项目教学法在化学原理课程设计的应用

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摘要：本文在吉林省品牌专业生物工程团队支持下我们根据农科院校学生特点和化工原理课程特点，将项目教学法引入到化工原理课程设计中，让学生以小组为单位共同完成一个较大的项目，以实现将化工原理理论与工程实践相结合的目的。改变了传统的化工原理课程设计教学中，学生各自为政，独立解决某一个特定的小课题的教学形式，加强的学生间的相互合作，有利于培养学生的团队意识和解决综合问题的能力。

关键词：项目教学法；化工原理；课程设计；理论与实践结合

项目教学法(ProjectBasedlearning,PBL)，是以项目为对象，将学生分组，然后各组学生围绕各自的项目进行讨论、协作学习，最后进行合理分工，共同完成项目，教师根据项目完成的情况来评价学生对知识的掌握程度是否达到了教学要求。

1项目教学起源

项目教学法起源于16世纪末期的欧洲，是由意大利建筑教师要求学生进行的设计教堂、纪念碑、宫殿等建筑的“竞赛”演变而来的，经过100多年的发展改进，到1763年，项目教学观念正式成为学院派的教学方法。1765-1880年，项目教学法成为常规的教学方法，并且由欧洲传入美国，从最初的仅在建筑学中应用发展到在工程学中广泛应用，从而掀起了项目教学法的第一次发展浪潮。1880-1915年间，项目教学法在手工培训、工艺美术等学校中得到较广泛的应用，在这些学校中，学生必须完成“毕业项目”，并且获得学校教师的认可才可以拿到毕业证书。1915-1965年，美国的教育家Kilpatrick发表了题为《项目教学法在教育过程中有目的的活动的应用》论文，重新定义了项目教学法，引发了世界教育行业的广泛关注与热烈讨论，掀起了第二次项目教学法理论与应用研究的浪潮。1965年以后，项目教学法再次进入快速发展时期。教育家凯兹与查德撰写了题为《启迪孩童的心智：项目教学法》的专著，将项目教学法引入到儿童教育领域，掀开了项目教学法第三次研究的浪潮的序幕。在这一时期，项目教学法逐渐完善，成为了一种重要教育模式，并成为一种探究式学习形式被大力推广，其学习理念从大学教育推广到中小学教育。

2项目教学法在国内的应用

项目教学法在我国广泛应用的时间比较晚，到本世纪初才开始研究，但是发展及其迅速。在化工原理课程设计中应用项目教学法却有很多优点。下面我们以乙醇生产工艺设计为例来讨论项目教学法在化工原理课程设计中的应用。发酵法生产乙醇工艺一般包括原料粉碎，糊化，糖化，发酵，蒸馏五个主要工段，我们将每班30个学生分成A~E5组，每个组拿到的设计任务都不相同，比如A组设计以木薯为原料年产10000吨乙醇的工艺，B组设计以玉米为原料年产8000吨乙醇的工艺。每组6名学生，选出一名学生作为组长，负责组织学生讨论方案，任务分工，把握工作进度，定期汇报等工作。学生按自己的意愿，按工段分工或按单元操作分工，组长组织组员列出完成本项目所需的所有工作，尽可能列的详细，周全，然后提出任务分配方案供大家讨论，根据组员意见做适当修正，最终确定任务方案，如果项目进行过程中出现预算外任务，组长负责合理的安排下去。这样的过程可以锻炼组长的领导组织能力，锻炼团队成员的团队协作能力，语言表达能力，同时还可以锻炼学生在意见不一致时处理问题的能力。一般情况下，为了分工清晰，学生会选择按工段分配任务，五名学生各负责一个工段，组长负责辅助工段及各个工段直接的衔接工作，鉴于蒸馏工段任务量比较重，一般组长会帮忙做一部分辅助设计工作，比如再沸器，冷凝器的设计选型等。任务分配完毕以后，每个学生花费1天的时间根据自己的任务提出设计方案，以及一些自己没法解决或把握不准的问题，准备小组讨论。第二天开工前组长组织讨论各个工段的设计方案，组员积极参与讨论，找出设计方案不合理的地方，并讨论提出解决方案或者解决问题的方向。如果有实在无法解决的问题及时找老师讨论。经过论证，初步达成一致意见后与指导教师讨论方案，并最终确定设计方案。从第三天开始进入常规设计工作状态，按计划2周的课程设计通常有7天处于常规设计工作状态。在这期间，每天开工前组长要组织半小时的开工会，每天工作结束前1小时各组组长向指导老师做当天的工作汇报。开工会时讨论当天需要完成的工作及头一天遇到的还没有解决的疑难问题。开工会结束后各成员进入工作状态，遇到问题首先自己查资料文献去解决，如果解决不了，则自由找人讨论，可以找本组成员也可以找其他组成员讨论。到收工前1.5小时仍然没解决的问题组长汇总，在向指导导师做当天组内工作进展报告时提出来。每天设计工作结束后各组组员需要向组长做一个工作进展报告，汇报当天自己所做的工作，包括设计方案，工作进度，遇到的问题，需要提供的帮助等。之后，各组组长需要向指导老师做一个工作报告，汇报整个组的工作进展，那些工作正按计划进行，那些工作已经提前完成，哪些工作遇到问题比预期需要多花费多少时间，明天准备做哪些工作，有哪些问题需要老师帮助解决等。课程设计的最后一天，各组需要整理计算书、图纸、工艺方案，然后总结本次设计所用到的知识如塔板计算理论，哪些设计理念如精馏塔选型时要综合考虑效率、成本和技术实现难度等问题，秉承企业利润最大化的原则来对精馏塔选型。最后，各组组长要向指导老师做这两周实习的工作汇报，包括设计成果，设计过程中遇到的值借鉴推广的处理问题的方案等。

3结束语

以项目制的方式进行化工原理课程设计不仅可以提高学生的工程意义，以便毕业后能更快的适应企业管理模式，同时能使学生将所学知识综合利用，融会贯通，能培养学生的团队意识，增进同学间感情。因每个同学的任务都不同，必须独立完成，所以能提高学生自己解决问题的能力和语言表达能力。因此，项目教学法非常适宜用于化工原理课程设计。

作者:张建峰 朱学军 梁静 张洁婧 单位:吉林农业大学生命科学学院

参考文献:

[1]白顺芳,唐梁兵.项目教学法在计算机网络课程中的应用[J].机械职业教育,2009(12):51.

[2]孔婷.基于项目教学法的高职英语教学设计[J].扬州大学学报,2015(01):22.