化工原理實(shí)踐教學(xué)的探索論文

　　化工原理課程作為高等院�；�工及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生必修的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎課，其主要特點(diǎn)是工程觀(guān)念很強，在教學(xué)中起到了從理論過(guò)渡到生產(chǎn)實(shí)際的橋梁作用是顯而易見(jiàn)的�；�工原理是我校應用化學(xué)專(zhuān)業(yè)及生命科學(xué)等專(zhuān)業(yè)開(kāi)設的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎課程，該課程重點(diǎn)講授的內容是化工生產(chǎn)過(guò)程中所涉及的各種單元操作的基本原理以及相應的典型設備的設計和操作。鑒于該課程是一門(mén)實(shí)踐性很強的工程技術(shù)類(lèi)課程，如何提高化工原理的實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量，至始至終都是從事化工原理課程教學(xué)的同行們極為關(guān)心的問(wèn)題。我們教研組在原有課程的基礎上，將化工原理課程分為理論教學(xué)、實(shí)驗教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)三個(gè)部分，意在加強基礎理論教學(xué)的同時(shí)，努力提高實(shí)踐性環(huán)節的教學(xué)質(zhì)量，培養學(xué)生在工程意識、工程思維和工程方法等方面的能力，并在工程實(shí)踐上得到必要的訓練，力爭培養和造就出創(chuàng )新意識強、實(shí)踐能力突出、競爭力強的高層次卓越人才，以適應現代人才培養需求，對卓越農林人才的培養也起著(zhù)重要作用。

　　一、實(shí)踐教學(xué)的必要性

　　目前，化工原理教學(xué)是把重點(diǎn)放在化學(xué)工程的過(guò)程中的動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞，也就是通常所說(shuō)的“三傳”上，在授課過(guò)程中，針對每一個(gè)基本單元操作，教師都會(huì )進(jìn)行詳細的公式推導和抽象計算，僅就化工原理課程具有極強應用性的特點(diǎn)而言，學(xué)生根本無(wú)法體驗。而且由于所用教材中選用的事例過(guò)程一般都比較陳舊，不能全面地反映現代科學(xué)發(fā)展現狀，學(xué)生知識面的擴展在很大程度上受到了限制；且理論課所占比重較大，實(shí)驗課學(xué)時(shí)較少，實(shí)踐課更是可有可無(wú)，進(jìn)而導致了目前化工原理的教學(xué)面臨著(zhù)這樣一種現狀，即理論教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際嚴重脫節，學(xué)生在解題方面能力很強，而對于分析并解決生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題能力卻是相當匱乏的�；�工原理的授課內容幾乎涵蓋了化工生產(chǎn)裝置中所有的單元操作，而若十個(gè)單元操作和某一化學(xué)反應單元就構成了一個(gè)化工生產(chǎn)裝置。例如，在造紙工業(yè)中所涉及的離心泵的安裝，離心分離、過(guò)濾和傳熱等相關(guān)的理論都是化工原理課程中所學(xué)習的基本單元操作中涉及到知識。而單單靠理論教學(xué)中所學(xué)習到的傳熱、精餾等相關(guān)知識去解決工程實(shí)際問(wèn)題是遠遠不夠的。隨著(zhù)社會(huì )的不斷發(fā)展，生產(chǎn)企業(yè)對高校所培養的化工相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才的要求逐年提高，對化工原理課程的教學(xué)做適當的調整，以適應當今社會(huì )的需求就顯得尤為重要。因此，在教學(xué)中加強實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節、實(shí)驗和課程設計，不僅可以增強學(xué)生對課堂教學(xué)內容的理解，鞏固所學(xué)的理論知識，而且能夠培養學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，對提高學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng )新能力有著(zhù)重要的作用。

　　二、實(shí)踐教學(xué)的改革

　　1、重視計算機在化工原理設計中的應用。計算機在化工原理課程設計中的應用主要體現在以下兩個(gè)方面：首先是設計過(guò)程中所涉及到的工藝計算，由于工藝計算中往往會(huì )用到比較復雜的經(jīng)驗公式，這些公式用手工計算不僅存在費事費力、計算結果的準確性不高的缺點(diǎn)，而且教師檢查學(xué)生的計算結果是否正確也很困難。因此，我們教研組制作了課程設計中涉及工藝計算的相關(guān)課件，教給學(xué)生自學(xué)，學(xué)生通過(guò)學(xué)習可以在工藝計算中節省大量時(shí)間，降低勞動(dòng)強度，也便于教師檢查學(xué)生計算結果的正確；其次是AutoCAD繪圖，鑒于 AutoCAD功能的強大，計算機的逐漸普及和學(xué)生計算機水平逐年的提高，我們在第一堂課時(shí)就要求學(xué)生在課余時(shí)間學(xué)習如何利AutoCAD進(jìn)行繪圖，并安排相應的時(shí)間進(jìn)行答疑，為后續的課程設計順利進(jìn)行奠定基礎。

　　2、加強實(shí)驗教學(xué)力度，努力提高實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量。針對理論課教學(xué)，我們實(shí)驗課設置了離心泵特性、傳熱綜合、流體流動(dòng)阻力及精餾等相關(guān)實(shí)驗，實(shí)驗理論課是由教師在實(shí)驗前先將學(xué)生分好組，并給每個(gè)組分配相應的實(shí)驗內容（各組所做的實(shí)驗內容不相同），要求每組學(xué)生把實(shí)驗的基本原理、流程、注意事項等內容做成PPT。實(shí)驗理論課時(shí)，首先每個(gè)小組的組長(cháng)講解本組的實(shí)驗內容，而后同組其他成員做補充，最后由教師對學(xué)生在講解過(guò)程中出現的問(wèn)題做解析。教師在解析時(shí)主要精講實(shí)驗中遇到涉及到的常用設備的使用方法，實(shí)驗過(guò)程中常見(jiàn)事故的處理方法，著(zhù)重強調學(xué)生在做實(shí)驗所需遵守實(shí)驗操作規程、注意事項及如何調試設備等。在精講過(guò)程中，我們會(huì )設計一些問(wèn)題來(lái)提問(wèn)學(xué)生，學(xué)生也會(huì )意識到相應教學(xué)內容的重點(diǎn)、難點(diǎn)是什么。這種教學(xué)模式不僅能夠督促并檢查學(xué)生實(shí)驗理論的預習情況，而且學(xué)生在獨立思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力等方面也得到了鍛煉。

　　我們會(huì )在實(shí)驗開(kāi)課的前一周安排時(shí)間開(kāi)放實(shí)驗室，教師只做適當的指導，主要由學(xué)生根據實(shí)驗內容準備實(shí)驗所需的材料，并調試實(shí)驗所用的儀器。實(shí)驗過(guò)程中時(shí)，每個(gè)組員各負其責，教師會(huì )提醒學(xué)生注意實(shí)驗的分工合作，培養協(xié)調一致、互幫互助的團隊精神。這種教學(xué)方法可以使學(xué)生在預習過(guò)程中積極主動(dòng)地去了解實(shí)驗流程及相關(guān)儀器設備，并掌握其使用方法，學(xué)生也會(huì )主動(dòng)去思考實(shí)驗測定參數的由來(lái)、實(shí)驗過(guò)程中的注意事項，預期的實(shí)驗結果等。學(xué)生由被動(dòng)地去重復實(shí)驗轉變?yōu)橹鲃?dòng)思考如何去設計實(shí)驗方案，學(xué)生的自主學(xué)習的能動(dòng)性被調動(dòng)起來(lái)，學(xué)習興趣提高了，實(shí)驗效果得到了明顯的改善，教學(xué)質(zhì)量有了大幅度的提高。

　　3、完善化工原理課程設計的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節�；�工原理課程設計是化工原理課程教學(xué)中考察學(xué)生對所學(xué)知識綜合運用的重要環(huán)節，該過(guò)程要求學(xué)生有較強的綜合性和實(shí)踐性能力，也有助于學(xué)生對所學(xué)理論知識的理解，對于培養學(xué)生綜合分析問(wèn)題和解決的問(wèn)題能力并樹(shù)立正確的工程意識起到重要的作用�；�工原理課程設計是在教師講學(xué)完化工原理基本理論，完成化工原理實(shí)驗基本后，學(xué)生利用所學(xué)基礎知識，自主設計一個(gè)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的單元設備�；�工原理課程設計目的就是在于培養學(xué)生綜合運用化工原理及相關(guān)課程的基本知識，加強學(xué)生查閱資料、數據處理能力、提高學(xué)生在化工制圖的水平，以及如何以簡(jiǎn)潔的文字和圖表表達設計結果的能力，讓學(xué)生受到一次化工單元操作設備工藝設計的基本訓練。為此，我們組織學(xué)生去實(shí)習基地參觀(guān)學(xué)習，其中包括光宇集團鉛酸蓄電池的生產(chǎn)工藝流程，黑龍江省農科院園藝分院小漿果加工生產(chǎn)工藝流程，黑龍江天龍藥業(yè)有限公司片劑生產(chǎn)車(chē)間等。在參觀(guān)之前提前告知學(xué)生參觀(guān)的內容，布置好設計的題目，分好組，目的是讓學(xué)生帶著(zhù)任務(wù)去參觀(guān)學(xué)習，參觀(guān)后各組抽簽來(lái)確定相應的作業(yè)。根據學(xué)生的整體表現給出最終的成績(jì)。具體做法如下。

　�。�1）準備充分，確保課程設計的順利進(jìn)行。首先給學(xué)生指派課程設計相關(guān)的題目，鑒于化工原理課程設計所要解決的是企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中所遇到的問(wèn)題，具有極強的實(shí)戰意義。因此，我們教研組是在綜合考慮了以下幾個(gè)問(wèn)題后確定了選題的標準：首先，由于每個(gè)企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品是千差萬(wàn)別的，各產(chǎn)品相應的生產(chǎn)流程和所用設備也是各具特色，所以給學(xué)生布置的題目就應具有共性的題目而非具有個(gè)性的題目；其次，目前企業(yè)普遍缺乏工程技術(shù)人員，所以企業(yè)在招聘時(shí)所需求的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員是復合型的人才，也就是既要懂工藝，又要懂設備，還得會(huì )操作的技術(shù)人員。如果我們的畢業(yè)生知識面窄，要么懂工藝不懂設備，要么懂設備不懂工藝，無(wú)法適應企業(yè)的需求。因此，我們在進(jìn)行課程設計時(shí)要求學(xué)生既進(jìn)行工藝設計，又進(jìn)行設備設計，并提交設計報告和設計圖紙；此外，在題目的難易上也是仔細考量，如果題目太深，內容過(guò)多，會(huì )造成學(xué)生學(xué)習壓力過(guò)大，負擔過(guò)重，難以在規定時(shí)間內完成任務(wù)，也就達不到課程設計的目的；反之，如果題目過(guò)于簡(jiǎn)單，內容過(guò)少，會(huì )造成與培養工程素養和實(shí)踐動(dòng)手能力的要求不相符。因此，題目的選擇主要從適合學(xué)生能力培養要求方面作為出發(fā)點(diǎn)，并與實(shí)際相結合。我們選題的原則是：難度適中，符合學(xué)生實(shí)際知識水平，經(jīng)過(guò)努力能夠圓滿(mǎn)完成。指導教師要做好包括工藝計算、主體設備結構圖的繪制和說(shuō)明書(shū)的編制等方面的指導和答疑。工藝計算部分考察的重點(diǎn)在于學(xué)生計算公式的正確選取、物性參數的查取和圖表的利用能力，而設備結構圖繪制部分考察的重點(diǎn)在于學(xué)生化工制圖能力的基本訓練。

　�。�2）考核方法的改進(jìn)。對課程設計成績(jì)的確定，如果只注重設計說(shuō)明書(shū)，就會(huì )造成學(xué)生之間抄襲的現象。為了避免上述情況，使課程設計取得更好的效果，我們從課程設計前、中、后三個(gè)階段綜合考評，具體規定如下：設計前：根據學(xué)生查閱資料，參觀(guān)過(guò)程中的認真程度，紀律表現等方面給出成績(jì)，其結果占課程設計終評成績(jì)的10%。設計中：從實(shí)習基地參觀(guān)的第二天開(kāi)始直至結束，指導教師會(huì )根據每個(gè)學(xué)生的認真程度、獨立設計能力、設計進(jìn)度以及學(xué)生在分析問(wèn)題和解決問(wèn)題等方面的能力來(lái)給出成績(jì)，這部分是課程設計的重點(diǎn)考察部分，故占得比重較大，占到課程設計總成績(jì)的50%設計后：課程設計結束后，根據設計圖紙及計算說(shuō)明書(shū)評定成績(jì)。其結果占課程設計終評成績(jì)的40%。

　　由于在去實(shí)習基地之前已選好題目，事先也會(huì )通知學(xué)生評定成績(jì)的標準，所以絕大多數學(xué)生在設計過(guò)程中都很積極主動(dòng)，而且那些平時(shí)學(xué)習態(tài)度不端正的學(xué)生，也因為感到較大的壓力，端正了學(xué)習態(tài)度，很大程度上杜絕了抄襲現象的發(fā)生，學(xué)生完成課程設計的質(zhì)量有了顯著(zhù)的提高。

　　三、結語(yǔ)

　　通過(guò)對化工原理實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習的興趣和積極性，加深了學(xué)生對化工理論知識的理解和掌握，培養了學(xué)生獲取知識的能力、總結概括的能力，發(fā)現及解決工程問(wèn)題的能力，并且有助于學(xué)生養成良好的科學(xué)素養。學(xué)生由于實(shí)踐能力的提高，我校應用化學(xué)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)的學(xué)生受到了雨潤集團、哈藥集團等大型企業(yè)的歡迎，就業(yè)形式有了明顯的好轉。

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