少學(xué)時(shí)化工原理課程教學(xué)設(shè)計(jì)分析
時(shí)間:2022-07-13 16:04:50
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摘要:少學(xué)時(shí)化工原理是化工相關(guān)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,針對(duì)教學(xué)過(guò)程中存在的學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多、綜合性強(qiáng)、難理解等問(wèn)題,文章從教學(xué)內(nèi)容、專(zhuān)業(yè)針對(duì)性、教學(xué)方法的選取、課程考核形式等方面進(jìn)行初探,促進(jìn)學(xué)生更好地掌握化工原理理論知識(shí),提升教育教學(xué)質(zhì)量,以滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)需求。
關(guān)鍵詞:少學(xué)時(shí);化工原理;教學(xué)探討
化工原理是高等院?;瘜W(xué)工程與工藝、輕化工程、石油、生物等相關(guān)專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設(shè)一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程,是連接基礎(chǔ)課與專(zhuān)業(yè)課的橋梁,同時(shí)該課程又與工程實(shí)踐聯(lián)系密切,因此又是一門(mén)工程學(xué)科,具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。非化工專(zhuān)業(yè)化工原理課時(shí)從72課時(shí)到36課時(shí)不等,而課程涉及“三傳一反”、涵蓋7-8個(gè)化工單元操作,工程實(shí)踐性強(qiáng),知識(shí)面廣,內(nèi)容多難度較大;又因?qū)W生對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程缺乏了解,在學(xué)習(xí)過(guò)程感到課程內(nèi)容枯燥,晦澀難懂。如何在少學(xué)時(shí)、內(nèi)容多的情況下完成該課程的教學(xué)任務(wù)、達(dá)到專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案的要求是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。本文基于應(yīng)用型本科院校辦學(xué)理念,結(jié)合少學(xué)時(shí)化工原理課程中存在的問(wèn)題,從課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教師“教”與學(xué)生“學(xué)”進(jìn)行初步的探討。
1少學(xué)時(shí)化工原理教學(xué)挑戰(zhàn)
1.1學(xué)生接受程度低,缺乏興趣
一方面少學(xué)時(shí)相關(guān)專(zhuān)業(yè),學(xué)生相關(guān)的先修課程等知識(shí)儲(chǔ)備相對(duì)薄弱,又因涉及的數(shù)學(xué)、物理模型較多且抽象,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)理解起來(lái)困難,有畏難情緒,影響學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。另一方面化工課程實(shí)踐性強(qiáng),而授課教師在教學(xué)過(guò)程中偏于理論,在一些化工常用的單元操作的設(shè)備上很少提及。例如在吸收章節(jié)講授中,授課教師重于在吸收塔的理論計(jì)算,而填料塔的結(jié)構(gòu)、填料的性能、工程生產(chǎn)中吸收塔出現(xiàn)的故障案例等忽略不講,學(xué)生不能直觀的感受,接受程度逐漸的降低,加之填鴨式的教學(xué),又進(jìn)一步挫敗了學(xué)生的興趣。
1.2與專(zhuān)業(yè)所需存在差距
少課時(shí)的教材大多都是在長(zhǎng)課時(shí)教材的基礎(chǔ)上進(jìn)行主體內(nèi)容的刪減,內(nèi)容相對(duì)比較寬泛,沒(méi)有針對(duì)某一個(gè)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行設(shè)置。我校輕化工程專(zhuān)業(yè)偏向紡織,限于師資隊(duì)伍、教學(xué)資源的因素,授課教師在課程調(diào)整的針對(duì)性,構(gòu)建合理的適合專(zhuān)業(yè)特色“精而簡(jiǎn)”知識(shí)體系、兼顧教學(xué)內(nèi)容的深度與廣度等方面缺乏經(jīng)驗(yàn),以致課程與專(zhuān)業(yè)很難形成有效協(xié)同。授課教師能否精準(zhǔn)的把控課堂、精簡(jiǎn)課程內(nèi)容,在短時(shí)期內(nèi)完成教學(xué)目標(biāo),保證學(xué)生后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課順利完成、達(dá)到人才培養(yǎng)目標(biāo)要求等方面,是一個(gè)不容忽視的挑戰(zhàn)。
1.3課程考核評(píng)價(jià)的手段單一
以往課程的評(píng)價(jià)側(cè)重期末考試,終結(jié)性考核結(jié)果一票否決,考核形式過(guò)于單一,學(xué)生的綜合素質(zhì)不能全方位的反饋,亦不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性,與踐行“以學(xué)生為中心”的教育教學(xué)理念、實(shí)現(xiàn)從注重知識(shí)傳授向重視學(xué)生能力和素質(zhì)培養(yǎng)轉(zhuǎn)變有一定的偏差。同時(shí)授課教師在教學(xué)過(guò)程中缺少及時(shí)、動(dòng)態(tài)的反饋,無(wú)法及時(shí)有效地調(diào)整課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,以致教師“教”與學(xué)生“學(xué)”不同步。
2少學(xué)時(shí)化工原理教學(xué)的初步探討
2.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,提升教學(xué)效果
化工原理課程開(kāi)設(shè)的目的是培養(yǎng)學(xué)生工程觀念,運(yùn)用所學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)分析和解決化工單元工程操作實(shí)際問(wèn)題,具有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性。為保證教學(xué)質(zhì)量、滿(mǎn)足教學(xué)目標(biāo),在有限的課時(shí)內(nèi)讓學(xué)生掌握與之專(zhuān)業(yè)相關(guān)的要點(diǎn),合理有效的進(jìn)行優(yōu)化精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容是十分必要的。我校輕化工程專(zhuān)業(yè)化工原理課程為36課時(shí),考慮專(zhuān)業(yè)課程的銜接,我們對(duì)第一章中流速的測(cè)定、第三章中離心沉降臨界粒徑、第四章傳熱平均溫差公式推導(dǎo)等進(jìn)行刪減;在物理化學(xué)中涉及的亨利定律、烏拉爾定律、熱輻射等進(jìn)行了精簡(jiǎn)。對(duì)相對(duì)簡(jiǎn)單的章節(jié)如干燥過(guò)程,縮短學(xué)時(shí)至3學(xué)時(shí),學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)慕課資源進(jìn)行自學(xué);對(duì)傳熱、吸收過(guò)程找出內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行類(lèi)比分析,適當(dāng)減少章節(jié)課時(shí)數(shù)。除此之外,為適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展,課程中適當(dāng)結(jié)合納濾膜技術(shù)、超臨界萃取等,拓寬學(xué)生的知識(shí)面。我們?cè)诮虒W(xué)內(nèi)容上仔細(xì)推敲,注重學(xué)生在實(shí)際案例的分析以及工程原理的應(yīng)用。
2.2結(jié)合專(zhuān)業(yè)課知識(shí),兼顧廣度和深度
少學(xué)時(shí)化工原理本來(lái)就面臨課時(shí)少、內(nèi)容多的問(wèn)題,若按照傳統(tǒng)的教學(xué)方式進(jìn)行,則后面章節(jié)出現(xiàn)滿(mǎn)堂灌,學(xué)生將失去學(xué)習(xí)的興趣。在有限的課時(shí)內(nèi),結(jié)合專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)以及專(zhuān)業(yè)方向,以需求為導(dǎo)向,凸顯課程的針對(duì)性,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的案例貫穿思政元素,更有利于學(xué)生掌握知識(shí)。以我校輕化工程專(zhuān)業(yè)為例,雖然干燥章節(jié)縮短至3課時(shí),但是在專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)中也是至關(guān)重要的,課堂講授以印染布料烘干過(guò)程為例,講解物料衡算、能量衡算、布料含水率如何檢測(cè),利用廢氣的余熱經(jīng)換熱器對(duì)布料烘干,將干燥知識(shí)點(diǎn)與傳熱相結(jié)合融會(huì)貫通,同時(shí)挖掘思政元素,培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能減排意識(shí)。教學(xué)內(nèi)容與專(zhuān)業(yè)相匹配,學(xué)生在課程中積極活躍、學(xué)習(xí)興趣提升,教學(xué)的成效明顯。
2.3提升教學(xué)方法,提高課堂教學(xué)效率
我們依據(jù)不同知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi),針對(duì)性的選取灌輸式、啟發(fā)式、探索式中適宜的教學(xué)方法策略,提高課堂效率,讓學(xué)生學(xué)有所獲?;ぴ碚n程單元操作中設(shè)備多,“灌輸式”的課堂教學(xué),內(nèi)容枯燥且抽象,但是通過(guò)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,將設(shè)備的結(jié)構(gòu)、設(shè)備的工作原理等以可視化的形式展現(xiàn)給學(xué)生,提高了學(xué)生的積極主動(dòng)性、促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。如在流體輸送設(shè)備中,將離心泵的結(jié)構(gòu)以3D動(dòng)畫(huà)展示給學(xué)生,學(xué)生對(duì)離心泵的泵殼匯集液體、能量轉(zhuǎn)換的作用的理解自然水到渠成;吸收、精餾等操作設(shè)備,采用動(dòng)畫(huà)生動(dòng)形象的演示,學(xué)生對(duì)設(shè)備、工藝流程的運(yùn)行情況理解更深,學(xué)習(xí)興趣愈發(fā)濃厚。以學(xué)生為主體,合理設(shè)置形成性評(píng)價(jià)考核機(jī)制,根據(jù)授課內(nèi)容合理設(shè)置問(wèn)題、案例,啟發(fā)學(xué)生以問(wèn)題為導(dǎo)向自主思考,達(dá)到獲取知識(shí),解決問(wèn)題的能力。如在流體流動(dòng)章節(jié)設(shè)置為什么火車(chē)站臺(tái)上設(shè)置安全白線(xiàn)、飛機(jī)為什么能在天上飛,以身邊的實(shí)際案例加深學(xué)生對(duì)伯努利方程的理解;在傳熱章節(jié)中,通過(guò)水壺的保溫原理把三種傳熱方式呈現(xiàn)出來(lái),結(jié)合太空三人組,把我國(guó)自主研發(fā)的新一代“飛天”艙外航天服引出,航天服如何進(jìn)行熱防護(hù)、溫度調(diào)節(jié)娓娓道來(lái),這個(gè)具有中國(guó)特色、自主研制成功的艙外航天服創(chuàng)造了一個(gè)世界奇跡,彰顯我國(guó)綜合實(shí)力,大大增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感?;ぴ砩婕暗墓こ虇?wèn)題多,適合開(kāi)展探究式教學(xué)。如在對(duì)流傳熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式的學(xué)習(xí)中,拋出問(wèn)題:“低粘度管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流可不可以一味地增加流體的流速來(lái)提高對(duì)流傳熱系數(shù)ɑ”,通過(guò)分析我們知道流速增加,當(dāng)流動(dòng)進(jìn)入阻力平方區(qū),流體的阻力損失將大大增加,這時(shí)出于經(jīng)濟(jì)性的考慮,勢(shì)必有一個(gè)適宜的流速,從而幫助學(xué)生樹(shù)立工程概念,增強(qiáng)工程意識(shí)。
2.4改進(jìn)課程考核體系,全方位考核評(píng)價(jià)
以往的課程考核方式中平時(shí)成績(jī)占40%(包括學(xué)生出勤率、平時(shí)作業(yè)筆記、期中測(cè)驗(yàn)),期末考試占60%(閉卷考試),對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)好壞的評(píng)價(jià),很大程度上通過(guò)一紙考試而定性,然而學(xué)生是否真正掌握知識(shí),學(xué)習(xí)的效果怎樣沒(méi)有很好的評(píng)判。為加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程考核,從知識(shí)傳授逐漸向?qū)W生能力、素質(zhì)培養(yǎng)方向轉(zhuǎn)變,依據(jù)學(xué)校下發(fā)的課程考核形成性評(píng)價(jià)實(shí)施指導(dǎo)意見(jiàn),將課程的考核方式由“一票否決的期末考試”過(guò)渡調(diào)整至“過(guò)程性評(píng)價(jià)+終結(jié)性考核”,將考核關(guān)口前移,同時(shí)優(yōu)化過(guò)程性、終結(jié)性占比,豐富考核內(nèi)容。過(guò)程性的考核調(diào)整至50%,注重課前、課中、課后的全方位考核。課前,利用雨課堂發(fā)布預(yù)習(xí)資料,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的調(diào)取反應(yīng)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況以及學(xué)生的反饋,掌握學(xué)情及時(shí)調(diào)整改進(jìn)上課的方法與手段;課中,結(jié)合化工原理課程的特點(diǎn),充分利用智慧教室等現(xiàn)代教學(xué)資源啟發(fā)式的案例討論,全員參與,采取小組自評(píng)、互評(píng)、老師點(diǎn)評(píng)的方式進(jìn)行考核,加強(qiáng)師生之間的互動(dòng),提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性,達(dá)到激勵(lì)作用;課后,布置典型的工程案例的作業(yè)、學(xué)生畫(huà)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)思維導(dǎo)圖,讓學(xué)生系統(tǒng)的掌握知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系。通過(guò)課前、課中、課后全方位的對(duì)學(xué)生的學(xué)情進(jìn)行跟蹤評(píng)價(jià),形成“反饋—分析整改—實(shí)施—再反饋”良性的循環(huán),平衡教師教與學(xué)生學(xué)的關(guān)系,最終達(dá)到改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)的目的。終結(jié)性考核占50%(閉卷考試),考試除了針對(duì)主要知識(shí)點(diǎn)的考核外,結(jié)合專(zhuān)業(yè)所需,從實(shí)際問(wèn)題出發(fā),以典型作業(yè)為案例,圍繞學(xué)生綜合能力提升,積極探索增加實(shí)踐能力考核和創(chuàng)新能力考核題型,建立適應(yīng)“新工科”發(fā)展的化工原理課程考核體系。
3總結(jié)
本文針對(duì)少學(xué)時(shí)化工原理在教學(xué)上存在的一些問(wèn)題進(jìn)行分析,從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、凸顯課程的針對(duì)性、教學(xué)方法的選取、改進(jìn)課程的考核方式等方面對(duì)我校輕化工程專(zhuān)業(yè)的課程改革進(jìn)行了初步的探討,旨在平衡教師“教”與學(xué)生“學(xué)”的關(guān)系,重點(diǎn)突出以學(xué)生為根本教育理念,培養(yǎng)應(yīng)用型本科院校學(xué)生工程思維能力。目前我們正在積極修訂新的人才培養(yǎng)方案,勢(shì)必對(duì)課程的設(shè)計(jì)及教學(xué)的方法提出新的要求,教學(xué)也要與之適應(yīng),因此少學(xué)時(shí)化工原理教學(xué)探索與實(shí)踐也是動(dòng)態(tài)的,是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作。
作者:陳軍偉 單位:新疆科技學(xué)院