張 楠,郁有祝
(安陽工學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,河南 安陽 455000)
化工原理是化工及相關(guān)專業(yè)最為重要的核心主干課程,其教學(xué)效果直接關(guān)系并影響學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐動手能力和綜合創(chuàng)新能力培養(yǎng),這在注重實(shí)踐型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)的今天尤顯重要[1-3]。常規(guī)教學(xué)多采用課堂ppt教學(xué),結(jié)合圖片、動畫及少量實(shí)物演示,但因課程存在重要知識點(diǎn)較多、公式繁雜、大型設(shè)備難以展示其結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)等特點(diǎn),故而學(xué)生在理解,特別是活用上仍有較大困難。
模塊化,通過將復(fù)雜問題細(xì)化、拆分、歸類,能夠較為清晰、立體的對原問題進(jìn)行多層面展示,便于全面理解和深度消化[4-5]。將化工原理課程通過模塊化形式講授,在闡釋各知識點(diǎn)內(nèi)容的同時更能清晰展示各知識點(diǎn)彼此間聯(lián)系,便于學(xué)生對比記憶、理解消化,也能促進(jìn)其歸納總結(jié)、類推其它。
考慮到化工原理課程綜合性強(qiáng)、工程性強(qiáng)、同時存在多學(xué)科交叉的特點(diǎn),首先應(yīng)充分利用課堂時間來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,力爭在課堂內(nèi)完成重要知識點(diǎn)的理解和消化。
項(xiàng)目組將授課時間分為復(fù)習(xí)、授新、示例、互動四大模塊,幫助學(xué)生順利完成從前后節(jié)的知識關(guān)聯(lián)、新知識點(diǎn)掌握再到理論聯(lián)系實(shí)踐的過渡,各模塊開展形式及時間分配詳見圖1。復(fù)習(xí)模塊可由老師講解,也可由學(xué)生講解;授新及示例模塊主要依靠老師推導(dǎo)或通過圖片、動畫、實(shí)物等演示完成;互動模塊主要通過簡單問答式引導(dǎo)學(xué)生一步步從已知內(nèi)容走向要掌握的重要新結(jié)論。
圖1授課時間模塊的設(shè)立
化工原理課程主要針對化工工藝生產(chǎn)中的各種物理過程即單元操作,對其基本原理、操作模式、主要設(shè)備和工程特點(diǎn)等進(jìn)行重點(diǎn)詳述。各單元操作的具體講解內(nèi)容雖有不同,但確有較多“暗線”相同,如:吸收、精餾單元操作,雖在處理對象、操作模式上存在較大差別,但共同之處為:同樣基于"質(zhì)量傳遞"原理;操作線方程同采用物料衡算分析得到;采用的塔設(shè)備在主體結(jié)構(gòu)、氣液流向上也有相似之處。通過模塊化的設(shè)立,不僅能夠清楚單一單元操作機(jī)理,更能據(jù)其共同點(diǎn)“舉一反三”,便于相似操作的記憶、理解和引申。
依據(jù)我院化學(xué)工程與工藝專業(yè)化工原理課程教學(xué)大綱,作者具體擬定的授課模塊如表1。
表1 化工原理授課內(nèi)容模塊的設(shè)立
為充分、全面考察學(xué)生的知識掌握情況,針對不同授課模塊,在考核方式上也作出適當(dāng)變更,設(shè)定為平時成績模塊(占比10%),工程問題自主分析模塊(占比10%),常規(guī)筆試模塊(占比80%)。
平時成績模塊注重學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、自主性考察,通過對課堂互動的積極性評價、作業(yè)自主完成情況、課堂出勤情況進(jìn)行綜合打分。
工程問題自主分析模塊注重理論在實(shí)踐中的運(yùn)用能力考察。通過在課程外設(shè)置小型工程課題,如:發(fā)現(xiàn)離心泵抽不上河水,試分析故障原因,要求學(xué)生用所學(xué)知識去分析,并給出充分詳實(shí)的論證,每課題取前三提交材料者,每人參與課題前三排名的次數(shù)不得超過2次,最終依據(jù)學(xué)生論證材料質(zhì)量及參與次數(shù)進(jìn)行打分。
常規(guī)筆試模塊為綜合考察。側(cè)重對化工原理基本概念、重點(diǎn)知識的識記、理解及活用能力考察,并對部分重要難點(diǎn)進(jìn)行拔高測試。
合理的模塊化設(shè)置不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動性,也能夠?qū)⒒ぴ碚n程復(fù)雜、縱橫的單元操作內(nèi)容肢解劃分為若干易于對比、理解的小型知識個體,便于學(xué)生深度消化和靈活運(yùn)用,從第一年的施行效果看,學(xué)生對化工原理課程的喜愛程度比之之前有較大程度上升,學(xué)生對于課程重難點(diǎn)知識的掌握效果確實(shí)好于傳統(tǒng)教學(xué)形式,從這個角度上看,化工原理課程的模塊化教學(xué)改革有利于應(yīng)用型、實(shí)踐型化工工程人才的培養(yǎng),值得進(jìn)一步研究和完善。