張鈺 李超 楊性坤

摘要本文對化工原理課堂教學(xué)進(jìn)行了探索與實(shí)踐，提出要講好化工原理課程，教師應(yīng)對教材內(nèi)容進(jìn)行合理調(diào)整、刪減和增添，明確每次課每個章節(jié)的教學(xué)目標(biāo)，合理分配時間，用靈活多變的教學(xué)方法、生動富有感染力的語言把繁雜零碎的知識點(diǎn)變成一個邏輯關(guān)系緊密相連的完整的科學(xué)的知識體系，使學(xué)生始終保持極高的學(xué)習(xí)熱情和積極性，是提高化工原理課堂教學(xué)效果的有效途徑。

關(guān)鍵詞 化工原理 課堂教學(xué) 實(shí)踐 探索

中圖分類號：G424文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.14.044

Exploration and Practice in Teaching Process of the Principles of Chemical Engineering

ZHANG Yu， LI Chao， YANG Xingkun

（College of Chemistry and Chemical Engineering， Xinyang Normal University， Xinyang， Henan 464000）

AbstractThis paper explores and practices the classroom teaching of principles of chemical engineering，and proposes that teachers should reasonably adjust， delete and add the contents of teaching materials， clarify the teaching objectives of each chapter in each class， reasonably allocate time， and use flexible teaching methods The vivid and infectious language turns the complicated and fragmentary knowledge points into a complete and scientific knowledge system closely connected with logical relationship， which makes students always maintain high learning enthusiasm and enthusiasm. It is an effective way to improve the classroom teaching effect of chemical engineering principles.

Keywordsthe principle of chemical engineering； classroom teaching； practice； explore

0引言

化工原理課程是化工類、化學(xué)材料類等工科專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，解決化工生產(chǎn)過程中單元操作原理和設(shè)備的選型和構(gòu)造等，被譽(yù)為由化學(xué)實(shí)驗學(xué)科到化工生產(chǎn)之間聯(lián)系的橋梁。[1]學(xué)生在學(xué)習(xí)完高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)、物理學(xué)和有關(guān)化學(xué)知識課程之后學(xué)習(xí)化工原理課程，為后續(xù)的化學(xué)反應(yīng)工程、化工分離工程、化工設(shè)計、化工機(jī)械與儀表、化學(xué)工藝學(xué)等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。它也是化工類研究生招生的必考課程，可見其在相關(guān)專業(yè)中的地位與作用。然而，化工原理課程具有教學(xué)內(nèi)容多而繁雜、知識面寬、交叉知識難度大等特點(diǎn)，故而教師的教和學(xué)生的學(xué)都相當(dāng)困難。[2，3]因此，怎樣教好化工原理課程，是擺在我們面前的一個重要課題，本文就化工原理課程課堂教學(xué)進(jìn)行有益探索和嘗試。

1精心講好緒論引燃學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

講好緒論對于教好化工原理課程至關(guān)重要。第一次上課時，教師要先作自我介紹，拉近學(xué)生的距離。然后再去講解課程內(nèi)容和任務(wù)以及學(xué)習(xí)目標(biāo)等。由于每個人的授課特點(diǎn)不同，為使學(xué)生盡快適應(yīng)教師的教學(xué)方式，使教與學(xué)能夠更好互融，自我介紹時，一定要講明自己的授課特點(diǎn)和學(xué)習(xí)的一些要求等，如作者上課時語言一般不重復(fù)、語速基本一致，放慢速度并多次重復(fù)的，表明該知識點(diǎn)很重要且書本上并沒有，是要求學(xué)生做筆記的，課堂上不再提醒；另外，一章內(nèi)容里可能有幾十個甚至上百個公式，學(xué)生學(xué)習(xí)起來很不方便，不太容易記住，在課件上會把很重要并要求掌握的公式加上邊框。本課程的主要內(nèi)容就是化工生產(chǎn)中的“單元操作”問題，一定要讓學(xué)生牢牢掌握此概念，研究問題的方法一是理論分析法，二是半經(jīng)驗法即模型法；解決問題最常用方法是“物料衡算、能量衡算、平衡關(guān)系、過程速率以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)分析”等，這是單元操作中物理量定量關(guān)系計算、過程優(yōu)化、工藝條件和設(shè)備選擇的基礎(chǔ)，必須重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)；另外還要強(qiáng)調(diào)本課程的地位與作用，與前后課程的關(guān)系，在本專業(yè)中的地位，在學(xué)生的職業(yè)發(fā)展中的作用等；同時還要通過實(shí)例說明本課程可以解決哪些生產(chǎn)實(shí)際問題，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引燃學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。

2明確課堂教學(xué)目標(biāo)提高課堂實(shí)效

一般來說，每次課的開始都要回顧上次課的內(nèi)容，導(dǎo)入本次課的知識，既能鞏固舊知，又能和新知建立聯(lián)系。在此只要把上次課的重點(diǎn)知識點(diǎn)到即可，沒有必要詳細(xì)講一遍，并使學(xué)生明確本次課要討論的內(nèi)容和要解決的問題，最多不超過5分鐘。如：上次課我們學(xué)習(xí)了傳熱概念、傳熱作用、工業(yè)上常用的換熱方式，以及傳熱的三種基本方式等。那么，不同材料的導(dǎo)熱能力如何區(qū)分，不同壁面的導(dǎo)熱速率又如何計算呢，本次課就來討論這些內(nèi)容。再如，上次我們學(xué)習(xí)了傳導(dǎo)傳熱過程速率的計算問題，得到了平面壁和圓筒壁穩(wěn)態(tài)傳導(dǎo)傳熱速率的計算式，由此可計算傳導(dǎo)傳熱速率、壁面溫度（溫差）和保溫層厚度等，而在化工生產(chǎn)中，遇到的大部分是流體，傳熱的方式是對流傳熱，那么對流傳熱有哪些影響因素，如何計算對流傳熱的速率呢？今天的課就來討論這些問題。

同樣地講好每一章的概述對于完成該章教學(xué)目標(biāo)也至關(guān)重要，一般來說概述部分是該章的一個總概括，包括基本概念、基本理論與方法等，而大家在制作課件時大多數(shù)要寫上本章教學(xué)目標(biāo)、重難點(diǎn)、主要內(nèi)容等。教學(xué)目標(biāo)可在上課前打開課件，讓學(xué)生看一下有個初步了解即可，沒必要在上課時念一遍，主要內(nèi)容介紹時切忌逐節(jié)介紹，而應(yīng)把握概述精髓，激發(fā)學(xué)生對新知識的向往。如在講傳熱一章概述時，可以講大家知道很多化工生產(chǎn)過程中需要提供或者移走熱量，我們把熱量交換的過程稱為傳熱，那么傳熱有什么作用、以什么方式進(jìn)行，傳熱的快慢如何表示，傳熱的機(jī)理是什么，怎樣計算傳熱量，如何選擇傳熱設(shè)備，怎樣強(qiáng)化傳熱過程等，本章就來討論這些問題。

3巧妙設(shè)計板書鞏固課堂教學(xué)效果

板書在課堂教學(xué)中必不可少，不管是在傳統(tǒng)課堂中，還是在現(xiàn)代智慧課堂中。板書一般分為主板書和副板書。主板書用來列本節(jié)課的提綱，也可做思維導(dǎo)圖。下課后學(xué)生可從主板書了解本節(jié)課的主要內(nèi)容，便于學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固課堂知識，提升課堂教學(xué)效果。主板書不能用來書寫復(fù)習(xí)舊課的內(nèi)容，也不能寫教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)要求等。副板書起到輔助教學(xué)作用，比如說授課過程中的重點(diǎn)詞語、概念、和過程推導(dǎo)演算等，有助于學(xué)生了解所講內(nèi)容的來龍去脈，可以即寫即擦。但是不能為了板書而板書，有時可以把關(guān)鍵詞標(biāo)記在ppt上，也可以視為板書。是否需要板書，要根據(jù)實(shí)際情況?？傊?，板書是為了讓學(xué)生對知識的脈絡(luò)更加清晰。

4語言要生動教學(xué)方法要靈活

課堂教學(xué)是教師傳授知識的重要平臺，教師要用巧妙的語言、靈活的方法、豐富的知識來吸引學(xué)生，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，提升課堂教學(xué)效果。

4.1努力提高語言技巧

語言表達(dá)能力是教師最重要的基本功，教師應(yīng)努力提高自己的語言技巧。授課時，吐字要清晰，聲音要洪亮，有穿透力。語速要適中，對于重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，要盡可能放慢，便于學(xué)生思考。語調(diào)要有節(jié)奏，抑揚(yáng)頓挫，有輕重緩急。設(shè)問時語調(diào)要有變化，如：講某種施工技術(shù)時，問這種技術(shù)有什么優(yōu)點(diǎn)呢？他們之間有什么聯(lián)系呢？如何解決這些問題呢？語句的后半句聲音要抬高，然后要有所停頓，以吸引學(xué)生，引起學(xué)生主動思考。

4.2靈活的教學(xué)方法可事半功倍

根據(jù)課程性質(zhì)和內(nèi)容不同，可采用靈活多變的教學(xué)方法，來達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。教學(xué)方法可以是提問、展示實(shí)物或模型、課堂討論、讓學(xué)生練習(xí)，也可以放視頻、講授等。無論采用何種方法，教師要做好充分準(zhǔn)備，把握好時間和度。因化工原理是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，教師講完理論后，要讓學(xué)生通過練習(xí)掌握相關(guān)內(nèi)容。進(jìn)行練習(xí)時，教師一定要講清楚練習(xí)目的，練習(xí)方法，有哪些途徑可以解決相關(guān)問題，并及時跟蹤輔導(dǎo)。采用提問的方法，可以引起學(xué)生重視和思考，并檢驗學(xué)生對知識的掌握和理解情況，但是提問不可過多，不能失去了教師的主導(dǎo)地位。類比分析的方法，可以讓學(xué)生舉一反三，降低學(xué)習(xí)和記憶的難度，如講設(shè)備性能時，引導(dǎo)學(xué)生分析這些設(shè)備用來干什么、有什么要求，這是描述他們性能的出發(fā)點(diǎn)，掌握此要領(lǐng)，相關(guān)問題都可迎刃而解，如分析離心泵和旋風(fēng)除塵器性能參數(shù)：生產(chǎn)能力（送液能力，氣體處理量），揚(yáng)程、軸功率、效率和除塵效率、壓強(qiáng)降等；在講設(shè)備構(gòu)造時，注意介紹其基本構(gòu)造、作用和優(yōu)缺點(diǎn)，為彌補(bǔ)其不足，就研制出了各種改進(jìn)型型號，以培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力，如講離心泵構(gòu)造時，先介紹敞開式構(gòu)造及優(yōu)缺點(diǎn)，然后引出半閉式、閉式、雙吸式、多級式離心泵；與此對應(yīng)旋風(fēng)除塵器也有標(biāo)準(zhǔn)型、CLT/A型（具有傾斜螺旋面進(jìn)口的旋風(fēng)分離器）、CLP型（用蝸殼式進(jìn)氣口，進(jìn)氣口位置低且?guī)в信月贩蛛x室）、CLK型（擴(kuò)散型）等構(gòu)造，以彌補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)型設(shè)備的不足。

啟發(fā)誘導(dǎo)的方法是最有效的教學(xué)方法之一，很多工程施工類、材料類課程內(nèi)容都比較多，知識點(diǎn)零碎，采用平鋪直敘的方法介紹，學(xué)生能夠理解但很難掌握，若采用啟發(fā)誘導(dǎo)的方法，[4]學(xué)生就可以觸類旁通，掌握了學(xué)習(xí)要領(lǐng)，很多問題都可迎刃而解。如學(xué)習(xí)對流傳熱系數(shù)的影響因素，引導(dǎo)學(xué)生分析這是流體在壁面上流動時所發(fā)生的傳熱過程，因此，可以輕而易舉地想到流體的性質(zhì)、流動參數(shù)、流動類型、引起流動的原因、溫差、壁面形狀和尺寸等，都對過程產(chǎn)生一定影響。再比如，講解對流干燥的影響因素時，緊緊抓住這個過程的實(shí)質(zhì)是熱流體通過固體物料時的熱質(zhì)傳遞過程，因此，熱流體（介質(zhì)）的性質(zhì)、流動狀態(tài)、溫差、固體物料性質(zhì)與放置方式、兩者的接觸方式等都會對過程產(chǎn)生影響，這些知識自然而然就可掌握了。

5合理組織精選內(nèi)容增強(qiáng)知識系統(tǒng)性

授課可以依托教材，但不要受教材制約，不要面面俱到，照本宣科，對教材內(nèi)容次序可做適當(dāng)調(diào)整，也可對教材內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)刪減和增添；教材在編寫時通過章節(jié)序號來安排一個個知識點(diǎn)，教師授課時就要用合適的語言把上下知識聯(lián)系起來，增強(qiáng)知識的系統(tǒng)性，切不可把每個知識點(diǎn)孤立起來講授；在課時分配時，要考慮知識的難易程度和重要程度，可以讓學(xué)生自學(xué)、也可略講，該詳講的一定要詳講。如在流體流動一章中，教材中把密度、粘度、壓力編排在一起，按照這個順序很難講授，因為粘度只有在流體流動時才能體現(xiàn)出來，所以把它放在流體動力學(xué)部分講授是順理成章的；再比如傳熱一章中，引出對流傳熱概念后，教材中安排傳熱過程計算內(nèi)容，而后才是對流傳熱過程分析、對流傳熱系數(shù)的計算，這樣就把內(nèi)容給分割開來了。如果按照傳熱機(jī)理（熱傳導(dǎo)、對流傳熱、熱輻射）、傳熱過程計算、傳熱設(shè)備與過程強(qiáng)化順序講授，知識的主線就比較清晰，系統(tǒng)性得到增強(qiáng)。另外多媒體的應(yīng)用要恰當(dāng)，一定要注意它只是教學(xué)輔助手段，它具有很大的優(yōu)越性，[5]但絕不能讓多媒體主導(dǎo)教學(xué)，牽著自己鼻子走，一定要堅持教師的個性與特色。

6結(jié)論

化工原理課程在化工類專業(yè)中有著舉足輕重的地位，要講好化工原理課程，教師必須能輕松駕馭教材知識體系，熟練掌握全課程內(nèi)容，能夠?qū)滩膬?nèi)容進(jìn)行合理調(diào)整、刪減和增添，明確每次課每個章節(jié)的教學(xué)目標(biāo)，合理分配時間，提高課堂效率，用靈活多變的教學(xué)方法、生動富有感染力的語言把繁雜零碎的知識點(diǎn)變成一個邏輯關(guān)系緊密相連的完整的科學(xué)的知識體系，以飽滿的精神狀態(tài)講好每個知識點(diǎn)，使學(xué)生始終保持極高的學(xué)習(xí)熱情和積極性，對化工原理教學(xué)都是至關(guān)重要的。

基金項目：2019年河南省高等教師教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐立項項目（2019SJGLX352）；2020年度河南省教師教育課程改革研究項目（2020-JSJYYB-038）

參考文獻(xiàn)

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