化工原理教学范文
时间:2023-04-09 10:31:52
导语:如何才能写好一篇化工原理教学,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
化工原理课程是化工及其相关专业学生必修的一门重要的专业基础课程,主要介绍化工生产中的一些具有共性的操作,即单元操作。对化工专业学生来说,无论在实际应用方面,还是在课程的编排中,都具有极其重要的地位,它是学生认识化工生产的窗口,是从理论到实践的过渡。但对学生而言,化工原理内容抽象,概念众多,公式繁杂,学起来难度大,怎样让学生理解、掌握该课程是一个值得探讨的问题。
一、调整基础知识,有针对性的学习
化工原理课程大多以“三传”为主线,即以动量传递为基础,讲述流体输送、沉降、过滤等单元操作;以热量传递为基础,讲述传热、蒸发操作;以质量传递为基础,讲述吸收、精馏、结晶等单元操作以及热量、质量同时传递过程的干燥操作。本着“以应用为目的,以够用为度,加强针对性、实用性”的方针,根据学生的实际情况,必须对原来的理论内容进行精简,删除应用性不强的内容,如传热中的热辐射;精简公式的理论推导,如简化伯努利方程的推导,重点讲它的应用和延伸。精简后的基本内容不脱离教学大纲的要求,能够突出基本概念与共性规律。同时为了突出该课程的工程实践性,鼓励学生用理论知识去解决实践工程问题,将与生产实际密切联系的内容适当补充进去,例如:在讲授离心泵内容中,分析讨论:如何判断汽蚀的产生?汽蚀和汽缚的区别等。这些内容既将理论联系实际,又是学生工作后要面对的操作问题,有很强的针对性和应用性,易激发学生的学习兴趣。
二、重视例题和习题,利于理论知识的认识和掌握
例题和习题是学生学习期间理论联系实际的桥梁。通过例题和习题可以使学生深化对理论知识的认识和掌握。例题与习题不能局限于“题”本身,更重要的是通过做题,能够更深入一步,了解此题能够说明的问题,分析评价其结论,透过问题看本质,进一步完善和巩固所学的理论知识。教师在选择例题与习题时,应注意以下两点:第一,加强题目的思想性,使学生在解题过程中深刻理解基本概念,确定观点,掌握方法,使课堂上讲授的各种基本概念和提炼的重要观点以具体数字的形式加以再现;第二,加强题目的真实性,题是学生在校学习期间理论联系实际的重要途径。所以,例题与习题应有一定的代表性和广度,应力求反映工作和生产中可能出现的各种丰富多彩的实际情况,学生通过例题与习题体察到生产实际的主要方面。比如,精馏过程中“热在塔底,冷在塔顶”的工程观点,课堂上可以通过总能量分析,考虑不同热状态进料时操作线的变化,得出这一观点,而在习题中可以让学生通过实际验算进料热状态时所需理论塔板的变化中体会这一观点的意义。
三、应用现代化的教学手段,丰富课堂内容
充分、恰当使用现代化教学手段,促使学生由被动学习向主动学习转变。利用化工过程单元操作录像片、动画片、化工原理多媒体教学软件、课程设计软件等媒体资源。把过去很难描述的设备结构、图解过程等利用动画和录像等形式清晰形象的展现在学生面前,图文声并茂,教学过程直观明了,引人入胜,使教学内容实感性增强,留给学生以深刻印象,激发学生学习兴趣和学习主动性。大量信息通过视觉系统传授给学生,在精简授课学时的同时提高了教学效果。黑板和展台的辅助使用增加了教师的形体语言,方便了师生交流,活跃了课堂气氛。教学课件、课程设计软件、习题课课件等软件充分体现了人机交互和网络交互,提供了学生自主学习的时间和空间,也为欲深入学习该课程的学生提供了良好的辅助作用。同时良好的交互作用的教学软件和网络的使用,使教师从原来的讲解者转变为学生学习的组织者、指导者、帮助者和促进者。并利用情景、协作、会话等方式充分发挥学生的主动性、积极性和创新精神,最终达到使学生有效地掌握所学知识的目的。
四、引入仿真实验,注重学生综合能力培养
在校外实训基地进行岗位实习是对真实职业环境的重要体验,但工厂一般都不让学生进行现场操作,因此,利用计算机模拟真实的操作控制环境,进行化工仿真实训,使学生巩固已学的化工理论知识,提高操作技能的优先选择。由于模拟仿真训练接近生产实际,能加强学生对现场的认识,提高学生的操作技能及操作规范性,并利用相关知识来指导操作,学生的综合能力大大提高。通过仿真培训,学生能够掌握常见典型化工单元过程的操作,对开停车规程、正常开工、调节等知识点、操作要点有详细的了解;对工艺流程、设备的位号、检测控制点的位号、正常工况的工艺参数范围、控制系统的原理、阀门及操作点的作用有详细了解;通过事故排除训练,使学生了解事故产生的原因、危险扩散的过程、造成的后果,以及如何排除事故等,增强了学生安全意识,提高了工程素养。仿真操作可实现“同步教学法”,即由教师统一指挥,全体学生跟踪教师的指挥,同时把各自的工艺过程开至正常工况,好像手把手讲授,消除畏难情绪。通过智能评分,可以增强学生的自信心,激发学生的学习兴趣,提高效率。
五、设置化工原理实验,巩固和深化课堂所学的理论知识
通过设置化工原理实验,可进一步学习、掌握和运用学过的基础理论,进一步理解一些比较典型的已被广泛应用的化工过程与设备的原理和操作,巩固和深化所学的理论知识。例如气体吸收实验,首先,改变吸收剂用量,可以测得一组反映混合气体处理量对吸收操作影响的曲线;再改变混合气体组成,可以测得改变混合气体组成的一系列实验数据。通过实验,使学生进一步了解吸收操作的基本流程,操作方法和各种影响因素,帮助学生理解书本里比较难懂的传质系数、传质推动力和阻力,传质单元高度和传质单元数等概念。总之,通过化工原理实验教学能够培养学生解决实际问题和从事实验研究的能力;使学生初步掌握化工问题的实验研究方法;熟悉化工数据的基本测试技术;熟悉并掌握化工中典型设备的操作。这种能力的培养是课堂教学所无法替代的。
参考文献:
[1]王振中,张利锋.化工原理.北京:化学工业出版社,2005.
篇2
关键词:化工原理;非化工类专业;探究式教学
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.008
1 引言
化工原理是化工及其相关专业的一门主要的专业基础课,它是综合运用数学、物理、化学等基础知识,分析和解决化工及其相关类型生产中各种物理过程问题的工程学科[1]。化工原理课程是一门实验和计算相结合的学科,具有很强的工程背景。本课程担负着由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用,化工原理教学水平的高低对化工及其相关专业学生的业务素质和工程能力的培养起着至关重要的作用。
但是,化工原理具有内容多、计算多、内容枯燥、抽象、工程性强等特点,因此学生学习兴趣不高,特别是农科院校的学生,大多数学生由于理学基础较差会很头疼上这样的课。究其原因主要是传统的理论传授式教学模式主张学生的被动接受,学生上课注意力很难集中,教学效果差。因此,有必要对现有的教学方式进行改革,以激发学生学习化工原理课程的积极性和主动性,并提高其应用化工原理知识解决学习和生产中遇到的实际问题的能力。
探究式教学模式目前被广泛认为是最科学的教学模式,其指导思想是在教师的指导下,以学生为主体,让学生自觉地、主动地探索,以掌握认识和解决问题的方法和步骤,研究客观事物的属性,发现事物发展的起因和事物内部的联系,从中找出规律,形成自己的知识体系。[2]目前,探究式教学在高等教育中主要应用于数据库原理[3]、生物化学[4]、力学[5]、电工学[6]、生物材料[2]等理论科目,以及大学化学等实验科目的教学当中。目前没有发现将探究式教学引入化工原理教学中的研究。为了提高教学质量我们首次将探究式教学方法引入到化工原理教学中。
2 实施方法
仅仅通过看、听这类输入式的方式接受知识一方面比较枯燥,另一方面接受起来也比较困难,我们提倡的探究式教学方式是一种让学生充分的参与到问题的发现、研究直到解决的全过程中的教学方式。这种教学方式充分调动学生视觉、触觉、听觉甚至味觉来感觉所涉及的问题或现象,并通过充分的思考来积极解决这些问题。这样学生不仅能够更好的掌握知识还能体会的科学的魅力,从而爱上这门学科。下面我们以牛顿粘性定律以及牛顿型流体与非牛顿型流体的区别为例来讨论探究式教学的具体实施方法。
传统的教学方式中我们讲到这个问题的时候会很呆板的讲“运动着的流体内部相邻两流体层间的作用力,又称为粘滞力或粘性摩擦力。由于粘滞力的存在使得流体在垂直于流动方向上速度存在梯度。实验表明,两流体层之间的摩擦力τ与垂直于流动方向上的速度梯度成正比,即。式中μ称为粘性系数,或动力粘度,简称粘度。一类在流动中形成的剪应力与速率梯度的关系完全符合牛顿粘性定律的流体是牛顿型流体,如水、空气等。但工业中还有多种流体。如泥浆、某些高分子溶液、悬浮液等,并不服从牛顿粘性定律,这类流体称为非牛顿型流体。”学生听完后往往一片茫然,觉得毫无趣味而言。但是如果以探究式的方式来与学生一起讨论这个问题那么学生,那么学生既能体会到科学的趣味又能有所得。
同样的课程内容我们可以这样进行:老师多提问一些问题,比如“河中心的水流动速度快还是河边的水流动速度快呢?”,“流体流动阻力的大小与流速有没有什么关系呢?”,让学生充分的思考,并在此过程中解决学生提出的问题,最后总结“这些问题的答案牛顿曾经也不知道,但他努力去做研究,最终发现:两流层之间单位面积上的内摩擦力τ与垂直于流动方向上的速度梯度成正比,即。于是,人们把这一发现称为牛顿粘性定律。
接着继续提问:“这个定律是不是对于所有的流体都适用呢?”这时老师可以拿番茄酱及玉米糊做实验,看看什么情况下番茄酱会流出来,什么情况下玉米糊会固化,从而引出非牛顿流体的概念,并带领学生探讨流体流动性与流体受力之间的关系。经过研究学生会发现这是一个非常有趣现象,有些流体受力流动性会变好,比如番茄酱;而有些流体受力后流动性会变差,比如流沙、玉米糊等。
用类似这样探究式的方法来教学,学生会实时参与到教学中,并能体会到科学的乐趣,课堂气氛非常活跃且学生能更容易掌握所学知识。因此,探究式教学是种非常有效的教学方法。
参考文献:
[1]贾绍义,夏清,吴松海,姜峰.工程案例教学法在化工原理课程教学中的应用[J].化工高等教育,2010(03):78.
[2]朱建华,崔名芳.大学化学教学中探究式教学与实验课程建设[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2012(29):156.
[3]陈林,徐化祥.基于探究式的数据库原理课程设计教学研究[J].软件导刊,2012(11):161.
[4]杨志伟,张玮玮,陈志玲,廖蓟,刘晓晴,万平.生物化学探究式教学的设计和实施[J].生命的化学,2013(33):105.
[5]傅玲,何新凤.探究式教学在“力学”课程中的实践[J].教法研究,2012(03):148.
[6]李华,刘素贞,黎霞,毛一之.探究式教学在“电工学”课程中的探索实践[J].电气电子教学学报,2012(09):71.
篇3
关键词:多媒体应用 化工原理 意义 注意问题
一、前言
在当今知识和技术不断发展和创新的时代,多媒体技术的运用已经成为教师课堂教学的一个基本的教学手段,也是当前进行教学改革,改变传统教学模式的重要手段。目前,多媒体技术已成为提高教学效果、激发学生兴趣、展示课堂魅力的重要工具。在化工原理教学中,教师应该积极地将多媒体的优势应用在化工原理的教学中,以提高化工原理的教学质量。
二、多媒体技术在化工原理教学中的作用
1.提高学生学习化工原理的兴趣
多媒体技术在化工原理教学中,可以通过丰富的色彩、多种的声音、形象的演示传递给学生各种教学信息。由于化工原理课程内容比较枯燥和乏味,学生容易失去学习的兴趣。多媒体教学可以在视觉、听觉等方面吸引学生的注意力,并不断提高学生的认知能力,有利于学生掌握所学的知识和原理;多媒体教学还可以展示各种实验、实例,增强学生学习化工原理的兴趣。
2.提高教学效率
发挥多媒体教学的优势充分提高课堂教学效率。首先,多媒体技术表现的信息量很大。教师可以在课堂有限的时间内展现给学生更多的教学信息,减少板书的时间,突出教学重点。其次,多媒体教学可以减轻学生的负担。在传统的课堂教学中,学生难以记录大量的课堂笔记,而多媒体教学,学生可以复制教师的备课笔记进行课后复习。最后,运用多媒体技术可以减小教师的工作量。教师利用多媒体教学手段,减少了讲授的时间,就可以把更多的时间留给学生,更多地做好与学生的互动。
3.多媒体让教学内容更加具象化
在传统的教学模式中,教师在讲授实际操作中遇到的问题时,由于学生没有实际工作经验,很多学生学习比较吃力。教师可以利用多媒体课件,利用图像或视频资料解决这些问题。比如在学习离心泵工作原理时,教师就可以制作课件,用动态的视频代替单纯的图片,并辅以文字和语音解说,让学生理解离心泵的启动、能量的转换等。多媒体教学将复杂、枯燥的问题直观化和具象化。
三、多媒体在化工原理教学中应注意的问题
1.多媒体教学和传统教学相结合
在化工原理的教学中,教师不应该让多媒体喧宾夺主,教师变成一个单纯的多媒体操作者。教师应该根据教学内容和教学目标选择合理的多媒体内容,避免对多媒体的滥用。化工原理这门课程不仅有大量的公式推导、计算以及运用,还有图解法、试查法等内容,例如在流体流动的学习中,能量衡算问题—伯努利方程式的推导,教师如果运用传统的板书演示其推导的过程,在每一个推导环节可以对学生做好引导,学生就能很好地掌握伯努利方程。但是如果教师滥用多媒体教学形式,通过PPT演示推导,学生容易产生视觉疲劳,达不到应有的效果。另外,教师的语言、板书的作用是多媒体不能替代的,教师的语言和板书还可以让学生更好地思考问题。
2.结合教学内容制作多媒体课件
目前,针对化工原理的多媒体教学课件非常多,有的教师在教学过程中为了图方便,把网络上相关的课件不经修改地拿来使用,影响教学效果。教师应该结合教学内容制作课件,还要结合学生水平以及学生认知特点制作教学课件。教师可以学习和搜集相关的课件进行研究对比,取其精华去其糟粕,按照自己的教学目标和教学内容制作多媒体课件。在运用多媒体教学的过程中,很容易让教师的思路过于程序化,依据教学课件教师很容易加快教学速度,学生的理解往往跟不上进度,起到相反效果。这就要求教师要根据教学内容和学生特点选择合适的多媒体课件。
3.注重教师的主导地位
在化工原理的教学中,多媒体不能代替教师成为主导。在教学过程中,教师无论采用何种教学方法,都要注重学生的主体地位,不能把学生当成多媒体的单纯接受者。教师可以利用多媒体的优点,充分发挥其优势,同时也要利用教师自己的人格魅力,注重和学生的沟通和交流,注重师生之间的情感交流,充分调动学生学习的积极性。另外,教师还要积极地利用提出问题的方式启发学生思考,培养学生的创新思维能力。
四、结语
篇4
关键词:工程教育;化工原理;教学团队
近年来,国内高等院校的招生人数不断增加,高校以往的人才培养方案可能不足以跟上时代的进步,各工程学科的人才培养方案也应随之发展、改革和创新。为全面贯彻落实科学发展观,切实把发展高等教育的重点放在提高质量上,教育部、财政部决定实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”“本科教学工程”中明确提出加强本科教学团队的建设,以提高教师教学能力为关键,加强教师培训力度,创新教师培训模式,引导高等学校建立适合该校特色的教师教学发展中心,积极开展教师培训、教学改革、研究交流、质量评估、咨询服务等各项工作,提高该校中青年教师教学能力,满足教师个性化专业化发展和人才培养特色的需要[1]。在此新形势和新任务交错的大背景下,化工原理学科作为化学工程与工艺等专业的核心课程,作为食品工程、环境工程、材料工程等多个工科专业的重要课程,对化工以及相近的学科领域都有着重要的支撑作用,为保障和提高化工原理学科的教学质量,化工原理教学团队的建设一项也应提上议程。
1教学团队建设的初衷和目的
经过分析观察培养对象的特点,发现我校学生大多数理论知识掌握得不太好,基础也较为薄弱,且自律性不强、自觉性也不高,在一些重点难点上常常都是浅尝辄止,一知半解,不求甚解;另外在思想觉悟上,也没有做好自己的人生规划,上大学变成了“混”大学,没有明确清晰的目标,导致在学习过程中愈发迷茫,只是一味随着大流走,没有自己想法与规划。这种现象产生的原因,也与我校教育模式不完善、教学质量不高有关。经过反思和研讨,为针对解决这些问题,单凭个别老师的热血和力量难以扛下提高教学质量和做好职业规划的大旗,从而我校提出教学团队的建设这一设想,集广大优秀教师的能力于一体,为完成教学任务中的不同目标而分工协作,共同承担教学责任,由点及面地攻克教学难题,改进教学模式,提升教学质量,投身于崇高的教育事业中。基于此,化工原理教育团队的建设任务,根本目的是要建立一个充满教育热情、秉持先进理念、教学特色鲜明、接轨实践与就业的团队,教师团队不完全是教师团体,应包括但不限于在校教师、研究员、化工相关企业的从业者等,旨在响应国家“本科教学工程”,提升教师教学能力,探索更贴近新时代的教学方式,培养出更多富有探索和创新精神、学习能力强、理论知识丰富、实践能力突出的优秀复合型人才,为工科行业源源不断地输送优秀的预备军。
2教学团队建设的战略意义
最近十余年来,不少学校和教育机构都过分夸大了名师在教学和科研方面的重要性和优势性,人们对各种光环加身的名师们较推崇和青睐,强调了个人主义在教学中的优势与成就,反而放缓了教学团队的建设,忽视了团队合作在教学中发挥的重要作用。诚然,名师们在教学上有着各自的特色和优势,对教学任务的完成也功不可没,在此并未否定和批评名师,只是个人能力始终有限,许多工作都是离不开团体合作的。就高校的教学模式而言,教学任务的分配,教学课程的建设,教学计划的制定与实施,教学资源的整合等都需要教师的合作,才能以最高效率完成教学任务。不仅如此,一支合理的教学团队的建设也有利于增强个体之间的相互联系,解决各种教学难题,加深教学理念的研讨,促进教学经验的交流,推动教学内容的创新与改革,提升教师个人的专业素养,提高人才培养的教学质量,为学生提供一个更为优质的学习平台[2]。
3建设教学团队的师资力量
3.1教学团队的人员结构
优秀的教学团队首先在人员结构上的分布必须合理,在教龄资历、地域分布、学缘结构、技能能力上的比例也必须适中,化工原理教学团队目标是以中青年教师为主体,以高学历、高职称教师为核心的师资队伍,师资力量的实力强大与否,直接决定了教学团队的上限,除了原有的学院教师之外,还应该引进各具特色的教师,互相学习,实现互补,教师团队中应该包括:(1)教授、副教授这样高职称有资历有经验的教师,作为团队的中心骨。(2)硕士研究生或博士研究生刚毕业,极富朝气的年轻教师,作为团队的有生力量。(3)外教和有出国留学经验的硕士、博士这些了解其他国家的人文文化和思维方式的教师,不同的思维方式搭配起来也许能发生奇妙的化学变化。(4)与企业接触频繁,交流密切,有过化工相关工作经验的教师,对企业文化有着深刻了解,可以缔造学校与企业的联系,给学生提供见习和实习的平台。(5)其他独具风格,各具特色的教师等。总之,要通过各种途径,努力建成一支知识结构、年龄结构、学历结构和学缘结构比较合理,工程实践能力较强的学术梯队,保证课程建设的可持续发展,最终将课程建设成为国家级化工原理精品课程[3]。
3.2年轻教师的教学培训
年轻教师是教育界着重培养的教学力量,实行老教师传帮带制度,可以快速提升年轻教师的教学水平。针对教学团队中青年教师较多的实际情况,在团队中大力推行青年教师的培养计划,即:(1)共同完成备课工作,年轻教师在构思出备课思路后,详细表述给老教授检查,找出教学难点,学习老教师的教学经验和授课技巧,直至完成一套完善的备课工作。(2)进行双向听课,即新教师通过旁听老教师的课堂教学,身临其境地学习老教师的授课模式,感悟不同的授课风格,逐步培养出独具特色的教学体系;老教师通过旁听年轻教师的课堂教学,及时指出教学中存在的不足并给予反馈。(3)课后,年轻教师按时完成教学总结,找出不足之处所在,与老教师交流探讨,双方在交流过程中不仅促进了年轻教师在教学生涯的快速成长,也可以发现并解决了很多存在的教学问题,实现教学质量的稳步提升。
3.3提升教师的教学能力
除了对年轻教师进行培训之外,教学团队由上至下都应该在教学之路上不断求索,不能故步自封于自己的团队里。鼓励教师从多个途径提升教学水平:(1)教师可以多参加一些名校教师开展的讲座,和不同地域不同行业的教师交流教学经验,通过了解一些名师的教学经历和授课技巧,从中获得收获,改善自己的教学方式。(2)参加一些专业化的培训,通过培养、训练等方式来提高教师自身的专业知识、技能和素质,同时改变教师的价值观、调动工作积极性,激励教师从事于教育事业,从而提升学校办学层次、提高教学质量。(3)除此之外,也要培养教师树立正确的培训观念,强化师德师风,扎根本科教育,不能单为职称晋升而参加培训,而是为了提高自身的教学和科研水平,对于培训要有自主性,对教师培训需要注入全新的理念。(4)教学团队也应重视教师的个体发展需求,改变教师的传统教育观念,树立科学的人才发展观和以人为本的理念,提供更为宽阔的学习平台,加强开放的教师培训[4]。
3.4教师自身人格魅力的培养
在教师的教学工作中,也应注重教师自身的人格魅力培养,形成各自独特的教学风格和优良的师风师貌。教师的人格魅力包含知识储备、教学方法、气质风貌、道德素养等多个方面,在教师素质和教育影响中占重要地位。一名优秀的教师必定有着其独特的人格魅力,在教学过程中,学生如沐春风,潜移默化地感染学生,学生为教师的人格魅力所折服,自然会尊崇教师,在学习过程更加认真努力,以教师为榜样。教师的人格魅力不仅有利于增强学生的学习热情,对学生的人格素质塑造方面也有着重要作用,还可以引导学生树立正确的核心价值观,加强民族归属感,道德教育的重要性,从某种角度更胜于知识教育。教师要提升自身人格魅力,可以从以下几点出发:(1)提升各方面的知识储备,学识渊博是教师的必备条件,高质量的知识储备才有资格和能力教育学生,培养出高素质人才。(2)加强对学生的关心和包容,“一日为师,终身为父”,作为教师,就理应化身严父慈母,像对待孩子一样悉心教导学生,教育不单是工作,更是一份责任。(3)树立良师形象,教师的一言一行都会对学生有着重大影响,谈吐间幽默风趣,举止中谦儒优雅,良师形象的树立更有助于培养出优秀学子。(4)提高心理素质,在教学生涯中,难免会发生各种情况,遇到挫折和失败,比如学生的不尊重,教学的不顺利等,成熟稳重,从容应对各种难题,冷静理智地解决问题,才是一名合格的教育者[5]。
4教学团队建设的任务
4.1了解培养对象的学习情况
(1)以往陈旧的教学方式一般都是采取大班教学的模式,无论面授还是网课的形式,其实都没有真正做到师生间的交流沟通,老师在讲台上照本宣科地放PPT,念课本,学生们在下面听课全凭自觉,偶尔的课堂提问也难以激发出全部学生的学习兴趣。师生在课堂上之间缺乏互动性和交流,教学效果较低。(2)由于课时问题,一些课程的教学时长不足,教师难以展开更详细的教学,在课上,学生理解消化知识点的时间不够长久。在课后,学生自主学习的时间也不够充分,仅靠一些课后作业也难以巩固所学知识,没有形成一套健全完整的学习计划。(3)另外,在化工相关的实验课上,学生的实验水平也没有达到预期的效果,造成这方面的影响,原因也跟我校实验室仪器设置等配置数量不够,实验课大多采用分组实验的形式,有些学生在实验室的操作时间不足,对仪器了解得也不够具体。
4.2改进教学模式
针对上述情况,教学团队要改进教学模式,不能沿用以往沉闷保守的教学方式,必须改善教学模式,给学生提供更好的教学环境。4.2.1提升课堂的趣味性单纯地靠教师讲课—学生听课的教学流程难以激发学生的学习热情,应把理论课和实验课的课程统一起来,使其进度保持一致,在理论学习过程之后马上学习实验操作,培养学生产生工程观念,有效调动学生学习的积极性和自主性,激发学生的学习热情。4.2.2适当开展网络教学如今是信息高速发展的时代,利用网络平台进行教学,是科技时代选择的结果,可以在学习通等网课平台上给学生布置作业,增加学习趣味性的同时,又可以减轻教师批改作业的工作量,还能够让学生熟悉网络学习平台的使用,在学习通、智慧树、慕课等网课平台上,学生也有着更多学习其他学校名师课程的机会,由此增加学生学习的课时,弥补课时不足的问题,巩固学习基础。4.2.3提升实践课堂的占比针对实验室的仪器数量不够多,学生接触使用少的情况,一方面应该想方设法增加实验设备的种类和数量,完善仪器设备设施;另一方面则应该在实验课程的分配上做出调整,把学生分成更多的批次,原来的大班教学改为多批次的小班教学,提升实验仪器的使用率和利用率,减少每次上实验课的学生人数,保障每个学生都有足够充分的时间了解仪器,掌握和熟悉化工单元的操作,完成实验,提升专业素养。4.2.4增加到相关企业见习的机会除校内教学外,工程教育的教学也应培养学生对理论知识的实际运用,教师可以多带学生去化工相关企业参观见习,了解化工企业中实际工作流程的详细情况,并用所学理论知识与之进行对应。如将锰矿石中锰元素提纯作为电池中二氧化锰的过程,大致是先将锰矿石分成小块的预处理,接着溶于硫酸,后用电解法制备出二氧化锰,最后提纯,进一步加工得到产物。实际生产情况远比基础理论复杂,参观见习之后组织学生记录心得体会,提前了解专业的发展方向。
4.3加强与学生的联系,总结完善教学方向
鼓励学生多提建议和意见,很多学生由于自身性格和环境因素等,在学习过程中遇到困难也只想着能自己解决就自己解决,解决不了就拖着,不敢寻求教师的帮助。教学团队应该主动建立师生间的联系,跟学生融洽相处,主动问询学生在学习生活中遇到的困难,运用学科知识甚至心理学知识帮学生排忧解难,比如对某个知识点不明白,可以私下或在课堂上着重点出;比如没有职业方向,教师可以提供一些思路,说明利弊,供学生参考,如:考研、参加实验比赛、撰写学术论文、设计创意专利等。
5深入专业学习和创新
学无止境。作为教师,同时身份也可以是一名学生,只有不断地学习和提升自己,才能适应现在高速发展的科技时代,才能跟上行业不断前进的步伐。教师一方面要专注于教学,另一方面要不断了解化工行业的专业动态,鼓励教学团队教师阶段性地完成一些有关教学经验和实验成果的论文,获取科研成果,有计划性地完成教学目标,同时补足团队缺陷,提升团队的整体水平。为深入专业学习,教师也应该多进行一些课题的研究,带领学生做一些化工项目,在实践中开拓创新。理论构想终究是空泛的,需要建筑实践桥梁,踏进科学的殿堂,在此过程中培养工科思维,提升专业素养水平,为教学做铺垫。
6结语
为贯彻落实科学发展观,响应国家政策,提升教学质量,培养出更优秀的学子,化工原理教学团队的建设过程中,也难免存在些许不足和缺陷。团队应在实际工作过程中不断改进和发展,学习其他教学团队的长处,对自身团队做好管理工作,秉持正确的价值取向,关心学生们在化工原理方面学习上遇到的各种情况,引导学生们开拓视野,培养工科思维,提高学习能力,把所学理论知识与实际操作联系起来,打造优秀的预备军。
参考文献:
[1]教育部.教育部”高等学校本科教学质量与教学改革工程”核心内容[J].民办教育研究,2007(2):5.
[2]李淑芳.高校教学团队建设探究[J].黑龙江高教研究,2009(6):104-106.
[3]任晓光.高等学校高绩效教学团队建设初探—以北京石油化工学院化工原理教学团队建设为例[J].国家教育行政学院学报,2008(5):43-45.
[4]张磊,李兴笃.浅析如何提高高校教师培训的质量[J].林区教学,2012(4):23-24.
篇5
关键词:多媒体;教学方法;化工原理
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)45-0254-02
化工原理课程是化工类各专业重要的技术基础课。它是综合运用数学、物理、化学等基础知识,分析和解决化学加工类生产中各种物理过程问题的工程学科,它承担着工程学科与工程技术的双重教育任务。这决定了其在具有很强的理论性的同时也与生产实践密不可分。因此在教学过程中既要将各个单元操作的理论基础阐述清楚,还要将理论向工程实践延伸,与生产实际相结合。这意味着抽象的讲解、简单的挂图及教具完全满足不了日常教学需要。随着在教学过程中的不断摸索,我们发现图形与动画相辅、声音与文字并茂的多媒体教学手段尤其适用于化工原理课程的教学。
一、多媒体教学的显著优势
1.生动直观,增加学生学习兴趣。多媒体教学是运用计算机并借助于预先制作的课件来开展的教学活动,因此又称为计算机辅助教学(computer assisted instruction,即CAI)。在这个过程中,根据教学需要,各种符号、文字、声音、图形、影像等信息有机组合,并通过投影仪显示出来,可以使抽象的概念形象化,枯燥的内容生动化。比如在讲授板框压滤机的过滤和洗涤过程时,仅靠单纯的图片讲解,学生很容易混淆,而利用多媒体动画手段,可以很形象的将这两个过程清晰的演示出来,使学生一目了然,可以说3分钟的演示比30分钟的讲授更加清楚明白。再比如精馏过程一直是化工原理教学中的重点和难点所在,学生对于精馏过程的理解也总是流于形式不求甚解,但是利用化工原理单元仿真软件,将复杂的精馏过程在电脑中模拟演示,不仅整个过程生动直观,而且还使学生对精馏过程产生浓厚的兴趣,对后面的学习报以极大的热情。
2.丰富教学内容,提高教学效率。传统教学方法主要依靠语言描述,对于一些语言很难描述清楚的问题,往往占用了大量的课堂时间。运用多媒体教学则可以将语言难以表述的内容用动画、音像等形式表现出来,教师的语言介绍则居于次要地位,极大地提高了信息转达的效率,也因此大幅度提高了课堂教学转达的信息总量,丰富了教学内容。另外教师运用多媒体技术在授课前将大量的教学信息存储在课件当中,这样在课堂上大大减少了板书时间,增加了教师课堂讲解时间,提高了教学的效率。比如在介绍干燥设备这部分知识时,利用动画、图片、影像等多媒体技术,可以将各种干燥设备的结构、工作原理、优缺点等内容直观的呈现在学生的面前,既便于学生理解,又节省了大量的画图讲解时间,提高了教学的效率与效果。
3.讲授过程的个性化。多媒体技术的特点之一是教师可以随时快速地干预信息的表现过程,因而可以根据学生的理解程度及时地重组、重现教学内容。
二、教学过程中的注意事项
1.注意把握教学节奏。运用多媒体教学大大减少了教师板书时间,使教师讲授起来格外的轻松,但是如果只顾课堂信息量的增加而一味的放纵教学节奏,过快的播放课件,容易使学生光听不记或光记不听,反而影响教学效果,严重的还会让学生对课程产生厌恶情绪,因此教师在多媒体教学过程中一定要把握好教学的节奏,如果条件允许可以将课件放在校园网或发送至学生的邮箱中,以便课后的复习。
2.课件的设计制作要精巧。课件的设计制作主要体现在内容和版面两个方面。多媒体课件的内容应是教材内容的浓缩和归纳,它应当来源于教材,高于教材,精于教材,新于教材,内容的设计要层次分明、详略得当、重点突出,便于教师使用,便于学生掌握和记忆,切忌照搬他人课件。在制作课件时,要坚持简洁明了的基本原则,只包含必要的图片、视频、动画,切忌课件中穿插过多的影像、声音等效果,分散学生的注意力,使学生抓不住重点,从而影响整体教学效果。一个好的多媒体课件除了内容要精彩外,漂亮清晰的页面设计也很重要。首先,课件中文字与背景要反差明显,能够突出文字或图片内容,比如白色背景配黑色或深蓝色的文字,或蓝色背景配白色或黄色文字,但一张PPT中的颜色尽量不要超过三种。其次,课件中要避免长篇大论的文字说明,尽量用图片、表格、动画等手段展示所要讲授的内容,如确实需要文字阐述,则要将文字内容高度概括,简洁明了。一般图、表、动画等内容应占整个课件的一半以上为宜。最后,为了让教室中所有学生都能清楚的看到课件内容,课件中的文字应在28号字为佳,选择的图片等要线条清晰。
3.注意多种教学手段的综合运用。在教学手段运用上,应充分发挥多种教学手段的综合效能。任何一种教学手段,无论是多媒体教学,还是传统的教学,都是前人在教学实践中总结得来的,各自都有其独特的优点,也各有一定的局限性。多媒体教学手段是一种新型的教学手段,它是对传统教学手段的弘扬和发展,我们应清楚地认识到多媒体教学是实施教学的一种有效手段,而不是唯一手段。因此,在教学中,应根据教学需要和教学内容,选择适应对路的教学手段。比如,在教学过程中的公式推导,如果只用多媒体将推导过程演示的话,不但不能引起学生的重视,而且很多学生跟不上推导过程,此时,就应当结合传统教学手段,调动学生的积极性,用板书和学生讨论相结合的方式完成公式推导过程,以期达到更好的教学效果。
随着现代教育技术的发展,多媒体教学手段在高校将得到更加广泛的运用,这一点是毋庸置疑的。而化工原理课程由于具有与工程实际结合较为紧密的特点,运用多媒体技术进行授课的优势则更为明显。作为高校教育工作者,我们有责任和义务花费大量心血制作适合自己教学以及适合自己学生的多媒体课件,将化工流程模拟软件以及各种工程仿真软件运用到多媒体教学中,不断探索新的教学模式和方法,切实发挥多媒体教学的优势,最大限度的激发学生的学习兴趣,以最直观的方法将化学工程的世界展现在学生的眼前,使多媒体技术在化工原理教学中真正得到合理有益的应用。
参考文献:
[1]林英,叶玲.高校多媒体教学的几点思考[J].中国成人教育,2007,(5).
篇6
【关键词】化工原理课程教材教学研究
【中图分类号】G423.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)3-0206-02
"化工原理"课程的教学水平和质量一直被视为衡量化工高等教育水准的关键要素之一,因此它也成为各高校课程建设的一个重点。例如,在自2003年启动的国家精品课程评选中,先后有6所高校的6门"化工原理"课程被评选为国家精品课程,数量占全部化工与制药类专业国家精品课程的35%。
1."化工原理"课程教材发展现状
目前,我国化工类本科的《化工原理》教材约有20余种,多数以介绍化工过程中常见单元操作的基本原理、典型设备及其工艺计算为主要内容,少数结合"传递过程"和"分离工程"的相关内容,为改革类教材。
(1)天津大学主编的三套《化工原理》教材
由姚玉英主编的《化工原理》教材是国内最有影响力的"化工原理"课程教材之一,其第一版于1992年出版,于1999年和2004年分别进行了修订。由于该教材基本概念阐述严谨,理论联系实际,知识连贯性强,工程观点突出等优点,长期以来且直至目前一直被许多高校所选用。
为适应时代以及不同专业对于"化工原理"课程教学内容的所提出的新的需求,2005年天津大学化工原理教研室倾力打造了适合于化工、石油、生物、制药、环境、食品、材料等多专业使用的《化工原理》新教材。这套教材以化工传递过程的基本理论和工程方法论为两条主线,系统并简明地阐述了化工单元操作的基本原理、过程计算、典型设备和过程或设备的强化途径。它的最大特点是拓展了内容,增加了适合于不同专业的知识点和实例。现在,这本新教材正在被越来越多高校所了解和认可,使用学校逐年增多。
(2)陈敏恒(华东理工大学)主编《化工原理》教材
该教材于20世纪80年代问世,在内容上与以往教材相比,加强了传递内容,并以传递原理将单元操作分类,体现了单元操作的过程共性。该教材在当时全面改革了教学内容,具有明显的特色,因此获得了国家教委优秀教材奖。目前此书以进行了两次修订,其第三版于2006年出版。在多学时的《化工原理》教材中,这本教材有着较大的影响力,目前使用学校较多。
(3)王志魁(北京化工大学)主编《化工原理》教材
该教材自1987年问世,至今已出版第三版,主要适合于70-100学时的"化工原理"课程教学使用。作为少学时"化工原理"课程教材,该教材主要介绍了流体在管内的流动、流体输送机械、沉降、过滤、传热、吸收、蒸馏及干燥等单元操作,其章节体系、内容多少和深浅程度受到使用者的好评。同时,由于目前与化工专业相关的交叉专业、新型专业招生量的不断扩大,这本教材的目前市场销售情况和前景都比较好。
目前出版本科《化工原理》教材的出版社包括化学工业出版社、高等教育出版社、科学出版社及众多的高校出版社。可以看出,"化工原理"课程作为化工等专业的重要技术基础课程,其教材的建设和出版受到各高校和出版社的普遍重视,国内化工专业排名前十位的高校几乎都编写和出版过《化工原理》教材。但是从影响力和市场的调研结果来看,编写学校实力较强、编写历史悠久的经典教材以及适用面更广或者特色更加鲜明的新编教材更加受到用户的青睐。
2."化工原理"课程教学资源现状浅析
随着多媒体等数字化教学辅助技术手段在教学中日益广泛和深入的应用,越来越多的高校和教师开始关注教学资源的开发与使用。例如,前面列举的五套《化工原理》教材都配套有相应的电子教案或教学课件,为使用者提供必要的教学资源的支撑和服务。
除了与教材的配套资源之外,天津大学、大连理工大学、北京化工大学、南京工业大学、广东工业大学、北京东方仿真技术公司等很多单位都开发和研制了为"化工原理"课程服务教学多媒体课件。其中天津大学开发了多达八套的多媒体课件,可用于不同体系的"化工原理"全程授课使用。福州大学、南京工业大学、兰州石化职业技术学院等单位则开发了化工原理实验教学多媒体课件。同时也有多个高校开发了"化工原理课程设计"的CAD设计软件。在教育部新世纪网络课程建设工程项目中,天津大学、大连理工大学分别建设了"化工原理及实验"的网络课程,其中天津大学的网络课程被评为优秀网络课程,目前点击量已达到了十万余次。高等教育出版社联合全国高等学校教学研究中心、教指委和多所高校共同开发的"高等化学教学资源库"中的"化工基础子库"则是化工原理课程教学资源发展的另一重要成果。
不难看出,现有的"化工原理"课程的教材和多媒体课件等教学资源的建设已形成了相当的规模。开发教学适用性更强、使用更灵活、交互性能更好的教学资源以及教学资源的网络化将成为未来"化工原理"课程数字化教学资源建设的方向。
参考文献:
[1] 余国琮. 化工类专业创新人才培养模式、教学内容、教学方法和教学技术改革的研究与实施项目成果汇编[M]. 北京:化学工业出版社,2004
[2] 柴诚敬.化工原理[M].北京:高等教育出版社,2005
[3] 谭天恩,窦梅,周明华.化工原理[M].3版.北京:化学工业出版社,2006
篇7
化工原理理论教学教学方法
化工原理是研究化工单元操作的课程,主要内容是介绍以动量传递、质量传递及热量传递为核心的各种单元操作的典型设备、操作原理、工艺计算及设备选型等,主要任务是培养学生运用基本理论解决工程实际问题。如何使学生真正地掌握化工原理知识,解决工程实际问题,一直是不断探索的目标。
化工原理是我校制药工程、生物工程、药物制剂等制药类专业学生必修的一门技术基础课程,通过利用数学、物理、化学、物理化学等先修课程的知识来解决制药生产中的实际问题,并为制药工艺学、制药工程学等后续工程类专业课程的学习打下基础。作为自然科学领域的基础课向工程学科的专业课过渡的入门课程,化工原理在整个教学计划中起着承上启下的作用。本课程是一门理论与实践密切结合的技术基础课,也是一门学以致用的课程。在教学和学习过程中,要理论联系实际,树立工程的观点,从工程和经济的角度去考虑技术问题。通过本课程的课堂教学和实验训练,使学生能掌握典型制药化工单元操作的基本原理及设备,并具备初步的工程实验研究能力和实际操作技术。对学生而言,努力学好本课程,将来无论是在科研院所,还是在工厂企业工作,都是大有裨益的。近年来我们在化工原理理论课程的教学上进行了一些探索和尝试,取得了较好的成果。
一、立足教材,联系学科特点
因为本校是药学类的专业学校,为了更好地与制药生产的各个环节相结合,我们选用的教材是由本校王志祥教授主编的《制药化工原理》。制药化工单元操作的种类很多,每种单元操作均有十分丰富的内容。根据制药工业的特点和制药化工原理课程的教学要求,该书精选了若干个典型单元操作进行介绍,力求全面系统地阐明制药化工过程的基本原理和工程方法。全书共分十四章,包括流体流动、流体输送设备、液体搅拌、沉降与过滤、传热、蒸发、结晶、蒸馏、吸收、萃取、干燥、冷冻、吸附与离子交换、膜分离技术等内容。制药专业的化工原理课程与化工专业不同,课时较少,学生工程基础知识薄弱,故对制药专业进行化工原理教学又与化工专业有很大的不同。以我校制药工程专业为例,制药工程专业化工原理理论课的课时数是92学时,分为两个学期来进行学习,由于课时不多,而化工原理涉及的单元操作比较多。根据专业特点,选择了与制药工业联系最紧密的几个单元操作进行教学。我们把整本教材的内容分为了上下两册,分别安排在不同的学期来教学,上册侧重动量传递和热量传递,主要学习流体流动、过滤、沉降、传热等单元操作,下册侧重质量传递,主要学习蒸馏、吸收、干燥等单元操作。在教学内容方面,因为是技术基础课,所以应重视强调扎实的基础。为此,在每个单元操作中对相关的基本概念、基本原理、基本方法及基本计算作重点讲解;在设备方面,由于不具备开展一些大型实验的条件,因此,我们通过用大量仿真动画模拟化工单元操作过程的方法,来降低学生对课堂教学知识理解的难度。实践结果表明该方法取得了较好的教学效果,既可提高学生的学习兴趣,又可使学生更直观地了解化工单元操作的情况,而且也让学生明白所学理论知识在生产实际中的应用情况。与主线无太大关系的内容可不讲或一带而过对纯理论推导过程只介绍推导方法,直接给出结论,将讲课重点放在介绍结论的应用上,即以解决实际问题为主。
二、联系实际,树立工程观念
化工原理是化工类专业重要的专业课,对其他专业课程的学习和培养学生工程观念具有重要作用。在化工原理课程之前,我校学生基本上接触的都是理论性比较强的基础课,例如高等数学,有机化学等因此缺乏相应的工程概念,主要体现在理论与实际脱离,偏爱理论推理推导,对实际工程规范了解甚少,不会使用工程手册,缺乏查图查表工程意识,缺乏技术经济观念等方面,课堂讲授是树立并强化学生工程观念的重要途径之一。因此,在化工原理课程的教学工作中,一定要向学生介绍工程观念的要义,即“可行、安全、经济”,也就是理论工艺上的可行性、操作上的安全可靠性和经济上的合理性。需要通过一系列的教学方法和改革,不断激发学生学习化工原理课程的兴趣,为后续专业课的学习打下良好的基础,使学生在比较、思考和总结中掌握扎实的理论基础,提高解决工程问题的能力,提高教与学的效果,培养出素质较高、技能过硬的工程型人才,有效地满足社会对人才质量日益提高的要求。
三、引导学生,培养学习兴趣
1.开展案例教学
案例教学法起源于上世纪20年代,由美国哈佛大学商学院所倡导,其方法是采取独特的案例形式进行课堂教学,这些案例都是来自于商业管理的真实情境或事件,此种教学方式有助于引导学生主动参与课堂讨论,领会案例涉及领域业务实践中的重要思想、基本技能及内在原理。在化工原理的理论教学中我们进行了案例教学的实践,教师尽量避免满堂灌式的教学方式,授课时教师是主导,学生是主体,教师的责任是激发学生的求知欲,启发学生的探索精神,使他们肯学、会学,充分调动学生的学习积极性,唤起学生的学习兴趣,活跃课堂气氛,使学生学得活、记得牢。在每个章节讲解结束后要求学生提供一个相关专题案例进行讨论,同学们分成几个小组在图书馆、科研网中查找资料,通过讨论并提交小组分析报告的形式完成课外学习,通过这样的学习方式,既可以培养同学们在学习中的团队配合意识,又可以让同学们体会到学习的乐趣,把同学们的“被动学习”变为“主动学习”。为了提高一部分有志于考研同学的能力,笔者整理了多所院校的硕士研究生入学考试题目,并附了部分答案,方便同学们的课外自主拓展学习。
2.运用多媒体技术
在传统的教学方法中,教师常常会花很大的精力和时间板书,画图,甚至有一些大型设备只能依靠教师语言描述,讲解十分抽象,学生只能凭想象,理解起来也有一定的困难。因此传统的教学模式已经远不能满足现代教学的要求。随着计算机技术的飞速发展,多媒体教学已经广泛的应用在各学科的教学上。我们在化工原理课程中也采用了新型多媒体教学的方式,不仅仅是以幻灯的形式机械的播放,而更多的采用三维动画和录像的方式全方位展示化工设备、化工生产流程及模拟的仿真实验,这种课堂演示方式使原本枯燥的课程变得有声有色,学生也反映通过多媒体教学,他们对单元操作的流程,基本原理,整体结构都有了更形象更深刻的理解,教学效果大大改进。
四、结语
几年来,我们在化工原理理论课程的教学中进行了一些探索和实践,对课程内容、教学方法,多媒体课件等方面的改革做了有益的尝试,取得了较好的教学效果,同时也发现了一些不足,如何使化工原理课程更适应社会发展,使学生能更有效的学习,仍然需要我们继续探索。
参考文献:
[1]王志祥.制药化工原理[M].化学工业出版社,2005.
[2]巫传玲.制药专业化工原理课程教学方法探讨[J].东方企业文化:商业文化,2010,(1):122-123.
[3]王士财.浅谈化工原理课程教学改革[J].浙江科技学院学报, 2010, 22(2):157-160.
[4]贾绍义,夏清.工程案例教学法在化工原理课程教学中的应用[J].化工高等教育,2010,(3):78-81.
篇8
关键词:卓越工程师;化工原理;教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)25-0098-02
化工原理是一门关于化工加工过程的基础课,它为化工等工业部门提供科学基础,对化工及相近学科的发展起支撑作用。化工原理是桂林理工大学化学工程与工艺等教育部卓越工程师培养计划专业学生必修的一门重要的专业基础课。化工原理课程以单元操作为内容,以传递过程原理和研究方法为主线,研究各个物理加工过程的基本规律、典型设备的设计方法、过程的操作和调节原理。化工原理课程教学包括理论课教学、实验课教学和课程设计三个环节。本课程在整个教学体系建设中起着从基础课到专业课的过渡桥梁作用。为实现《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》而组织实施的卓越工程师教育培养计划,是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。目的是通过校、企密切合作,以实际工程为背景,以工程技术为主线,提高学生工程实践能力,造就一大批创新能力强、适应社会发展需要的优秀工程技术人员。[1-3]“卓越计划”的启动为应用型人才培养提供了良好的机遇,这为加速培养高质量化工类工程技术人才奠定了基础。使这些学生要能够满足祖国未来发展的需要,适应和引领未来工程技术发展的方向,也能够在多语言环境下工作,具有国际竞争能力。[4]桂林理工大学化学工程与工艺专业是第二批获得教育部“卓越工程师计划”的试点专业。为推进“卓越工程师培养计划”的顺利实施,加强高素质创新人才的培养,我校化工原理课程教学从多面入手,努力提高课程教学的效率。
一、加强认识实习
针对学生学习化工原理课程反映的情况,学生认为动量传递、热量传递和质量传递太过于抽象,学习很困难,我们调整了教学计划,将化工原理课程由原来的第三学期开课调整到第四学期,而认识实习则由原来的第五学期调整到第四学期初。这样学生在学习化工原理课程之前完成了认识实习,使学生对化工生产中的“三传”有了初步的认识。同时对认识实习指导教师提出更高的要求,规定认识实习的老师必须是“双师型”教师,这样学生到企业实习时,可以有针对性地将化工原理课程中“三传”问题和企业的生产工艺联系起来,使学生对“三传”问题有了感性认识。同时我们加强了与企业的合作,桂林理工大学化学与生物工程学院已和桂林立白日化有限公司、桂林莱茵生物科技股份有限公司等10余家企业签订合作协议,共建“工程实践教育中心”,为企业积极介入到校企联合培养人才奠定了基础。同时我们还聘请了大量的企业高级工程技术人员为我校的兼职教师,这样学生在认识实习时,有关单位的工程技术人员作为兼职教师参与学生的认知实习,大大提高了认知实习时的师资力量,特别是师资力量的工程实践经验,这对认识实习的效果起到很大的促进作用,使学生在认知实习时对“三传”有了很深刻的认识。
二、强化“以学为主”的课堂教学
大学教育与基础教育的区别在于从以教为主转变为以学为主。改变“填鸭式”的教学方法,激发学生的主动求知欲是提高教学质量的关键。在化工原理课程的教学中,教师们也在逐渐转变观念,采用多种多样的课堂教学方法,提高学生学习的主动性,进而提高教学效果。
1.感知性教学。教师在教学过程中,利用各种方式让学生直接感知化工生产的“三传”。由于化工生产的“三传”十分抽象,仅给学生讲授理论知识是不够的,直接感知对化工原理课程教学具有非常重要的作用。前面的认识实习就是很重要的感知性教学。为了增加学生的感知认识,学校加大投入力度,大量增加化工原理的实验设备配备,如目前我校化工原理实验已具备以下实验装置:离心泵特性曲线的测定;流体流动阻力的测定等15套实验装置。我们的老师在讲授每种传递过程都会先和学生到实验室观看对应的实验装置,并演示给学生看,使学生从感官上认识“三传”。上课时,将实现“三传”的各种设备再以各种生动、直观的动态图片展示给学生,让学生将抽象的理论与实物联系起来,明显提高了教学的实效。此外,我们对卓越班的学生实行导师制,学生在一年级就进入教师的研究室参与科学研究,使学生对这些设备的感性认识进一步加强。
2.训练式教学。在教学过程中注重学生对所学知识的反复实践训练。“卓越工程师培养计划”中,很注重对学生工程设计能力的培养,在我校有关专业的后续课程中均有专门培养工程能力的设计课程,我们的化工原理课程也有专门的化工原理课程设计,使学生能够利用所学的三传知识,系统地设计某些化工过程。此外,在课堂教学中,老师除了让学生就每个知识点进行反复训练,我们还设计题目,使学生能够就每个知识点甚至整个知识体系进行训练,并设法找到实际的“三传”设备的数据。如利用漓江为学校学生提供生活用水的设计方案就涉及到三传的许多方面。让学生身临其境地进行“三传”设备的设计和计算的训练。
3.互动式教学。在教学过程中注重教――学双方的经常性的交流互动。其实,互动式教学一直是桂林理工大学的优良传统,我们一直重视互动式教学。如在教学过程中,我们将学生分组,教师提出某个“三传”设备,每组学生自行观察,发现“三传”设备的结构特点并提出设备的工作原理,由每组学生选出一名代表,用专业术语讲出设备的设计特点和工作原理,其他组的学生努力找出该组的不足,最后教师作总结并表彰最优秀的小组(这作为平时成绩,提高了这类教学学生的积极性)。这些互动式学习,使学生能自主学习教程,并学会查阅相关文献,取得很好的教学效果。
三、实践教学与理论教学充分结合
基于卓越工程师培养,院校两级加大了投入的力度,使我们的实践和实验教学条件取得了很大的改观。化工原理课程组教师,充分利用各实践教学环节的机会,实现本课程的实践教学和理论教学的融合。由于投入力度的增大,化工原理课程所设置的实验由原来的八个增加到现在的十四个,以强化学生对各单元操作的认识。这些教学实验,为本课程的实践教学提供了很好的支撑。进行相关实验时,我们进一步强化学生所学的理论知识,重温重要的概念,使学生在实验过程中真正认识化工各单元操作的原理和作用,并运用所学的理论知识对各单元操作进行操控和数据处理,掌握提高各单元操作的工作效率的方法。由于学校的重视和学院教师的努力,近年来,我院和许多大中型企业建立了“产学研”基地,共建“工程实践教育中心”,使得学生的认识实习、生产实习、毕业设计等实践性课程的条件得到大幅提升,提高了学生学习的兴趣。在这些实践性教学的过程中,化工原理课程组的教师充分利用这些实践环节,例如,在实践教学中,要求学生了解各单元操作的设备,掌握各单元操作的特点。使学生对化工原理课程所学的知识有一个回顾的过程。学生可以根据自己学习的有关理论知识,帮企业解决生产中的实际问题,使得实践教学和理论教学得到完美的结合。我校专门构建了化工仿真实验室,建成国家级的虚拟仿真教学实验中心,安装了各单元操作的模拟软件,为化工原理各出单元设计提供了良好的条件。各单元操作可以很方便、直观地看到“三传”的过程,对学生认识“三传”的本质有很大的帮助。近年来,我校加大“三井杯”等化工设计大赛的参赛奖励的力度,其中的化工班的学生几乎是每个人均参加化工设计大赛,这种全国性的大赛对学生的综合化工素质有很大的提高,当然对化工原理知识点的提高和巩固也起到很大的促进作用。
四、教学科研的有机结合
中科院院士钱伟长曾提出:“你不教课,就不是教师;你不搞科研,就不是好教师。”[5]可见科研在教学中重要地位,要培养创造性人才,建立一支高水平的教师队伍,必须提高教师的科研水平。桂林理工大学历来重视教师科研能力的培养,制定了一系列有利于教师科研能力提高的政策和奖励措施。促进了我校教师科研水平的提高,建立了一支高水平的教师队伍。我校化工原理教学课程组教师具有较好的科研背景,大部分教师是国内名牌大学毕业的博士,科研能力强。目前,每个教师都承担了国家自然科学基金等项目。这些项目的承担为卓越班的学生直接参与教师的科研活动提供了保障。同时,教师可以通过科研促进自身知识结构的更新、知识体系的完善和对学科前沿的洞悉。这为教师更新教学方法,改革教学内容奠定了坚实的基础。也会提高教师将科研成果转化为教学内容的比重,提高学生接受前沿科学理论的程度,扩宽了学生化工原理基础知识、了解化工原理的最新研究进展及学科发展的方向。这对提高学生的创新思维能力,加强学生对各单元操作的理解,提高学生分析问题、解决问题的能力大有裨益。
总之,“卓越工程师培养计划”对课程教学提出了更高要求。今后在化工原理的教学过程中,我们将进一步围绕提高课程教学效果为目标,探索研究实践教学、以学生为主体的教学以及科研在教学中的作用等,实现教、学相互促进,师生共同发展,提高化工原理教学效果。
参考文献:
[1]张淑华,刘峥,肖瑜.卓越工程师培养背景下化学工程与工艺专业“3+1”应用型人才培养探究[J].广西教育,2012,(2):159-161.
[2]教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[R].教高函[2011]1号.
[3]教育部关于批准第一批“卓越工程师教育培养计划”高校的通知[R].教高函[2010]7号.
篇9
关键词: 化工原理课程;教学改革;立体化教学
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)07-0213-03
0引言
一般而言,人才类型主要有两种:学术型(研究型)人才和应用型人才。应用型人才是指能将专业知识和技能应用于所从事的专业社会实践的一种专门的人才类型,是熟练掌握社会生产或社会活动一线的基础知识和基本技能,主要从事一线生产的技术或专业人才。
高等教育必须适应社会的发展,随着科技水平的不断提高,社会经济的快速发展、产业结构调整加快,社会对应用型人才的需要显得尤为迫切与紧要。因此,大众化教育和人才市场需求状况赋予了高等教育新的历史使命。
教育必须为社会主义现代化建设服务?因此,普通高等工程本科教育所培养的学生,应具有较宽厚的理论基础、系统的专业知识和相关知识;掌握科学的研究方法和实验技能;在新产品、新工艺的研究、开发、设计方面有较大的潜力与后劲[1],以满足社会对应用型人才的需求。
目前我国高等教育存在高校定位不清、特色不明、培养目标含糊、教育观念和教学内容陈旧、教育模式落后等诸多问题,致使人才培养与社会及市场需求有较大出入,大力实施应用型人才培养模式及课程教学的改革已迫在眉睫。
化工原理课程是化工及其相关专业学生必修的一门技术基础课,是自然科学领域的基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程。现行的化工原理课程教学过程包括三个环节:理论课程教学、实验课程教学和课程设计。理论课程的主要任务是介绍流体流动过程、传热过程、传质过程(动量传递、热量传递、质量传递)的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、过程计算、设备选型及实验研究方法等。实验课与理论课同步进行,目的是培养学生针对工程性设备动手能力、观察能力、分析问题和处理问题的能力。课程程设计是一个总结性的教学环节,针对化工厂中一个实际的化工单元操作,完成主体设备的工艺设计,附属设备的选型设计,主体设备总图的绘制。由于化工原理课程已经形成了较为完整的课程体系,因而在教学内容和教学模式上也比较固定。随着化工领域技术的飞速发展,教学环境与认知理念的不断更新,传统化工原理课程多年来一成不变的教学体系和教学方式在诸多方面逐渐呈现出许多弊端。如感性认识与理性认识的脱节、理论与实践的脱节等等,这种单一的教学模式将使学生在学习化工原理课程的过程中遇到各种困难,以致严重影响学生的学习兴趣和课程的教学效果。因此,打破传统知识灌输的单一模式,强化化工原理课程的教学改革,显得非常必要与迫切。
基于现代教育学理念和现代社会对人才培养的要求,根据化工原理课程的教学实践与体会,提出以化工原理课程三个教学环节为基础,充分结合现代信息化教学技术,数字化学习资源、虚拟化网络空间,以及丰富的第二课堂教学活动,构建有一定深度和广度的化工原理学习空间,引导学生通过通过多元化的教学方式,进行自主性、探索式学习,以实现化工原理课程的抽象内容具体化、复杂过程简单化、教学方式多样化、教学目标全面化,构建化工原理课程的立体化教学模式[2,3],实现教与学的立体交融。
1理论课程教学的立体化
根据专业的特点和需求,科学地安排理论课程教学计划与教学内容,构建课堂教学——现代教育技术——现代信息技术——多媒体教学资源——精品课程网站——企业实习基地有机结合的多元化、立体化教学形式。理论课立体化教学体系如下:
1.1 改革教学计划,拓展教学立体空间理论课程教学环节是化工原理课程教学的核心,是学生学习掌握课程知识的主要渠道,因此理论课程教学的质量与效果是决定化工原理课程教学成败的关键。因此,保证教学质量、提高教学效果也就成为化工原理课程教学改革的主要内容与目的。教学质量与教学效果的好坏,不仅取决于任课教师的基本素质,教学过程的设计与设置对教学质量与教学效果有着举足轻重的影响。
化工原理课程是工科类相关专业的主要专业基础课,涉及的专业非常广,不同的专业对课程的教学内容的要求也有较大的区别。由于各高校各专业化工原理课程的教学学时被不同程度地压缩,因此,根据专业的特点进行课程内容的筛选显得十分重要。
化工原理是一门介绍化工过程单元操作的原理以及设备的课程,是一门紧密联系实际的课程。因此,在课程教学计划中应该为学生提供广阔互动空间与认知空间,在有限的教学学时中合理地安排一些教师与学生、学生与学生、学校与企业等一系列互动元素[4],以强化学习过程中的深入理解以及理性认识与感性认识相结合。
1.1.1 利用微格教学增加互动空间[5,6]在教学计划中加入微格教学环节,让学生针对课程中某一概念、原理或某一过程进行深入讨论,然后通过微格教学形式去表达自己的理解、认识与观点,最后由教师点评为结束。
微格教学环节为教学过程提供了良好的师生之间、学生与学生间的互动空间,对提高学生学习兴趣、强化教学内容的理解与掌握具有很好的促进作用。
1.1.2 利用工厂见习突出理论联系实际由于化工原理课程的教学内容与工厂企业的设备流程密切相关,因此化工原理课程教学过程中的认识实习环节应成为重要的教学环节[7,8],而这个主要环节却往往被多数学校所忽视。
在教学计划中加入化工原理见习教学环节,请车间的技术人员针对各单元操作介绍具体操作过程中的经验和体会,使学生对单元操作的基本原理、流程以及典型设备的结构、性能及操作原理有了充分的感性认识,可为学生更好地理解掌握理论课程的内容奠定坚实基础。
1.1.3 利用教学录像强化感性认识化工原理课程中涉及到许多在课堂上难以直观表达的内容,如各种换热器的构造、各种类型塔板的结构、离心泵的气缚与气蚀现象、板式塔的气液接触状态、板式塔降液管液泛与淹塔等。借助教学录像的实况播放及讲解,可以将离心泵、换热器、塔设备、液液萃取等单元操作的原理、设备结构、操作现象等内容直观地展现给学生。因此,在教学计划中加入化工原理教学录像播放环节,将为学生拓展学习空间的提供重要途径。
篇10
关键词:卓越工程师培养计划;双语教学;机械原理
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)06-0191-02
一、前言
根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》,教育部于2010年提出了“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)的重大改革项目。武汉理工大学成为全国61所首批实施该计划的高校之一。该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。“机械原理”课程是我校机械工程类及其相近专业的必修专业基础课程,具有严密的理论性、逻辑性与系统性,强调基本概念、基本原理与基本方法,更紧密结合机械工程实际,研究机械工程技术的理论分析、技术设计的共性问题。依据“卓越计划”,面向工业界、面向世界、面向未来,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才的目标,我国工程教育改革发展的战略重点之一为重视工程人才培养国际化。开展双语教学(本文指英语和汉语)就是为了顺应时代的要求,提高学生运用英语的能力,它是培养具有国际合作意识、国际交流与竞争能力的复合型人才的重要途径。因此,针对“机械原理”等工科专业基础课程,适时开展应用性较强的双语教学模式,有其必要性和紧迫性。
二、教材选用
为了保证双语教学模式的顺利进行,保证良好的教学效果,选择好的教材是前提和基础。在比较了国内出版发行的若干有关机械原理的双语教材后,选用了高等教育出版社出版的由Robert L.Norton编著的《机械原理》。此本教材的原版是美国工科大学流行通用的机械设计教材中有关机械原理部分的影印版,其基本内容与原版相差无几,为了方便中国学生学习,在各章末尾的简注中对与我国叙述不同的内容或术语作了简注并在附录提供了中英文术语对照表。因此,这本英文原版教材既体现了机械原理教学内容的国际化风格,又通过注释和附录等方式方便了中国学生的学习和使用,不失为在国内开展机械原理双语教学的优秀教材。但是,机械原理双语教学采用英文原版教材,在使用上仍然要注意两大问题。一是与国内通用教材的教学内容、体系和结构存在很大差异,二是国家标准、行业标准规范存在不同。因此,可根据教学大纲的要求对教学内容做适当增减。具体来说,在该教材的使用上保留了“Chapter 1 Introduction”(绪论)、“Chapter 2 Kinematics Fundamentals”(运动学基础)中有关机构自由度、机构的组成等内容、“Chapter 8 Cam Design”(凸轮设计)、“Chapter 9 Gear Trains”(轮系:该章节实际包含了齿轮的基本理论和轮系的知识)、“Chapter 11 Balancing”;整合了“Chapter 2 Kinematics Fundamentals”(运动学基础)、“Chapter 3 Graphical Linkage Synthesis”(连杆机构图解法设计)、“Chapter 4 Position Analysis”(位置分析)、“Chapter 5 Analytical Linkage Synthesis”(连杆机构解析法设计)中有关连杆机构的基本理论和图解法、解析法两种设计方法;整合了“Chapter 4 Position Analysis”(位置分析)、“Chapter 6 Velocity Analysis”(速度分析)、“Chapter 7 Acceleration Analysis”(加速度分析)的部分适用于本科阶段学习的内容作为机构运动分析的教学;采用了“Chapter 10 Dynamic Force Analysis”(动力学分析)中有关机构受力分析和速度波动与调节的部分内容,并对机构受力分析中有关摩擦力的部分做了适当的补充。除此之外,另外编写了有关机械效率和自锁的双语教学讲义作为选用教材的补充。在使用原版教材中,在国家标准、行业标准规范不同的位置,应该尤其给学生注明国内实际应用的标准和规范,以免学生发生混淆。
三、课件编排
双语教学模式主要分为三种:(1)沉浸型双语教学模式(immersion bilingual education),即在课堂上全部使用外文教学;(2)过渡型双语教学模式(transitional bilingual education),即在课堂上根据学生英语能力情况按照适度的双语比例进行教学。第一种课堂全英语的教学模式无论是对学生还是对教师的英语水平都有相当高的要求。对于我校国际合作教育项目的本科生,这些学生在国内接受1~2年的基础理论课程学习,再继续到欧美大学进行专业课学习。这些学生在机械原理开课之前已经进行了英语的强化训练,并且为了他们以后能够更好地适应国外学习,我们选择具有英美国家留学背景的教师对他们开展全英语课堂的教学模式。对于其他机械类普通本科生,我们采用第二种过渡型的双语教学模式。对于重要的概念、重要的理论、重要方法第一遍采用英语阐述,再用中文进行重复和强调。但无论是哪种双语教学的模式,编排的多媒体课件都是全英文形式的。机械原理是机械类本科生的专业基础课,在此之前,学生对机构、机器以及一些抽象的理论等没有具体的概念,因此,通过动画、录像的形式向学生演示,可以很好的帮助学生理解教学内容,提高教学效率。另外,在双语教学过程中,多媒体课件也是辅助学生听、学的重要手段。尤其是一些专有名词的英文释义,在多媒体课件上要准确、精炼的表达出来,帮助学生达到记忆的效果。
四、课程组织
“卓越工程师计划”着重指出要培养创新型、应用型的工程技术人才。因此在教学过程中切不可照本宣科,理论脱离实际,这是培养应用型人才的大忌。教学的最终目的是让学生学以致用,而不是仅仅学会求解题目、应付考试。在这种情况下,仅仅课堂讲授是不够的,还需要其他教学环节进行补充。我们借鉴国外教学模式,在第一次课讲绪论时,就给学生动画演示一个复杂机构设计的实例,告诉学生学完这门课程后,应该达到的水平。然后以4~5人为一组进行分组,给每一组一个机构设计的题目(project),让学生带着问题进行课程的学习。等到课程结束时,组织学生进行一次项目演示(presentation)。每个小组自制英文PPT,派一名代表用英语的形式向大家宣讲项目的设计结果,并欢迎其他同学用英语提问和交流。通过多次实践,这个英语演示的环节是学生最受欢迎的,学生非常踊跃的在这个过程中展示自己的设计、表达自己的思想甚至是通过质疑的方式进行深度的思考。通过项目演示的环节,让学生在学习的过程中有针对性的和教师讨论,实践了理论知识,并且锻炼了创新能力,十分切合“卓越工程师计划”对学生的培养要求。另外,用英语的形式进行项目演示,巩固了双语教学过程中的专业词汇,也给学生提供了一次提高口语的实战机会。除此之外,我们在每一章节结束后都要安排一次讨论式的习题课,通过讨论的形式引导学生自己求解问题,真正把课堂内容转化成自己掌握的知识。
五、课程考核及其效果
由于平时的作业题和习题课采用的都是全英文的题目,因此课程的期末考试也可以采用全英文的试卷。通过平时的训练,大部分学生已经适应了英文题目的形式,对于少数英语能力较差的学生,允许查阅辞典。从考试结果来看,双语教学的班级和非双语教学的班级成绩并没有明显的区别,说明双语教学这种形式并没有影响到学生理论知识的掌握,实现了教学与语言能力培养的双重目标,提高了学生的综合素质。
六、结论
机械原理课程双语教学在我校的机械类专业(机械工程、车辆工程、材料成型)已经实施了一段时间。从教学效果来看,双语教学的模式,使学生在掌握专业基础知识的前提下,开拓了专业视野、提高了专业英语的能力。在教学环节中引入的项目演示环节,锻炼和提高了学生理论知识的实际应用能力和创新能力。这种教学模式的探索和实践为“卓越工程师计划”的后继专业理论与实践培养环节打好了坚实的基础,同时也为其他工程类专业基础课程适应“卓越工程师培养计划”的教学改革提供借鉴经验。
参考文献:
[1]郑晓雯.机械原理课程双语教学的研究与探索[J].高教论坛,2007,(2):95-84.
[2]李琳,张铁,李杞仪.机械原理双语教学方法的探讨[J].北京大学学报(哲学社会科学版),2007,(5):176-179.
[3]韩建友.机械原理双语教学教材建设[J].北京大学学报(哲学社会科学版),2007,(5):275-277.
[4]李琳,张铁,潘健怡,李祀仪.机械原理双语教学课件的设计与制作[J].高教探索,2007,(6):149-151.
相关期刊
精品范文
10化工厂爆炸