化工原理探究式教学模式的探索与实践*

李 梅，柳 华，雒春辉

(北方民族大学化学与化学工程学院，宁夏 银川 750021)



化工原理探究式教学模式的探索与实践*

李 梅，柳 华，雒春辉

(北方民族大学化学与化学工程学院，宁夏 银川 750021)

以北方民族大学基于应用型化工人才培养模式为例，基于化工原理课程内容多、理论性强、工程背景较强的特点，运用探究式教学，增强学生的主体地位和自主能力，启发学生主动学习并掌握化工原理课程的相关原理和结论，使学生自觉、自主学习，理论联系实际。探究式教学方法的引入，可以积极调动学生的参与意识，锻炼学生分析问题、解决问题、从讨论研究中总结理论知识的能力，用化工原理单元操作的理论解释生活、生产中的现象。

探究式教学；化工原理；应用型人才培养

1 探究式教学的特点

探究式教学是指学生在学习概念和原理时，教师只是给他们一些事例和问题，让学生自己通过阅读、观察、实验、思考、讨论、听讲等途径去独立探究，自行发现并掌握相应的原理和结论的一种方法。它的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，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，形成自己的概念。可见，在探究式教学的过程中，学生的主体地位、自主能力都得到了加强[1]。

2 化工原理课程的重要地位

化工原理课程是化工类及相近专业的一门主要技术基础课。它是综合运用数学、物理、化学等基础知识，分析和解决化工类型生产中各种物理过程(或单元操作)问题的工程学科。本课程担负着由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用。该课程教学水平的高低，对化工类及相近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。化工原理课程属于一门实验科学和计算科学，具有很强的工程背景。因此，把探究式教学模式引入到化工原理课堂教学中，可以充分调动学生的学习积极性，提高学生的综合能力和解决实际问题的能力，具有十分重要的作用[2-3]。

化工原理课程的特点是：(1)知识面广、内容多、理论性强；(2)工程性强、计算量大、与工程实际接触紧密；(3)设备类型多样、结构复杂；(4)实际问题复杂，经验、半经验公式和各种关联式多，学生学习困难。所以化工原理课程的教学在使学生掌握基本原理和理论体系的同时，要强调工程观点，培养学生严谨的逻辑思维和创新思想，不仅要掌握一定的实验操作技能，更要具备分析和解决工程问题的能力。

鉴于化工原理在化工类及相近专业中的重要地位，教学研究已经成为化工原理一线教师的首要任务。目前研究较多的是如何在课堂教学中充分使用案例式教学[4]。

对于一些211、985学校和其他生源素质比较高的学校，学生学习化工原理课程比较容易。而对于我们这样一个新建本科院校，学生入学时的素质不是很高，大一和大二学习基础化学课程时，部分学生显得非常吃力，到学习化工原理阶段已经失去学习的自信心。所以通过本课题的研究激发学生学习的兴趣，改变现状，为以后的化工专业课程的学习奠定坚实的基础。

化工原理课堂教学的核心问题不是简单的知识传授，不是将内容灌输给学生的过程。探究式教学强调教学过程的设计、组织和引导，通过教学设计和引导，让学生能积极主动的参与到课堂教学中来。最终达到培养学生自主思维能力，解决问题的能力以及质疑精神，而不是简单接受。探究式教学要求学生在教师设计的教学环境中，主动发现问题，积极探索，并将其转化成技能。教学过程中，教师对教学内容的精心设计，让学生能够自主发现问题，解决问题，这才是教学的终极目标。探究式教学的着眼点在于学生学习方法的养成，培养学生对于科学的探索精神。

3 化工原理课程“探究式教学法”的探索与实践思路及方法

化工原理既有较强理论性，又有较强工程实际意义，具有理论不易掌握、概念和方程较多且易混淆、对学生高等数学知识及综合分析和处理问题能力的要求较高等特点。改进教学方法，给学生自由的思维空间，对培养学生创新意识非常重要。采用探究式教学模式，让学生发挥自己的创造性思维，提高学习效果[5]。

项目的建设目标如下：(1)在课程教学计划中为学生提供广阔的互动空间和认知空间，在有限的教学学时中合理安排教师与学生、学生与学生、学校与企业等一系列互动元素，以强化对学习内容的理解以及理性知识与感性知识的结合。(2)通过对网络信息资源的整合，强化学生对新技术的理解，加强论文写作能力以及文献检索能力。(3)通过定期开展化工原理实验操作技能竞赛，培养学生的团队协作精神，并为学生提供互动与能力展示的空间。(4)提高化工原理课程的教学质量与教学效果，逐步形成化工原理课程教学的多元化教学模式。

项目的实施方法：(1)将全班学生分组，把要探究的内容以专题的形式布置下去，大家围绕老师的提示进行谈论，最后让他们发表自己的观点。(2)针对学生渴望了解的事物提出问题；联系学生已有的知识和经验提出问题；结合生产和科学研究实践提出问题；运用实验和其他直观手段展示现象并提出问题；为满足社会的需要而提出问题；展望未来而提出问题。让学生提高学习兴趣，用理论解释实际问题。(3)引导学生从经济合理性方面考虑问题，树立工程经济性概念，毕业后能尽快适应化工生产。

探究式教学没有固定的模式，需要针对教学内容和教学对象进行灵活调整，鼓励学生的自主精神，倡导学生按自己的方式探索结论。教师引导学生运用各种信息技术获取自己需要的专业知识，同时能够贯通知识点，能够进行横向比较和纵向比较。横向主要指的是各个学科之间的相互关联，比如吸收单元操作中设计到的化学上的均相物系的组成表示，物理化学中的亨利定律、相律等到，高数中连续函数问题等。纵向联系则是把具有相似之处的单元操作进行比较，使得教学内容上能更好的衔接，更容易理解。例如将吸收单元操作与传热和动量传递的推动力，数学表达式及定律中的物理量进行类比，在已经熟悉了传热和动量传递的情况下，更好地理解吸收单元操作的数学模型。

化工原理的很多章节与日常生活有关联，从学生熟悉的问题入手，层层递进，由浅入深。例如，在讲传质时，引入“酒香不怕巷子深”的例子以及“佛跳墙”的例子，引起学生的兴趣，拉近理论与实际的距离。在讲干燥的内容时，问班上南方的同学，“有没有感觉到来到北方后，头发洗过后，即使不用吹风机吹，头发也能比较快的干了，而在南方，尤其是冬季，洗过头发后，如果不用吹风机，几个小时头发都干不了？”经过讨论后，学生很快就能明白，空气的干燥能力与相对湿度有关系。通过积极引导，启发学生思考，培养学生的学习兴趣，培养学生独立思考、分析、解决问题的能力。

教师梯队的建设：在课程负责人梯队建设过程中，采取一对一传帮带模式，新老教师经常讨论课程进度，讲解深度，真正实现资源共享；课程设计过程中也采用新老教师结对模式，有效促进青年教师的成长。项目组成员在项目实施过程中积极践行项目思路，在课堂教学中除采用多种教学手段外，对课堂教学内容进行优化设计，适合学生自学的部分让学生自学，并提供自学报告和心得体会。每章学习一周后即进行随堂考试，考试后邻桌互换评分，帮助学生及时复习所学知识，并将随堂考试成绩计入平时成绩，使学生重视过程评价。课后答疑采用微信、QQ群等方式进行，方便、及时、有效解答疑难。

4 结 语

探究式教学方法的引入，可以积极调动学生的参与意识，锻炼学生分析问题、解决问题、从讨论研究中总结理论知识的能力，用化工原理单元操作的理论解释生活、生产中的现象。可以实现化工原理教学目的，即培养学生掌握工程的概念、观点和方法，利用这些观点和方法考察、处理工程问题，培养经济观念。使学生自觉、自主学习，理论联系实际，培养学生“工程”、“经济”等观念。

[1] 丁邦平.探究式科学教学:类型与特征[J].教育研究,2010(10):81-86.

[2] 赵俊廷,张雷,张宏勋.探究式化工原理实验教学研究[J].广州化工,2013,41(15):251-253.

[3] 陈怀春.探究式教学法在化工原理教学中的应用[J].考试周刊, 2015(102):144-145.

[4] 贾绍义,夏清,吴松海,等.工程案例教学法在化工原理教学中的应用[J].化工高等教育,2010(3):78-81.

[5] 严世强.基于探究式教学模式的化工课程课堂教学策略[J].高等理科教育,2008(3):9-12.

Research and Practice on Inquiry-based Teaching of Principle of Chemical Engineering*

LI Mei, LIU Hua, LUO Chun-hui

(School of Chemistry and Chemical Engineering, Beifang University of Nationalities, Ningxia Yinchuan 750021, China)

Based on the applied talents training mode in Beifang University of Nationalities and the characteristics of strong engineering background of Principle of Chemical Engineering, inquire-based teaching was used to inspire students’ active learning and master the related principles and conclusions of Principle of Chemical Engineering course, to make the students study consciousness, initiative, theory with practice. The introduction of the inquiry teaching method can mobilize students to participate actively, train students’ ability of analyzing and solving problems, summarize theory research from the discussion, and use the unit operation theory of Principle of Chemical Engineering in practice.

inquiry teaching; Principle of Chemical Engineering; cultivation of applied talents

北方民族大学2014年度教学改革研究项目(No：JYYB201402)。

李梅(1978-)，女，北方民族大学化学与化工学院教师，博士，副教授，主要从事化学工程与工艺专业课教学与研究。

G420

A

1001-9677(2016)023-0151-02