理论与实践相结合的高职化工原理课程教学探索

【摘 要】以广西现代职业技术学院为例，分析高职化工原理课程理论及实践教学现状，探索理论与实践相结合的教学方法。

【关键词】高职 理论与实践相结合 化工原理 教学探索

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2014）08C-0143-02

高职化工原理课程是我院应用化工技术、精细化学品生产技术等专业学生必修的一门重要的专业基础课程，该课程要求学生掌握化工单元操作过程原理及设备的结构，以及各种性能数据的测定方法和整理的方法，以便学生日后能根据不同的生产任务进行过程和设备的选择、调节，进而实现过程和设备的最优化操作。课程融理论知识和实践能力的培养、集研究和实践能力于一体，它是以实际工程问题为研究对象，培养学生用工程的概念去思考解决问题的一种新的思维方式。

一、目前我院化工原理课程教学现状

（一）理论教学存在的问题

1.学生基础差，理论知识薄弱，学习兴趣不高。化工原理课程中涉及到高等数学、物理、化学、制图、计算机等知识，但由于我院处于广西边远山区，招生状况不佳，近年来均降分录取，不少考生高考分数较低，基础比较薄弱，第一、二学期的课程若学不扎实，对第三个学期开设的化工原理课程兴趣自然不高。

2.理论教学教师备课需花费大量时间。由于该课程内容包含大量公式、半经验公式或关联式，化工设备类型多种多样，且结构复杂，结构图抽象。为了便于学生理解和掌握，授课教师需花费大量时间备课。

（二）实践教学存在的问题

1.教学设备相对落后，实验设备少。我院化工原理实验相关设备较少，涉及到化工单元操作的设备有传热、流体力学、蒸馏、干燥、萃取、吸收各一套，由于资金欠缺，化工原理仿真软件尚不够完善。学生在实训过程中只能了解部分化工设备结构，对课程掌握不全面。

2.学生对学习思想上重视不够，主观能动性不高。笔者通过调查发现，部分学生一方面认为实践操作对课程只是起辅助作用，实验只是一项任务而已，能够上交实验报告就算是完成任务了；另一方面由于设备少往往要分组实验，有些学生认为反正几个人一组，共同完成就行了，自己不需动手，实验报告也是一抄了之，自己动手操作时也是机械地重复实验步骤，不明其中原理。

3.实训教师较少，教学质量监控不到位。我院化工原理课程实验只有该课程任课教师担任，由于每个化工单元操作设备只有一套，只能分组同时进行各个单元操作，而指导教师每组单元操作都要讲解一遍，会导致在讲解某个单元操作时，其他正在进行的单元操作无法监督，造成对教学质量监控的不全面、不客观，也无法及时为学生答疑解惑。

二、理论与实践相结合的教学方法

（一）简化课程内容，复杂问题简单化，激发学生的学习兴趣

1.简化课程内容。由于学生基础薄弱，大量公式不能理解，设备结构图看不懂，危难情绪较大，故对理论内容进行了合理的精简：复杂的公式不推导，直接写出公式，但必须让学生懂得公式中的字母代表的是什么，给出数据能代入公式，如孔板流量计流量的计算、吸收填料层高度的计算等；每个单元操作都涉及到大量学生难以理解的结构图和设备的操作、运转及维护等内容，这些内容应在课堂上直接省略而直到实验室现场教学。精简后的基本内容不脱离大纲要求，能够突出基本概念与共性规律。任课教师不必再在上理论课时大费周章解释难以理解的内容。

2.在介绍一些概念时可结合生活实际，激发学生的学习兴趣。化工原理课程中的一些概念、内容对于部分学生而言有些抽象难以理解，教师在授课时可将生活中的一些常识联系起来讲解。如提到温度压力对吸收的影响时可先提问，打开汽水瓶盖时为什么会有气泡冒出来？为什么自来水在低温时没有气泡，加热时会冒气泡？提到“相对湿度”概念时，可先提问，为什么在冬天下大雨时，衣服在屋内可晾干，而在春天细雨绵绵时，同样在屋内衣服却越晾越湿？是否湿度越大，相对湿度越大？等等。这样的提问既简单又与生活息息相关，既解开了大家对生活中一些问题的疑惑，又增加了学生对该课程的兴趣。

（二）授课前部分内容可先实践后理论

笔者通过对届别不同学生授课方式相比较，发现有些内容先上理论后上实践，在实践操作时学生往往与理论课的内容联系不上，但若先对该部分内容先做实验，在理论授课时让学生回顾实验操作时，学生往往能记得具体的操作步骤及原理。故本门课程授课采取措施如下：

1.授课前可重复基础化学实验中的较典型的实验，了解化工原理课程要介绍的内容，熟知各化工单元操作概念。虽然在本门课程开设之前已经开设过基础化学实验，但学生当时对“化工单元操作”是没有概念的，可在本门课程授课之前通过一些简单的实验先了解单元操作概念，如无机化学实验中的“硫酸铜的提纯”中涉及的单元操作有过滤、蒸发、结晶、干燥等，有机化学实验的“乙酸乙酯的制备”中涉及到的单元操作有蒸馏、萃取、传热中的间壁式冷却，该实验中冷凝水通入冷凝管冷却也让学生对“流体流动”概念有了初步的了解；此外还可将不同单元操作进行比较，如蒸发与蒸馏有何区别？温度对蒸发与结晶的影响有何不同？这样通过几个简单的基础化学实验就可让学生大概了解化工原理课程介绍的是什么内容。

2.授课初期安排认识实习。以往的教学安排通常将认识实习安排在期中或者期末，但此时课程已授课大半，学生对前面所学理论知识记忆已不深刻，对所学内容很难起到加深印象的作用；反过来如果在开学初就组织去化工厂进行认识实习，使学生对生产实际中的化工单元操作过程及设备有感性认识，在授课时再将实习内容举例进行讲解，学生更容易理解。

（三）在化工原理实验中让学生由被动变为主动

化工原理实践教学本应包括化工原理仿真实习、化工原理课程设计及化工原理实验，但由于我院化工原理仿真软件尚未到位，课程设计学生由于基础差也只是依葫芦画瓢，故实践着重于实验操作。传统的化工原理实验是先由教师介绍实验流程、实验原理及操作方法，学生只是依葫芦画瓢地测定几组数据，再根据公式代入数据计算得出结果，很少主动去思考。现在我们在实验环节上采取的方法如下：

指导教师先强调安全，再将实验原理及流程讲解一遍，要求每位学生在动手操作前先将实验原理及流程复述一遍，然后进行操作，实验报告上的实验原理及步骤让学生做完之后再按照自己的操作过程写下来而不是抄实验指导书。计算过程由于公式较多，可提供计算公式，待学生计算出结果后对比各数据写出结论，当场上交实验报告，这样杜绝了抄实验报告的坏习惯，也充分发挥学生的主观能动性，达到了学生对单元操作的深刻理解。

分组实验，每组一个组长，组长负责监督该小组成员实验过程是否正确、完整，记录下来交给指导教师；该单元操作完成后进行下一单元操作时，原来的组员担任现在的组长，让每位学生均有监督同组其他同学的机会，这样增加学生参与实验的积极性，也增加了其责任感。

实验中出现的问题指导老师先不解决，交给学生自己解决。如在吸收过程中出现液泛时应如何调节？流体力学综合实验中离心泵为什么打不上液体？乙醇-水蒸馏实验中塔顶产品质量不高该如何解决？等等。这个过程可培养学生在实验操作中发现问题、分析问题并解决问题的能力。

（四）全新的课程考核方式

该门课程的考核方式分为理论考试及实验考核，传统的理论考试中很少出现实验操作内容，学生习惯性地死记硬背课本上的知识点，实验成绩也只是按照每份实验报告取平均成绩，缺乏客观性及完整性。现将该门课程的考核作以下改变：第一，在理论考试中加入实验操作的内容，比例可达50%。如在启动离心泵时应先开启还是关闭出口阀？在实验过程中出现的各种不良状况应如何处理？等等。第二，实验考核除了实验报告之外，现场从各单元操作中随机抽取某个单元操作进行考核，把具体的项目分解为若干个步骤并设置评分标准，实验报告成绩及考核成绩各占50%。此外，学生的考核不一定得在课堂上进行，可以在课余时间进行。这样既有充足的考核时间，也对学生有一定的压力，使得他们在实训前能主动去预习，在实训过程中能积极主动去请教老师，培养他们发现问题、解决问题的能力，让考核能够真正全面反映和提高学生技能水平。

【参考文献】

[1]吕建华，方静，王洪海.化工原理精品课程建设研究与实践[J].化工高等教育，2013（3）

【基金项目】新世纪广西高等教育教学改革工程项目（2012JGA403）

【作者简介】吴春燕（1982- ），女，广西钦州人，广西现代职业技术学院资源工程系讲师，硕士，研究方向：化工产品的合成与分析，高职教育管理。