《材料工程基础》教学方法探讨

常志宏 潘海燕 袁华

摘要：材料工程基础是化工及其相关专业的一门重要专业基础课，文章就作者所处教学环境探讨了教学技术对教学实践的影响，提出合理分解知识点与选择教学起始点，根据的学生生活阅历选择应用举例，根据教学受众的接受水平确定教学方法提高教学质量。

关键词：材料工程基础；教学方法；授课

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）31-0117-02

材料工程基础课程是材料及其相关专业学生进行专业学习的重要专业基础课程，也是化学等理科专业了解化工的主要课程，国内外大学大都将其设置在3—4年级开始学习[1，2]。本课程以动量传递、热量传递和质量传递作为主线，分别以化工生产中的流体输送，热量的导入与移出，气体吸收，液体精馏，溶剂萃取，干燥等单元操作为载体，讲授典型设备构造，操作原理，计算、选型及实验研究方法。为帮助学生更好地理解课程内容，往往辅助开设相关的实验课程，让学生进行实验室规模的单元操作实验。在课程的讲述中，需要培养学生的工程意识，使学生理解工程专业与理学专业的差异，能够用理学的思维分析、运用工程的手段解决实际问题。

材料工程基础虽然是一门重要的技术基础课程，但由于该课程公式多，计算量大，存在理学思维与工学思维的转换，课程所需基础知识多，涉及机械、计算方法等方面，部分学生基础课程存在漏洞，学习目的不明确，接受能力弱时，就会出现严重的两极分化。

因此，为使学生较好地掌握材料工程基础的主要内容，提高学习兴趣，任课教师就要努力改进教学方法。笔者认为可以从以下几个方面开展工作：通过对知识点的合理分解，恰当地选择学习的起点，降低学生的学习梯度；与时俱进，了解学生的生活阅历，将教学中的部分举例与学生的日常生活挂钩，提高学生的学习兴趣；结合学生的知识结构与理解能力，合理选择探究式、类比式、贯穿式、启发式、归纳式、互动式等多样化的教学方法[3-7]。

一、知识点合理分解与教学起始点的选择

材料工程基础的开设是在学生已经完成高等数学、普通物理、基础化学，同时基本上完成物理化学的学习基础上开始讲授的。最好能够同时或前期完成化工机械、自动控制等辅助课程。但是，由于高等教育中，各个科目分块教学，之后便不再重复，很多学生对一年级、二年级学过的数学、物理知识遗忘比较多，因此，对这部分知识点需要进行热身性回顾。比如在间歇蒸馏计算教学中，可以先对变分法求解微分方程进行回顾，之后再使用其求解间歇蒸馏的物料衡算，就会取得较好的教学效果。另外对于部分机械、自动控制方面的知识可以适当做延伸，比如皮托管一节可以结合前边流体计算讨论如何实现远程控制，使学生能够学以致用。

在认识实习与实验环节引领学生回到课本的具体章节，让学生回忆课本上的讲述内容与求解方法，进而讨论具体的应用例，将具体的事物、设备还原为理论问题。这个过程可以较好地训练学生的学习—应用，现实问题—理论学习的相互转化能力。

二、根据学生的生活阅历选择应用举例

材料工程基础是一门与实践密切结合的课程，因此在课堂教学中合适地应用例子不仅能够吸引学生的注意力，而且能够帮助他们消化知识点。但是，当今是一个高速发展的、充满变革的社会，学生的生活阅历与十几年前差别巨大，应用例子应该与时俱进才能起到较好的教学效果。比如风机一节，二三十年前曾经用过的手摇风箱大部分学生都没有见过，甚至没有听说过，如果选用电风扇作为例子，学生就熟悉多了。

三、根据教学受众的接受水平确定教学方法

教学中，可以从日常生活举例开始，采用探究式教学把学生的思维引入教学内容。当教学中遇到比较抽象的概念时，可以采用类比式教学法，将学生未知的研究对象与己熟知的研究对象或看得见的模型相比较，来理解未知的对象，开拓思路，帮助理解。多采用归纳式教学法，开始上课时与下课前，要重复一遍教学重点内容。

知识的保持是指学习者对领会阶段所获得的知识持久记忆过程，而知识巩固的实质就是记忆。记忆包括“记”与“忆”两个方面，“记”体现在识记和保持上，“忆”体现在再认和回忆上[8]。

材料工程基础公式多，大多数公式都有适用范围，学生对公式的记忆有很大的抵触性。在记忆中，首先简化公式系统，比如流体输送部分，核心公式就是三个：

流体稳定流动过程中的机械能衡算式：

由一大堆公式简化为三个，会激起学生的记忆兴趣。同时，在每节课上，用几分钟去重复前边的内容，特别是公式及其适用条件、如何变形。一般3到5次课的重复学生大多可以完成再认，一个学期下来，能达到较好的记忆效果。通过合理布置习题，就能够较好地掌握知识点。

我們的学生相对领悟能力较弱，在课堂教学语言中应当尽量多用陈述句，直接让学生明白教师的讲述内容，少量使用设问句，让学生有思考的空间，尽量不用疑问句。

参考文献：

[1]张进.谈三本《化工原理》的教学方法[J].广东化工，2011，38（10）：206，170.

[2]B.R.Young，H.W.Yarranton，C.T.Bellehumeur and W.Y.Svrcek.An Experimental Design Approach to Chemical Engineering Unit Operations Laboratories[J].Trans Icheme，Part D，Education For Chemical Engineers，2006，1：16-22.

[3]师海雄，张伏龙，牛腾，等.高职高专化工原理课程教学改革的探讨[J].甘肃联合大学学报（自然科学版），2011，25（6）：117-119.

[4]曾小兰，王红军，陈慧娟.化工原理课程教学方法的实践与探讨[J].广东化工，2011，38（12）：167-168.

[5]刘泽，张香兰，雷泽，等.《化工原理》课程双语教学的实践与思考[J].化工时刊，2011，25（12）：57-58.

[6]郝庆兰，王洪泰，张建伟.谈化工原理课程中多种教学方法的运用[J].教育教学论坛，2011，（31）：156-158.

[7]朱宪荣，佟白.化工原理课教学方式的改革与探索[J].化工高等教育，2014，（5）：32-34.

[8]朱文彬，赵淑文.高等教育心理学[M].北京：北京首都师范大学出版社，2008.