过程装备与控制工程专业化工原理教学探讨

1、 助理工程师论文范文助理工程师评定论文：过程装备与控制工程专业化工原理教学探讨过程装备与控制工程专业化工原理教学探讨【摘 要】 化工原理课程是过程装备与控制工程专业基础课程与专业课程之间的过渡桥梁，然而由于该专业的特殊性，并不像其它化工类专业一样与化工原理课程紧密结合，学生在学习过程中往往存在困惑、积极性不高、敷衍式学习等现象。本文针对装控专业的特点，结合化工原理的教学经验，对该专业化工原理的教学模式进行了探讨。【关键词】 化工原理；过程装备与控制工程；教学化工原理课程是化工及其相近专业的一门专业基础课，是基础课与专业课之间过渡的桥梁。它是一门以流体流动与输送、传热、蒸馏、吸收和干燥等化工单元操作为主要内容，以“三传” （质量传递、热量传递和动量传递）过程和研究方法为主线，向工程学科过渡的入门课程，它和工程实际的结合十分密切1。过程装备与控制工程专业（装控）是培养具备化学工程、机械工程、控制工程、动力工程及工程热物理等方面的知识；掌握对化工单元设备及成套装备的优化设计、创新改造和新型化工装置技术开发研究的基本能力；能在化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全等部门从事工

2、程设计、技术开发以及工程科学研究等方面工作的高级工程技术人才。通过化工原理课程的学习，使该专业学生了解和掌握化工生产过程中各单元操作的基本原理及典型设备构造、操作原理、过程分析计算、设备选型及实验研究方法等，培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中各种工程实际问题的能力，为专业课学习和今后的工作打下牢固的工程技术方法基础。然而装控不像其它专业，如造纸、环境、材料和制药等与化工结合较紧密，故而学生在学习过程中往往存在困惑、积极性不高、敷衍式学习等现象，本文结合装控专业的特点和本人化工原理的教学经验，对装控专业的化工原理教学模式进行了探讨。1 突出化工原理课程的重要性化工原理最初是基于化学类学生开设的课程，随着交叉学科的出现，才慢慢扩展到其它专业。因此，装控专业的学生对化工原理有一定困惑性：化工原理是干什么的？与装控有什么关系？在讲授内容前，有必要解决学生心中的困惑。化工原理的基本目标是通过学习化工生产过程中的基本概念、基本原理、基本计算，典型设备的构造、性能和操作，寻找最佳的工艺条件，探索强化生产过程及设备的方法与途径，使学生具备解决生产中的问题的能力2，突出化工生产中设备的地位和重

3、要性，使装控专业的学生马上明白化工原理的最终工程应用目的，从而调动主动学习积极性，其效果比被动灌输要好。2 密切联系实际如果上课直接讲授专业知识，很容易使得学生进入枯燥乏味的状态，并产生厌学的情绪，因此，开始讲课前几分钟可以结合教材内容，提出富有启发性和思考价值的问题3。例如：出太阳很容易把衣服晒干，但是阴天为什么衣服也会“晒干”？通过调节水龙头开关，可控制水流大小，管道中水流的状态是否发生变化？空调和暖气的安装位置为何一上一下？等等。这些问题就像石子投向平静的水面，将激起学生思维的浪花，唤起他们强烈的求知欲。通过这样的问题，使学生紧密联系实际，积极性得到极大提高。3 加强互动式教学法课堂教学是最重要的化工原理面对面教学过程，如何将内容讲解清楚，如何调节课堂气氛、调动学生的听课积极性，对于学生的听课效果十分重要，也是教师课堂教学的首要任务之一。在授课中，通过设置一定数量和难度的问题，促使学生主动思考，调动学生的思维积极性，保持教与学思维之间的互动与交流，将有利于培养学生独立解决问题的能力，并激发学生学习的兴趣和主观能动性4。互动式教学的关键在于设计问题，必须以教学大纲的要求为核心，考虑

4、教学目标、学生现有水平、知识结构和动机态度等因素。问题要涵盖化工原理的基本概念和原理，应当与学生学过的化学知识相适应，并且对学生有一定的挑战性，让学生有自由探索的空间。学生要回答这些问题，仅仅从教材上找不到完整的答案，必须将已有的化工原理理论知识延伸、拓展5。我们在对化工原理的教学内容认真把握的基础上，突出重点、难点，尽量多选取学生感兴趣的问题，这些问题要有新意和针对性，最好与单元操作工作密切相关。这样不仅可以吸引学生主动参与到教学过程中去，而且易于培养学生创造性思维能力，发展在将来的化工工作中解决问题的能力。以传热基本方程理论教学为例，我设计了以下几个问题：以间壁式换热器为例，传热包括哪几个步骤；各步骤的传热速率方程为何；为何要建立传热基本方程，在工程上有何优点；传热系数 K 的物理意义，其大小受到哪些因素的影响？通过这些由浅入深，由理论到应用的一系列相互关联的问题，使学生明确了本章节的教学目标，又使学生意识到化工原理的学习内容与工程应用密切相关，学有所用，同时也培养了学生分析问题和解决问题的能力。4 结合课堂练习在讲授课程的过程中，同时进行一定数量具有代表性的习题训练。教师在题目类

5、型及数量的选择上以及习题课进行的形式上需要精心安排。要以点代面，通过对细节问题和典型问题的分析，解决重点、难点；其次要注意学生发散思维能力的培养，适当的引入无标准答案型问题，启发学生种解决问题的思路；同时要注意培养学生对知识的交叉应用能力，打破整个知识体系中人为因素所形成的分割屏障，使其成为一个相互联系相互渗透的整体，如讨论传热过程中的液体流动问题、传质过程中的传热问题等。在习题讲解时，不应急于将解题过程讲给学生，这样做不利于培养学生分析、解决问题的能力。首先应引导学生进行问题分析，调动学生的思维活性，让学生参与进来，在相互交流的过程中教师可及时发现学生所存在的问题并加以澄清，而学生可以在教师的引导下寻求合理的解决问题的方法和思路，从而达到对理论知识更深层次的掌握6。5 运用多媒体以计算机为核心的多媒体技术的应用已成为 21 世纪教育的主流，计算机多媒体教学以其鲜明的教学特点，丰富的教学内容，改变着传统的教学模式7。相对黑板教学而言，多媒体教学具有信息化程度高、信息量多、重复性好等特点，能较好地适应化工原理这门课的特点，该课程中许多难以用语言表达清楚的内容可借助计算机多媒体手段来表达，

6、它可以把复杂的设备结构和物质运动状态清楚地展现在学生面前，既直观鲜明，又便于讲解以及和学生交流，使学生既掌握了理论知识，又增强了感性认识。如流体流动型态的变化、传热热阻与流体流动型态的关系、流体输送设备的工作过程，以及各种换热器、蒸发器、蒸馏设备、吸收设备、干燥设备的工作过程等都能用三维动画方式展示出来，把三维动画与文字结合说明做成多媒体课件，再一步一步演示，使学生能非常清楚地了解并掌握各种设备的工作原理、单元操作的工艺过程，学习效果将大大提高，从而更好的理解和掌握这门课程。6 结语在化工原理课程教学中，我们能围绕教学目标，把握课程特点，注意理论联系实际及各个单元操作的内在联系，增强课程的趣味性；采用多种教学模式，激发学生的学习兴趣和求知欲；培养学生动手及对具体问题的分析和解决的能力。虽然取得了一定的成效，但仍有许多工作有待进一步加强，如加强理论课和实验课教学的连贯性、匹配性、加强实验室建设、仪器设备建设，使实验室具有与生产一线情况相近，先进程度相当的仪器设备，以保证学生有充分的动手实践机会，注重学生创新能力的培养等。参考文献1柴诚敬,陈常贵.化工原理课程学习指导M.天津:天津大学出版社,2003.2赵海红,李同川,李裕等.化工原理课程改革的研究与实践J.化工高等教育,2008,25(5):56-59.3王宁惠,万钧.谈化工原理课的趣味性教学J.天津化工,2003,17(6):56-57.4杜翔云,AnetteK,JetteE.H.PBL:大学课程的改革与创新J.高等工程教育研究,2009,(3):29-35.5王百军.化工原理理论课教学方法的探讨J.化工之友,2007,(17):65-66.6关槐,贾志华.提高化工原理课程教学质量的探讨J.广州化工,2009,37(5):228-229.7岳学海,王晓红,郑建光等.化工原理课程设计 C AI 课件的开发与实践J.化工高等教育,2003,(4):33-341.

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