陳紅萍，侯彩霞，樊麗華，梁英華，朱 靖

(河北聯(lián)合大學化學工程學院，河北唐山063009)

當前，隨著社會的發(fā)展和科學技術的進步，社會對大學生提出了更高要求，即創(chuàng)新型人才、零試用期人才。2010年6月，教育部啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，旨在造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的各行業(yè)高素質(zhì)創(chuàng)新型工程技術人才?！痘ぴ怼氛n程作為化工及其相關專業(yè)學生必修的一門專業(yè)技術基礎課，在理論課和專業(yè)課之間起著承前啟后的橋梁作用，是自然科學領域向工程科學領域過渡的入門課程。在培養(yǎng)學生工程意識、提高學生的工程實踐和綜合能力、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力方面起著舉足輕重的作用。這對《化工原理》課程授課教師也提出了新的要求。為此，我們課程組對課程內(nèi)容、教學方法和實踐環(huán)節(jié)幾個方面進行了改革探索，以滿足社會對高校人才培養(yǎng)的要求。

1 根據(jù)學生就業(yè)特點確定教學內(nèi)容

教學內(nèi)容適應社會需求是保證學生良好就業(yè)和更快適應工作需要的關鍵。對于化工及相關專業(yè)學生而言，主要存在三個就業(yè)方向:研究型、工程型和經(jīng)濟管理型?！痘ぴ怼氛n程主要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、工程觀點和利用工程觀點解決實際問題的能力。因此，課程內(nèi)容需考慮到科技前沿和創(chuàng)新及現(xiàn)有工程問題的解決。

化工原理主要研究化工生產(chǎn)過程中的物理加工過程，即化工生產(chǎn)過程中的單元操作的原理、典型設備及其計算。而化工生產(chǎn)過程包括很多單元操作，且隨著科學技術的不斷發(fā)展，其新型單元操作不斷涌現(xiàn)。但所有的單元操作都離不開傳遞和平衡。因此，化工原理最基本的知識就是傳遞理論和平衡條件在不同單元中的應用。我們在課程內(nèi)容上面，重點講授流體流動、傳熱和傳質(zhì)，再根據(jù)專業(yè)方向有選擇性地講授緊密相關的單元操作，有的放矢地完成相關知識的講授。

河北聯(lián)合大學作為省屬地方院校，培養(yǎng)的學生主要是面向地方、服務地方，化工專業(yè)學生的就業(yè)方向主要是煤化工方向。因此，教學的主要內(nèi)容應當緊密聯(lián)系煤化工涉及到的單元操作和相關過程，以及新型單元的操作和改進。如煤化工涉及到煤氣化——煤氣凈化——煤氣的化工利用(合成)——煤化工產(chǎn)品這樣一個流程。它所涉及到的單元操作主要有流體輸送、沉降和過濾、傳熱、吸收、精餾、干燥、結晶等常見單元操作。此外，在合成過程通常還要用到一些新的反應技術，如反應精餾、反應萃取、膜反應器等單元操作與反應的耦合技術。我們在課程內(nèi)容的選擇上，重點考慮上述內(nèi)容，并結合國外相關教材，吸收先進技術和先進設備的相關內(nèi)容，做到與時俱進，完善講授內(nèi)容，使學生所學內(nèi)容緊跟時代前沿。

2 采用激發(fā)學生興趣的教學方法

2.1 采用實際問題引出-討論-講授-解答式教學法

興趣是學習知識的動力?；ぴ碇v授的是理論知識在生產(chǎn)過程中的應用，它很容易通過生產(chǎn)或生活中的實際問題來激發(fā)學生探究答案的興趣。如流體流動單元操作的引入，可從日常生活中來找興趣點。比如教師提出:要將水池中的水送入住在33層樓的住戶家中，由此引出問題:應當采用什么樣的輸送系統(tǒng)?該輸送系統(tǒng)包括哪些設備、管件?如何選擇其規(guī)格型號，依據(jù)是什么?影響輸送流量的因素有哪些?怎么用最經(jīng)濟的辦法完成任務等等。以此激發(fā)學生的興趣，進行討論，從而引出流體的性質(zhì)、流體靜止和流動的規(guī)律、能量損失的計算、輸送機械及安裝等知識點。又如講授吸收單元操作時，可引入生產(chǎn)實例:焦爐煤氣中含有大量的粗苯蒸汽，采用什么方法可以回收粗苯組分?采用什么樣的裝置或設備?如何操作可以使煤氣通過這樣的設備來脫除粗苯?用什么辦法回收粗苯等等。通過這一系列問題，引出傳質(zhì)的概念、影響傳質(zhì)的因素、采用的設備、強化傳質(zhì)的辦法。使學生帶著問題學習，在探尋規(guī)律的過程中，解決這些問題，讓學生在獲得知識的同時學會利用所學知識解決問題。

2.2 討論課的設計與實施

《化工原理》課程的教學目的，是培養(yǎng)學生運用所學基礎理論及技能分析和解決化工生產(chǎn)中的有關實際問題，培養(yǎng)學生的工程觀點和創(chuàng)新能力。實踐表明，單靠課堂上的學習討論和課后的習題練習，很難讓學生真正達到課程學習的目的。學生對所學知識的運用，尤其是解決生產(chǎn)中實際問題的能力，還有待提高。為了使學生在學會基本原理的同時能建立工程觀點，解決實際問題，設計一些解決生產(chǎn)實際問題的討論課非常必要。討論課的關鍵是利用生產(chǎn)實際問題，引導學生利用所學理論去分析和解決問題。討論課實際上是對所學知識的深入理解和利用。因此，討論課題目的設計顯得非常關鍵。為了幫助學生全面理解、掌握并運用所學知識，課題組根據(jù)化工原理以傳遞作為核心的特點，分別設計了動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞的討論課。動量傳遞以流體流動作為主線，涉及泵的選擇、安裝和能量損失的影響因素等;熱量傳遞以傳熱為主線，考慮影響傳熱的因素和強化傳熱的辦法;質(zhì)量傳遞以吸收和精餾作為主線，考慮影響傳質(zhì)的因素和強化傳質(zhì)的方法，包括塔設備操作條件與產(chǎn)品的關系等。用具體的生產(chǎn)實例作為討論課題，事先將題目發(fā)給學生，分組進行討論。討論題與普通習題的不同點在于，所有物性參數(shù)都需要學生自己查閱資料獲得，需要自己用工程觀點簡化處理。討論課采用小組介紹、學生質(zhì)疑、教師最后總結的方法。學生對討論題非常用心，考慮問題比較全面，提出問題也比較尖銳。這極大地提高了學生的學習主動性，真正做到了所學知識的利用、工程觀點的建立、解決實際問題能力的提高。

2.3 充分利用多媒體課件和流程模擬軟件

雖然學生在學習《化工原理》課程前有一個進廠認識實習的機會，但在工廠只能認識生產(chǎn)中所用設備的外形和功用，很難了解其內(nèi)部構造和工作原理。因此，課題組在教學過程中采用多媒體課件教學，使用flash動畫來展示更多設備的結構組成及其運行，從而幫助學生比較深入地理解設備的結構和操作原理。同時，學生在做《化工原理》課程練習和習題的時候往往面臨計算量大這個問題，尤其是在進行一些操作問題計算的時候。目前，進行簡化計算最好的辦法是借助于計算機軟件，而相關的模擬軟件有很多，如ASPEN、ProⅡ、ChemicalDraw等，所以我們在授課中會簡單介紹每種軟件的特點，并針對一種軟件進行演示計算，引導學生了解和掌握這類軟件，并運用于實踐。

3 實踐教學方式的改革

實踐教學是培養(yǎng)學生工程觀點，利用所學知識分析問題和解決問題的重要環(huán)節(jié)。我們在《化工原理》課程中設置了多種實踐教學，包括認識實習、實驗室實驗和仿真實驗等。認識實習只是了解和認識生產(chǎn)單元操作設備的外形和功能，很難深入理解操作原理和操作過程中的調(diào)節(jié);實驗室實驗雖然學生可以動手操作，改變對應參數(shù)，認識參數(shù)的影響規(guī)律，但由于實驗設備和學時有限，很難最大程度地滿足學生探究的心理;仿真實驗的開設，在很大程度上解決了學生動手能力不足、授課學時少的問題，學生可以實際操作，考察各操作參數(shù)對結果的影響。同時，結合流程模擬軟件，還可以深入了解各單元操作中的控制參數(shù)對結果的影響，從而可極大地提高學生的學習效果。

4 結語

《化工原理》課程的教學改革，不僅從內(nèi)容上最大限度地滿足了時代的要求，也從根本上解決了學校培養(yǎng)與用人單位需求脫節(jié)的問題，使學生真正掌握分析問題和解決問題的技能，從而達到創(chuàng)新型、“零適應期”的人才培養(yǎng)目標。后續(xù)課程和畢業(yè)生的反饋信息也證明了課程改革的成效。

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