化工原理課程的探索范文

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（一）將化工原理課程與學生的就業(yè)前景相結(jié)合

當前，就業(yè)已經(jīng)成為大學生極其關(guān)心或擔憂的問題，學生均希望能夠找到一個收入較高，發(fā)展前景較好的職業(yè)。大批的學生積極去考各種證書、駕照，就是這種心理狀態(tài)的反映。此外，很多學生認為大學里的很多課程與其自身的就業(yè)沒有任何關(guān)系，所以對許多課程的學習持非常消極的態(tài)度，認為考試及格就可以了，無需真正去學習課程知識。而對于與就業(yè)有關(guān)聯(lián)的課程，學習則積極努力。如果能夠?qū)⒒ぴ碚n程與學生的就業(yè)前景相結(jié)合，建立起化工原理課程內(nèi)容與職業(yè)選擇與發(fā)展的緊密聯(lián)系，必然能夠調(diào)動學生學習化工原理課程的積極性?；谶@種理念，筆者在化工原理課程的緒論部分就向?qū)W生講授化工原理課程涉及的各種單元操作，以及物料衡算、能量衡算原理不僅廣泛應用于化工生產(chǎn)，而且也是食品工程、環(huán)境工程、生物工程和制藥工程行業(yè)必需的基礎(chǔ)知識。學好化工原理課程，不但能夠從事化工行業(yè)，而且能夠拓展就業(yè)范圍，將就業(yè)范圍從化工領(lǐng)域向食品工程、環(huán)境工程、生物工程和制藥工程領(lǐng)域伸延拓展。為了加深學生的這種認識，筆者向?qū)W生講述了化學工程技術(shù)（必然涉及多種單元操作的組合）造福人類社會的若干重大成就（包括大規(guī)模的抗生素生產(chǎn)、生物醫(yī)學工程、生物技術(shù)和污染控制等），同時在課程緒論部分的物料衡算、能量衡算的例題和習題中，筆者專門使用了速溶咖啡生產(chǎn)、海水淡化、提純酶制劑等涉及食品、生化行業(yè)領(lǐng)域的例子，讓學生切身體會到化工原理課程講述的知識和方法不僅僅作用于化工領(lǐng)域，在其他行業(yè)領(lǐng)域也非常重要。筆者每講到化工原理課程的某一章節(jié)時，總會要求學生在課余時間去登錄網(wǎng)上的智聯(lián)招聘網(wǎng)站等大型招聘網(wǎng)站，讓學生查看尋找有多少公司需求與本章節(jié)涉及的化工單元操作相關(guān)的職位，其職位的具體要求又是什么，按照具體職位的具體要求，大家應該去學習什么。我們通過這種方式，建立起當前的單元操作與就業(yè)職位的真實聯(lián)系，使得學生有了具體目標，激發(fā)了學習化工原理課程的主動性與積極性。這種教學方式，在學生中產(chǎn)生了較良好的反響。很多學生表示，通過上招聘網(wǎng)站查看，學習的目的性更強了，目標更明確了，不但促使自身努力學習化工原理的相關(guān)理論和知識，還促進了自身學習其他知識，如計算機編程、Autocad繪圖等。

（二）提高化工原理課程的趣味性

由于化工原理概念多，公式多而復雜，計算較繁瑣，學生普遍反映化工原理難學、難懂，不少人由此對化學習工原理課程失去了興趣。偉大的科學家愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師?！比绻麑W生一旦對化工原理課程內(nèi)容有了濃厚的興趣，就會主動去求知、去探索、去實踐，并在求知、探索、實踐中產(chǎn)生愉快的情緒和體驗，從而顯著提高化工原理課程的教學效果。在提高化工原理課程的趣味性，提升學生學習興趣方面，筆者在相關(guān)章節(jié)的例題和習題中多采用趣味性較強的例子。如化工原理的量綱分析方法是分析解決化工流動、傳熱和傳質(zhì)問題的重要方法，但由于量綱分析方法較為抽象復雜，大多數(shù)學生無法掌握。筆者首先以學生熟悉的鐘擺為例子，講述量綱分析的基本原理，通過對鐘擺的周期進行量綱分析，得到準數(shù)關(guān)系。當學生發(fā)現(xiàn)以前需要通過牛頓第二定律推導才能得到結(jié)論，現(xiàn)在通過簡單的量綱分析就能得到，其學習興趣一下子就被調(diào)動起來了。接著，筆者又給學生講述了一個利用量綱分析方法分析步行過程的例子，揭示了從人到動物（如鴕鳥、狗、駱駝和大象）的行走速度與行走步長、腿長之間的關(guān)系。這個關(guān)系甚至可以預測已滅亡的恐龍的步行速度。這個例子向?qū)W生展示了量綱分析的趣味性和巨大用處與威力，完全激發(fā)起了學生學習量綱分析方法的興趣。又如，筆者在傳熱章節(jié)講完后，要求學生綜合100提高學生學習化工原理課程積極性的一些探索傳熱學知識，建立傳熱數(shù)學模型，估算冬天設(shè)有暖器的教室內(nèi)的空氣溫度，并與實際測量溫度進行比較。又比如，筆者在講述化工原理課程吸收章節(jié)時，向?qū)W生講述了一個把人體的肺看做空氣中O2的吸收器的例題，在給出空氣中O2－血液中的O2平衡曲線和空氣中CO2－血液中CO2平衡曲線的前提下，應用吸收單元操作理論，對人在某些特殊情況下（身處氧氣濃度只有平原濃度一半的高原；人由于失血過多后采取靜脈注射）的呼吸狀況（呼吸速率和脈搏速率）和為了保持血液中O2濃度正常應采取的措施進行分析。上述例子引起了很多學生學習化工原理課程相關(guān)理論、方法并靈活運用的興趣，收到了很好的課堂教學效果。

（三）提高化工原理課程的互動性與參與性

在課堂教學中，如果僅是教師在課堂上教授，學生在下面被動地聽講，時間長了，難免會使得學生昏昏欲睡，降低學習興趣。因此，促使學生主動參與到化工原理課程教學中來，是非常必要的。比如在筆者講授化工原理課程的萃取章節(jié)之前，筆者會給學生布置圍繞萃取技術(shù)和相應產(chǎn)品的專題，要求學生從圖書館、互聯(lián)網(wǎng)查資料（包括文字材料和視頻材料）寫報告，然后由學生在課堂上作演講，闡述對專題的解決方案。解決方案的正確與否不當堂公布，而是在萃取章節(jié)的不斷深化講授中師生共同揭示和判斷。這種課程設(shè)計的方法打破了循序漸進型的學習方式，引進的是提問式的學習研究方法。由于學生首先接觸到的是問題和沒學過的原理，這樣就會引起學生的關(guān)注和興趣，甚至是挑戰(zhàn)。在學生看來，教師講述的后續(xù)課程是為解答學生在完成專題中遇到的問題而設(shè)置的。這無疑會大大提高課程的互動性與參與性。

在給學生布置化工原理作業(yè)時，筆者既會給學生布置傳統(tǒng)的化工原理習題，又會給學生布置少量將化工原理課程的基礎(chǔ)理論知識、學科前沿進展和化工生產(chǎn)實際相結(jié)合的工程案例分析題。為了完成這些案例分析題，學生需要大量的查閱文獻，仔細研究后寫出報告或論文。這類案例分析作業(yè)培養(yǎng)了學生探索未知的學習研究能力，提高了學生學習化工原理課程的互動性與參與性，對于學生理解和掌握基本概念和原理，靈活運用基本概念和原理解決實際化工問題大有裨益。

（四）引導、鼓勵學生使用計算機完成化工原理課程作業(yè)

化工原理課程的特點是物理量多、概念多、公式多和計算繁雜。為了完成操作型或設(shè)計型的問題，往往需要查閱圖表、代入繁瑣的公式和進行試差計算等。比如利用查圖－試差方法求解管路流動問題，整個求解的過程不僅繁瑣，而且不容易準確。又如傳熱過程的計算往往需要涉及計算各種情況的對流傳熱系數(shù)，傳熱的操作型問題也往往涉及試差。蒸餾、吸收等章節(jié)在計算理論塔板數(shù)和填料層高度時，也需要涉及復雜的計算或作圖。計算的復雜性，可能是學生對化工原理課程產(chǎn)生畏難、厭煩的原因之一。

事實上，這些計算、作圖工作都可以通過計算機編程完成。當前，學生個人擁有計算機（含手提電腦）的情況很普遍，使用公共計算機（圖書館和學校的公用計算機房）的條件也很好。但學生往往僅使用計算機上網(wǎng)瀏覽新聞、娛樂網(wǎng)頁、看電影電視劇等，這樣就浪費了計算機資源。考慮到學生對計算機感興趣的人很多，考計算機證書的學生也很多，因此筆者引導、鼓勵學生使用計算機完成化工原理課程作業(yè)，并將程序和計算結(jié)果（包括圖形）的打印稿作為作業(yè)上交，將學生對計算機的興趣向有利于學業(yè)的方面引導。通過這種方式，很多學生發(fā)現(xiàn)原本復雜、繁瑣的化工原理計算不但變得輕松而簡單，而且能夠獲得更精確的計算結(jié)果和更美麗的圖表輸出，同時大大提高了自身的計算機應用水平。學生嘗到這種完成作業(yè)方式的甜頭，學習化工原理課程的興趣就更加濃厚了。

（五）總結(jié)

化工原理課程的教學效果在很大程度上取決于學生學習態(tài)度，即學生學習的積極性和主動性，因此，通過多種方式，引導學生積極主動的去學習課程的知識和解決問題的方法，是提高化工原理課程教學效果的一個重要方面。

作者：鄭冀魯海棠張軍華尉芹單位：西北農(nóng)林科技大學林學院林產(chǎn)化工學組