化工原理课程存在的问题及对策*

朱俊生，胡光洲，王月伦，张双全

(中国矿业大学化工学院，江苏　徐州　221116)



教学园地

化工原理课程存在的问题及对策*

朱俊生，胡光洲，王月伦，张双全

(中国矿业大学化工学院，江苏徐州221116)

化工原理是化工相关专业的重要基础课程之一，该课程具有很强的工程性和实践性。搞好该课程教学对国家教育事业的发展、化工企业的生产具有重要促进作用。本文通过对化工原理课程教学现状进行分析，发现课程教学存在的主要问题，并提出相应的对策，主要包括调动学生的学习兴趣、优化教学内容和方法、提高学生学习的主观能动性以及理论联系实际等，以期提高课程教学质量。

化工原理；教学改革；工程思想；问题；对策

化工原理课程是化工相关专业的重要基础课程之一，该课程具有很强的工程性和实践性。其主要内容是化工各单元操作的基本原理、典型设备及计算。这些单元操作之间既有一定的关联性，但同时又相对独立。该课程的特点是既包含大量理论推导公式，又包含大量经验公式。搞好该课程的教学必须加强学生的工程训练，培养其解决实际问题的能力。笔者针对教学过程中所遇到的问题，结合目前大学生的实际情况，提出了以下对策，以期提高课程教学质量。

1　《化工原理》课程教学存在的主要问题

笔者对本校化工专业和能化专业《化工原理》课程进行了研究分析，总结得到目前《化工原理》课程主要存在如下问题[1-4]：

1.1学生的高等数学、物理化学基础较差

化工和能化专业学生在大一学习了高等数学课，在大二学习了物理化学课，这些课是化工原理课程的先修课程，但实际教学过程中发现许多学生的基础没打好，讲解许多公式推导时学生往往一脸茫然，不知所云。例如讲解传质单元数求解时，公式推导涉及一些积分知识和数学变换，很多同学跟不上教师的思路。

1.2学生对课程关注度不足

由于课程对于初学者具有一定的难度，许多学生只想如何通过考试，而没有更高的学习目标，学习动力不足，对课程关注度不足，没能认识到课程的重要性。在实际教学中发现一大半的同学能较认真的听课；而小部分同学基础较好，很多知识都有所了解，因此对课程有所轻视、不注意听课，导致其课下自学花费大量时间和精力，学习效果却一般；还有一小部分同学由于基础太差，即便教师课堂上给他们复习高等数学和物理化学等相关知识，他们仍旧听不懂，因此更加不愿意听课，而课下自学更加学不明白，久而久之造成恶性循环。

1.3教师缺乏因材施教

化工原理课程的授课对象往往人数较多，学生个体差异较大，教师一般只做统一要求，没要求基础差的学生多花时间加大练习、预习，以致这部分同学跟不上讲课进度，学习的包袱越背越重。教师往往以自己掌握的知识、自己的学习积极性来衡量学生，对于枯燥的知识点讲解不够生动，对学生学习的心理和积极性研究得不够，以致授课内容、作业对不少学生来说难度较大。

1.4课程考试考核方法不够科学

化工原理课程考试考核往往采用平时成绩加上考试的方法，平时成绩占的比例较小，主要是作业等，考试主要也是考理论知识点。因此，对学生解决实际工程问题能力的考核往往不足，使得一部分同学为了考试而学习，没能学到课程工程性、实践性的精髓。

2　课程教学改革与实践

2.1调动学生的学习兴趣

学习兴趣和教学密切相关，生动形象的教学有助于充分调动学生的学习兴趣。《化工原理》这门课对初入门的本科生来说难度比较大，如果不能激发学生的学习兴趣，往往会造成学生被动接受、不愿意钻研的局面[4]。因此，教师在教学过程中应多设置情景，结合生活和生产实际，多提一些具有启发性的问题，并且问题的难度要适中。如讲解传热时，一开始可以设置问题情景：为什么冬天公园里的木凳子和石凳子人坐上去的感觉不一样？事实上它们表面的温度基本相同。这样一下子就可以吸引学生的注意力，并且从这个例子引入导热系数的概念。又如讲解对流传热时，可以先讲一些民谚，如“穷人穷在租里，冷天冷在风里”，启发学生思考为什么说“冷天冷在风里？”，这样学生对热对流就会有很深刻的印象。通过将枯燥、复杂的问题生动、简单化，学生会对知识点记忆深刻，并且会有较强的学习兴趣，将对教学产生事半功倍的效果。

2.2优化教学内容和方法

《化工原理》由相对独立的单元操作构成，并且课程的实践性很强，有很多经验公式、图表等，学生往往感到课程很散、很难。然而，这门课程只是形散而神不散。作为教师应从全局统筹，培养学生的整体观和发散思维。首先，应该通过化工生产工艺教育学生，化工原理的各个单元操作在生产中是紧密相连的。例如生产甲醇的工厂，厂区里布满了各种管线、设备和仪表，生产过程要涉及到流体力学的相关知识，还会涉及到传热、精馏、干燥等知识。其次，应总结告诉学生，化工原理涉及的所有单元操作均是由“三传理论”组成，不外乎质量传递、热量传递和动量传递三种；化工原理所涉及的计算均是由“四个基本关系”组成，不外乎物料衡算、热量衡算、相平衡和速率关系。课程前后应反复联系上述“三传理论”和“四个基本关系”，使学生掌握教学内容的精髓，做到前后呼应。再次，还要对学生的思想进行转型，化工原理既是一门理论课，更是一门实践课。学习化工原理的理论推导、数学模型法固然重要，而图解法、准数关联法、经验公式法、简捷计算法等工程方法和思想更加重要，因此要培养学生的工程思想。

目前很多教师都采用多媒体课件进行教学，不可否认，多媒体课件给化工原理的教学带来了诸多方便，可以实现很多板书无法比拟的效果。然而多媒体课件具有翻页速度快的特点，对于一些知识的讲解不利，学生往往跟不上课件的思路。因此，应将多媒体课件和板书结合起来，扬长避短，促进教学。例如讲解公式的推导时教师可以在黑板上板书，这样思路会更加清晰，学生也更容易理解推导过程；又如讲解许多设备时，可以用多媒体提供大量工厂的实物图、实物工作运转的录像、动态Flash动画等，再结合教师的生动讲解，学生的学习效果将大幅提升。除了教师课堂认真讲授之外，还可以开发一些学习网站让学生课下复习和预习，教师可以把课堂教学内容和相应的习题传到网站上，这样方便学生梳理知识点，及时复习巩固，加深对各个单元操作的理解。

除了优化《化工原理》课程的教学方法外，教师还应优化课程的考试考核方法。今后的课程考核不应仅仅是平时作业、表现的成绩和卷面成绩的组合，在课堂上还应多次布置一些开放性的、工程性的、促进学生逻辑思维能力培养的思考题让学生课下自己动手查资料、思考总结，并把这一部分内容作为考试考核的重要组成部分；教师在教学过程中还应增加随堂测试的次数，并把这部分作为考核的一部分，从而督促学生认真学习、及时复习；对于最后的课程考试应加大思考题、分析题的比重，减少死记硬背知识点的考核，努力培养学生的创新思维。

2.3提高学生学习的主观能动性

只有提高学生学习的主观能动性，才能在教学中和学生进行有效地互动，锻炼学生的发散思维，改进教学效果。如讲解吸收和解吸时，可以引导学生思考生活中常见的应用例子，如切洋葱时在旁边放一盆清水目的是为了吸收刺眼气体，拧开可乐瓶后瓶中有气泡冒出属于二氧化碳气体的解吸过程；讲解傅里叶定律时，让学生联系牛顿粘性定律，通过对比记忆相关的数学表达式；讲解吸收塔塔高、塔径计算时，引导学生思考计算方法和思路上与精馏塔塔高、塔径计算的区别的联系等；教师在讲解许多重要公式和知识点时还可以编写许多朗朗上口的诗句，使得学生愿意学、主动学；在课堂快结束时可以提示下一节课的主要内容，提一些有趣的引导性问题和思考题让学生课下预习、思考、求解。这样学生在下次课上课前便已经明白这一节哪些地方是上课要听的重点，做到有的放矢，心中有数，从而提高听课效率。

2.4理论联系实际

理论联系实际、参观实践对化工原理课程的教学具有重要作用[5]。由于课程具有很强的实践性，只有做到理论联系实际，课堂教学才能事半功倍。如讲解精馏塔时，光看一些多媒体图片和动画，初学者还是难以想象出精馏塔的结构，可以在讲课前带学生到实验室看一下实验室的精馏塔实物图，这样学生便提前做到心中有数，上课时也就容易听懂。又如，开学前后的假期教研室可以组织学生去化工厂参观学习，做到上课前对各种塔、设备、管路有个感性的认识，上课后可以与课堂教学内容做比较，真正掌握相关的工程知识和理论知识，做到一通百通，理论和实践相统一。

3　结　语

本文分析了化工原理课程教学的现状，结合目前大学生的实际学习情况，提出了相应的对策。化工原理课程的工程性和实践性很强，必须在优化教学方法的同时，提高学生学习的兴趣和自主学习能力，加强学生工程意识的培养和训练。另外，在教学过程中，我们还要使用现代化的教学手段、学习先进的教学理念，以进一步提高教学效果。

[1]李凝.从培养学生工程思想出发谈化工原理教学改革[J].广东化工,2009,36(8):281-282．

[2]汪鸿. 浅谈化工原理课程改革[J].科技经济市场,2014(12):161-161.

[3]解胜利,苟建霞,张杰. 化工原理教学改革的探索与思考[J]．广东化工,2008,35(5):124-126．

[4]刘作华,李泽全,谭世语,等. 论化工原理课程教学与学生工程意识的培养[J]．广东化工，2008,35(9):147-150．

[5]童汉清,于湘. 基于应用型人才培养的化工原理课程立体化教学模式[J]．价值工程,2012,31(7): 213-215．

Problems and Solutions in Principle of Chemical Engineering Course*

ZHU Jun-sheng， HU Guang-zhou， WANG Yue-lun， ZHANG Shuang-quan

(School of Chemical Engineering and Technology, China University of Mining and Technology,JiangsuXuzhou221116，China)

Principle of Chemical Engineering is one of the most important courses in chemical or related with the focuses of engineering and practicality. Doing well in the teaching is beneficial for the development of national education and chemical industries. In this work, the educational situation of Principle of Chemical Engineering course was analyzed, and the main problems during the course teaching were found. Moreover, the corresponding solutions were proposed, which contained the following contents: arousing the students’ interest in learning, optimizing the teaching content and methods, improving students’ learning initiative, linking theory with practice, and it was anticipated to improve the quality of the course teaching.

Principles of Chemical Engineering; reforms of teaching; engineering thoughts; problems; solutions

中央高校基本科研业务费专项资金资助(No: 2015QNA26)。

朱俊生(1988-)，男，博士，讲师，主要从事锂离子电池、超级电容器等相关研究。

G642.2

A

1001-9677(2016)09-0165-02