化工原理课程“问题型教学模式”的探索与实践

2015-10-26田小宁张亚静沈剑

亚太教育 2015年34期

文/田小宁张亚静沈剑

《化工原理》是化工类各专业必修的一门技术基础课程，是帮助和引导学生从基础教育走向专业教育的关键专业基础课程[1－3]。在教学实践中如何加强学生学习的主动性，引导学生以更有效的方法学习这门课，从而提高教学效果，是《化工原理》课程教师迫切需要解决的问题[4]。鉴于此，我们致力于探索新的教学方法，提高教学效果，问题型教学模式就是其中之一。问题型教学模式是在教学开始时，通过情境设计，将授课主要内容以问题的形式鲜明地展现在学生面前，学生的学习就是围绕着这些问题进行探究的。问题的提出是学生进行思维的起点，问题的教学情境设置，又成为学生思维的客观环境，从而得到稳定的学习结果。

一、问题型教学模式在化工原理课程中运用时应把握的重点

1.问题的设定

设定问题的质量高低和难易程度将直接影响到问题型教学模式的教学效果。就问题类型而言，我们可以将之大致分为三类，即与基本操作原理相关的问题、与工程应用类相关的问题、与自主学习所得知识总结相关的问题。

2.授课内容的合理安排

由于该课程知识点多、系统性强，因此在整个授课过程中，问题型教学模式的引入应当以保证完成所有教学大纲所要求的教学内容为前提。问题的引入、学生对于问题的接受、最后进入角色发挥其主观能动性主动学习，在此过程中，授课内容的合理安排将至关重要。

3.实施和考核的规范化

在实施问题型教学模式的过程中，除了要结合专业课程的特点以外，还要避免设置问题的盲目性和随意性，因此，教师必须要制定详细的实施规范和标准。同时，为了体现学生在问题型教学模式的投入和质量差异，在课程考核机制和内容上要将问题型教学包涵进去。

二、笔者通过讲授《化工原理》课程，探索和实践了问题型教学模式在该课程中的运用，以供大家切磋交流

1.以与授课内容紧密相关的设定问题为主线开展课堂教学

授课过程中，首先提出几个与本次课程内容相关的问题，让学生带着问题进行课程内容的学习，通过学习过程来解答所提出的问题。通过这一过程，尤其对与基本操作原理相关的问题，教学效果比较明显。例如，对于传热单元的热传导和傅里叶定律，该知识点将一个复杂的热量传导过程，在理想化条件下用一个简单的数学模型进行了量化，不难掌握，但对于学生而言，该知识点枯燥抽象，无法将其形象化，因此除了死记公式之外，学生无法从根本上理解热传导发生的本质原因以及傅里叶定律所表达的意义。于是在讲这部分内容之前，先问大家一个问题“为什么炎热的夏天，人泡在泳池里会感觉比较凉爽?”，这时候学生会带着问题开始思考，并将注意力集中到这个问题上，对上课内容也产生了兴趣。之后老师可以讲解，因为人体的温度高于水温，在温差的推动下，热量将由高温流向低温，即热量从人体向水中传递，因此人会感觉到凉爽。“为什么呆在岸边比较闷热呢?”因为水传递热量的能力比空气传递热量的能力要强，即水的导热系数比空气的导热系数要大，因此当人泡在水中的时候热量散失要比呆在岸边快，因此会感到更加凉爽。不难看出，在这个问题的解答过程中，将热传导的作用原理及傅里叶定律的主要影响因素都进行了讲解，使得抽象的问题、枯燥的原理具体化形象化。

2.问题型教学模式中课时的合理分配

化工原理课程具有内容多、知识点多的特点，因此将问题型教学模式引入到授课过程中以后，应当保证对于设定课程内容的完成，如果课时分配不合理，对于习惯传统教学方法的同学，学习效率反而可能降低。对于基本操作原理讲解过程中，问题的引入，知识点的解答，在授课过程中教师可以自身把握。而与工程应用类相关的问题则需要教师的引导以及学生课外付出时间和精力来共同完成。比如，若将东钱湖的水引入宁波工程学院翠柏校区，在这一工程项目中，应该选用多少管径的管路进行输送?水的流速是多少?输送过程选择什么样的离心泵?通过这一具体工程问题的解决，学生可以将第一章流体流动及第二章流体输送机械中所学习到的基本原理和计算公式运用到实际工程问题当中，实现理论与实践的结合，即加深了理论学习的效果，也让学生从中得到了解决问题的乐趣。

3.合理考核机制的建立

如何量化学生在问题型教学模式中由于自身的参与和付出所得到的学习质量的提升是激励学生积极参与的重要因素。因此除了常规笔试以外，还应当灵活安排一些相关的考核。例如，对于每个学期的课程学习，以化工原理单元操作为主要参考内容，让学生自拟感兴趣的研究题目，通过查阅文献，撰写相关报告。内容精彩的同学，将在全班进行PPT演讲，促进学生之间的学习和交流。