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化工原理范文1
网络课程的建设是为了让这门学科更适应时代的发展特点,因此应该满足适应性强、覆盖面广的要求。所以在建设化工原理及实验网络课程的时候,应该将《化工原理》与《化工原理实验》的内容都包含进去。
1.1《化工原理》课程应该包括的内容(1)在流体流动的章节需要包含流体的基本性质、流体静力学的相关方程式以及它们的应用、流体的能量衡算方程及方程的应用、流体流动阻力的计算以及流体流量的测量。(2)在流体输送机械章节需要包含离心泵的性能参数、运转原理、特性曲线、流量的调节步骤与安装方法,还需要顺便介绍其它液体与气体输送机械。(3)在机械分离与固体流态化章节需要包含颗粒与颗粒床的特性、过滤分离的原理与使用到的设备、重力沉降与离心沉降各自的沉降原理和区别以及沉降操作方法。(4)在传热章节应该包含传热概述、对流传热的定义、热传导、传热的计算方法、各种换热器的简介等。(5)在蒸发章节应该包含蒸发设备的介绍、蒸发操作方法与流程特点、单效蒸发的计算方法并简要介绍多效蒸发的相关内容。(6)在蒸馏章节应该包括精馏原理与过程、两组分理想溶液的气液平衡与连续精馏的计算,包括精馏塔理论版的计算、回流比的选择、塔高与塔径的计算方法、精馏的物料衡算以及精馏塔的操作线方程。(7)在气体吸收章节,网络课程的内容应该包括吸收的速率与平衡关系以及低组成气体的相关吸收计算,比如传质单元数法计算、物料衡算、吸收剂用量、填料层高度以及吸收系数的计算等。(8)在蒸馏和吸收塔设备章节,网络课程的内容应该包括填料塔与板式塔的结构与特点、流体力学性能以及操作特性。(9)在液-液萃取章节,网络课程的内容应该包括单级萃取的计算和萃取相平衡的关系等。(10)在固体物料的干燥章节,网络课程的内容应该包括干燥过程的热量衡算与物料衡算、物料所含水分的特性、湿空气的基本性质与湿度图、干燥曲线与干燥速率曲线的绘制等。
1.2《化工原理实验》应包括以下内容(1)理论教学:如何预估与分析实验误差、实验方法的确定、实验数据的处理过程、化工实验中温度、流量、压力等参数的测量方法。(2)课件仿真演示及实验录像:包括伯努利方程实验、流体阻力的测定、流量计的性能测定、离心泵性能测定、板框过滤实验、传热实验、精馏塔实验、填料吸收塔试验、干燥速率曲线的测定等的课件仿真演示,以及实验录像资源。(3)在线自测考试:化工原理实验在线自测考试系统可以让学生自主选择对应化工实验测试科目进行网上在线测验。
2化工原理及实验网络课程的建设
2.1与工程实际相结合,设计网络化的多媒体课件化工原理的主要内容是以实际化工生产过程中出现的各种典型单元操作为基础的,因此它的工程技术性比较强。在进行网络课程的设计时,我们应该尽量为学生拓宽知识面,通过对教学内容的丰富与优化将各种教学资料整理成一个紧密衔接的整体内容。具体过程为:首先对教学内容进行精选,并根据不同专业对化工原理侧重点的不同制定详细的教学计划和大纲,这样不仅可以满足不同专业对学生培养方向侧重点的不同,同时也可以满足人才培养的要求,扩大了化工原理及实验网络课程的使用范围。在设计教学内容时,让基本概念、基本理论与基本方法贯穿到每个单元中去。对于只需简单掌握的知识可以让学生自己自学,而重难点知识则应该仔细、透彻地讲。作为一门化工类及相近专业的专业基础课程,化工原理的学习离不开实验的环节。因此,化工原理及实验网络课程的建设自然也少不了需要将理论教学与实践结合起来,因此可以将理论教学中的概念引申到工程实际中来,让实践内容在理论中得到体现,从而加强它们之间的联系。这样学生的实践能力就能得到提高。对化工原理及实验多媒体课件的开发与使用可以推进网络课程的实现。
2.2在突出学生主体地位的基础上充分发挥网络教学模式的优势(1)对教学方法进行改进传统教学方法中,学生的位置比较被动,因此限制了学生主观能动性的发挥,教学效果一直不太理想。由此可见,要想提高教学质量,关键是改进教学方法。所以,只有做到发挥学生在学习过程中的主体作用,让学生拥有学习的主动性而不是一味的灌输知识,才能切实提高教学质量。网络课程可以将超文本结构、窗互技术等运用到化工原理及实验的课件中来,大大提高了人机交互的机会,让学生在学习的过程中可以双向交流。另外,导航系统的存在也方便学生随时查询所在的位置以及需要查询的章节。另外,动画与视频技术的运用可以有效增强学生对重难点知识的理解与记忆,提高学生的学习效率。而“交互式”“双向交流式”“启发式”等教学模式也让学生的学习过程更加多样,摆脱了枯燥、沉闷的学习气氛。网络课程对教学方法的另外一个改进之处就在于它可以随时随地为学生提供教学资源,学生在遇到困难时可以很方便地找到解决方法。对于基础弱、学习落后的学生来说,网络课程的建设给了他们追上学习进度的机会,让他们可以通过课余时间的努力来提高学习成绩。由于教学的双向性,因此将主体性、参与性与发展性集于一体的课堂才是真正成功的课堂。教师与学生在课堂上的互动是影响教学效果的关键因素,因此教师需要给学生创造良好的沟通氛围,让学生敢于表达出自己的不同见解,再辅以指导的同时也鼓励他们独立思考。学生与教师之间有了良好的沟通氛围以后,教师就可以获得更多的反馈信息,这对于提高教学效果来说是很有帮助的。(2)对教学手段进行优化在化工原理及实验的教学过程中会涉及到很多的化工机械设备以及实验仪器,单用板书的形式是很难介绍清楚的,教学效果会大打折扣。而通过网络课程,学生清楚、直观地看到化工设备的运转情况,当教师再进行讲解时就可以一点就通。当然,传统教学方法依然是不可替代的,在进行公式的推导时,板书反而是最好的方式了,因为学生可以跟着教师一步步的书写过程慢慢地理解推导过程,由浅入深地理解公式的原理以及推导方法。所以,教学手段的优化并不是一味的创新,将传统教学手段的优点与现代化的新教学手段相结合才能真正达到提高教学效果的目的。
2.3注意培养学生的实践能力,加强学生的实践环节化工原理课程的实践性非常强,因此对于学生来说,加强实践是非常重要的。在平时的教学活动中,教师应该为学生多创造实践机会。另外,教师还需要让学生认识到实践的重要性,并重视学校已经开设的实践性课程,比如化工原理实验以及一些化工流程模拟软件的操作。由于学生本来就缺乏实际的操作经验,因此在教师讲解实际工程问题的时候,学生很难通过教师的讲述真正地明白实际情况到底是怎样的。教师讲得费力,学生听得也吃力。而实践不仅可以解决教师讲解不到位、学生理解不到位的问题,更可以让学生提前了解以后要从事的工作是什么样的状况。可问题是让学生每次都去实地动手实践是不切实际的,而网络课程却可以为学生提供图片、视频以及化工流程模拟软件,让学生在这些手段的帮助下更好地理解化工设备的工作原理与状况以及化工行业的实际工作状况。比如,教师在讲解离心泵的结构与工作原理时,借助计算机技术以及多媒体让学生观看动画三维立体展示以及离心泵结构展示录像,学生就可以根据看到的动画三维立体展示更清楚地了解离心泵的工作状况,更可以通过结构展示录像直观地了解离心泵的内部构造。在网络课程的帮助下,学生会对离心泵的工作原理与内部结构有更加深刻的记忆。此外,对动画三维立体展示的理解还可以提高学生的观察能力、空间想象能力、逻辑思维能力以及分析与解决问题的能力,在加强学生实践能力的同时还提高了学生的综合素质,更符合时代对新型人才的需求。
3化工原理及实验网络课程的建设特点
3.1教学体系更完善网络课程的建设目的是为了提高学生的综合能力,让学生更适应这个社会。因此,化工原理及实验网络课程在建设上会通过对组合与更新的方式完善教学体系。学生可以通过使用网络资源进行自学甚至自测,“交互式”“双向交流式”“启发式”等多种模式的叠加可以有效达到提高学生各方面能力的目的。
3.2教学内容更丰富传统的教材由于受到纸张页数的限制,因此教材内容的选取只能尽量挑重点。而网络课程却可以将各个院校所编的教材内容都收录进来,不受容量的限制,因此,教材内容更加丰富,可以满足众多学生的需求。4.3更新速度快纸质教材最大的缺点就是阻碍了知识的更新速度并且会造成资源的浪费。网络课程可以随时进行知识的更新,因此学生可以第一时间了解化工行业的最新动态,同时还可以避免重新印刷教材造成的浪费。
3.4教学方式更多样网络技术的应用可以通过动画以及视频制作技术来丰富学习方式,让学生在学习化工原理及实验这门学科的时候除了理解枯燥的文字以外,还可以通过观看动画或视频的方式来学习,既增加了新鲜感,也调动了学生的积极性。
3.5教学环节齐全化工原理及实验网络课程有很多的板块,比如虚拟课堂学习、专题讲座、学习指导、讨论答疑、课外辅导、学生自测等,能在各个环节上帮助学生,也可以提高学生的自学能力。
4结语
化工原理范文2
[关键词]化工原理;认识实习;改革
我校化工原理2009年获得省级精品课程,化工原理包括理论教学、实验、认识实习和课程设计等教学环节。化工原理认识实习是化工原理课程教学的重要组成部分,是我校化学工程与工艺、过程装备与控制、食品科学与工程、轻化工程、制药工程、生物工程等专业学生进行的重要实践性教学环节。一般安排在完成了化工原理上册学习之后,实习时间1周。它既是对上册知识的一次总结和实践,又为学好下册知识打下感性认识的基础,起到了承上启下的作用。通过到化工厂或糖厂参观实习,请各生产装置的技术人员和任课教师介绍化工生产中具有共同规律的各种单元操作过程的基本原理,典型的设备结构、性能及操作原理,培养学生学习化工原理的兴趣,为后续化工原理及专业课的学习打下基础,并对将来从事的化工行业有个感性认识。
认识实习的目的是了解一般化工或相关行业生产过程和设备,理论联系实际,学习运用工程的观点和方法处理工程实际问题,提高观察问题、分析问题和解决问题的能力;增强合作观点、实践观点, 培养全面发展的人才。通过认识实习,学生们还可以了解到新工艺技术、见识到新型装置及设备,获得一些技术经济知识。另外,还可以了解到地方经济发展情况等。我校多年来一直坚持化工原理认识实习,并得到学生的好评。
我校在认识实习方面有自己的特点,例如学院很支持认识实习,提供充足的资金,老师亲自联系实习基地,亲自带队,给学生认识实习提供便利条件并且节省很多费用等。但是长期以来,如何提高认识实习的质量,一直是教师探讨的问题,在实际工作中,面临的问题有:(1)实习时间短,在有限的时间内学生要听课,还要参观各实习车间,很难摸清楚各车间的管道配置及生产工艺流程,势必制约了实习质量的提高。(2)扩招以后,学生人数增加, 教师资源和实习场所配置出现相对短缺。实习车间内噪音很大,部分学生听不清楚教师及技术人员现场的讲解,再加上很多学生进厂实习会影响工厂的生产,这些在一定程度上会导致实习效果的下降[1]。为了解决这个问题,我校化工原理认识实习一部分专业由化工原理教研室的老师带队去糖厂实习,一部分专业由专业教研室的老师带队去云天化实习,这样就解决了教师资源和实习场所配置出现相对短缺的问题。糖厂建厂较早,比较陈旧,但单元操作比较典型,也很全面,几乎涵盖了所有的单元操作。云天化可以了解到新工艺技术、见识到新型装置及设备,获得一些技术经济知识。但化工厂太大,对一个从未进过工厂的学生来说,比较难以摸清工艺流程。
为确保实习的教学质量,教研室制订了实纲,然后根据实纲拟定好实习计划,并编写好实习指导书。在实习动员时,把实纲和实习指导书发给学生,同时着重强调进厂的安全,每天集队进厂和出厂。每天晚上老师都检查学生的笔记,不合格的学生要求其补充并完整当天的内容。同时还必须做好以下几点:
一、利用多媒体教学手段,减少实习的盲目性
化工原理认识实习安排在学生学习了化工原理上册之后进行。这时,如果学生直接进入工厂,则实习必然会有一定的盲目性。我校化工原理课程已获得省级精品课程,教研室已制作一套认识实习多媒体课件,将实习工厂的生产工艺、所涉及的典型单元操作、典型设备的结构及原理作为主要内容,再配上一些现场图片,使学生在下现场之前,对实习的目的及基本要求、实习内容及重点有所了解,这样实习效果会好得多[2]。
二、建立相对稳定的实习基地
通过实习基地的建立,可以改善实习条件,同时指导教师对实习基地很熟悉,这样教师对生产工艺非常娴熟,也有利于教师较快地安排好学生的食宿。
三、提高教师的素质
教师素质的高低是实习质量的影响因素之一,指导教师除了要有高度的责任心,还要对实习工厂的生产工艺、所涉及的典型单元操作、典型设备的结构及原理有透彻的了解。
四、联合培养与双向培训
实习基地选派经验丰富、责任心强的技术人员进行生产流程讲解及安全教育。我院有20多位青年教师到实习基地实习过,加强了青年教师的工程实践观点的培养。而实习基地的一些技术人员是我校培养的工程硕士。
五、对学生实习的基本要求
要求学生了解实习工厂的产品及其生产原理、生产方法、工艺流程、安全措施以及生产过程中的组织、管理和经营的一般知识;重点了解实习工厂的主要化工单元过程及其设备结构和操作原理。
六、实习考核内容
实习在外,安全第一,所有学员的纪律情况应记录在案,记入实习成绩,严重违纪者给予警告或取消本次实习资格;教师要督促学生完成每日实习内容,并将平时学习情况记入成绩;实习中途调换岗位或结束时要进行现场考试,考核内容以实习计划所要求内容为主;上交实习报告时进行一次笔试;实习报告一般占实成绩的50%,一律存档。
七、实习报告的要求
实习报告主要包括:(1)实习场地概况:建厂历史,产品生产方法,工艺流程,主要设备结构原理,经销情况;(2)绘制工艺流程图,主要设备结构图;(3)全厂气、液、固三废的处理情况;(4)全厂供水、排水情况,电、气(汽)来源,节能措施及有关工艺参数;(5)本次认识实习的心得体会及建议。
参考文献:
化工原理范文3
化工原理是化工类专业最重要的一门工程技术基础课程之一,具有很强的实践性和工程性。针对目前化工原理课程教学中存在的问题,结合自己多年的教学实践经验,提出了基于生活案例的化工原理课堂教学方法,突出教学的趣味性、思考性,激发学生学习的积极性、主动性,提高化工原理课程教学的效果和质量。
关键词:
化工原理;生活案例;课堂教学
化工原理是化工类专业的一门核心主干课程,具有极强的实践性和工程性,其主要内容是讲述化工生产过程中各种单元操作的基本原理、典型设备的结构特点及设计操作的计算方法等[1,2],具有公式多、概念多、计算量大、系统性差、知识面广、应用性强、内容抽象等特点,加上学生缺乏对化工过程及设备的感性认识,学生普遍反映“学不懂”“记不住”“很枯燥”,从而失去了对化工原理学习的兴趣,学习的困难很大[3,4]。面对这些问题,许多教师在化工原理教学过程中进行了积极的探索[5-7],取得了良好的效果。本文基于对化工原理教学现状的分析,发现其中存在的主要问题;阐述了生活案例在化工原理课堂教学中的重要性;在化工原理教学中适时地引入生活案例,可以激发学生的学习积极性和探索精神,培养学生的创新意识和实践能力,提高化工原理课堂教学的效果和质量。
一、化工原理课程教学中存在的问题
近些年来,通过对本院相关专业化工原理课堂教学进行分析研究发现,目前化工原理教学中存在的问题主要有以下几点。
(一)学生的基础普遍较差
本院化工及相关专业的学生都为二本招生,生源质量不高。尽管在大一和大二期间学习了高等数学、大学物理、物理化学等这些化工原理的先修课程,但是,相当多的学生的基础没有打好,具体表现在教师讲解一些基本原理、基本定律、公式推导时,学生的反应比较冷淡,一脸的茫然,不知所云。
(二)学生缺乏对工程观念的认识
学生在学习化工原理课程以前,几乎没有与化工实际生产过程接触过,对一些常用的化工设备及工艺流程没有感性认识,再加上许多企业从自身的效益和安全考虑、实习费用的制约等因素,学生去企业参观见习的机会越来越少,而且一般企业所包含的单元操作也是有限的,使学生缺乏对工程观念、工程实践的认识。
(三)教师的教学方式方法比较单一
目前,一般的高校教师都采用PPT的课堂教学,并形成了一种定势,即“我讲你看”“我讲你听”的教学模式。这样对于一些知识的重点、难点学生不容易掌握,大大降低了课堂教学的效果。对于一些刚刚入职的新教师,由于他们的工程实践经验也比较有限,因此,在课堂教学过程中缺少具体的、生动形象的化工生产及日常生活的实例,与学生的互动比较少,课堂气氛不够活跃。
(四)学生的学习兴趣不高
一方面由于化工原理课程的学习具有比较大的难度,许多学生只是想着如何应付考试,学习的目标不明确,学习的动力也不足,没有认识到化工原理课程的重要性。另一方面由于近年来各种社会因素的影响,学生学习的积极性、主动性远不如从前,厌学的现象也愈演愈烈,不良的学习风气不断地滋生蔓延。
二、生活案例在化工原理课堂教学中的重要性
“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”学习的兴趣往往表现为一种特定的意识倾向,是求知的动力和源泉。学生如果一旦对化工原理的学习产生了浓厚的兴趣,那么,他们就会积极主动去探索、去求知,在探索、求知的过程中产生愉悦的情绪,从而提高学习的主动性,激发学习的热情,取得良好的学习和教学效果。化工原理课程是一门实践性很强的工程学科,在学生学习化工原理课程以前,他们接触的课程都是理论性的。因此,化工原理这门课具有两面性。一方面,学生没有接触过实际工程问题,对学生有比较大的吸引力;另一方面,由于学习的思路、方法及解决问题的手段等都不一样,学习起来不得要领,感觉很难。如果此时能够针对化工原理这门课程实践性、工程性强的特点,把各个知识点和生活中的素材、生活中的案例有机地结合起来,把学生引入到真实广阔的现实生活中去,培养学生用工程的观念来观察、认识世界,拉近科学知识和工程实践、日常生活的距离,使学生真正自觉地认识和体会到书本知识的重要性。将生活案例恰当地应用到化工原理课堂教学中,不但可以激发学生的学习热情、兴趣,在潜移默化中愉快的学习理论知识、掌握理论知识,而且可以培养学生运用知识进行分析、解决工程实际问题的能力,还可以培养学生创新思维、独立思考的意识。
三、生活案例在化工原理课堂教学中的应用
提高化工原理课程教学的效果,不仅要提高教师的教学水平,改革、创新教学方法和教学手段,而且要设法提高学生学习化工原理的主动性、积极性,激发他们内在的热情。在长期的教学实践中,作者不断探索基于生活案例的化工原理课堂教学,使同学们真切地体会到学习化工原理的乐趣和价值。在化工原理课堂教学过程中,选择恰当的生活案例是很有必要的,这些生活案例应该是学生身旁的、熟悉的、具有一定知识内涵的。例如,在讲解流体流动前,首先给学生抛出一个与每个人的生活息息相关的供水问题。生活中,每个家庭每天都需要用水,工厂生产也离不开水。一般供水的方法是利用水泵将水送到高位水塔,再由水塔源源不断地送到处于不同楼层的用户,流量根据不同需求各不相同。显然,要完成用户水的输送必须解决3个问题。第一,为确保各层楼面的水量,输水总管和各支管的管径是多少?第二,为确保各层楼面有水可用,楼低水管必须维持一定的水压,为维持此水压,水塔的高度应是多高?第三,在确定水塔高度后,需要选择何种类型的泵?如何选泵?这时学生的思维一下子就活跃起来了,从而也就自然地引入到新课的学习。巧妙的课堂引入恰似一付兴奋剂,能激发学生的学习兴趣,产生意想不到的求知欲,并迅速投入到教师设定的教学情境中。这些问题虽然学生暂时还回答不上来,但在学生的第一印象中认识到这门课与人们的日常生活是息息相关的,是非常重要的有用的。其实有关流体流动的教学,就是围绕上述3个问题展开的:即管路的设计型计算;管路的操作型计算;泵的结构及选用。我国的古代文化,尤其是在古诗词中闪耀着自然科学的思想光辉,古诗词将化工原理中一些枯燥的理论、抽象的概念描述得淋漓尽致,栩栩如生。在介绍流体流动形态时,可以引用“大漠孤烟直”“风咋起,吹皱一池春水”和“飞流直下三千尺”等诗词,学生通过诗词所表达的意境,不但领会和掌握了滞流和紊流的特征,而且还深深感受到了古人观察的细致、描述的准确、自然科学和人文学科的美妙融合,开阔了学生思维,激发了他们的创造性。再例如在讲解伯努利方程时,可以让学生来解释火车站台为什么要设计安全黄线?为什么高铁列车通过隧道时耳朵感觉有压力?为什么采用文氏管可以将CO2气体均匀地混合到碳酸饮料和啤酒中?这些鲜活的生活案例,学生喜欢听、容易懂、方便记。在化工原理的教学过程中教师应积极有效地与学生互动,把学生的注意力吸引到教师的讲课上,提高学生学习的主观能动性。例如,在讲解热传导时先提出如下问题:为什么在冬天人们坐在木椅子和金属椅子上的感觉是完全不一样的?而事实上木椅子和金属椅子的表面温度是相同的。这一生活实例马上就吸引了学生的注意力,他们就会带着探究答案、知识的心理开始后续的学习。然后由这个例子再引入傅里叶定律和导热系数。又例如在讲解热对流时,可问学生“冬天在教室里错开了电扇会有什么感觉?”学生马上会回答“冷”。这时要启发学生思考“为什么”,这样学生才能对热对流有深刻的认识。在讲解传热过程计算时,可以用教室里的暖气片为例,先请学生讨论总结该传热过程包含几种基本的传热方式?这几种基本的传热方式又是怎么组合而成的?在此基础上,继续问学生“如果用手触摸一下暖气片,为什么教室内的气温并不高,而暖气片的温度却很高呢?”然后再讲传热总系数、传热过程计算。这种在不断设问、提问、反问的启发下,用学生生活周围的、易于理解的案例进行课堂教学,使课堂气氛更加活跃、学习效率显著提高。在下课时还给学生留个问题:在供气正常的情况下,如果教室内的气温仍然较低,那么你能采取哪些措施提高室内气温?通过布置一些类似这样有趣的引导性的问题,使学生在课外思考、讨论、预习、求解。这样在下次课上课前,学生对这一节课的重点、难点就清楚了,上课时能做到有的放矢,从而提高听课效率。 在讲授其他单元操作时,也可采用类似的基于生活案例的启发式教学方法。比如讲吸收前可以提问“切洋葱会辣眼睛,但如果把洋葱放在水中切就没事了,这是为什么?”“暴雨过后空气会特别清新,这又是为什么?”在讲沉降时也可加入生活事例,“透过窗户的缕缕阳光,可以发现徐徐降落的颗粒尘埃,但有的颗粒尘埃降落得快、有的却降落得慢。”在讲授精馏前,可先请学生回答一个问题“将瓶子里装有高度白酒的盖子打开并在室内放置几天,结果会怎样?”然后再问学生:“大家注意没有,在蒙牛牛奶的包装袋上写着:采用‘闪蒸’技术……从而口味更浓,口感更好。这是怎么回事?”等。把这些日常生活中的案例引入到化工原理的课堂教学中,拉近了理论和实际之间的距离,每到此时就会看到学生求知的欲望、活跃的情绪,注意力也非常集中,教学效果十分显著。
四、结语
化工原理教学质量的好坏取决于教与学两个方面。在化工原理课堂教学中,如何使学生饶有兴趣地学、主动积极地学、快乐有效地学,这就要求教师必须把握化工原理课程的特点,研究化工原理课程教学的科学性、艺术性,适时地将生活案例引入到化工原理的课堂教学中,使课堂教学生动、直观、有效。结合生活案例进行课堂教学,对教师无疑提出了更高的要求,要求教师钻研教材、掘挖生活、了解学生、收集资料,不断提高教学的综合素质。当然,如何切实有效地提高化工原理课堂教学的质量,是一项长期而艰巨的任务,有待相关教师大胆不断地进行改革和探索。
参考文献:
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化工原理范文4
关键词: 独立学院 化工原理 改革
随着中国经济的快速发展,高等教育成为大众化的一种需求,独立学院作为我国的一种新的高等教育形式应运而生,有效地缓解了国家高校教育资源的不足。独立学院处于二本和专科之间,这决定着其教学的定位重点在应用型人才的培养;且独立学院的大学生有着本科大学生的共同特点,但也有其鲜明的特殊性,如相对特殊的家庭背景、经济状况、心理认识和低于二本的入学成绩等,是当代大学生群体中较为特殊的群体。寻找一条适合独立学院的有特色的教育、教学途径成为当务之急。
化工原理是化工类及相近专业的专业课程的重要基础课程,它是一门理论和实践紧密结合、引导学生由纯理论学习向工程学习转变的课程。该课程涉及的化工过程中常见单元操作的基本理论,以及应用于实践的经验总结,计算繁琐、设备结构复杂,对学生的物理和数学方面知识的要求比较高,而独立学院的学生恰恰在这方面有所欠缺,因而使用传统的教学模式来讲授化工原理难以获得预期的教学效果。笔者从提高学生学习化工原理的兴趣入手,对化工原理教学方法、教学手段和考核的改革等方面进行了教学探讨。
一、提高学生学习化工原理的兴趣
1.树立对化工原理课程的正确认识。
一些学生学习化工原理的目的不够明确,不知道为什么要开设和学习化工原理,学了有什么用处,学习兴趣和动力不足,这将直接影响整个教学的效果。为此,笔者在第一堂课就使学生明确学习化工原理的目的及其用处,激发学生学习化工原理的动力,调动他们学习化工原理的积极性。
所有的化工产品都是对原料进行化学加工而得的,而加工过程是依赖于相关的化工设备才能完成,那么这些化工产品生产的物理过程依据其原理可归纳为几个基本过程,我们称其为单元操作[1]。化工原理就是对这些单元操作的基本原理和应用,设备结构的学习。可以说化工原理是从理论到工程的一座桥梁,不学好化工原理,化学相关学科的学习就止步于理论学习和研究。
2.鼓励学生提高学习化工原理的主动性。
独立学院的学生,特别是化学专业的学生,物理和数学的基础不好,且自主学习的能力比较差。笔者通过对比国外一些私立高校的相关情况,增强学生学习的自信心,激起他们学习的劲头。笔者在教学过程中穿插一些背景知识,如工程师在研究过程的轶闻趣事,调动课堂的趣味性,同时明确告诉学生可以在哪些方面做些努力,亦可留名化工史,提高他们学习的积极性。笔者用“案例教学”来引导学生思考,变被动接受为主动索求知识,尽可能地调动课堂,调动了学生的兴趣和主动性。有了学习的兴趣,一切问题迎刃而解。
二、教学手段和方法的改革
1.建设多媒体课件,提高理论教学质量。
随着计算机的广泛应用,多媒体教学以其图文并茂、直观、省时等优势替代板书教学成为现代高校的主要教学手段。化工原理作为专业基础课程,涉及单元操作的抽象理论和复杂的计算、设备结构等,单纯使用一种教学手段,难以达到预期的教学效果。笔者有机地结合两者,优势互补。针对抽象的理论,笔者采用动画模型,使其具体化,加深学生的理解;针对设备教学,笔者采用图片、动画、视频和设备模型的方法,把实物呈现在课堂上;针对复杂的计算,笔者采用板书的方式,慢慢推导,以利于学生思考和理解。
2.“案例教学”的课堂教学。
案例教学是指从熟知的案例入手,拓展其基本原理、可能存在的问题和解决方法的一种教学方法,贯彻了“学为主体、导为主线、知识传授与能力培养并重”的原则,将教学主体从“教”转移到“学”,最大限度地培养学生的能力[2]。案例教学可以让抽象的理论讲授变得生动,有生活来源,可以激发学生的学习兴趣与求知欲,培养学生的自主思考能力。这些案例必须贴近生活,应从学生熟知的方面取材。例如,在农村,家里修建了新房,期望在用水方面有着类似于城市自来水一般的方便,我们可在房顶修建水房,但是水怎么上去?可用泵泵送,那么我们该怎么来选泵、使用泵呢?笔者通过一系列的提问,引导学生讨论、思考、提出问题,然后针对问题,让学生自己提出可行性的解答,活跃了课堂。笔者针对这些问题进行较深入的理论探索,离心泵的教学在轻松地课堂环境下完成了。同时,笔者针对不同的专业对教学内容进行调整,例如生物专业,对萃取等章节进行详细深入的分析,而对化学专业则对精馏等章节重点讲解。
3.仿真模拟结合实验的实验教学。
化工原理实验教学的目的在于培养学生的工程观念、创新能力和实践动手能力,使学生具有应用化工原理理论知识分析和解决工程实际问题的能力。化工原理实验需要特定的操作平台――搭建实验室用单元操作实验平台,我校化工原理实验拥有与教材配套的单元操作平台,但每个单元操作只有一个实验平台,这为化工原理实验的开展设置了一定难度。组织一个班的学生一起来实验,学生只能是走马观花地看看,根本无法达到预期目的,实验的布置亟待改革。笔者采用仿真软件模拟与实验相结合的方法来解决上述问题。首先把相关的仿真软件发放给学生,要求预习;然后在课堂上演示,并讲解;最后学生分为小组分批进入实验室进行实验,每个学生都有机会动手实验。实验报告的撰写也进行了改革,结合仿真实验,把实验结论部分写成小论文的形式,使学生充分地利用化工、数学和仿真结果等方法,提高其逻辑思维能力、推理能力及解决问题的能力。通过一个学期的实践,学生的实践动手能有明显的提高。
三、考核方式的改革
基于独立学院学生自主学习能力较差的特点,采用传统的以期末考试一卷来评判学生功课通过与否,并不能达到培养学生自主学习目的,反而会使学生形成在平时放松而期末死记硬背的不良学习习惯。针对这种情况,笔者针对化工原理课程提出了过程考核结合期末考试的考核改革,具体改革方案如下:
1.制定考核方案。
化工原理考核方案分为几大块:作业、课堂小测试(每章一次)、实验、考勤、期末考试。依据比重,实行奖励,直接纳入期末成绩,例如课堂小测试最终平均值达到90分以上者奖励4分,80―90分奖励3分,70―80分奖励2分,60―70分奖励1分。
2.制定表格,记录实施情况。
制定表格,详细记录整个教学过程的考核情况,通过一个学期的实施情况来看,这种方法能有效地调动学生的学习主动性,也减轻了期末考试的压力,取得了较为理想的效果。
四、结语
教学改革是一项系统工程,也是一项细致而又必须全力来做的工作,需要教师、学生、学校相关职能部门共同推进。对于独立学院而言,其应用型人才培养的社会定位,要求学生在学习化工原理的同时不仅要学好理论知识,更要做到能应用于实践,服务于企业。
参考文献:
化工原理范文5
关键词:化工原理 实验装置 应用
化工原理实验是化工专业学生必修的一门课程,这门课程和其它的实验课不一样。化工原理实验室化工原理课程中的一个版块,它较为注重实践和工程观念的培养。化工原理实验的工程性质明显,学科综合性较强。它是对课程上理论教学的补充,而且还能够培养学生的工程观,拓展知识面。
为了适应新时代下人才培养的要求,这些年学校一直积极开展教学改革,探索学生能力培养和提升的途径。实验教学部能够只巩固学习过的理论知识,还需要培养学生分析和解决问题的能力。这就要求我们进行工程化教育,也就是把人才培养的目标安排到教学中,在教学过程中体现出工程的特色。
化工原理实验装置体积大,投资资金多,而且很多会受到场地等因素的限制,学校一般会开设化工原理仿真实验课程,通过计算机模拟真实的化工原理实验。学生能够了解实验步骤等,显著提高了学生分析问题和解决问题的能力。但是计算机仿真存在一定的缺陷,比如说无法进行手动操作,学生的实践能力无法得到实训。因此学校研究设计了小型的实验装置,实验装置结合仿真软件使用,学生对实验的理解变得清晰透彻[1]。
一、化工原理教学实验装置现状
学校在早些年前就开设了化工原理,其中也包括化工原理实验。实验装置制造的时间较早,大部分装置已经老化。学校扩大招生,实验人数和课时增加,原先的实验装置已经无法承受长时间运转。学生的实验能力一般,实验设备经常出故障,如果不及时更换,设备维修的费用大幅度增加。学生进行化工原理实验的时候,只是简单地完成预先设定的流程,记录实验数据,最终完成实验报告。完成报告的时候,如果得到与书本不一致的结论,学生一般会把问题归结到实验仪器老化。在实验过程中,学生观察、分析和解决问题的能力无法得到锻炼,自然学生的创新意识也无法得到增强。化工原理教学模式陈旧固定,一般都是一些演示及验证性质的实验,无法锻炼学生的能力,学生的工程观念也无法得到培养,背离了化工原理教学的目标。因此我们需要进行“以化工原理基础知识为基础,培养学生的创新意识和工程观念为目的”的教学改革。
二、化工原理实验装置的创新
实验装置能够检验学生的操作能力,丰富他们的知识体系。每一套实验装置都是工业化生产设备、流程的缩小版,应该结合化工、自动化、计算机等专业知识,不能够简单作为化工现象的演示。学校要把培养学生的工程观念和创新能力作为要求,设计制造有代表性的实验装置。学校在建设典型实验装置,应该注重实验装置的综合性和先进性。实验装置也需要与工业生产设备相一致,在传统的实验装置基础上运用数字化技术,使用计算机控制实验装置的工作。这样学生不仅能够通过实验学会基本操作,而且还能够掌握处理工程问题的方法。学生使用计算机处理实验数据,这样就能够把实验过程和工业生产联系起来[2]。
目前化工原理实验教学在技术和测试方法上都存在很大的问题,特别是使用计算机采集实验数据和控制,所以我们需要加大改革的力度,对实验进行创新。
首先,老师需要制定严格的教学管理考核制度。提醒学生在进行实验课程之前做好预习工作,做实验的过程中进行提问,最后还需要提交实验报告。其次,把计算机引入实验教学中。开发一套和学校实验装置匹配的仿真软件,通过仿真实验软件进行实验的再现。学生可以在计算机上进行预习,这样可以大大提高实验的效率。学生也能够通过计算机处理实验数据,这样就能够节约大幅度计算时间,学生就能够把精力集中在报告撰写上。把计算机用到实验数据采集和实验控制。现代的化工生产的特点是大型化和自动化,化工生产的实质是使用计算机控制实验过程, 这样不仅能够让学生真实地感受工业中的化工生产过程,而且还能够了解计算机在工程中的使用[3]。
三、综合性实验装置的应用
在化工生产中,离心泵一直被用来进行液体的传输。离心泵的操作也被视为化工生产中的基本操作。在化工原理教学中,液体的传输是典型的传递过程,它是化工原理课程中最为基础的部分,主要研究的是单元操作。科学技术在不断进步,各行各业都已经开始使用计算机,化工过程中也得到大幅度使用计算机。在设计开发流体流动阻力及离心泵的联合实验过程中,需要引入计算机过程模拟、再现数据采集及传输和控制技术,使用信号传感器来传输信号。
原先测定阻力的装置只能够简单地测定直管的阻力,一根光滑,一根粗糙。离心泵测定泵的特定曲线也只能测定一台定时的离心泵,测量的数据误差比较大。以前通过温度计测定温度,压力表和真空表测定压力真空度。而新的阻力和泵联合使用装置,能够测定一台泵的特性曲线,也能够测定两台泵的特定曲线。
测定液体阻力的时候,可以通过这套装置在线采集数据,比如压力、温度等。设计的实验装置流程清楚,设备减小而又具有代表性,能够大幅度减轻人力消耗,实验室的装置也能够变得功能更加全面,性能完全优于单一的实验装置。在化工原理教学中使用实验装置,这不仅能够丰富教学的内容,而且还能够让学生掌握书本之外的知识。学生在学习过程中容易形成工程观念,视野得到开拓[4]。
四、结束语
化工原理范文6
关键词:《化工原理》;必要性;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)08-0107-03
《化工原理》课是学习化学工程与工世专业的基础。它几乎覆盖了化学工业的各个专业,例如:化学工程、化工工艺、高分子化工、精细化工、工业分析、电化学工程和工业催化等。作为一门基础专业课,《化工原理》是学校开设的核心课程,为了更好地发展这门课程,在教学方法和教学手段上要相对做出调整。
一、兴趣是激发学生学习的源泉
兴趣是人类在需求的基础上,逐渐的在日常活动中发生、发展的。人类需求的对象往往是兴趣对象,由于人们对不同事物产生的需要不尽相同,所以能够培养多样的兴趣对象。正如瑞士心理学家皮亚杰所指出的:“兴趣,实际上就是需要的延伸,它表现出对象与需要之间的关系,因为我们之所以对于一个对象发生兴趣,是由于它能满足我们的需要。”[1]兴趣帮助人类认知事物和从事各项活动,促进人们不断的去探索并发现新事物。兴趣对人类起到一定的推动作用,如在人的学习生活中,它指引人类对事物表示关注,对于感兴趣的,能够主动的带着愉悦的心情去探究。孔子说:“知之者不如好知者,好知者不如乐知者。”孔子的这句话说的也就是兴趣对于学习的重要性。所谓学生对学习感兴趣,也就是说,学生带着高涨的、激情的情绪从事学习和思考,对面前展示的真理感到惊奇甚至惊讶;学生在学习过程中能够意识和感觉到自己的智慧和力量,体验到创造的欢乐,为人类的智慧而感到骄傲。真正要使学生对学习感兴趣,真正使你的课堂活跃起来,就使学生有对知识的渴望和有知识的愿望。[2]《化工原理》原理专业课依据自身的特点,将操作原理、规律作为核心,对以后的操作设备在选型以及设计上起到一定的辅助作用。而传统教学模式仍保留着保守灌输式。学生的思维方式仍然是记笔记和强化记忆,得到的效果可想而知。而理论联系实际可以充分调动学生学习的热情与兴趣,加深印象,极大地提高了学习的质量。
二、加强理论课与实验课的有机衔接,使学生充分消化吸收理论知识
《化工原理》实验是与理论课同步进行的实践教学环节,是《化工原理》教学的一个重要环节。作为一门独立的基础课,《化工原理》实验在《化工原理》课程教学中举足轻重,对加深和巩固课堂教学的基本内容,培养学生的实践能力、创新能力具有很大的作用。实验室设备的提高也能培养学生实验创新的能力。但目前《化工原理》在实验教学方法、测试手段和技术上仍有许多问题。由于采用两套师资队伍,学生层次不同,理论课教材不同,难免使理论课与实验课脱钩,[3]实验教师要认真组织好实验教学,实验课采取课前预习、写出预习报告、现场抽题笔试和口试相结合、实验操作、编写实验报告、期末书面考试的教学方式。在理论授课中,与实验相关的章节,教师有意识的讲解所要验证的理论,使理论和实践相结合,这样便达到了理论与实践的统一。
三、改进教学方法与手段,提高教学效率
传统的黑板加粉笔的教学模式,教学方式呆板、抽象,不仅使学生觉得枯燥无味,不能理解教师所讲授的内容,而且也不能带动教师的教授热情。化学工程课程的实践性比较强,传统教学模式不能取得理想效果。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。[4]
1.多媒体教学。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,将设备结构、操作原理、工艺流程中物料的流动情况等动态地展现,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。
2.教学模型与实物教学。要收集一些化工单元操作设备的实物,购买相关教学模型供课堂教学及学生在实验室参观使用,增强学生的直观感受。
3.课堂时间增加讨论课。在实践中我们认识到,讨论是重要的教学环节之一,是课堂教学的必要补充,为学生相互学习和提高能力提供了机会。为此,我们将10%的教学课时安排为讨论课。将理论课程和课程研究项目教学过程存在的相关技术问题和理论问题溶于讨论,以学生讨论为教学形式,深入研究探讨各个阶段所涉及到的知识点,提高学生综合运用本专业知识,分析、理解和解决本专业及相关行业的理论和实践问题的能力。由于学生是主动投入,思维没有受到任何禁锢,他们更容易全身心地投入到其中,其活动效能明显高于传统模式下的课堂教学。课堂上那种平淡而沉闷的气氛一扫而空,学生能很快进入角色。[5]教师要充分发挥指导作用,始终把注意力集中在启发引导学生上,保证讨论不偏离方向,适时地点出结论,做好总结。
四、建立仿真实验实践教学模式
仿真技术是计算机编程软件与现代化过程控制相结合的产物,应用多媒体技术对化工操作系统进行有效的模拟,使人们可以脱离现场及实际生产的限制,就能进行仿真的化工操作,有效地避免了实际操作的危险性,提高了操作水平。将仿真实训引入教学中,可大大提高学生对化工操作的感性认识,缩短了下厂适应期,学生通过所学的知识来判断和纠正错误,掌握正确的操作方法,增强了学生判断问题和解决问题的能力,并且增加了教学效果,该系统已在实践教学中占有十分重要的地位。化工仿真教学系统的出现将传统的理论课、实验课教学与化工仿真教学有机的结合起来,丰富了《化工原理》课程的教学手段,在实际应用中,化工传统教学与化工仿真教学优势互补,更加提高了教学效果。
五、完成课程设计
课程设计是《化工原理》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节,是理论联系实际的桥梁,是使学生体察工程问题复杂性的初次尝试。课程设计就是对于课程的各个方面作出规划和安排。课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现、分析、提出和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,通过课程设计,要求学生了解工程设计的基本内容,掌握化工设计的主要程序和方法,培养学生分析和解决工程实际问题的能力。是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。通过《化工原理》课程设计,要求学生能综合运用本课程和前修课程的基本知识,进行融会贯通的独立思考,在规定的时间内完成指定的化工设计任务,从而得到化工工程设计的初步训练。同时,通过课程设计,还可以使学生树立正确的设计思想,培养实事求是、严肃认真的工作作风。[6]归纳起来,可以培养学生以下几个方面的能力:洞察力、抽象能力、创新能力、使用计算机的能力、撰写论文的能力、相互交流与协作的能力。
《化工原理》是所有化工类及相关专业人才必须掌握的一门课程,如何通过该课程的学习以培养学生的思维能力、自学能力、理解能力和创造能力,增强学生的工程意识,在国家提出的质量工程改革与实践中对化工专业及相近专业显得尤为重要。以《化工原理》课程的教学现状来看,它不仅要科学安排课程结构,还要考虑到课程目标、课程实施、课程评价等一系列外部环节之间的联系,但课程改革不是一蹴而就的,它是动态的、持续的、永恒的。我们应立足现在的条件,不断探索,不断实践,争取实现我校《化工原理》教学改革新的突破,为培养21世纪工程人才提供更好的平台。
参考文献:
[1]蔡莉.《化工原理》课程改革初探[J].长春理工大学学报.2005,(12).
[2]钟理,黄少烈,伍钦.《化工原理》课程改革当议[J].化工高等教育,1999(4).
[3]李卫星.《化工原理》课程改革探讨.内蒙古石油化工[J].2011,(24).
[4]李志洲,刘军海.“化工原理”课程教学改革与探索[J].陕西理工学院化学与环境科学学院.2010,(11).