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长 江 大 学学 报 ( 自然 科 学 版 ) 2 O 1 0年 9月 第 7卷 第 3期 :理工 J o u r n a l o f Ya n g z e Un i v e r s i t y ( Na t S c i Ed i t ) S e p 2 O1 0,Vo 1 7 No 3:S c i En g 化工原理 中工程观念 与实践能力培 养研 究 张 铭 ,胡 达 ,帅 群 ,吴洪 特 ( 长江大学工程技术学院化学工程系,湖北荆州4 3 4 0 2 0 ) 摘要工程技术 素养是工科大 学生最重要 的素质之 一,也是大 学生未来 工作 能力的基础 。结 合近年来 在 化工原理 课程教 学 中积累经验 、改革探 索和实 际效果 ,从 理论教 学、实践教 学 等方面 阐述 了如何培养 学生的工程技术素养 。 关键词化工原理 ;工 程观念 ;实践 能力 中图分类号N4 文献标 识码 A 文章编号 1 6 7 3 1 4 0 9 ( 2 0 1 0 )0 3一N 7 1 1 0 2 化 工原 理 是化 工及 相 关专 业 的一 门重 要技 术 基 础课 ,且 是一 门实 践 性 、工 程 性很 强 的应 用 性课 程,是在学生具备 了必要的高等数学 、物理 、物理化学 、计算机技术等基础知识之后的必修课程 。该课 程 在基 础课 与专业 课 之 问起 着 承前 启 后 、 由理 及 工 的桥梁 作 用 J ,其 主要 研究 化 工单 元 操作 的基 本原 理 、所用典型设备 的结构和设备上艺尺寸的计算及设备选型 ,培养学生运用基础理论分析和解决化工单 元 操作 中各 种 问题 的 能力 。 由于在 接触 该课 程 之 前 ,学生 还不 具备 基 本 的工程 观 点 ,因此 该课 程 的教学 对 学生 的 工程 能力 与实 践能 力 的培 养起 着 至关 重 要 的作用 。 1 理论教学 中工程观念的培养 1 ) 绪 论教 学展 现 工科 课程 魅 力 绪论 的教 学对 学 生 的 兴趣 起 到 至关 重 要 的作 用 ,绪 论 教 学 中可 以 通过 多媒 体 向学 生展 示 化 工生产 车 间 的图 片 ,简单 介绍 各 种设 备在 生产 中的作 用 ;再通 过典 型 的生产 工 艺流 程 阐述 化工 过程 包 括 的单元 操作 ,而这 些 单元 操作 即是 化 工原 理课 程将 要 重点讲 解 的 内容 ,再简 单 介绍课 程 的基本 理论 在其 他 领域 的应 用 ,说 明课 程 的重 要性 。绪 论 教学 中要 让学 生理 解 “ 三传 ” 的基 本 概念 、量 纲一 致 性原 则 ,掌 握物 料衡 算 、热 量衡 算 、过 程速 率及 单 位换 算 的计算 要点 ,为后续 章 节学 习 打下 良好 的基 础 。 因此 ,绪论 教 学 中应通 过 实例 来有 意 识 的培养 学 生 的工 程 观点 。 2 ) 章 节教 学体 现 内在 联 系 化工 原理 各章 节 之 问有 着 密切 的 内在联 系 和 很 强 的科 学 性 和 系统 性 。传 递 过程 是各 单元 操 作统 一 的 研 究 对 象 ,是 联 系 各 章 的一 条 主 线 。各单 元 操 作 分别 用 牛顿 粘 性定 律 、傅立 叶定律 和菲克定 律来研 究动 量传 递 、热 量传 递和 质量 传递 ,这 3 个 定律 有共 同特点 。在 教学 中 , 把各 单元操作 内在 的联系弄 清 ,对 相似 的公 式 比较 、讨论 ,有利 于学生深刻 理解 、灵 活运用所 学知识 。 教学 中通过模型观摩 、多媒体技术、工厂参观、学术讲座等多种教学手段 ,由工程问题引导出与讲 授 内容 相适 应 的理 论 问题 ,或 由具 体 的化 工过 程抽 象 为数 学模 型 或计算 简 图 ,讲授 其原 理 ,再将 原理 应 用 于工 程 实践 去解 决或 分 析实 际 问题 。突出体 现 在 : 纵 向上 ,按 照 “ 过 程 分 析一 数 学描 述 一 实 例 分 析 ” 的方 式 展开 ,体 现 “ 定 性分 析一 定 最 计算一 原理 应用 ” 3 个 不 同层次 。并 在具 体 知识 的传授 中着 重工 程 问 题 处理 方法 如过 程 分解 、数 学 分析 、因 次分析 、数 学模 型 、参 数 归并 、当量法 等方 法 的介绍 与应 用 ,重 点介 绍 工程 问题 的处 理 方法 ,可有 效地 帮助 学 生掌 握化 工原 理及 其 它相 关 工程专 业课 的学 习方法 和解 决 工程 问题 的科学 方法 。横 向上 ,强调 过程 的 共性 ,将 化 工单元 操 作按 过程 共性 分 块 ,阐 明共 同的原 理 和科学基础 ,在教学 中贯穿 2条主线 :一是传递过程包括动量传递 、热量传递和质量传递 ;二是工程问 题处 理 方法 。这 种教 学 思路 打破 了原有 教材 知识 顺 序 ,加强 了前后 知识 的有 机融 合 ,可有 效 地训练 学 生 的创 新 思维 能力 。重点 教 学 内容 上 ,围绕 重点 内容分 析工 程实 例 。剖 析典 型实 例 给学生 的启 发是 多方 面 的 ,对学 生 了解 工程实 践 、提 高分 析解 决 问题 的能力 大有 益处 。 收稿B期2 o l o一 0 6一o 1 作者简介张铭 ( 1 9 8 3 一 ) ,男 ,2 0 0 4年大学毕业 ,硕士 ,讲师 ,现主要从事化工原理及高分子材料合成方面的教学与研究工作。 长江大学学报 ( 自然科学版) 2 0 1 0年 9月 化 工原 理既有 丰富 的经验 数据 ,又有 大量 的公式 和 图表 ,因此其 内容 显得 比较 多 、比较杂 ,学生在 学 习时感到有 一定 的难度 ,教 师要帮 助学 生理清 思路 。不需 要记 忆 的公式 ,重点 对公 式 的应 用范 围 、及 意义进 行理解 掌握 ;需要记 忆 的重要 公式 ,帮助 学生 找 出公 式 的联 系 ,减 少记忆 量 。在讲课 时 ,对要求 熟 练掌握 的 内容 、理 解 的内容 和了解 的 内容 要分 清层 次 ,思 路清 晰 。每讲完 一章 内容后 ,及 时地 给学生 做 一次 总结 ,回顾 主要 内容 及公 式 ,这样 ,学生 不仅 能理顺该 章 的结构 ,而且还 能培养 解决 工程 实际 问 题 的思维 方法 。 3 )抓 好 习题 课 ,培养 学 生工程观 念化 工原理 习题是 理 论联 系 实 际 的桥梁 ,通 过 习题 可 以使学 生 深 化对理 论的认 识和 掌握 。在 习题 的选 择上 ,首先 注 意题 目的典 型性 ,通过对 典 型问题 的分 析逐 步培养 学 生解决难 点 问题 的能力 ;其次要 注 意题 目的思想 性 ,使学 生在解 题过 程 中深刻 理解基 本概念 ,明确观 点 ,掌握 方法 ;再 次要 注意 习题 的真实性 ,做到理 论联 系实 际 ,力 求能 够反 映化 工生产 中可 能出现 的实 际情 况 ,有利 于学 生进 一步 完善对 工程 观点 的理解 ,培 养工程 观念 。 4 )安 排讨论 课 ,激发 学生兴趣讨 论课 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 。讨论课题教师应提前布置 ,让学生查阅文献资料做好充分的课前准备 ,课堂上备抒己见 。讨论 中教师 始终把 注意 力集 中在启 发 引 导学 生 上 ,适 时 地点 出结 论 ,做 好 总 结 。讨论 课 的题 目要 具有 典 型 性 ,一 般选 用有 以下特点 类型 的题 目:贴 近化 工发展 趋势 的题 日;综 合性 和应 用性较 强 的题 目;容易暴 露学生错 误 的题 目;工程 性很 强的题 目。 2 加强实践教学 ,注重工程 能力培养 1 )完善 实验教 学方 法首先 加强 实验 教学 的各个 环节 ,包括 实验 预 习报告 、装置 预 习 、实 验操作 、 实验数据处理 、报告撰写 、考核评定等。其次,丰富和改进实验教学内容。同时,要规范考核标准。为 全 面反 映学生的学习情况 和实 践技能 ,应根据教学 内容 ,采取分项 考核记分 的方 式 ,综合评定学 生成绩 。 另外 ,还要 开展设 计 型实验 。通过 开展 设计性 实验 可 以看到 化工 原理 的工程特 色 和学生对 设计 性 实验 的需 要 。设计 型实验 涉及实 验原 理 、实验数 据 的测 试 方法及 仪表 的安装 、使 用等 多个 环节 ,不仅 能激 发 出学生强 烈 的学 习兴趣 和创 造意识 ,还 能有 效地 培养学 生从 事科 学实践 活动 的能 力 。 2 )加 强课程 设计 训练 在课 程设计 过程 中 ,让 学 生 自己选 择方 案 ,查 取 资料 ,包 括 各种 手 册 、图 表 、算 图 的运用 。此外 ,还要 加强 对实用 性 的指导 ,要求 学生 在设计 过程 中不 能片 面追求 理论 的完美 而 要注重 实用性 ,讨 论 中应 鼓励 多方 案 讨论 ,结合 工 业 生 产 具体 装 置 讨 论 各 方案 优 缺 点 ,特 别 注重 实 用 性 。课 程设 计训 练不仅 可 以培 养学 生的创 新思维 ,充 分挖掘 知识 的潜 在 因素 ,而且还 可 以创造 双 向交 流 的平 等氛 围 ,激励 学生积 极思维 ,大胆探 索 。 3 )采 用现代 化教 学手段 ,开展 化 工原 理仿 真 购 买 了 北 京 化 工大 学 P S仿 真软 件 用 于课 程 中 所讲述单元操作的仿真 ,通过仿真操作,一方面可以让学生熟悉课堂上所学的理论知识,更具体了解相 关设备 ,另一方面,可以解决在学生到工厂实习时不能动手的缺陷。采用这种方式教学极大的提高了学 生的学 习积极性 ,同时对 教学质 量 的提高有 着极 为重要 的意 义 。 3 理论联系实际 ,全面培养学生的工程能力 化工原理 是一门与实际化工生产紧密联系的课程 ,在化工类专业学生的实习过程中所接触到问 题基 本上 都是 与 化工 原理 有关 的 ,从 原料 到产 品 的整 个生 产过 程 ,中间 每一个 环 节几乎都 是 化 工 原理所阐述的单元操作。作为授课教师 ,课堂上讲到每个单元操作 的时候都要与实际生产联 系起来 , 一 方面可 以提高 学生 的兴趣 ,让学 生知道 这个 课程 与实 际生产 息息 相关 ,另一 方面 ,当课 程理 论知识 与 实 际生产联 系起来 时 ,就 比如会涉 及到工 程 问题 的处 理 ,对学生 工程 能

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