楊軍君 趙小紅
摘要 化工原理是生物工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,根據(jù)課程特點(diǎn)及生物工程的專業(yè)特點(diǎn),從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段等方面,對(duì)化工原理課程教學(xué)改革進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞 化工原理;生物工程;教學(xué)改革
中圖分類號(hào) S-01 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611(2014)20-06894-02
賀州學(xué)院是2006年2月經(jīng)國家教育部批準(zhǔn)成立的一所全日制地方性普通本科院校?;ぴ硎窃撔I锕こ?、食品科學(xué)與工程、化工、化學(xué)制藥技術(shù)等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程?;ぴ碚n程以單元操作為內(nèi)容,以傳遞過程原理和研究方法為主線,研究各個(gè)物理加工過程的基本規(guī)律,典型設(shè)備的設(shè)計(jì)方法,過程的操作和調(diào)節(jié)原理。從生物工程的人才培養(yǎng)方案來看,化工原理是為后續(xù)專業(yè)課程,包括畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)的一門課程,對(duì)該課程掌握的程度將直接影響后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)效果[1-2]。筆者根據(jù)生物工程的專業(yè)特點(diǎn),結(jié)合當(dāng)前學(xué)科的發(fā)展前沿和學(xué)校的實(shí)際情況,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、課程考核方式等方面對(duì)化工原理課程的教學(xué)進(jìn)行了一些改革探索。
1 教學(xué)內(nèi)容的改革
1.1 結(jié)合生物工程專業(yè)的特點(diǎn),適當(dāng)精簡(jiǎn)、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
生物工程專業(yè)和化工類專業(yè)的化工原理課程相比,學(xué)時(shí)數(shù)普遍較少,根據(jù)學(xué)校生物工程專業(yè)的專業(yè)特點(diǎn)及人才培養(yǎng)方案,有必要對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)木?jiǎn)和調(diào)整,合理地分配有限的教學(xué)課時(shí)。為此,在講授一些傳統(tǒng)的化工單元操作的時(shí)候,壓縮教學(xué)時(shí)數(shù),另外適當(dāng)增加一些膜分離、真空冷凍干燥、超臨界CO2萃取等與生物工程專業(yè)聯(lián)系比較緊密的新技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容。
1.2 選擇合適的教材
目前國內(nèi)高校選用的化工原理教材版本很多,學(xué)校在化工原理的教學(xué)中也參考了許多教材。主要參考的教材有高等教育出版社柴誠敬主編的《化工原理》、化學(xué)工業(yè)出版社陳敏恒主編的《化工原理》(第三版)、化學(xué)工業(yè)出版社譚天恩主編的《化工原理》(第四版)。這些教材都是目前國內(nèi)高校采用的比較經(jīng)典的教材,教材適應(yīng)性強(qiáng),重點(diǎn)難點(diǎn)突出,能夠滿足生物工程專業(yè)的教學(xué)需要。另外在教材的選用上,要盡量選用新版教材,以及能夠反映當(dāng)今化學(xué)工程學(xué)科發(fā)展的新動(dòng)向,緊跟學(xué)科前沿的教材。
1.3 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
化工原理是一門實(shí)踐性和工程性很強(qiáng)的課程,在教學(xué)過程中應(yīng)注重理論聯(lián)系實(shí)際,把理論教學(xué)和實(shí)際生產(chǎn)過程結(jié)合起來[3]。為了使學(xué)生能夠更好地掌握課堂上所學(xué)到的理論知識(shí),要求學(xué)生走出校園,到企業(yè)、工廠一線進(jìn)行實(shí)地學(xué)習(xí),了解工廠的生產(chǎn)裝置和化工單元操作的原理,以鞏固化工原理課程的相關(guān)知識(shí)。學(xué)生在實(shí)習(xí)見習(xí)過程中,將書本上學(xué)到的理論知識(shí)和實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合,能夠加深對(duì)化工原理這門課的認(rèn)識(shí)。從教學(xué)效果來看,實(shí)踐教學(xué)是整個(gè)教學(xué)過程的一個(gè)重要組成部分,通過實(shí)踐教學(xué)可加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握程度。實(shí)踐教學(xué)能夠在一定程度上激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓他們積極主動(dòng)地去獲取知識(shí)。學(xué)校目前已經(jīng)與廣西賀州西麥生物食品有限公司、賀州嘉寶食品有限公司、華潤(rùn)雪花啤酒(廣西)有限公司等企業(yè)建立長(zhǎng)期校企合作關(guān)系,從而為生物工程專業(yè)的化工原理教學(xué)提供實(shí)踐教學(xué)基地。
2 教學(xué)方法與手段的探索
2.1 上好第一堂課
緒論課的目的是讓學(xué)生了解化工原理這門課程的基本內(nèi)容、學(xué)習(xí)要求、學(xué)習(xí)目的,教師在緒論課中的任務(wù)就是要激發(fā)學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣?;ぴ磉@門課程最初是針對(duì)化工專業(yè)學(xué)生開設(shè)的,是化工專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,對(duì)于生物工程專業(yè)的學(xué)生來講,在剛接觸這門課的時(shí)候,可能會(huì)產(chǎn)生一些疑惑:不知道生物工程專業(yè)為什么要學(xué)習(xí)化工原理,以及這門課與生物工程有什么聯(lián)系。因此,教師在給生物工程這類非化工專業(yè)的學(xué)生講授化工原理課程之前,要從思想上解決好學(xué)生對(duì)該課程的認(rèn)知問題,需要讓學(xué)生意識(shí)到學(xué)習(xí)這門課程的重要性,從根本上激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。比如在緒論課上可以以啤酒的生產(chǎn)作為教學(xué)案例,介紹啤酒生產(chǎn)過程中涉及的一些化工單元操作,比如流體的輸送、過濾、干燥等物理過程,都屬于化工原理研究的內(nèi)容,這樣就會(huì)使學(xué)生對(duì)化工單元操作有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí),意識(shí)到學(xué)習(xí)這門課的重要性。
2.2 采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段輔助教學(xué)
化工原理課程教學(xué)內(nèi)容涉及廣泛,信息量比較大,公式多且復(fù)雜,單純依靠傳統(tǒng)的板書教學(xué),很難在短時(shí)間內(nèi)把大量的教學(xué)內(nèi)容展示給學(xué)生[4-5]。因此,在教學(xué)過程中,對(duì)于一些比較復(fù)雜的公式推導(dǎo)過程,采用多媒體課件結(jié)合板書的方法,避免過多地板書復(fù)雜的公式推導(dǎo)步驟,提高課堂教學(xué)時(shí)間的利用效率。將PPT課件、演示動(dòng)畫、圖片、視頻等引入課堂教學(xué)過程中,例如利用動(dòng)畫演示流體在管道內(nèi)流動(dòng)的狀態(tài),讓學(xué)生對(duì)層流、湍流等流態(tài)有更深刻的直觀認(rèn)識(shí)。在講授離心泵、各種換熱器等化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)時(shí),可以通過動(dòng)畫或圖片演示其內(nèi)部結(jié)構(gòu),增加學(xué)生對(duì)這些化工設(shè)備的直觀認(rèn)識(shí)。
2.3 及時(shí)總結(jié)
本課程涵蓋的知識(shí)內(nèi)容比較復(fù)雜,在每章教學(xué)內(nèi)容完成之后,及時(shí)地對(duì)該章所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)小結(jié),并在每一章內(nèi)容講述完之后開設(shè)一節(jié)習(xí)題討論課,在習(xí)題討論課上對(duì)學(xué)生作業(yè)、測(cè)驗(yàn)中存在的主要問題進(jìn)行詳細(xì)講解,指出學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的主要問題。這樣可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,因?yàn)閷W(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)、作業(yè)、小測(cè)驗(yàn)等過程中常常會(huì)遇到一些自己無法理解和把握的知識(shí)點(diǎn),這個(gè)時(shí)候就迫切需要任課教師能夠及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn),對(duì)這些問題及時(shí)地加以反饋。
2.4 引入現(xiàn)代化的學(xué)習(xí)方式
除了課堂上主要采用多媒體結(jié)合板書的教學(xué)方式外,在學(xué)校的通用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上開設(shè)化工原理網(wǎng)絡(luò)課程。通過網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺(tái),給學(xué)生布置課后作業(yè)、思考題,學(xué)生在網(wǎng)上完成作業(yè)并提交,教師及時(shí)地進(jìn)行評(píng)閱并給出成績(jī)。除此之外,利用網(wǎng)絡(luò)課程的討論板塊,與學(xué)生進(jìn)行線上的討論交流,這樣可以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
2.5 邀請(qǐng)其他專業(yè)教師給本科生上課
在教學(xué)過程中,除了該門課的主講教師外,還邀請(qǐng)其他專業(yè)教師給學(xué)生講課。例如,邀請(qǐng)周國永副教授講授蒸餾、氣體吸收兩個(gè)章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容;安排陳政老師講授傳熱、蒸發(fā)等章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容;安排趙小紅老師講授萃取、干燥等章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。這樣可發(fā)揮各位老師,特別是一些教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師的教學(xué)專長(zhǎng),從而改善課堂教學(xué)的效果,保障課堂教學(xué)的質(zhì)量,使學(xué)生的學(xué)習(xí)效率更高。
3 改革課程的考核方式
傳統(tǒng)的課程考核方式是以期末閉卷考試為主,偏重于期末考試的成績(jī),這樣的考核方式存在一定的片面性[6]。學(xué)生認(rèn)為只要在期末考試中考到好成績(jī)就可以了,對(duì)平時(shí)的考核不加重視。有的學(xué)生平時(shí)上課不認(rèn)真聽講,課后又不好好復(fù)習(xí),等到快要考試的時(shí)候突擊復(fù)習(xí),也可以順利通過考試。這樣的學(xué)生可能并未真正掌握課程知識(shí),因此有必要對(duì)傳統(tǒng)的考核方式進(jìn)行改革和完善。
課程采用多種形式相結(jié)合的考核方式,除期末閉卷考試以外,將平時(shí)的到課情況、作業(yè)完成情況、參與課堂討論、回答提問情況等結(jié)合起來對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面考核,其中期末閉卷考試成績(jī)占50%,實(shí)驗(yàn)成績(jī)占20%,平時(shí)作業(yè)、考勤、回答問題的情況占30%。對(duì)于課堂上回答提問較好的學(xué)生、課堂上積極發(fā)言的學(xué)生應(yīng)給予加分獎(jiǎng)勵(lì),這些措施可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng),由厭學(xué)變得愛學(xué)。通過對(duì)考核方式的改革進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,促進(jìn)學(xué)生及時(shí)理解、掌握所學(xué)知識(shí)。
4 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)
相對(duì)于重點(diǎn)工科院校,地方高校開設(shè)的化工原理課程在師資隊(duì)伍方面一直存在許多不足。以賀州學(xué)院為例,目前承擔(dān)化工原理教學(xué)任務(wù)的青年教師都是從高校畢業(yè)后直接來到賀州學(xué)院任教,沒有在企業(yè)工廠實(shí)際工作的經(jīng)歷,雖然專業(yè)理論知識(shí)比較扎實(shí),但缺乏豐富的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此,地方院校在師資隊(duì)伍建設(shè)上應(yīng)該多引進(jìn)一些“雙師型”教師,引進(jìn)一些重點(diǎn)院校畢業(yè)并且具有深厚的化工背景的高學(xué)歷博士人才充實(shí)教師隊(duì)伍。這些高學(xué)歷的人才要么在讀博深造前曾經(jīng)在企業(yè)一線工作過,或者是博士畢業(yè)后在大型企業(yè)的重要部門擔(dān)任過技術(shù)人員,一般專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)都比較扎實(shí),工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富,多引進(jìn)這一類型的教師對(duì)豐富課堂教學(xué)內(nèi)容,提高化工原理課程的教學(xué)質(zhì)量具有十分重要的意義。另一方面,地方院校應(yīng)該把青年教師送到企業(yè)一線進(jìn)行掛職鍛煉,鼓勵(lì)其開展產(chǎn)學(xué)研工作,鼓勵(lì)其積極參加課外實(shí)踐教學(xué)基地的建設(shè),通過深入工廠一線進(jìn)行掛職鍛煉,可以加強(qiáng)課堂理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐的緊密聯(lián)系,豐富青年教師的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以提高教師自身的實(shí)踐能力。
5 結(jié)語
化工原理是生物工程專業(yè)的一門基礎(chǔ)性的課程,化工原理教學(xué)改革的成功與否直接關(guān)系到地方院校人才培養(yǎng)質(zhì)量的高低?;ぴ碚n程的教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù),需要不斷地探索和實(shí)踐,進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的研究和改革,將學(xué)生工程能力和素質(zhì)的培養(yǎng)貫穿于教學(xué)的全過程。對(duì)于賀州學(xué)院這一類型的地方本科院校來說,培養(yǎng)能夠適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的高質(zhì)量的應(yīng)用型生物工程人才,根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行化工原理課程的教學(xué)改革具有非常重要的意義。
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