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淺談高職《化工原理》課程建設與改革論文
論文關鍵詞：素質教育 教學體系 課程質量 教學質量
論文摘要：以全面推進素質教育為根本目的，以培養學生創新精神、提高學生實踐能力為重點，建立《化工原理》課程新的教學體系，力求課程質量和教學質量達到一個新的水平。本文試根據多年課堂教學實踐就《化工原理》課程的建設與改革進行分析闡述和總結。
《化工原理》課程是化工專業的一門極為重要的專業基礎課，其主要內容是以化工生產中的物理加工過程為背景，依據操作原理的共性，分成為若干單元操作過程，研究各單元操作的基本原理，基本計算和典型設備。它涉及到化工生產中眾多的操作和設備。它要求綜合運用數學、物理、物理化學等基礎知識來分析和解決化工生產過程中的工程問題，在培養化工技術人才中擔負著由理及工、由基礎到專業的過渡，在培養學生運用工程觀點分析解決化工實際問題方面起著重要的作用。該課程有如下教學特點：涉及的知識面廣泛。
學生需具有高等數學、制圖、物理、物理化學及計算技術等先修課程的基礎知識。工程實踐性強。要求學生對于化工生產過程及設備有感性認識與了解。各單元操作過程相互獨立。遵循的原理和法則各不相同，每一單元操作均可獨立講授、單獨使用。設備類型多種多樣，且結構復雜。為了便于學生的理解和掌握，需配以大量的掛圖或設備模型。各種操作現象抽象，難于理解。老師授課時為解釋清楚，需花費大量時間。大量利用公式、半經驗公式或關聯式進行計算，學生記憶困難。
高職院校的《化工原理》課程改革，必須轉變教育思想，從根本上打破學科教育的模式，針對學生基礎普遍較薄弱的特點，降低理論要求，建立以職業能力培養為根本的課程體系，打破理論課程與實踐課程的界限，加大實踐教學比例，突出實踐技能的培養。
1課程內容的改革
《化工原理》課程經過近百年的發展完善，形成了一套完整嚴密的理論體系，這對于注重知識的系統性和全面性的普通高等教育，會給教學帶來很大方便，但這種完整的理論體系卻不適合高職教育的培養目標的要求，本著“以應用為目的，必需夠用為度，加強針對性實用性”的方針，必須對該課程的傳統內容實行必要的整合。根據高職高專教學特點，將教學內容分為兩個模塊，即基本理論知識模塊和設備知識模塊。
1．1基本理論知識模塊
內容包括各單元操作的基本概念、定律、原理闡述，過程設備的基本計算。由于高職教學中理論學時少，學生基礎較薄，本模塊對原來的理論內容進行合理的精簡，例如刪除應用性不強的內容：傳熱中的熱輻射、因次分析法等內容，吸收中傳質機理的內容等；精簡公式的理論推導，甚至直接寫出公式：簡化流體動力學中的伯努利方程推導，重點講解該方程的應用和延伸。精簡后的基本內容不脫離大綱要求，能夠精、深、突出基本概念與共性規律。通過基本內容學習。要求學生掌握化工單元操作中最基本的共性規律知識。同時為了突出該課程的工程實踐性，學習用基礎理論知識去解決實際工程問題，拓寬的知識面，將與生產實際密切聯系的內容適當補充進去，例如在離心泵一節中，分析討論：如何判斷汽蝕的產生?離心泵打不上液體的原因有哪些?在傳熱中討論：什么是換熱器的“水錘”現象?生產中為什么不采用過熱蒸汽加熱?在精餾、吸收章節中分析討論：進料量的大小對精餾塔操作有什么影響?溫度或壓力變化對塔的產品質量有什么影響?等等。這些內容即將理論聯有實際，又是學生工作后要面對的操作問題，有很強的針對性和實用性，容易激發學生的學習興趣。"
內容包括典型設備的構造、性能、操作原理。本模塊主要通過多種實訓來強化學生的設備知識，操作技能。通過單元操作仿真實訓，加強理論知識的理解和掌握，使學生掌握各個基本單元過程的操作控制和調節方法，培養分析和解決生產操作中各種工程技術問題的能力；通過單元操作實訓，使學生對生產設備具備實際操作技能，以便學生日后能對現行的工業生產過程進行管理，使設備能正常運行；通過課程設計使學生綜合運用所學基本理論，對化工過程設備進行工藝設計或設備選型，以便學生日后能對現行的生產過程及設備作各種改進以提高其效率，從而使生產獲得最大限度的經濟效益。
2教學手段的改革
《化工原理》課程是一門工程實踐性很強的課程，它涉及眾多大型化工設備結構、復雜的操作原理及流程、大量的工程計算。采用傳統教科書+黑板的教學模式，教師難講，學生難學，因此教學手段的改革應是教學改革的重點。為了適應現代教育技術發展的需要，滿足教學手段改革的需求，我們開發制作了《化工原理》多媒體電子教案。該電子教案針對高職教學，合理的對教學內容進行整合，精心編寫腳本，開放實用的制作平臺更有利于教學過程中對其進行修改。
實踐證明，由于多媒體教學能夠把抽象的概念或過程形象地展示，動態地展示設備結構、操作原理、工藝流程中物料的流動情況，使原本難講難學的教學內容更直觀、生動、形象，降低了教學難度，學習效果顯著提高。利用多媒體教學能夠精確做圖，進行過程分析，并能方便地多次重復再現整個分析過程，減少了教師在課堂上板書時間，從而使教師將精力與時間更多地集中在知識的講解和與學生的交流上，每節課可以節約25％的時間，利用這段時間對重點內容進行討論或結合生產實際的操作方法討論，這既強化了基本知識的應用，又是對教學內容的深化和補充。
3突出實踐教學
高職學校的教學特點是實踐課時較多。這給學生提供了理論聯系實際的極好機會：一方面實踐可以加深對該課程理論內容的理解，另一方面可經常用所學理論知識去認識實際，提高解決實際問題的能力。而且，理論教學與實踐教學的相互交叉和反復循環，從人類發展規律看，該方式符合人類從實踐到認識到再實踐再認識的發展規律；從培養學生思維能力角度看，反復的實踐活動能鍛煉學生理論知識的縱向連貫性思考和橫向分類思考，有利于培養學生良好的思維方式，使相關的理論知識轉化為個體經驗。為了強化學生實際操作的能力，《化工原理》的實踐教學由三部分組成：化工單元操作仿真實訓、化工單元操作實訓、化工原理課程設計。對實訓內容、過程、效果進行全程設計與控制，通過實訓，使每一各學生成為能熟練操作的合格技術工人，這也是職業教育的優勢所在。
3．1化工單元操作仿真實訓
采用北京東方仿真控制技術有限公司的DSC仿真培訓系統，利用計算機真實地再現生產中的基本單元過程，使學生在一個與化工生產控制室一樣的操作環境中，通過親自動手，反復操作，將所學的理論知識與實際生產緊密地結合在一起，加深理解化工單元過程及設備的基本原理，熟練掌握各個單元過程的實際操作技能，培養分析和解決生產操作中各種問題的能力。實踐證明，化工單元仿真實訓餌決了學生到現場實習只能看，不能動手，無法達到實習目的的弊端，極大地提高了學生的學習興趣和能動性，為學生畢業后能迅速上崗操作奠定良好基礎。"
3．2化工單元操作實訓
學生在單元仿真實訓之后，對生產中的真實設備進行操作技能的培訓，使學生掌握化工單元過程設備的結構、原理以及各種性能數據的測定方法和整理的方法，以便學生日后能根據不同的生產任務進行過程和設備的選擇、調節，進而實現過程和設備的最優化操作，提高經濟效益。例如在離心泵單元的實訓中，布置給學生的實訓任務是：已知一管路輸送系統的管徑、管長、管件和閥門的設置、流體輸送量及供液點和終點的操作壓力、相對位置，現有一臺離心泵，但性能參數丟失，試設計一個實驗，核實該泵是否能完成規定的輸送任務。這樣由學生設計實驗內容、流程、要用的儀器、要測定的數據，變被動為主動，激發實訓興趣，提高實訓效果。
3，3《化工原理》課程設計
《化工原理》課程設計綜合應用《化工原理》和有關先修課程所學知識，以單元操作為主進行設計的實踐環節。通過這一環節，學生可以掌握化工設計的基本程序和方法，并在查閱技術資料、選用公式和計算方法，用簡潔文字、圖表表示設計結果及化工制圖等能力方面，得到一次基本的工程實踐訓練。在課程設計中，尋找一些科研或生產中的實際問題作為題目，使學生有真實的感覺，而且許多生產實際的要求和書本理論有時并不完全相同，有很多實踐經驗的因素，這更能體現工程實際問題的特點。從工程實際出發，學會分析解決工程技術問題，是《化工原理>課程教學的一項重要任務。
4改進教學方法
課程講授不僅是傳遞人類文化知識體系，而且是促進學生認識、能力、技能等全面發展的手段，而講授方法將直接影響以上各項目標的實現，為此必須改進教學方法。
《化工原理》課程是以數學、物理、物理化學等自然科學的基礎知識、基本理論分析解決化工單元操作問題的工程學科。本課程與工程實際緊密結合，但工程問題具有非線性、復雜性的特征，導致了處理工程實際問題的方法的多樣性。因此，在教學中應突出實驗研究法、數學模型法、當量法、過程分解法及參數綜合法等工程問題處理方法的應用。同時，根據“三傳”的相似性，應突出類比推理的方法在教學過程中的應用。
針對如何提高教學質量的問題，我們在利用輔助手段配合課堂教學、加強實驗與理論銜接、教學提倡“討論式”和“啟發式”而非“灌注式”、抓好習題討論和課程設計等方面進行了探索，獲得了一定的效果。
《化工原理》課程的應用十分廣泛，涉及到化工、藥品、食品、造紙等各行各業，因此，也是很多院校化工類專業的技術基礎課。但是，提起《化工原理》，不少同學感到這門課既重要、又難學。許多在化工企業工作的學生都深有感觸，認為此課程用處很大，但在學習過程中，卻沒有真正掌握學透。故《化工原理》課程的建設與改革應結合高職教育及教育對象的不同特點，針對本課程的教學特點和學生基礎普遍薄弱的特點，從教學方法、教學內容、教學手段、課程體系等方面進行改革，突出該課程的高職教學特色；應重點在于培養學生的工程觀念、創新能力、實踐動手能力和應用所學的化工原理理論知識分析、解決工程實際問題的能力，力求課程質量和教學質量達到一個新的水平。
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