王玥+王立軒+李鵬

摘 要：介紹了近年來(lái)我校進(jìn)行化工原理優(yōu)秀課程建設(shè)的改革和實(shí)踐，主要從教學(xué)環(huán)節(jié)的安排及教學(xué)方法的改革，仿真練習(xí)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，對(duì)化工原理教學(xué)資源庫(kù)的充實(shí)，對(duì)考核方式和內(nèi)容的改革以及學(xué)生對(duì)課程建設(shè)的評(píng)價(jià)幾個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)，從而提高教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：獨(dú)立學(xué)院；化工原理；優(yōu)秀課程建設(shè)

中圖分類(lèi)號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.33.151

化工原理課程是我?；は祷瘜W(xué)工程與工藝，過(guò)程裝備與控制專(zhuān)業(yè)的一門(mén)主干課，它是綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、計(jì)算技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)，分析和解決化工類(lèi)生產(chǎn)過(guò)程中各種物理操作問(wèn)題的技術(shù)基礎(chǔ)課。為適應(yīng)我校“應(yīng)用型高?！钡霓k學(xué)定位，“高素質(zhì)應(yīng)用人才”培養(yǎng)目標(biāo)，按照“?；A(chǔ)（基礎(chǔ)知識(shí)，基本原理，基本技術(shù)或方法）、強(qiáng)實(shí)踐、重創(chuàng)新、分流培養(yǎng)”的人才培養(yǎng)思路，再考慮我校生源的實(shí)際情況，對(duì)化工原理這門(mén)課進(jìn)行建設(shè)與改革，具有十分重大的意義。

對(duì)于化工原理這門(mén)課的優(yōu)秀課程建設(shè)，我們主要做了以下方面工作。

1 教學(xué)環(huán)節(jié)安排及教學(xué)方法的改革

《化工原理》這門(mén)課在我校的教學(xué)安排包括上冊(cè)教學(xué)64學(xué)時(shí)，下冊(cè)教學(xué)56學(xué)時(shí)，化工原理課程設(shè)計(jì)一32學(xué)時(shí)，化工原理課程設(shè)計(jì)二48學(xué)時(shí)和化工原理實(shí)驗(yàn)48學(xué)時(shí)，共計(jì)248學(xué)時(shí)。

《化工原理》課程強(qiáng)調(diào)工程觀點(diǎn)和創(chuàng)新能力、定量運(yùn)算、實(shí)驗(yàn)技能和工程設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，要求學(xué)生掌握各單元操作的基本原理，了解各典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、完成設(shè)備工藝尺寸的計(jì)算及設(shè)備的選型。教學(xué)中要理論聯(lián)系實(shí)際、把課堂講授與課堂討論相結(jié)合，采用啟發(fā)式教學(xué)，不斷改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段，使教學(xué)質(zhì)量不斷提高。

下面以《化工原理》下冊(cè)為例展開(kāi)討論。下冊(cè)書(shū)主要介紹傳質(zhì)分離過(guò)程，我校一共講授四個(gè)單元操作，分別是精餾，吸收，萃取和干燥。其特點(diǎn)是“共性多，個(gè)性少”。共性體現(xiàn)在各章均以各單元操作的基本原理為起點(diǎn)，依次討論平衡關(guān)系、物料衡算、設(shè)備主體尺寸計(jì)算、過(guò)程影響因素分析、操作參數(shù)的選擇與調(diào)節(jié)、過(guò)程強(qiáng)化等內(nèi)容，這些共性體現(xiàn)了相同的規(guī)律和相似的研究方法。因此在講每一章時(shí)要先講簡(jiǎn)化模型，精餾為例，其簡(jiǎn)化模型中，物系的相對(duì)揮發(fā)度應(yīng)為常數(shù)（理想物系），傳質(zhì)過(guò)程為恒摩爾流，設(shè)備為理論板（精餾操作實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)所）。而由理想模型到實(shí)際塔板是通過(guò)總板效率校正得到的。因此，在講傳質(zhì)分離的每一個(gè)單元操作時(shí)，可以遵循的共性主線為分離原理→平衡關(guān)系→速率關(guān)系→衡算→設(shè)備主體尺寸。

“個(gè)性”體現(xiàn)在精餾和吸收的平衡關(guān)系看似都是氣液平衡，精餾的汽相為自身加熱產(chǎn)生的，而吸收則需要外界引入液相。精餾實(shí)則液氣平衡關(guān)系，而吸收則是氣液平衡。對(duì)于組成的表達(dá)方式也有不同，精餾采用x，y，為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，而吸收采用X，Y，為質(zhì)量比，這些都是服從于簡(jiǎn)化模型的。

教學(xué)改革過(guò)程中要不斷吸納本課程領(lǐng)域的最新成果，更新教學(xué)大綱和教案，例如不斷地發(fā)展出新的單元操作或化工技術(shù)，如膜分離、參數(shù)泵分離、超臨界技術(shù)等。以節(jié)約能耗、提高效率或潔凈生產(chǎn)為特點(diǎn)的集成化工藝（如反應(yīng)精餾、反應(yīng)膜分離、多塔精餾系統(tǒng)的優(yōu)化集成等）。

2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐與仿真練習(xí)的有機(jī)結(jié)合

化工仿真實(shí)習(xí)是高校化工類(lèi)學(xué)生的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。可以讓同學(xué)們最直觀地體會(huì)《化工原理》中各個(gè)單元操作的概念，對(duì)于加強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及動(dòng)手能力起著重要的作用。然而，這種教學(xué)過(guò)程在實(shí)施中存在一些問(wèn)題，如學(xué)生下廠實(shí)習(xí)，只能在現(xiàn)場(chǎng)摸摸流程，被動(dòng)地看和聽(tīng)，難以深入實(shí)際；不能在控制室長(zhǎng)時(shí)間停留，不能分析和處理生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，學(xué)生的相應(yīng)能力就得不到訓(xùn)練；不允許學(xué)生動(dòng)手操作，無(wú)法讓學(xué)生親身體驗(yàn)工業(yè)裝置的開(kāi)停車(chē)與事故處理，學(xué)生的動(dòng)手能力得不到訓(xùn)練等等。

我校利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)開(kāi)發(fā)具有虛擬化工生產(chǎn)、仿真操作、典型化工生產(chǎn)工藝流程與設(shè)備介紹等功能的系列多媒體課件，以增強(qiáng)學(xué)生如下能力：（1）以具有代表性的真實(shí)生產(chǎn)工程流程的仿真。營(yíng)造類(lèi)似于工廠控制室的教學(xué)環(huán)境，訓(xùn)練學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和故障處理能力，訓(xùn)練學(xué)生利用物料衡算、能量衡算的方法對(duì)工業(yè)過(guò)程進(jìn)行評(píng)估與優(yōu)化的能力，并了解過(guò)程監(jiān)控的方法。（2）以典型工業(yè)實(shí)例，訓(xùn)練學(xué)生開(kāi)、停車(chē)的操作能力，包括簡(jiǎn)單裝置的開(kāi)、停車(chē)和復(fù)雜裝置開(kāi)、停車(chē)。（3）通過(guò)工藝與設(shè)備介紹使學(xué)生建立典型工業(yè)過(guò)程的背景知識(shí)，包括工藝流程、設(shè)備、控制方案、操作參數(shù)等，透徹了解生產(chǎn)過(guò)程與設(shè)備工作原理。從而對(duì)化工原理課程的教學(xué)起到鞏固和促進(jìn)的作用。

3 逐步建立和充實(shí)化工原理教學(xué)資源庫(kù)

教學(xué)資料的收集包括教材，試題庫(kù)以及課程設(shè)計(jì)優(yōu)秀作品庫(kù)幾個(gè)方面。

目前我校使用的教材是天津大學(xué)出版的《化工原理》上下冊(cè)，除此之外，我們還收集了北京化工、大連理工、華東理工、華南理工、清華大學(xué)等國(guó)內(nèi)各具特色的化工原理教材，以及Unit Operations of Chemical Engineering等國(guó)外著名教材。已經(jīng)購(gòu)買(mǎi)教學(xué)輔導(dǎo)資料三套，并計(jì)劃逐步添置國(guó)內(nèi)知名教授編著的化工原理輔導(dǎo)書(shū)和習(xí)題集。課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)已有天津大學(xué)編著的兩套，Aspen Plus教程一套。試題庫(kù)包括天津大學(xué)歷年考研試卷，天津大學(xué)工程碩士考卷以及往年華北賽區(qū)化工原理競(jìng)賽的試題。目前已分章節(jié)建立化工原理考試題庫(kù)，每章題目分別為填空、選擇和大題，每章題目數(shù)目在50～80題。已建立的化工原理課程設(shè)計(jì)優(yōu)秀作品庫(kù)收集了2008級(jí)至2012級(jí)學(xué)生的優(yōu)秀作品12件。

4 考核內(nèi)容和方式的改革

以往的《化工原理》考核辦法采用卷面考試的形式，滿(mǎn)分100分，得分作為學(xué)生的期末成績(jī)。這種方式雖然能夠反映學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，但也具有一定局限性。相當(dāng)一部分同學(xué)抱有“突擊一下”就能考過(guò)的僥幸心理。因此我們對(duì)考核方法進(jìn)行了改革，將成績(jī)分為三個(gè)部分：平時(shí)分30%，包括上課出勤，課堂表現(xiàn)，作業(yè)情況；口試分20%，口試采用教師學(xué)生一對(duì)一的形式，學(xué)生隨機(jī)抽取題目作答，由老師當(dāng)場(chǎng)給出成績(jī)；卷面分50%。

改革后的考核辦法能夠反映出學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，特別是口試環(huán)節(jié)，教師可以與學(xué)生正面交流，對(duì)一些卷面無(wú)法考察的內(nèi)容可以通過(guò)口試考察，例如干燥一章，濕焓圖的應(yīng)用，口試時(shí)可將圖紙打印出來(lái)，標(biāo)明狀態(tài)點(diǎn)，讓同學(xué)們讀取濕空氣的狀態(tài)參數(shù)。通過(guò)口試可以更為直觀地了解學(xué)生們對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，對(duì)今后的教學(xué)也是十分有幫助的。

同時(shí)，我們對(duì)化工原理實(shí)驗(yàn)的考核也進(jìn)行了改革，以往只憑實(shí)驗(yàn)報(bào)告給成績(jī)，改革后預(yù)習(xí)報(bào)告10%，出勤不遲到10%，回答問(wèn)題10%，實(shí)驗(yàn)操作10%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告60%。這樣，從預(yù)習(xí)到操作再到最后實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，都能夠從這些環(huán)節(jié)的得分反映學(xué)生的完成情況。

5 學(xué)生對(duì)課程建設(shè)的評(píng)價(jià)

我們對(duì)2013級(jí)學(xué)生進(jìn)行了課程問(wèn)卷調(diào)查，本次調(diào)查問(wèn)卷共發(fā)放152份，其中包括工藝學(xué)生77份，過(guò)控學(xué)生75份。問(wèn)卷主要包括以下幾個(gè)方面：

5.1 對(duì)化工原理這門(mén)課現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)

85%的同學(xué)認(rèn)為化工原理這門(mén)課很重要，因?yàn)樗侵匾膶?zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，也是考研專(zhuān)業(yè)課。對(duì)化原期末考試，75%的同學(xué)認(rèn)為需要平時(shí)努力學(xué)習(xí)，才能順利通過(guò)期末考試。假如考試不及格，認(rèn)為自己學(xué)習(xí)方法不適當(dāng)?shù)膶W(xué)生占26%，平時(shí)不努力的占30%，對(duì)化工原理這門(mén)課不感興趣的占11%，認(rèn)為缺少實(shí)踐機(jī)會(huì)的占6%，期末沒(méi)有好好復(fù)習(xí)的學(xué)生占24%。

分析：大部分同學(xué)認(rèn)可化工原理課程在專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課中的核心地位，成績(jī)不理想的同學(xué)也意識(shí)到跟自己平時(shí)不用功有關(guān)。也有同學(xué)提出化工原理課要結(jié)合工程實(shí)例才更吸引人的有效建議。

5.2 學(xué)生對(duì)于化工原理課程的學(xué)習(xí)積極性調(diào)查

對(duì)于上課睡覺(jué)或玩手機(jī)的現(xiàn)象，偶爾有的學(xué)生占60%，經(jīng)常有的占29%。對(duì)于老師課后布置的作業(yè)，每次都認(rèn)真獨(dú)立按時(shí)完成的占16%，經(jīng)常借鑒他人成果的占50%，大多數(shù)時(shí)候都認(rèn)真獨(dú)立按時(shí)完成的占33%。對(duì)于課后作業(yè)題的講解，認(rèn)為錯(cuò)的比較集中的題需要講評(píng)的占43%，每一道作業(yè)題都需要講評(píng)占48%，不需要講評(píng)的占9%。

分析：從調(diào)查數(shù)據(jù)看，學(xué)生們對(duì)學(xué)習(xí)化工原理課程的學(xué)習(xí)積極性有待進(jìn)一步提高，而這部分工作要結(jié)合加強(qiáng)學(xué)風(fēng)建設(shè)則更為有效，例如：每次課前把學(xué)生的手機(jī)統(tǒng)一收齊，做到課堂無(wú)手機(jī)。

5.3 學(xué)生對(duì)課程建設(shè)與教學(xué)改革的看法調(diào)查

對(duì)目前實(shí)施的化工原理優(yōu)秀課程建設(shè)，50%的同學(xué)態(tài)度為積極參與，34%的同學(xué)認(rèn)為無(wú)所謂。對(duì)于老師是否應(yīng)該在課后布置一些延伸作業(yè)（如論文，學(xué)習(xí)報(bào)告等），38%的同學(xué)認(rèn)為有必要，62%的同學(xué)認(rèn)為無(wú)必要。對(duì)《化工原理》課程的考核方式結(jié)合口試會(huì)帶來(lái)的效果，64%的同學(xué)認(rèn)為比單純筆試更難了，需要更加努力學(xué)習(xí)。

分析：可以看出，同學(xué)們對(duì)課程建設(shè)和教學(xué)改革有一定的配合意愿，對(duì)老師提出的教改方案能夠認(rèn)可，對(duì)化工原理這門(mén)課的課程建設(shè)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，端正學(xué)習(xí)態(tài)度，更努力地學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課。

6 結(jié)語(yǔ)

我們對(duì)化工原理這門(mén)課的課程建設(shè)思想是：堅(jiān)持以學(xué)生為本，以加強(qiáng)基礎(chǔ)，提高學(xué)生工程能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)為宗旨，積極深入探索適應(yīng)于應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)定位的課程體系，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。以改革創(chuàng)新培育特色，力求教學(xué)和質(zhì)量達(dá)優(yōu)秀，向獨(dú)立院校中優(yōu)秀課程的目標(biāo)而努力。

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