浅谈高职化工原理课程建设与改革论文

　　论文关键词：素质教育 教学体系 课程质量 教学质量
　　论文摘要：以全面推进素质教育为根本目的，以培养学生创新精神、提高学生实践能力为重点，建立《化工原理》课程新的教学体系，力求课程质量和教学质量达到一个新的水平。本文试根据多年课堂教学实践就《化工原理》课程的建设与改革进行分析阐述和总结。
　　《化工原理》课程是化工专业的一门极为重要的专业基础课，其主要内容是以化工生产中的物理加工过程为背景，依据操作原理的共性，分成为若干单元操作过程，研究各单元操作的基本原理，基本计算和典型设备。它涉及到化工生产中众多的操作和设备。它要求综合运用数学、物理、物理化学等基础知识来分析和解决化工生产过程中的工程问题，在培养化工技术人才中担负着由理及工、由基础到专业的过渡，在培养学生运用工程观点分析解决化工实际问题方面起着重要的作用。该课程有如下教学特点：涉及的知识面广泛。
　　学生需具有高等数学、制图、物理、物理化学及计算技术等先修课程的基础知识。工程实践性强。要求学生对于化工生产过程及设备有感性认识与了解。各单元操作过程相互独立。遵循的原理和法则各不相同，每一单元操作均可独立讲授、单独使用。设备类型多种多样，且结构复杂。为了便于学生的理解和掌握，需配以大量的挂图或设备模型。各种操作现象抽象，难于理解。老师授课时为解释清楚，需花费大量时间。大量利用公式、半经验公式或关联式进行计算，学生记忆困难。
　　高职院校的《化工原理》课程改革，必须转变教育思想，从根本上打破学科教育的模式，针对学生基础普遍较薄弱的特点，降低理论要求，建立以职业能力培养为根本的课程体系，打破理论课程与实践课程的界限，加大实践教学比例，突出实践技能的培养。
　　1课程内容的改革
　　《化工原理》课程经过近百年的发展完善，形成了一套完整严密的理论体系，这对于注重知识的系统性和全面性的普通高等教育，会给教学带来很大方便，但这种完整的理论体系却不适合高职教育的培养目标的要求，本着＂以应用为目的，必需够用为度，加强针对性实用性＂的方针，必须对该课程的传统内容实行必要的整合。根据高职高专教学特点，将教学内容分为两个模块，即基本理论知识模块和设备知识模块。
　　1．1基本理论知识模块
　　内容包括各单元操作的基本概念、定律、原理阐述，过程设备的基本计算。由于高职教学中理论学时少，学生基础较薄，本模块对原来的理论内容进行合理的精简，例如删除应用性不强的内容：传热中的热辐射、因次分析法等内容，吸收中传质机理的内容等；精简公式的理论推导，甚至直接写出公式：简化流体动力学中的伯努利方程推导，重点讲解该方程的应用和延伸。精简后的基本内容不脱离大纲要求，能够精、深、突出基本概念与共性规律。通过基本内容学习。要求学生掌握化工单元操作中最基本的共性规律知识。同时为了突出该课程的工程实践性，学习用基础理论知识去解决实际工程问题，拓宽的知识面，将与生产实际密切联系的内容适当补充进去，例如在离心泵一节中，分析讨论：如何判断汽蚀的产生?离心泵打不上液体的原因有哪些?在传热中讨论：什么是换热器的＂水锤＂现象?生产中为什么不采用过热蒸汽加热?在精馏、吸收章节中分析讨论：进料量的大小对精馏塔操作有什么影响?温度或压力变化对塔的产品质量有什么影响?等等。这些内容即将理论联有实际，又是学生工作后要面对的操作问题，有很强的针对性和实用性，容易激发学生的学习兴趣。＂
　　内容包括典型设备的构造、性能、操作原理。本模块主要通过多种实训来强化学生的`设备知识，操作技能。通过单元操作仿真实训，加强理论知识的理解和掌握，使学生掌握各个基本单元过程的操作控制和调节方法，培养分析和解决生产操作中各种工程技术问题的能力；通过单元操作实训，使学生对生产设备具备实际操作技能，以便学生日后能对现行的工业生产过程进行管理，使设备能正常运行；通过课程设计使学生综合运用所学基本理论，对化工过程设备进行工艺设计或设备选型，以便学生日后能对现行的生产过程及设备作各种改进以提高其效率，从而使生产获得最大限度的经济效益。
　　2教学手段的改革
　　《化工原理》课程是一门工程实践性很强的课程，它涉及众多大型化工设备结构、复杂的操作原理及流程、大量的工程计算。采用传统教科书+黑板的教学模式，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。为了适应现代教育技术发展的需要，满足教学手段改革的需求，我们开发制作了《化工原理》多媒体电子教案。该电子教案针对高职教学，合理的对教学内容进行整合，精心编写脚本，开放实用的制作平台更有利于教学过程中对其进行修改。
　　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，动态地展示设备结构、操作原理、工艺流程中物料的流动情况，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。利用多媒体教学能够精确做图，进行过程分析，并能方便地多次重复再现整个分析过程，减少了教师在课堂上板书时间，从而使教师将精力与时间更多地集中在知识的讲解和与学生的交流上，每节课可以节约25％的时间，利用这段时间对重点内容进行讨论或结合生产实际的操作方法讨论，这既强化了基本知识的应用，又是对教学内容的深化和补充。
　　3突出实践教学
　　高职学校的教学特点是实践课时较多。这给学生提供了理论联系实际的极好机会：一方面实践可以加深对该课程理论内容的理解，另一方面可经常用所学理论知识去认识实际，提高解决实际问题的能力。而且，理论教学与实践教学的相互交叉和反复循环，从人类发展规律看，该方式符合人类从实践到认识到再实践再认识的发展规律；从培养学生思维能力角度看，反复的实践活动能锻炼学生理论知识的纵向连贯性思考和横向分类思考，有利于培养学生良好的思维方式，使相关的理论知识转化为个体经验。为了强化学生实际操作的能力，《化工原理》的实践教学由三部分组成：化工单元操作仿真实训、化工单元操作实训、化工原理课程设计。对实训内容、过程、效果进行全程设计与控制，通过实训，使每一各学生成为能熟练操作的合格技术工人，这也是职业教育的优势所在。
　　3．1化工单元操作仿真实训
　　采用北京东方仿真控制技术有限公司的DSC仿真培训系统，利用计算机真实地再现生产中的基本单元过程，使学生在一个与化工生产控制室一样的操作环境中，通过亲自动手，反复操作，将所学的理论知识与实际生产紧密地结合在一起，加深理解化工单元过程及设备的基本原理，熟练掌握各个单元过程的实际操作技能，培养分析和解决生产操作中各种问题的能力。实践证明，化工单元仿真实训饵决了学生到现场实习只能看，不能动手，无法达到实习目的的弊端，极大地提高了学生的学习兴趣和能动性，为学生毕业后能迅速上岗操作奠定良好基础。＂
　　3．2化工单元操作实训
　　学生在单元仿真实训之后，对生产中的真实设备进行操作技能的培训，使学生掌握化工单元过程设备的结构、原理以及各种性能数据的测定方法和整理的方法，以便学生日后能根据不同的生产任务进行过程和设备的选择、调节，进而实现过程和设备的最优化操作，提高经济效益。例如在离心泵单元的实训中，布置给学生的实训任务是：已知一管路输送系统的管径、管长、管件和阀门的设置、流体输送量及供液点和终点的操作压力、相对位置，现有一台离心泵，但性能参数丢失，试设计一个实验，核实该泵是否能完成规定的输送任务。这样由学生设计实验内容、流程、要用的仪器、要测定的数据，变被动为主动，激发实训兴趣，提高实训效果。
　　3，3《化工原理》课程设计
　　《化工原理》课程设计综合应用《化工原理》和有关先修课程所学知识，以单元操作为主进行设计的实践环节。通过这一环节，学生可以掌握化工设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料、选用公式和计算方法，用简洁文字、图表表示设计结果及化工制图等能力方面，得到一次基本的工程实践训练。在课程设计中，寻找一些科研或生产中的实际问题作为题目，使学生有真实的感觉，而且许多生产实际的要求和书本理论有时并不完全相同，有很多实践经验的因素，这更能体现工程实际问题的特点。从工程实际出发，学会分析解决工程技术问题，是《化工原理>课程教学的一项重要任务。
　　4改进教学方法
　　课程讲授不仅是传递人类文化知识体系，而且是促进学生认识、能力、技能等全面发展的手段，而讲授方法将直接影响以上各项目标的实现，为此必须改进教学方法。
　　《化工原理》课程是以数学、物理、物理化学等自然科学的基础知识、基本理论分析解决化工单元操作问题的工程学科。本课程与工程实际紧密结合，但工程问题具有非线性、复杂性的特征，导致了处理工程实际问题的方法的多样性。因此，在教学中应突出实验研究法、数学模型法、当量法、过程分解法及参数综合法等工程问题处理方法的应用。同时，根据＂三传＂的相似性，应突出类比推理的方法在教学过程中的应用。
　　针对如何提高教学质量的问题，我们在利用辅助手段配合课堂教学、加强实验与理论衔接、教学提倡＂讨论式＂和＂启发式＂而非＂灌注式＂、抓好习题讨论和课程设计等方面进行了探索，获得了一定的效果。
　　《化工原理》课程的应用十分广泛，涉及到化工、药品、食品、造纸等各行各业，因此，也是很多院校化工类专业的技术基础课。但是，提起《化工原理》，不少同学感到这门课既重要、又难学。许多在化工企业工作的学生都深有感触，认为此课程用处很大，但在学习过程中，却没有真正掌握学透。故《化工原理》课程的建设与改革应结合高职教育及教育对象的不同特点，针对本课程的教学特点和学生基础普遍薄弱的特点，从教学方法、教学内容、教学手段、课程体系等方面进行改革，突出该课程的高职教学特色；应重点在于培养学生的工程观念、创新能力、实践动手能力和应用所学的化工原理理论知识分析、解决工程实际问题的能力，力求课程质量和教学质量达到一个新的水平。