《化工原理》课程改革创新探索
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化工原理及实验课程教学体系的改革与探索作者:张莉梅秦莉晓谭芸妃董立春来源:《教育教学论坛》2020年第29期[摘要] 化工原理及实验是化工类及相近专业的主干课程。
为了提高化工原理及实验课程的教学质量并激发学生的学习兴趣,针对课程存在的问题,并结合重庆大学的教学实际,对现有化工原理课程及实验体系在教学内容、教学方法、教学模式上进行全面改革,从而构建以化工实践和创新能力培养为导向的化工原理课程体系。
[关键词] 化工原理;课程体系;改革与探索[基金项目] 2017年度重庆大学教学改革研究项目(2017Y64);重庆市高等教育教学改革研究项目(193012);重庆市研究生教育教学改革研究项目(yjg193011)[作者简介] 张莉梅(1988—),女,四川人,硕士研究生,重庆大学化学化工学院实验员;秦莉晓(1985—),女,河南人,硕士研究生,重庆大学化学化工学院实验师(通信作者);谭芸妃(1990—),女,重庆人,硕士研究生,重庆大学化学化工学院实验师;董立春(1972—),男,河北人,博士研究生导师,重庆大学化学化工学院副院长,教授(通信作者)。
[中图分类号] G642.0 ; ;[文献标识码] A ; ;[文章编号] 1674-9324(2020)29-0373-03 ; ;[收稿日期] 2019-10-16化工原理及其实验是化工专业本科学生的主要专业基础课。
化工原理课程是综合运用数学、物理和化学等基础知识,分析和解决化工类型生产中各种反应过程(或单元操作)问题的工程学科[1,2]。
该课程的主要任务是研究化工生产中各种单元过程的基本原理、典型的设备结构、性能与操作原理;研究单元过程及其典型设备的计算方法;通过各种单元过程的操作因素分析,寻找适宜的操作条件,探索强化过程的方向及改进设备的途径。
其知识的传授主要在课堂理论教学中完成,而实践工程能力的培养主要在实验教学中完成。
化工原理实验是化工原理课程中理论与实践相联系、相结合的重要环节之一[3],其基本任务是巩固和加深对化工原理课程中基本理论知识的理解[4],培养学生灵活地运用基本理论,分析和解决各种单元过程中的工程技术问题的能力;熟练地进行单元过程和设备的实际操作技能和独立工作的能力。
生物工程专业《化工原理》课程教学改革的探索作者:杜晓娜,关海燕,周晨妍来源:《科技视界》 2015年第1期杜晓娜1 关海燕1 周晨妍2(1新乡医学院三全学院生命科学技术学院发酵工程教研室,河南新乡 453000;2.新乡医学院生命科学技术学院,河南新乡 453000)【摘要】化工原理是生物工程专业的主干必修课程。
结合近几年的教学实践, 本文对生物工程专业开设的化工原理课程,对教学内容、教学方法和手段的改革进行了一些探索, 取得了较好成绩。
【关键词】化工原理;教学改革;多媒体教学化工原理是化工类及其相关专业的一门重要的技术基础课。
它主要研究化工生产中单元操作的基本原理及其设备的设计、操作与控制。
对于生物工程专业的学生,化工原理是一门重要专业基础课程。
在生物工程专业的课程体系中,化工原理课程处在自然科学基础课和工程科学专业课之间,起着由理及工,承前启后的作用[1]。
但是化工原理此门课程综合了高等数学、物理、物理化学、计算技术等基础知识,综合起来学习负责枯燥。
在教学中我们根据生物工程专业的专业特点和学院办学特色,对化工原理课程的教学内容和教学方法进行了一些改革探索和实践,以期增强课堂教学效果,激发学生的学习兴趣,提高教学质量。
本文结合作者的教学实践经验,对生物工程专业化工原理的理论教学进行探索和实践。
1明确课程地位,重视第一堂课的讲授根据教育部颁布的《关于普通高等院校修订本科生专业教学计划的原则意见》,生物工程系对生物工程专业的教学计划进行了修订,明确了化工原理作为生物工程专业的专业基础课的主导地位。
研究表明,态度对人的行为有很大的影响,它影响人们的工作和学习效率[2]。
通过以往的教学经验发现,第一堂课授课老师的讲解直接决定了学生对这门课程的态度。
所以授课老师在第一堂课,利用渊博的知识和实际生活中的例子,来培养学生对化工原理课程的兴趣。
化工原理课程是学校在大学三年级针对生物工程专业开设的必修课程,授课老师强调此门课程是发酵相关专业考研参考书,也是研究生学位课的基础,使学生明白学好化工原理的重要性;通过简单的介绍化工产业的发展历程,使学生对化工原理课程有一个大体的认识和了解;再利用旁征博引列举生活中大家熟悉的实例,如冬天北方城市的供暖、用离心泵灌溉等,激发学生的学习热情,然后结合化工原理中的单元操作知识点解答这些生活实例,消除学生的抵触、害怕情绪,激发他们的学习兴趣。
化工原理课程设计创新一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握化工原理的基本概念和基本方法,培养学生分析和解决化工问题的能力。
具体来说,知识目标包括:了解化工原理的基本概念,掌握化工流程图的绘制方法,理解化工过程中各种操作的基本原理。
技能目标包括:能够运用化工原理分析和解决实际问题,能够绘制简单的化工流程图,能够进行化工设备的选型和计算。
情感态度价值观目标包括:培养学生对化工行业的兴趣和热情,培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括化工原理的基本概念、化工流程图的绘制方法和化工设备的选型计算。
具体来说,教学大纲如下:1.化工原理的基本概念:介绍化工原理的定义、特点和基本内容,讲解化工过程中的各种操作原理。
2.化工流程图的绘制方法:讲解化工流程图的符号、绘制方法和注意事项,通过实例让学生学会绘制简单的化工流程图。
3.化工设备的选型计算:介绍常用化工设备的基本原理和选型计算方法,让学生掌握设备选型和计算的基本技巧。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课采用多种教学方法相结合的方式进行。
具体包括:1.讲授法:讲解化工原理的基本概念、基本原理和基本方法。
2.案例分析法:通过分析实际案例,让学生了解化工原理在实际工程中的应用。
3.实验法:学生进行化工实验,让学生亲身感受化工原理的操作过程。
4.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,培养学生的思考能力和团队协作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课准备以下教学资源:1.教材:《化工原理》,为学生提供系统、全面的化工原理知识。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,为学生提供更多的学习资料。
3.多媒体资料:制作课件、动画等多媒体资料,为学生提供直观、生动的学习内容。
4.实验设备:准备相应的实验设备,为学生提供实验操作的机会。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的积极性等,占总评的20%。
《化工原理》课程设计实践教学改革与探索摘要:《化工原理》课程设计教学是化工原理教学的一个重要实践性教学环节。
文章对课程设计教学中面临的问题进行了分析和研究,通过选题创新化、内容多样化、设计手段灵活丰富及考核方式多元化等措施,提高了学生的实践能力、综合能力和创新能力。
关键词:化工原理课程设计实践教学实践能力中图分类号:F240文献标识码:A文章编号:1004-4914(2015)02-260-02化工原理是化工类及相关专业的技术基础课,它在基础课与专业课之间起着承前启后,由理到工的桥梁作用,是基础理论通向专业技能的重要媒介,是真正把学生从“理科”领入“工科”,使其成为化工技术人才的核心课程,是科学技术转化为生产力的重要环节,是综合运用数学、物理、化学等基础知识分析和解决化工过程中各单元操作问题的工程学科。
化工原理课程教学包括理论课、实验课和课程设计教学三个环节,其中,课程设计的目的是使学生依据化工原理的经济性、实用性、安全可靠性及先进性原则,综合利用化工制图、机械制图、化工仪表及自动化与控制等理论知识,进行一次与生产实际紧密相连的某一化工单元操作的实践性设计。
从而达到培养学生综合运用所学的理论知识,逐步树立正确的设计思想,解决常规设计中一些实际问题的一项重要实践教学,其出发点是通过课程设计提高学生文献查阅、制图、识图、国家标准选取、计算、创新及解决实际生产问题等方面的能力。
但由于多种原因,化工原理课程设计存在一些问题,现分析归纳如下。
一、化工原理课程设计教学现状1.设计题目陈旧,设计内容格式化。
多年教学延用同样的题目,分组进行设计,设计题目内容在化工原理课程设计指导书、网络或往届同学存档赠送的资料中都有较完整的设计模版。
因此学生在设计过程中只要按部就班地照葫芦画瓢,基本都能在规定时间内完成。
由于题目陈旧和设计内容格式化导致设计效果变成纸上谈兵,流于形式,大部分学生学习积极性不高,不够重视,设计质量差,难以达到教学目标。
高职《化工原理》课程改革初探摘要:在化工原理教学过程中,以培养高职化工类人才为目的,深入探讨理论教学、实验教学、和课程设计方面,如何采用有效的教学方法和教学手段提高教学质量,在传授知识的同时,培养学生的实践能力,为培养化工技能人才打下坚实的基础。
关键词:化工原理教学多媒体仿真实验化工原理是学习化学工业生产过程中单元操作的一门化学工程技术课程,它是研究化学工业生产过程中所使用的各个单元操作的基本原理和设备。
高职《化工原理》课程的主要内容有:流体流动、流体输送、传热和传质的基本原理及主要单元操作,包括精馏、吸收、干燥、蒸发等,并涉及设备构造、操作原理、过程设计、设备选型及实验研究方法等。
由于《化工原理》课程涉及范围广、内容多,加上相关实验与设计对学生的动手能力和计算能力要求较高,而高职类学生普遍存在数理化基础相对薄弱的问题。
为了把学生培养成掌握理论与实践知识,适应市场需求的专业人才,我在课程的改革过程中,做了一下探究。
1 优化教学内容传统的化工原理教学内容单一、枯燥、繁琐,为了使教学内容适应现代化生产,我在教学过程中,对其内容做了适当调整和拓宽。
并通过网络信息所提供的丰富教学资源与化工原理课程教材优化整合。
以固有教材为核心教材,在此基础上开发网上教学平台,同时可借助电子出版技术获取最新的教学和教参,使教材具有强大的网络特性,有利于学生对本课程知识的理解、掌握、巩固和拓展。
同时,在教学过程中,我打破传统的教学过程,将所有的公式推导省略,用最简单、形象的方法将理论和公式传授给学生,重点加强学生理论与实践相结合及应用能力。
2 选用多种教学方法传统教学方法讲授是常用的教师向学生传授知识的方法。
在化工原理中的牛顿黏性定律、连续性方程、柏努力方程、流量测量原理、离心泵构造及原理、热传导、对流传热、精馏原理等基本概念、原理等内容主要用传统的讲授法。
此外,在课堂教学中可以采用学生集体讨论,教师最后点评的教学方法。
例如:在流体流动中讲水塔高度时,引导学生联系学生宿舍楼用水高峰期出水量的情况,为保证供水量,需维持多少水压?水塔应建多高?需选用什么类型的泵?把学生分组,引导学生从技术性、生产实用性、成本合理性等方面综合考虑。
化工原理课程教学改革方法探究化工原理课程是化工专业中的重要基础课程,对学生的理论基础和实践能力的培养具有关键作用。
传统的化工原理课程教学模式往往过于注重理论知识的灌输,忽视了学生的实践操作能力和创新思维能力的培养。
为了更好地促进学生的学习兴趣和提高他们的实践能力,应对化工原理课程进行教学改革。
本文将探讨一些可以改革化工原理课程教学的方法。
引入案例教学法。
化工原理是一门理论性很强的学科,理论知识的学习是课程的重要内容。
学生往往难以将理论知识应用到实际问题中,缺乏实际操作的经验。
在教学中引入案例教学法,可以帮助学生将理论知识与实际问题相结合。
教师可以选择一些生动具体的案例,让学生在分析和解决实际问题的过程中掌握理论知识和实践能力。
开展实践操作课程。
化工原理课程注重理论知识的学习,但缺乏实践操作的环节。
实践操作是化工专业学生必备的技能之一,可以帮助学生更好地理解理论知识和提高实际操作能力。
可以在化工原理课程中增设实践操作课程,让学生亲自动手进行实验操作,包括实验操作的设计、操作步骤的安排、实验数据的采集和处理等。
通过实践操作课程的开展,可以增强学生的实践能力和解决问题的能力,培养他们的创新思维能力。
建立实践实习基地。
化工原理课程注重理论知识的学习,而化工工程实践是将理论知识应用到实际工作中的过程。
可以与相关实验室、企业或单位合作,建立实践实习基地,为学生提供实践实习的机会。
学生可以在实践实习基地进行化工工程实践,亲身参与化工工程项目的设计、研究和实施,掌握化工工程实践的基本技能和方法。
通过实践实习基地的建立,可以提高学生的实践能力和创新思维能力,为他们的职业发展打下坚实的基础。
加强教师引导和学生互动。
在化工原理课程的教学过程中,教师应起到良师益友和学习导师的作用。
教师可以通过讲解理论知识、指导实践操作和激发学生的学习兴趣,培养学生的学习主动性和创新能力。
教师还可以利用互动教学的方法,激发学生的思维能力和创新潜能。
化工原理实验教学新模式探索(一)摘要:文章分析了传统化工原理实验教学存在的不足,讨论了一种新型实验教学的优点及其新模式在教学实践中的应用。
关键词:化工原理;实验教学;新模式实验教学是贯彻素质教育,培养学生实践技能的重要教学环节之一,特别是在培养学生实际动手能力、创新能力和开发学生智力等方面发挥着重要的作用。
在职业技术教育不断改革与发展的过程中,如何保持与时俱进,充分利用信息技术为实践教学服务,培养学生的实践技能,是职业技术学校在实验教学改革中普遍面临的一个重要问题。
目前,我院在充分利用信息技术改进实验课程的教学方面,积极进行了大量有益的探索。
传统的化工原理实验教学的不足之处化工原理课程是化工专业学生必修的一门专业基础课,具有很强的理论性和实践性。
传统化工原理实验的教学模式,已经不能很好地适应现代以提倡素质教育为核心的新要求,它的主要不足之处是:教学目的不适应素质教育的要求传统化工原理课程实验教学的目的趋向于验证经典理论,加深对课堂理论的掌握和理解,在这个基础上再培养学生的实践技能。
而在实际教学过程中,教师评定学生成绩的高低,主要是看学生的实验报告内容是否充实,实验原理、步骤、数据、实验结果是否完整,几方面缺一不可。
特别强调数据测量的准确度及能否画出符合理论的曲线等等。
这样常常会出现一些个别现象:有的学生为求得符合理论的曲线,人为地更改或自编数据,甚至抄袭他人的实验数据。
大部分学生认为,做实验只要数据好,评定成绩就高,能交出实验报告就算完成任务。
因此,这种教学模式难以达到素质教育与技能培训的最终目的。
教学方式导致学生对实验指导教师依赖性大,实验效果较差化工原理课程实验传统的教学方式为教师根据实验指导书拟定实验计划,全程指导学生完成整个实验过程。
利用课堂介绍实验原理、步骤、注意事项,介绍实验室仪器设备及使用方法。
实验开始后,指导教师在现场同步指导学生的实验操作。
化工原理实验常常需要使用鼓风机、压缩机、离心泵等工艺设备,噪音很大。
《化工原理》课程改革创新探索
摘要:作为化工及其相近专业所必修的一门专业基础课,《化工原理》是将整个化工生产过程分为若干个典型的单元来加以研究,是基础理论与专业技术相结合的课程。
为适应当今社会对化工人才的需求,《化工原理》教学应进行必要的改革。
关键词:《化工原理》;必要性;教学改革
中图分类号:g642.0 文献标志码:a 文章编号:1674-9324(2013)08-0107-03
《化工原理》课是学习化学工程与工世专业的基础。
它几乎覆盖了化学工业的各个专业,例如:化学工程、化工工艺、高分子化工、精细化工、工业分析、电化学工程和工业催化等。
作为一门基础专业课,《化工原理》是学校开设的核心课程,为了更好地发展这门课程,在教学方法和教学手段上要相对做出调整。
一、兴趣是激发学生学习的源泉
兴趣是人类在需求的基础上,逐渐的在日常活动中发生、发展的。
人类需求的对象往往是兴趣对象,由于人们对不同事物产生的需要不尽相同,所以能够培养多样的兴趣对象。
正如瑞士心理学家皮亚杰所指出的:“兴趣,实际上就是需要的延伸,它表现出对象与需要之间的关系,因为我们之所以对于一个对象发生兴趣,是由于它能满足我们的需要。
”[1]兴趣帮助人类认知事物和从事各项活动,促进人们不断的去探索并发现新事物。
兴趣对人类起到一定的推动作用,如在人的学习生活中,它指引人类对事物表示关注,对于感
兴趣的,能够主动的带着愉悦的心情去探究。
孔子说:“知之者不如好知者,好知者不如乐知者。
”孔子的这句话说的也就是兴趣对于学习的重要性。
所谓学生对学习感兴趣,也就是说,学生带着高涨的、激情的情绪从事学习和思考,对面前展示的真理感到惊奇甚至惊讶;学生在学习过程中能够意识和感觉到自己的智慧和力量,体验到创造的欢乐,为人类的智慧而感到骄傲。
真正要使学生对学习感兴趣,真正使你的课堂活跃起来,就使学生有对知识的渴望和有知识的愿望。
[2]《化工原理》原理专业课依据自身的特点,将操作原理、规律作为核心,对以后的操作设备在选型以及设计上起到一定的辅助作用。
而传统教学模式仍保留着保守灌输式。
学生的思维方式仍然是记笔记和强化记忆,得到的效果可想而知。
而理论联系实际可以充分调动学生学习的热情与兴趣,加深印象,极大地提高了学习的质量。
二、加强理论课与实验课的有机衔接,使学生充分消化吸收理论知识
《化工原理》实验是与理论课同步进行的实践教学环节,是《化工原理》教学的一个重要环节。
作为一门独立的基础课,《化工原理》实验在《化工原理》课程教学中举足轻重,对加深和巩固课堂教学的基本内容,培养学生的实践能力、创新能力具有很大的作用。
实验室设备的提高也能培养学生实验创新的能力。
但目前《化工原理》在实验教学方法、测试手段和技术上仍有许多问题。
由于采用两套师资队伍,学生层次不同,理论课教材不同,难免使理论课与
实验课脱钩,[3]实验教师要认真组织好实验教学,实验课采取课前预习、写出预习报告、现场抽题笔试和口试相结合、实验操作、编写实验报告、期末书面考试的教学方式。
在理论授课中,与实验相关的章节,教师有意识的讲解所要验证的理论,使理论和实践相结合,这样便达到了理论与实践的统一。
三、改进教学方法与手段,提高教学效率
传统的黑板加粉笔的教学模式,教学方式呆板、抽象,不仅使学生觉得枯燥无味,不能理解教师所讲授的内容,而且也不能带动教师的教授热情。
化学工程课程的实践性比较强,传统教学模式不能取得理想效果。
教师难讲,学生难学,因此,教学手段的改革应是教学改革的重点。
[4]
1.多媒体教学。
实践证明,由于多媒体教学能够把抽象的概念或过程形象地展示,将设备结构、操作原理、工艺流程中物料的流动情况等动态地展现,使原本难讲难学的教学内容更直观、生动、形象,降低了教学难度,学习效果显著提高。
2.教学模型与实物教学。
要收集一些化工单元操作设备的实物,购买相关教学模型供课堂教学及学生在实验室参观使用,增强学生的直观感受。
3.课堂时间增加讨论课。
在实践中我们认识到,讨论是重要的教学环节之一,是课堂教学的必要补充,为学生相互学习和提高能力提供了机会。
为此,我们将10%的教学课时安排为讨论课。
将理论课程和课程研究项目教学过程存在的相关技术问题和理论问题溶
于讨论,以学生讨论为教学形式,深入研究探讨各个阶段所涉及到的知识点,提高学生综合运用本专业知识,分析、理解和解决本专业及相关行业的理论和实践问题的能力。
由于学生是主动投入,思维没有受到任何禁锢,他们更容易全身心地投入到其中,其活动效能明显高于传统模式下的课堂教学。
课堂上那种平淡而沉闷的气氛一扫而空,学生能很快进入角色。
[5]教师要充分发挥指导作用,始终把注意力集中在启发引导学生上,保证讨论不偏离方向,适时地点出结论,做好总结。
四、建立仿真实验实践教学模式
仿真技术是计算机编程软件与现代化过程控制相结合的产物,应用多媒体技术对化工操作系统进行有效的模拟,使人们可以脱离现场及实际生产的限制,就能进行仿真的化工操作,有效地避免了实际操作的危险性,提高了操作水平。
将仿真实训引入教学中,可大大提高学生对化工操作的感性认识,缩短了下厂适应期,学生通过所学的知识来判断和纠正错误,掌握正确的操作方法,增强了学生判断问题和解决问题的能力,并且增加了教学效果,该系统已在实践教学中占有十分重要的地位。
化工仿真教学系统的出现将传统的理论课、实验课教学与化工仿真教学有机的结合起来,丰富了《化工原理》课程的教学手段,在实际应用中,化工传统教学与化工仿真教学优势互补,更加提高了教学效果。
五、完成课程设计
课程设计是《化工原理》课程教学中综合性和实践性较强的教学
环节,是理论联系实际的桥梁,是使学生体察工程问题复杂性的初次尝试。
课程设计就是对于课程的各个方面作出规划和安排。
课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现、分析、提出和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,通过课程设计,要求学生了解工程设计的基本内容,掌握化工设计的主要程序和方法,培养学生分析和解决工程实际问题的能力。
是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。
通过《化工原理》课程设计,要求学生能综合运用本课程和前修课程的基本知识,进行融会贯通的独立思考,在规定的时间内完成指定的化工设计任务,从而得到化工工程设计的初步训练。
同时,通过课程设计,还可以使学生树立正确的设计思想,培养实事求是、严肃认真的工作作风。
[6]归纳起来,可以培养学生以下几个方面的能力:洞察力、抽象能力、创新能力、使用计算机的能力、撰写论文的能力、相互交流与协作的能力。
《化工原理》是所有化工类及相关专业人才必须掌握的一门课程,如何通过该课程的学习以培养学生的思维能力、自学能力、理解能力和创造能力,增强学生的工程意识,在国家提出的质量工程改革与实践中对化工专业及相近专业显得尤为重要。
以《化工原理》课程的教学现状来看,它不仅要科学安排课程结构,还要考虑到课程目标、课程实施、课程评价等一系列外部环节之间的联系,但课程改革不是一蹴而就的,它是动态的、持续的、永恒的。
我们应立足现在的条件,不断探索,不断实践,争取实现我校《化工原理》教学改革新的突破,为培养21世纪工程人才提供更好的平台。
参考文献:
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