前言：尋找寫作靈感？中文期刊網(wǎng)用心挑選的化工原理課堂教學(xué)研究，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要：
化工原理是化工類專業(yè)最重要的一門工程技術(shù)基礎(chǔ)課程之一，具有很強(qiáng)的實踐性和工程性。針對目前化工原理課程教學(xué)中存在的問題，結(jié)合自己多年的教學(xué)實踐經(jīng)驗，提出了基于生活案例的化工原理課堂教學(xué)方法，突出教學(xué)的趣味性、思考性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，提高化工原理課程教學(xué)的效果和質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：
化工原理；生活案例；課堂教學(xué)
化工原理是化工類專業(yè)的一門核心主干課程，具有極強(qiáng)的實踐性和工程性，其主要內(nèi)容是講述化工生產(chǎn)過程中各種單元操作的基本原理、典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計操作的計算方法等［1，2］，具有公式多、概念多、計算量大、系統(tǒng)性差、知識面廣、應(yīng)用性強(qiáng)、內(nèi)容抽象等特點，加上學(xué)生缺乏對化工過程及設(shè)備的感性認(rèn)識，學(xué)生普遍反映“學(xué)不懂”“記不住”“很枯燥”，從而失去了對化工原理學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)習(xí)的困難很大［3，4］。面對這些問題，許多教師在化工原理教學(xué)過程中進(jìn)行了積極的探索［5－7］，取得了良好的效果。本文基于對化工原理教學(xué)現(xiàn)狀的分析，發(fā)現(xiàn)其中存在的主要問題；闡述了生活案例在化工原理課堂教學(xué)中的重要性；在化工原理教學(xué)中適時地引入生活案例，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和探索精神，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力，提高化工原理課堂教學(xué)的效果和質(zhì)量。
一、化工原理課程教學(xué)中存在的問題
近些年來，通過對本院相關(guān)專業(yè)化工原理課堂教學(xué)進(jìn)行分析研究發(fā)現(xiàn)，目前化工原理教學(xué)中存在的問題主要有以下幾點。
（一）學(xué)生的基礎(chǔ)普遍較差
本院化工及相關(guān)專業(yè)的學(xué)生都為二本招生，生源質(zhì)量不高。盡管在大一和大二期間學(xué)習(xí)了高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、物理化學(xué)等這些化工原理的先修課程，但是，相當(dāng)多的學(xué)生的基礎(chǔ)沒有打好，具體表現(xiàn)在教師講解一些基本原理、基本定律、公式推導(dǎo)時，學(xué)生的反應(yīng)比較冷淡，一臉的茫然，不知所云。
（二）學(xué)生缺乏對工程觀念的認(rèn)識
學(xué)生在學(xué)習(xí)化工原理課程以前，幾乎沒有與化工實際生產(chǎn)過程接觸過，對一些常用的化工設(shè)備及工藝流程沒有感性認(rèn)識，再加上許多企業(yè)從自身的效益和安全考慮、實習(xí)費用的制約等因素，學(xué)生去企業(yè)參觀見習(xí)的機(jī)會越來越少，而且一般企業(yè)所包含的單元操作也是有限的，使學(xué)生缺乏對工程觀念、工程實踐的認(rèn)識。
（三）教師的教學(xué)方式方法比較單一
目前，一般的高校教師都采用PPT的課堂教學(xué)，并形成了一種定勢，即“我講你看”“我講你聽”的教學(xué)模式。這樣對于一些知識的重點、難點學(xué)生不容易掌握，大大降低了課堂教學(xué)的效果。對于一些剛剛?cè)肼毜男陆處煟捎谒麄兊墓こ虒嵺`經(jīng)驗也比較有限，因此，在課堂教學(xué)過程中缺少具體的、生動形象的化工生產(chǎn)及日常生活的實例，與學(xué)生的互動比較少，課堂氣氛不夠活躍。
（四）學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高
一方面由于化工原理課程的學(xué)習(xí)具有比較大的難度，許多學(xué)生只是想著如何應(yīng)付考試，學(xué)習(xí)的目標(biāo)不明確，學(xué)習(xí)的動力也不足，沒有認(rèn)識到化工原理課程的重要性。另一方面由于近年來各種社會因素的影響，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性遠(yuǎn)不如從前，厭學(xué)的現(xiàn)象也愈演愈烈，不良的學(xué)習(xí)風(fēng)氣不斷地滋生蔓延。
二、生活案例在化工原理課堂教學(xué)中的重要性
“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”學(xué)習(xí)的興趣往往表現(xiàn)為一種特定的意識傾向，是求知的動力和源泉。學(xué)生如果一旦對化工原理的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了濃厚的興趣，那么，他們就會積極主動去探索、去求知，在探索、求知的過程中產(chǎn)生愉悅的情緒，從而提高學(xué)習(xí)的主動性，激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情，取得良好的學(xué)習(xí)和教學(xué)效果。化工原理課程是一門實踐性很強(qiáng)的工程學(xué)科，在學(xué)生學(xué)習(xí)化工原理課程以前，他們接觸的課程都是理論性的。因此，化工原理這門課具有兩面性。一方面，學(xué)生沒有接觸過實際工程問題，對學(xué)生有比較大的吸引力；另一方面，由于學(xué)習(xí)的思路、方法及解決問題的手段等都不一樣，學(xué)習(xí)起來不得要領(lǐng)，感覺很難。如果此時能夠針對化工原理這門課程實踐性、工程性強(qiáng)的特點，把各個知識點和生活中的素材、生活中的案例有機(jī)地結(jié)合起來，把學(xué)生引入到真實廣闊的現(xiàn)實生活中去，培養(yǎng)學(xué)生用工程的觀念來觀察、認(rèn)識世界，拉近科學(xué)知識和工程實踐、日常生活的距離，使學(xué)生真正自覺地認(rèn)識和體會到書本知識的重要性。將生活案例恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用到化工原理課堂教學(xué)中，不但可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、興趣，在潛移默化中愉快的學(xué)習(xí)理論知識、掌握理論知識，而且可以培養(yǎng)學(xué)生運用知識進(jìn)行分析、解決工程實際問題的能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、獨立思考的意識。
三、生活案例在化工原理課堂教學(xué)中的應(yīng)用
提高化工原理課程教學(xué)的效果，不僅要提高教師的教學(xué)水平，改革、創(chuàng)新教學(xué)方法和教學(xué)手段，而且要設(shè)法提高學(xué)生學(xué)習(xí)化工原理的主動性、積極性，激發(fā)他們內(nèi)在的熱情。在長期的教學(xué)實踐中，作者不斷探索基于生活案例的化工原理課堂教學(xué)，使同學(xué)們真切地體會到學(xué)習(xí)化工原理的樂趣和價值。在化工原理課堂教學(xué)過程中，選擇恰當(dāng)?shù)纳畎咐呛苡斜匾模@些生活案例應(yīng)該是學(xué)生身旁的、熟悉的、具有一定知識內(nèi)涵的。例如，在講解流體流動前，首先給學(xué)生拋出一個與每個人的生活息息相關(guān)的供水問題。生活中，每個家庭每天都需要用水，工廠生產(chǎn)也離不開水。一般供水的方法是利用水泵將水送到高位水塔，再由水塔源源不斷地送到處于不同樓層的用戶，流量根據(jù)不同需求各不相同。顯然，要完成用戶水的輸送必須解決3個問題。第一，為確保各層樓面的水量，輸水總管和各支管的管徑是多少？第二，為確保各層樓面有水可用，樓低水管必須維持一定的水壓，為維持此水壓，水塔的高度應(yīng)是多高？第三，在確定水塔高度后，需要選擇何種類型的泵？如何選泵？這時學(xué)生的思維一下子就活躍起來了，從而也就自然地引入到新課的學(xué)習(xí)。巧妙的課堂引入恰似一付興奮劑，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，產(chǎn)生意想不到的求知欲，并迅速投入到教師設(shè)定的教學(xué)情境中。這些問題雖然學(xué)生暫時還回答不上來，但在學(xué)生的第一印象中認(rèn)識到這門課與人們的日常生活是息息相關(guān)的，是非常重要的有用的。其實有關(guān)流體流動的教學(xué)，就是圍繞上述3個問題展開的：即管路的設(shè)計型計算；管路的操作型計算；泵的結(jié)構(gòu)及選用。我國的古代文化，尤其是在古詩詞中閃耀著自然科學(xué)的思想光輝，古詩詞將化工原理中一些枯燥的理論、抽象的概念描述得淋漓盡致，栩栩如生。在介紹流體流動形態(tài)時，可以引用“大漠孤煙直”“風(fēng)咋起，吹皺一池春水”和“飛流直下三千尺”等詩詞，學(xué)生通過詩詞所表達(dá)的意境，不但領(lǐng)會和掌握了滯流和紊流的特征，而且還深深感受到了古人觀察的細(xì)致、描述的準(zhǔn)確、自然科學(xué)和人文學(xué)科的美妙融合，開闊了學(xué)生思維，激發(fā)了他們的創(chuàng)造性。再例如在講解伯努利方程時，可以讓學(xué)生來解釋火車站臺為什么要設(shè)計安全黃線？為什么高鐵列車通過隧道時耳朵感覺有壓力？為什么采用文氏管可以將CO2氣體均勻地混合到碳酸飲料和啤酒中？這些鮮活的生活案例，學(xué)生喜歡聽、容易懂、方便記。在化工原理的教學(xué)過程中教師應(yīng)積極有效地與學(xué)生互動，把學(xué)生的注意力吸引到教師的講課上，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。例如，在講解熱傳導(dǎo)時先提出如下問題：為什么在冬天人們坐在木椅子和金屬椅子上的感覺是完全不一樣的？而事實上木椅子和金屬椅子的表面溫度是相同的。這一生活實例馬上就吸引了學(xué)生的注意力，他們就會帶著探究答案、知識的心理開始后續(xù)的學(xué)習(xí)。然后由這個例子再引入傅里葉定律和導(dǎo)熱系數(shù)。又例如在講解熱對流時，可問學(xué)生“冬天在教室里錯開了電扇會有什么感覺？”學(xué)生馬上會回答“冷”。這時要啟發(fā)學(xué)生思考“為什么”，這樣學(xué)生才能對熱對流有深刻的認(rèn)識。在講解傳熱過程計算時，可以用教室里的暖氣片為例，先請學(xué)生討論總結(jié)該傳熱過程包含幾種基本的傳熱方式？這幾種基本的傳熱方式又是怎么組合而成的？在此基礎(chǔ)上，繼續(xù)問學(xué)生“如果用手觸摸一下暖氣片，為什么教室內(nèi)的氣溫并不高，而暖氣片的溫度卻很高呢？”然后再講傳熱總系數(shù)、傳熱過程計算。這種在不斷設(shè)問、提問、反問的啟發(fā)下，用學(xué)生生活周圍的、易于理解的案例進(jìn)行課堂教學(xué)，使課堂氣氛更加活躍、學(xué)習(xí)效率顯著提高。在下課時還給學(xué)生留個問題：在供氣正常的情況下，如果教室內(nèi)的氣溫仍然較低，那么你能采取哪些措施提高室內(nèi)氣溫？通過布置一些類似這樣有趣的引導(dǎo)性的問題，使學(xué)生在課外思考、討論、預(yù)習(xí)、求解。這樣在下次課上課前，學(xué)生對這一節(jié)課的重點、難點就清楚了，上課時能做到有的放矢，從而提高聽課效率。 在講授其他單元操作時，也可采用類似的基于生活案例的啟發(fā)式教學(xué)方法。比如講吸收前可以提問“切洋蔥會辣眼睛，但如果把洋蔥放在水中切就沒事了，這是為什么？”“暴雨過后空氣會特別清新，這又是為什么？”在講沉降時也可加入生活事例，“透過窗戶的縷縷陽光，可以發(fā)現(xiàn)徐徐降落的顆粒塵埃，但有的顆粒塵埃降落得快、有的卻降落得慢。”在講授精餾前，可先請學(xué)生回答一個問題“將瓶子里裝有高度白酒的蓋子打開并在室內(nèi)放置幾天，結(jié)果會怎樣？”然后再問學(xué)生：“大家注意沒有，在蒙牛牛奶的包裝袋上寫著：采用‘閃蒸’技術(shù)……從而口味更濃，口感更好。這是怎么回事？”等。把這些日常生活中的案例引入到化工原理的課堂教學(xué)中，拉近了理論和實際之間的距離，每到此時就會看到學(xué)生求知的欲望、活躍的情緒，注意力也非常集中，教學(xué)效果十分顯著。
四、結(jié)語
化工原理教學(xué)質(zhì)量的好壞取決于教與學(xué)兩個方面。在化工原理課堂教學(xué)中，如何使學(xué)生饒有興趣地學(xué)、主動積極地學(xué)、快樂有效地學(xué)，這就要求教師必須把握化工原理課程的特點，研究化工原理課程教學(xué)的科學(xué)性、藝術(shù)性，適時地將生活案例引入到化工原理的課堂教學(xué)中，使課堂教學(xué)生動、直觀、有效。結(jié)合生活案例進(jìn)行課堂教學(xué)，對教師無疑提出了更高的要求，要求教師鉆研教材、掘挖生活、了解學(xué)生、收集資料，不斷提高教學(xué)的綜合素質(zhì)。當(dāng)然，如何切實有效地提高化工原理課堂教學(xué)的質(zhì)量，是一項長期而艱巨的任務(wù)，有待相關(guān)教師大膽不斷地進(jìn)行改革和探索。
參考文獻(xiàn)：
［1］夏清，陳長貴．化工原理（修訂版）［M］．天津：天津大學(xué)出版社，2010：1－8．
［2］余國琮，李士雨，張鳳寶，等．化工類專業(yè)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)［J］．化工高等教育，2006（1）：8－11．
［3］楊楚芬，郭建維，魏關(guān)鋒．提高《化工原理》教學(xué)效果方法淺談［J］．廣州化工，2012，40（9）：233－234．
［4］鄭冀魯，武海棠，張軍華，等．提高學(xué)生學(xué)習(xí)化工原理課程積極性的一些探索［J］．化工高等教育，2013（6）：99－101．
［5］王瑞芳，謝遠(yuǎn)紅，熊何健，等．淺談化工原理教學(xué)體會［J］．中國校外教育，2010（8）：170，189．
［6］楊宗政．化工原理教學(xué)方法探討［J］．中國輕工教育，2008（4）：59－61．
［7］盧中民．基于“四懂三會”的《化工原理》三步教學(xué)法［J］．化學(xué)工程與裝備，2014（11）：236－238
作者:秦正龍 黃芳敏 單位:江蘇師范大學(xué)
