化工原理课堂教学探索与实践

张钰 李超 杨性坤

摘要本文对化工原理课堂教学进行了探索与实践，提出要讲好化工原理课程，教师应对教材内容进行合理调整、删减和增添，明确每次课每个章节的教学目标，合理分配时间，用灵活多变的教学方法、生动富有感染力的语言把繁杂零碎的知识点变成一个逻辑关系紧密相连的完整的科学的知识体系，使学生始终保持极高的学习热情和积极性，是提高化工原理课堂教学效果的有效途径。

关键词 化工原理 课堂教学 实践 探索

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.14.044

Exploration and Practice in Teaching Process of the Principles of Chemical Engineering

ZHANG Yu， LI Chao， YANG Xingkun

（College of Chemistry and Chemical Engineering， Xinyang Normal University， Xinyang， Henan 464000）

AbstractThis paper explores and practices the classroom teaching of principles of chemical engineering，and proposes that teachers should reasonably adjust， delete and add the contents of teaching materials， clarify the teaching objectives of each chapter in each class， reasonably allocate time， and use flexible teaching methods The vivid and infectious language turns the complicated and fragmentary knowledge points into a complete and scientific knowledge system closely connected with logical relationship， which makes students always maintain high learning enthusiasm and enthusiasm. It is an effective way to improve the classroom teaching effect of chemical engineering principles.

Keywordsthe principle of chemical engineering； classroom teaching； practice； explore

0引言

化工原理課程是化工类、化学材料类等工科专业必修的一门专业基础课程，解决化工生产过程中单元操作原理和设备的选型和构造等，被誉为由化学实验学科到化工生产之间联系的桥梁。[1]学生在学习完高等数学、工程数学、物理学和有关化学知识课程之后学习化工原理课程，为后续的化学反应工程、化工分离工程、化工设计、化工机械与仪表、化学工艺学等专业课程的学习奠定基础。它也是化工类研究生招生的必考课程，可见其在相关专业中的地位与作用。然而，化工原理课程具有教学内容多而繁杂、知识面宽、交叉知识难度大等特点，故而教师的教和学生的学都相当困难。[2，3]因此，怎样教好化工原理课程，是摆在我们面前的一个重要课题，本文就化工原理课程课堂教学进行有益探索和尝试。

1精心讲好绪论引燃学生学习热情

讲好绪论对于教好化工原理课程至关重要。第一次上课时，教师要先作自我介绍，拉近学生的距离。然后再去讲解课程内容和任务以及学习目标等。由于每个人的授课特点不同，为使学生尽快适应教师的教学方式，使教与学能够更好互融，自我介绍时，一定要讲明自己的授课特点和学习的一些要求等，如作者上课时语言一般不重复、语速基本一致，放慢速度并多次重复的，表明该知识点很重要且书本上并没有，是要求学生做笔记的，课堂上不再提醒；另外，一章内容里可能有几十个甚至上百个公式，学生学习起来很不方便，不太容易记住，在课件上会把很重要并要求掌握的公式加上边框。本课程的主要内容就是化工生产中的“单元操作”问题，一定要让学生牢牢掌握此概念，研究问题的方法一是理论分析法，二是半经验法即模型法；解决问题最常用方法是“物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率以及技术经济观点分析”等，这是单元操作中物理量定量关系计算、过程优化、工艺条件和设备选择的基础，必须重点强调；另外还要强调本课程的地位与作用，与前后课程的关系，在本专业中的地位，在学生的职业发展中的作用等；同时还要通过实例说明本课程可以解决哪些生产实际问题，以提高学生的学习兴趣，引燃学生学习热情。

2明确课堂教学目标提高课堂实效

一般来说，每次课的开始都要回顾上次课的内容，导入本次课的知识，既能巩固旧知，又能和新知建立联系。在此只要把上次课的重点知识点到即可，没有必要详细讲一遍，并使学生明确本次课要讨论的内容和要解决的问题，最多不超过5分钟。如：上次课我们学习了传热概念、传热作用、工业上常用的换热方式，以及传热的三种基本方式等。那么，不同材料的导热能力如何区分，不同壁面的导热速率又如何计算呢，本次课就来讨论这些内容。再如，上次我们学习了传导传热过程速率的计算问题，得到了平面壁和圆筒壁稳态传导传热速率的计算式，由此可计算传导传热速率、壁面温度（温差）和保温层厚度等，而在化工生产中，遇到的大部分是流体，传热的方式是对流传热，那么对流传热有哪些影响因素，如何计算对流传热的速率呢？今天的课就来讨论这些问题。

同样地讲好每一章的概述对于完成该章教学目标也至关重要，一般来说概述部分是该章的一个总概括，包括基本概念、基本理论与方法等，而大家在制作课件时大多数要写上本章教学目标、重难点、主要内容等。教学目标可在上课前打开课件，让学生看一下有个初步了解即可，没必要在上课时念一遍，主要内容介绍时切忌逐节介绍，而应把握概述精髓，激发学生对新知识的向往。如在讲传热一章概述时，可以讲大家知道很多化工生产过程中需要提供或者移走热量，我们把热量交换的过程称为传热，那么传热有什么作用、以什么方式进行，传热的快慢如何表示，传热的机理是什么，怎样计算传热量，如何选择传热设备，怎样强化传热过程等，本章就来讨论这些问题。

3巧妙设计板书巩固课堂教学效果

板书在课堂教学中必不可少，不管是在传统课堂中，还是在现代智慧课堂中。板书一般分为主板书和副板书。主板书用来列本节课的提纲，也可做思维导图。下课后学生可从主板书了解本节课的主要内容，便于学生复习巩固课堂知识，提升课堂教学效果。主板书不能用来书写复习旧课的内容，也不能写教学目标和教学要求等。副板书起到辅助教学作用，比如说授课过程中的重点词语、概念、和过程推导演算等，有助于学生了解所讲内容的来龙去脉，可以即写即擦。但是不能为了板书而板书，有时可以把关键词标记在ppt上，也可以视为板书。是否需要板书，要根据实际情况。总之，板书是为了让学生对知识的脉络更加清晰。

4语言要生动教学方法要灵活

课堂教学是教师传授知识的重要平台，教师要用巧妙的语言、灵活的方法、丰富的知识来吸引学生，调动学生学习的积极性，引导学生主动学习，提升课堂教学效果。

4.1努力提高语言技巧

语言表达能力是教师最重要的基本功，教师应努力提高自己的语言技巧。授课时，吐字要清晰，声音要洪亮，有穿透力。语速要适中，对于重点和难点内容，要尽可能放慢，便于学生思考。语调要有节奏，抑扬顿挫，有轻重缓急。设问时语调要有变化，如：讲某种施工技术时，问这种技术有什么优点呢？他们之间有什么联系呢？如何解决这些问题呢？语句的后半句声音要抬高，然后要有所停顿，以吸引学生，引起学生主动思考。

4.2灵活的教学方法可事半功倍

根据课程性质和内容不同，可采用灵活多变的教学方法，来达到预期的教学效果。教学方法可以是提问、展示实物或模型、课堂讨论、让学生练习，也可以放视频、讲授等。无论采用何种方法，教师要做好充分准备，把握好时间和度。因化工原理是一门实践性较强的课程，教师讲完理论后，要让学生通过练习掌握相关内容。进行练习时，教师一定要讲清楚练习目的，练习方法，有哪些途径可以解决相关问题，并及时跟踪辅导。采用提问的方法，可以引起学生重视和思考，并检验学生对知识的掌握和理解情况，但是提问不可过多，不能失去了教师的主导地位。类比分析的方法，可以让学生举一反三，降低学习和记忆的难度，如讲设备性能时，引导学生分析这些设备用来干什么、有什么要求，这是描述他们性能的出发点，掌握此要领，相关问题都可迎刃而解，如分析离心泵和旋风除尘器性能参数：生产能力（送液能力，气体处理量），扬程、轴功率、效率和除尘效率、压强降等；在讲设备构造时，注意介绍其基本构造、作用和优缺点，为弥补其不足，就研制出了各种改进型型号，以培养其发现问题和解决问题能力，如讲离心泵构造时，先介绍敞开式构造及优缺点，然后引出半闭式、闭式、双吸式、多级式离心泵；与此对应旋风除尘器也有标准型、CLT/A型（具有倾斜螺旋面进口的旋风分离器）、CLP型（用蜗壳式进气口，进气口位置低且带有旁路分离室）、CLK型（扩散型）等构造，以弥补标准型设备的不足。

启发诱导的方法是最有效的教学方法之一，很多工程施工类、材料类课程内容都比較多，知识点零碎，采用平铺直叙的方法介绍，学生能够理解但很难掌握，若采用启发诱导的方法，[4]学生就可以触类旁通，掌握了学习要领，很多问题都可迎刃而解。如学习对流传热系数的影响因素，引导学生分析这是流体在壁面上流动时所发生的传热过程，因此，可以轻而易举地想到流体的性质、流动参数、流动类型、引起流动的原因、温差、壁面形状和尺寸等，都对过程产生一定影响。再比如，讲解对流干燥的影响因素时，紧紧抓住这个过程的实质是热流体通过固体物料时的热质传递过程，因此，热流体（介质）的性质、流动状态、温差、固体物料性质与放置方式、两者的接触方式等都会对过程产生影响，这些知识自然而然就可掌握了。

5合理组织精选内容增强知识系统性

授课可以依托教材，但不要受教材制约，不要面面俱到，照本宣科，对教材内容次序可做适当调整，也可对教材内容进行适当删减和增添；教材在编写时通过章节序号来安排一个个知识点，教师授课时就要用合适的语言把上下知识联系起来，增强知识的系统性，切不可把每个知识点孤立起来讲授；在课时分配时，要考虑知识的难易程度和重要程度，可以让学生自学、也可略讲，该详讲的一定要详讲。如在流体流动一章中，教材中把密度、粘度、压力编排在一起，按照这个顺序很难讲授，因为粘度只有在流体流动时才能体现出来，所以把它放在流体动力学部分讲授是顺理成章的；再比如传热一章中，引出对流传热概念后，教材中安排传热过程计算内容，而后才是对流传热过程分析、对流传热系数的计算，这样就把内容给分割开来了。如果按照传热机理（热传导、对流传热、热辐射）、传热过程计算、传热设备与过程强化顺序讲授，知识的主线就比较清晰，系统性得到增强。另外多媒体的应用要恰当，一定要注意它只是教学辅助手段，它具有很大的优越性，[5]但绝不能让多媒体主导教学，牵着自己鼻子走，一定要坚持教师的个性与特色。

6结论

化工原理课程在化工类专业中有着举足轻重的地位，要讲好化工原理课程，教师必须能轻松驾驭教材知识体系，熟练掌握全课程内容，能够对教材内容进行合理调整、删减和增添，明确每次课每个章节的教学目标，合理分配时间，提高课堂效率，用灵活多变的教学方法、生动富有感染力的语言把繁杂零碎的知识点变成一个逻辑关系紧密相连的完整的科学的知识体系，以饱满的精神状态讲好每个知识点，使学生始终保持极高的学习热情和积极性，对化工原理教学都是至关重要的。

基金项目：2019年河南省高等教师教育教学改革研究与实践立项项目（2019SJGLX352）；2020年度河南省教师教育课程改革研究项目（2020-JSJYYB-038）

参考文献

[1]廖益强，卢泽湘，王雪芳，等.应用人才培养下的化工原理课程教学改革[J].教育现代化，2019，（74）：28-29.

[2]侯三英，阳鹏飞，王宏青，等.矿物加工工程专业化工原理课程的教学改革[J].广东化工，2019，46（406）：126，123.

[3]谢高艺，马春平，刘莹.以培养应用型人才为导向的化工原理课程教学改革[J].教育教学论坛，2019，（9）：125-127.

[4]朱国华，俞红梅，单佳慧，等.化工原理课程改革与探索实践[J].广东化工，2019，46（406）：130-131.

[5]刘晓桓.多媒体教学在化工原理课堂上的应用[J].云南化工， 2019，46（10）：191-192.