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淺談高職《化工原理》課程建設(shè)與改革論文
論文關(guān)鍵詞：素質(zhì)教育 教學(xué)體系 課程質(zhì)量 教學(xué)質(zhì)量
論文摘要：以全面推進(jìn)素質(zhì)教育為根本目的，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、提高學(xué)生實(shí)踐能力為重點(diǎn)，建立《化工原理》課程新的教學(xué)體系，力求課程質(zhì)量和教學(xué)質(zhì)量達(dá)到一個(gè)新的水平。本文試根據(jù)多年課堂教學(xué)實(shí)踐就《化工原理》課程的建設(shè)與改革進(jìn)行分析闡述和總結(jié)。
《化工原理》課程是化工專(zhuān)業(yè)的一門(mén)極為重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，其主要內(nèi)容是以化工生產(chǎn)中的物理加工過(guò)程為背景，依據(jù)操作原理的共性，分成為若干單元操作過(guò)程，研究各單元操作的基本原理，基本計(jì)算和典型設(shè)備。它涉及到化工生產(chǎn)中眾多的操作和設(shè)備。它要求綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、物理化學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)來(lái)分析和解決化工生產(chǎn)過(guò)程中的工程問(wèn)題，在培養(yǎng)化工技術(shù)人才中擔(dān)負(fù)著由理及工、由基礎(chǔ)到專(zhuān)業(yè)的過(guò)渡，在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用工程觀點(diǎn)分析解決化工實(shí)際問(wèn)題方面起著重要的作用。該課程有如下教學(xué)特點(diǎn)：涉及的知識(shí)面廣泛。
學(xué)生需具有高等數(shù)學(xué)、制圖、物理、物理化學(xué)及計(jì)算技術(shù)等先修課程的基礎(chǔ)知識(shí)。工程實(shí)踐性強(qiáng)。要求學(xué)生對(duì)于化工生產(chǎn)過(guò)程及設(shè)備有感性認(rèn)識(shí)與了解。各單元操作過(guò)程相互獨(dú)立。遵循的原理和法則各不相同，每一單元操作均可獨(dú)立講授、單獨(dú)使用。設(shè)備類(lèi)型多種多樣，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。為了便于學(xué)生的理解和掌握，需配以大量的掛圖或設(shè)備模型。各種操作現(xiàn)象抽象，難于理解。老師授課時(shí)為解釋清楚，需花費(fèi)大量時(shí)間。大量利用公式、半經(jīng)驗(yàn)公式或關(guān)聯(lián)式進(jìn)行計(jì)算，學(xué)生記憶困難。
高職院校的《化工原理》課程改革，必須轉(zhuǎn)變教育思想，從根本上打破學(xué)科教育的模式，針對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)普遍較薄弱的特點(diǎn)，降低理論要求，建立以職業(yè)能力培養(yǎng)為根本的課程體系，打破理論課程與實(shí)踐課程的界限，加大實(shí)踐教學(xué)比例，突出實(shí)踐技能的培養(yǎng)。
1課程內(nèi)容的改革
《化工原理》課程經(jīng)過(guò)近百年的發(fā)展完善，形成了一套完整嚴(yán)密的理論體系，這對(duì)于注重知識(shí)的系統(tǒng)性和全面性的普通高等教育，會(huì)給教學(xué)帶來(lái)很大方便，但這種完整的理論體系卻不適合高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)的要求，本著“以應(yīng)用為目的，必需夠用為度，加強(qiáng)針對(duì)性實(shí)用性”的方針，必須對(duì)該課程的傳統(tǒng)內(nèi)容實(shí)行必要的整合。根據(jù)高職高專(zhuān)教學(xué)特點(diǎn)，將教學(xué)內(nèi)容分為兩個(gè)模塊，即基本理論知識(shí)模塊和設(shè)備知識(shí)模塊。
1．1基本理論知識(shí)模塊
內(nèi)容包括各單元操作的基本概念、定律、原理闡述，過(guò)程設(shè)備的基本計(jì)算。由于高職教學(xué)中理論學(xué)時(shí)少，學(xué)生基礎(chǔ)較薄，本模塊對(duì)原來(lái)的理論內(nèi)容進(jìn)行合理的精簡(jiǎn)，例如刪除應(yīng)用性不強(qiáng)的內(nèi)容：傳熱中的熱輻射、因次分析法等內(nèi)容，吸收中傳質(zhì)機(jī)理的內(nèi)容等；精簡(jiǎn)公式的理論推導(dǎo)，甚至直接寫(xiě)出公式：簡(jiǎn)化流體動(dòng)力學(xué)中的伯努利方程推導(dǎo)，重點(diǎn)講解該方程的應(yīng)用和延伸。精簡(jiǎn)后的基本內(nèi)容不脫離大綱要求，能夠精、深、突出基本概念與共性規(guī)律。通過(guò)基本內(nèi)容學(xué)習(xí)。要求學(xué)生掌握化工單元操作中最基本的共性規(guī)律知識(shí)。同時(shí)為了突出該課程的工程實(shí)踐性，學(xué)習(xí)用基礎(chǔ)理論知識(shí)去解決實(shí)際工程問(wèn)題，拓寬的知識(shí)面，將與生產(chǎn)實(shí)際密切聯(lián)系的內(nèi)容適當(dāng)補(bǔ)充進(jìn)去，例如在離心泵一節(jié)中，分析討論：如何判斷汽蝕的產(chǎn)生?離心泵打不上液體的原因有哪些?在傳熱中討論：什么是換熱器的“水錘”現(xiàn)象?生產(chǎn)中為什么不采用過(guò)熱蒸汽加熱?在精餾、吸收章節(jié)中分析討論：進(jìn)料量的大小對(duì)精餾塔操作有什么影響?溫度或壓力變化對(duì)塔的產(chǎn)品質(zhì)量有什么影響?等等。這些內(nèi)容即將理論聯(lián)有實(shí)際，又是學(xué)生工作后要面對(duì)的操作問(wèn)題，有很強(qiáng)的針對(duì)性和實(shí)用性，容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。"
內(nèi)容包括典型設(shè)備的構(gòu)造、性能、操作原理。本模塊主要通過(guò)多種實(shí)訓(xùn)來(lái)強(qiáng)化學(xué)生的設(shè)備知識(shí)，操作技能。通過(guò)單元操作仿真實(shí)訓(xùn)，加強(qiáng)理論知識(shí)的理解和掌握，使學(xué)生掌握各個(gè)基本單元過(guò)程的操作控制和調(diào)節(jié)方法，培養(yǎng)分析和解決生產(chǎn)操作中各種工程技術(shù)問(wèn)題的能力；通過(guò)單元操作實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生對(duì)生產(chǎn)設(shè)備具備實(shí)際操作技能，以便學(xué)生日后能對(duì)現(xiàn)行的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行管理，使設(shè)備能正常運(yùn)行；通過(guò)課程設(shè)計(jì)使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)基本理論，對(duì)化工過(guò)程設(shè)備進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)或設(shè)備選型，以便學(xué)生日后能對(duì)現(xiàn)行的生產(chǎn)過(guò)程及設(shè)備作各種改進(jìn)以提高其效率，從而使生產(chǎn)獲得最大限度的經(jīng)濟(jì)效益。
2教學(xué)手段的改革
《化工原理》課程是一門(mén)工程實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，它涉及眾多大型化工設(shè)備結(jié)構(gòu)、復(fù)雜的操作原理及流程、大量的工程計(jì)算。采用傳統(tǒng)教科書(shū)+黑板的教學(xué)模式，教師難講，學(xué)生難學(xué)，因此教學(xué)手段的改革應(yīng)是教學(xué)改革的重點(diǎn)。為了適應(yīng)現(xiàn)代教育技術(shù)發(fā)展的需要，滿足教學(xué)手段改革的需求，我們開(kāi)發(fā)制作了《化工原理》多媒體電子教案。該電子教案針對(duì)高職教學(xué)，合理的對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，精心編寫(xiě)腳本，開(kāi)放實(shí)用的制作平臺(tái)更有利于教學(xué)過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行修改。
實(shí)踐證明，由于多媒體教學(xué)能夠把抽象的概念或過(guò)程形象地展示，動(dòng)態(tài)地展示設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作原理、工藝流程中物料的流動(dòng)情況，使原本難講難學(xué)的教學(xué)內(nèi)容更直觀、生動(dòng)、形象，降低了教學(xué)難度，學(xué)習(xí)效果顯著提高。利用多媒體教學(xué)能夠精確做圖，進(jìn)行過(guò)程分析，并能方便地多次重復(fù)再現(xiàn)整個(gè)分析過(guò)程，減少了教師在課堂上板書(shū)時(shí)間，從而使教師將精力與時(shí)間更多地集中在知識(shí)的講解和與學(xué)生的交流上，每節(jié)課可以節(jié)約25％的時(shí)間，利用這段時(shí)間對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行討論或結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的操作方法討論，這既強(qiáng)化了基本知識(shí)的應(yīng)用，又是對(duì)教學(xué)內(nèi)容的深化和補(bǔ)充。
3突出實(shí)踐教學(xué)
高職學(xué)校的教學(xué)特點(diǎn)是實(shí)踐課時(shí)較多。這給學(xué)生提供了理論聯(lián)系實(shí)際的極好機(jī)會(huì)：一方面實(shí)踐可以加深對(duì)該課程理論內(nèi)容的理解，另一方面可經(jīng)常用所學(xué)理論知識(shí)去認(rèn)識(shí)實(shí)際，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。而且，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的相互交叉和反復(fù)循環(huán)，從人類(lèi)發(fā)展規(guī)律看，該方式符合人類(lèi)從實(shí)踐到認(rèn)識(shí)到再實(shí)踐再認(rèn)識(shí)的發(fā)展規(guī)律；從培養(yǎng)學(xué)生思維能力角度看，反復(fù)的實(shí)踐活動(dòng)能鍛煉學(xué)生理論知識(shí)的縱向連貫性思考和橫向分類(lèi)思考，有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的思維方式，使相關(guān)的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為個(gè)體經(jīng)驗(yàn)。為了強(qiáng)化學(xué)生實(shí)際操作的能力，《化工原理》的實(shí)踐教學(xué)由三部分組成：化工單元操作仿真實(shí)訓(xùn)、化工單元操作實(shí)訓(xùn)、化工原理課程設(shè)計(jì)。對(duì)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、過(guò)程、效果進(jìn)行全程設(shè)計(jì)與控制，通過(guò)實(shí)訓(xùn)，使每一各學(xué)生成為能熟練操作的合格技術(shù)工人，這也是職業(yè)教育的優(yōu)勢(shì)所在。
3．1化工單元操作仿真實(shí)訓(xùn)
采用北京東方仿真控制技術(shù)有限公司的DSC仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)真實(shí)地再現(xiàn)生產(chǎn)中的基本單元過(guò)程，使學(xué)生在一個(gè)與化工生產(chǎn)控制室一樣的操作環(huán)境中，通過(guò)親自動(dòng)手，反復(fù)操作，將所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)緊密地結(jié)合在一起，加深理解化工單元過(guò)程及設(shè)備的基本原理，熟練掌握各個(gè)單元過(guò)程的實(shí)際操作技能，培養(yǎng)分析和解決生產(chǎn)操作中各種問(wèn)題的能力。實(shí)踐證明，化工單元仿真實(shí)訓(xùn)餌決了學(xué)生到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)只能看，不能動(dòng)手，無(wú)法達(dá)到實(shí)習(xí)目的的弊端，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和能動(dòng)性，為學(xué)生畢業(yè)后能迅速上崗操作奠定良好基礎(chǔ)。"
3．2化工單元操作實(shí)訓(xùn)
學(xué)生在單元仿真實(shí)訓(xùn)之后，對(duì)生產(chǎn)中的真實(shí)設(shè)備進(jìn)行操作技能的培訓(xùn)，使學(xué)生掌握化工單元過(guò)程設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理以及各種性能數(shù)據(jù)的測(cè)定方法和整理的方法，以便學(xué)生日后能根據(jù)不同的生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行過(guò)程和設(shè)備的選擇、調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)過(guò)程和設(shè)備的最優(yōu)化操作，提高經(jīng)濟(jì)效益。例如在離心泵單元的實(shí)訓(xùn)中，布置給學(xué)生的實(shí)訓(xùn)任務(wù)是：已知一管路輸送系統(tǒng)的管徑、管長(zhǎng)、管件和閥門(mén)的設(shè)置、流體輸送量及供液點(diǎn)和終點(diǎn)的操作壓力、相對(duì)位置，現(xiàn)有一臺(tái)離心泵，但性能參數(shù)丟失，試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，核實(shí)該泵是否能完成規(guī)定的輸送任務(wù)。這樣由學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、流程、要用的儀器、要測(cè)定的數(shù)據(jù)，變被動(dòng)為主動(dòng)，激發(fā)實(shí)訓(xùn)興趣，提高實(shí)訓(xùn)效果。
3，3《化工原理》課程設(shè)計(jì)
《化工原理》課程設(shè)計(jì)綜合應(yīng)用《化工原理》和有關(guān)先修課程所學(xué)知識(shí)，以單元操作為主進(jìn)行設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過(guò)這一環(huán)節(jié)，學(xué)生可以掌握化工設(shè)計(jì)的基本程序和方法，并在查閱技術(shù)資料、選用公式和計(jì)算方法，用簡(jiǎn)潔文字、圖表表示設(shè)計(jì)結(jié)果及化工制圖等能力方面，得到一次基本的工程實(shí)踐訓(xùn)練。在課程設(shè)計(jì)中，尋找一些科研或生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題作為題目，使學(xué)生有真實(shí)的感覺(jué)，而且許多生產(chǎn)實(shí)際的要求和書(shū)本理論有時(shí)并不完全相同，有很多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的因素，這更能體現(xiàn)工程實(shí)際問(wèn)題的特點(diǎn)。從工程實(shí)際出發(fā)，學(xué)會(huì)分析解決工程技術(shù)問(wèn)題，是《化工原理>課程教學(xué)的一項(xiàng)重要任務(wù)。
4改進(jìn)教學(xué)方法
課程講授不僅是傳遞人類(lèi)文化知識(shí)體系，而且是促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)、能力、技能等全面發(fā)展的手段，而講授方法將直接影響以上各項(xiàng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，為此必須改進(jìn)教學(xué)方法。
《化工原理》課程是以數(shù)學(xué)、物理、物理化學(xué)等自然科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論分析解決化工單元操作問(wèn)題的工程學(xué)科。本課程與工程實(shí)際緊密結(jié)合，但工程問(wèn)題具有非線性、復(fù)雜性的特征，導(dǎo)致了處理工程實(shí)際問(wèn)題的方法的多樣性。因此，在教學(xué)中應(yīng)突出實(shí)驗(yàn)研究法、數(shù)學(xué)模型法、當(dāng)量法、過(guò)程分解法及參數(shù)綜合法等工程問(wèn)題處理方法的應(yīng)用。同時(shí)，根據(jù)“三傳”的相似性，應(yīng)突出類(lèi)比推理的方法在教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用。
針對(duì)如何提高教學(xué)質(zhì)量的問(wèn)題，我們?cè)诶幂o助手段配合課堂教學(xué)、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與理論銜接、教學(xué)提倡“討論式”和“啟發(fā)式”而非“灌注式”、抓好習(xí)題討論和課程設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了探索，獲得了一定的效果。
《化工原理》課程的應(yīng)用十分廣泛，涉及到化工、藥品、食品、造紙等各行各業(yè)，因此，也是很多院�；ゎ�(lèi)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課。但是，提起《化工原理》，不少同學(xué)感到這門(mén)課既重要、又難學(xué)。許多在化工企業(yè)工作的學(xué)生都深有感觸，認(rèn)為此課程用處很大，但在學(xué)習(xí)過(guò)程中，卻沒(méi)有真正掌握學(xué)透。故《化工原理》課程的建設(shè)與改革應(yīng)結(jié)合高職教育及教育對(duì)象的不同特點(diǎn)，針對(duì)本課程的教學(xué)特點(diǎn)和學(xué)生基礎(chǔ)普遍薄弱的特點(diǎn)，從教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、課程體系等方面進(jìn)行改革，突出該課程的高職教學(xué)特色；應(yīng)重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念、創(chuàng)新能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和應(yīng)用所學(xué)的化工原理理論知識(shí)分析、解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，力求課程質(zhì)量和教學(xué)質(zhì)量達(dá)到一個(gè)新的水平。
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