第１９期 陈桂娥，等：化工原理系列课程教学改革的探索与实践 ・１２５・ 化工原理系列课程教学改革的探索与实践 陈桂娥，顾静芳，石 勇，俞俊，徐孙杰 （上海应用技术学院化学与环境工程学院，上海２０１４１８） 摘要：化工原理系列课程主要包含了化工原理、化工原理实验及化工原理仿真实习，该系列课程是我校化工及邻近专业的主要技 术基础课。这一系列课程的教学水平，对培养化工类专业学生的化工专业素质和工程能力起着重要作用。本文从课程建设与教 学改革的重要性、课程教学具体设计方案、考核方式及成绩评定等方面介绍了我院在化工原理系列课程教学改革中的探索与 实践。 关键词：化工原理；工程能力；教学改革 中图分类号：Ｇ６４２．０ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１５）１９－０１２５一ｏ２ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ Ｔｅａｃｈｉｎｇ Ｒｅｆｏｒｍ ｏｆ Ｓｅｒｉｅｓ Ｃｏｕｒｓｅｓ Ｂａｓｅｄ ． ｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ Ｃｈｅｎ 台，Ｇｕ Ｊｉｎｇｆａｎｇ，Ｓｈｉ ｙ０ ，Ｙｕ Ｊｕｎ，Ｘｕ Ｓｕｎｊｉｅ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｌａ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｉｎｓｉｔｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１４１８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｅｉｒｅｓ ｃｏｎｒｓｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ ｐｒｉｎｅｉｐｌｅｓ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｔｈｅ ｐｒｉｍａｒｉｌｙ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｃｏｕｒｓｅｓ ｆｏｒ ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ ｓｉｍｉｌａｒ ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅｓ ｉｎ ｏｕｒ ｓｃｈｏｏ１．Ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ ｓｉｍｉｌａｒ ｄｉｓｅｉｐｌｉｎｅｓ，ｔｈｅ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｃｏｕｒｓｅｓ ｐｌａｙｓ ａ ｖｉｔａｌ ｒｏｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｏｆ ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｅｎｇｉｎｅｅｆｎｇ ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｗｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｒｅｆｏｒｍ ｏｆ ｓｅｒｉｅｓ ｃｏｕｒｓｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，ｗｈｉｃｈ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｔｈｅ ｉｍｐｏ￣ａｎｃｅ ｏｆ ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｒｅｆｏｒｍ，ｓｐｅｃｉｉｆｃ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ ｔｅａｃｈｉｎｇ，ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ，ｅｔｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ；ｔｅａｃｈｉｎｇ ｒｅｆｏｒｍ 《化工原理》课程是化工、制药、生物、食品、环境、轻化工 养模式的本职任务。课程建设和教学改革的水平决定了课 程等专业的必修技术基础课，在整个教学计划中起着从基础 程的教学质量，而课程的教学质量则决定了学校的人才培养 到专业的过渡作用。它研究化工、制药、生物、食品、轻化工 质量。 程等生产中所涉及单元操作的基本原理、过程计算及设备构 对于《化工原理》这门课程，学生普遍反映该课程较难。 造 在培养学生工程概念，提高学生工程能力等方面起着关 一方面，是由《化工原理》课程自身的特点所决定的；另一方 键作用 一 。 面，由于该课程的教学过程中常常伴随着较多的公式、计算， 由于化工原理是一门理论与实践兼备的课程，传统的课 需要学生具备扎实的数学基础，若学生的数学基础薄弱则他 堂教学较难获得理想的教学效果。相关国内外的教育工作 们的学习兴趣很难被提升，通常不愿再花精力去钻研。因 者一直努力在对化工原理教学方法和模式进行改革。而针 此，对《化工原理》课程的建设与改革，提高学生的学习兴趣 对中国的高等教育现状和学生特点，教学工作中我们应加强 尤为重要。作为课程的教师，如何把握课程特点，使学生在 综合分析及解决问题能力的培养，重点提高学生的工程素 有限的学时内学好这门课程就显得尤为重要。 质，加强锻炼学生的工程设计能力、工程实践能力及工程创 ２课程教学具体设计方案（包含授课方式、训练方 新能力，强化实践与工程应用教学体系，提高学生的工程实 式和评价方式） 践能力和培养学生的工程创新意识。 在授课方面，我们采用多种教学方式并举，如启发式、探 ｌ 课程建设和教学改革的必要性 究式、讨论式、案例式、参与式、小班制等，以突出学生的主体 人才培养是大学的根本任务，而教学工作则是其核心环 地位。 节。课程建设和教学改革作为教学的核心，也自然成为了学 启发式教学的方式主要包括加强课堂研讨、布置读书报 校改革的关键，成为了左右人才培养质量的生命线。课程涵 告等，这一方式可以提高学生的工程能力、综合能力和创新 盖了一所学校所有的教学活动。作为一所高校，课程建设， 能力。在教授时，老师不再机械性的照本宣科，而是例举化 结合相应的师资建设、教材建设、专业建设及实训基地建设 工生产中的实例，介绍其中所涉及的单元操作（如精馏、吸 都是其不可缺少的基础建设。它们不仅是实施和创新高校 收、传热等），说明其中所运用的化工原理，所用典型设备的 人才培养模式的主要内涵，而且也成为了实施和创新人才培 结构、相关的定律及设计计算，激发学生对单元操作的学习 收稿日期：２０１５—０７—２５ 作者简介：陈桂娥（１９６５一），女，博士，副教授，研究方向：化工分离。 山・东化工 １２６・ ＳＨＡＮＤＯＮＧ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳ ｎ Ｙ 神，也可以提高学生的学习积极性。 ２０１５年第４４卷 兴趣。同时，教师将生活中的实际现象和问题与书本中的理 论知识相联系，帮助学生理解抽象的概念 Ｊ。例如，在讲解 ４成绩评定和考核 取缔了单一以试卷评价为主的考核形式，考评过程中加 入了对综合能力和素质的考量，建立了多元的考核学生制 度，综合考虑了学生的知识水平、能力发展、及人格素质。 考试方法的革新：试卷由原来单一的客观题变为客观和 综合两部分。客观题部分着重对学生知识掌握情况的考核， 主要沿用是非题、选择题和填空题等形式；综合题侧重考核 学生的综合、创新能力，主要采用开放式的分析推导题进行 流体流动中层流和湍流的概念时，可以让学生回忆水房中水 龙头开的大小不同所产生的水流变化情况。充分采用多媒 体课件进行教学，这样在固定的时间内可以增加课堂容量。 由于化工原理课程内容涵盖了各种化工设备，但学生又没有 实际工作经验，因此对大多的化工设备没有感性认识，很难 掌握设备的结构、操作原理及物流内部动态等内容。如果在 教学过程中教师能充分利用多媒体手段，通过Ｆｌａｓｈ动画、化 工仿真及工厂实际操作录像等教学形式，可以使教学图文并 茂、动静结合，形象逼真地展示设备内部结构及物流动态。 考量。 课程成绩的评定：期末考试成绩占７０％，期中考试成绩 这样的教学方法活跃了课堂气氛，丰富了课堂内容，加深了 学生对知识点的记忆和理解 Ｊ。 合理利用师资，采用团队教学。在教学团队中各成员合 理分工协作，每位成员完成自己最擅长的部分。 通过开设化工原理实验课程及化工原理仿真实习课程 来锻练学生的综合实践能力，这其中包括了认知能力、动手 能力、表达能力、工程实践能力等。 开设化工原理实验课程的主要目的是培养学生解决工 程实际问题的能力，也是提高学生动手能力的不二选择。同 时，工程实验是一项技术工作，其本身也是一门重要的技术 学科，有其特有的属性。因此为了强化实践教学环节，实验 课单独设课，从实际问题出发，引出问题，分析过程，提炼工 程观点和研究方法，以加深、强化学生对基本概念或理论的 理解。在实验过程中，我们以“基础讲解一学生预设计实验 一教师指导一学生分组训练”或“发现问题一学生交流一教 师指导”的模式进行专项实验训练，这使学生在掌握基础知 识、基本操作的同时，也加强了学生与学生、学生与老师之间 的交流，让学生在动手能力、表达能力、交流能力等各方面都 有一定的提升。 同时将计算机仿真技术、数字化软件训练单独设为一定 学时的化工原理仿真实习课程。将现代化教学手段引人化 工原理实践教学，在实际生产操作的基础上，设计模拟软件， 让学生分组分工，以计算机模拟的形式对各项单元进行实际 化工生产操作训练，培养或考察他们灵活运用所学知识解决 实际问题的能力，尤其是合作及创新能力 。 此外，我们增设了一门习题课，一方面加深学生对所学 理论知识的理解和掌握，另一方面可以达到训练和提高学生 解决实际工程问题的能力。通过此教学鼓励学生从不同角 度分析问题，或提出新的解题思路。除了紧张的课程之外， 我们每学期都会组织１—２次的教学专题讲座，拓展学生知 识面，提高学生的专业学习兴趣。 ３综合素质 培养学生的综合素质方面，我们采取校内立项资助、申 报市级科研课题等形式，发动和鼓励广大学生参与科研实践 和创新活动，开发学生的创造性。选拔学习成绩优秀，实践 能力强或喜爱科研的学生加入相应课题组，参与科研实践和 创新。一般安排２—３名学生加人一个课题组，由课题组的 老师进行指导，要求学生在完成拟定的课题任务后得到一定 的科技创新成果，并撰写论文。学校会对优秀的科技创新成 果（或论文）进行评选。这种方式不仅培养了学生的钻研精 占２０％，参与讲座、科研实践和创新活动、读书报告等 占１０％。 在试题中会有多道自主问答题以启发学生的思维、创新 性。通过这种方式，不完全靠成绩，让学生的各方面素质都 体现出来，给学生充分的创新空间。 化工原理实验的评价：以平时的实验预习、实验操作、实 验报告为依据作出综合考评；化工原理实验报告包括实验预 习报告、实验数据记录和处理、实验过程分析等。 教学环境：课堂、多媒体，实验室。 化工原理仿真操作：学生通过计算机软件虚拟操作，加 深了对化工单元操作过程原理的理解，以及设备操作中的注 意事项，学生对此有很高的兴趣。评分标准：理论与操作相 结合，平时３０％，操作３０％，考核４０％。 ５课程教学改革的预期教学效果 （１）使学生的学习积极性得到提高； （２）提高本科生理论结合实际的能力； （３）使学生的应用能力得到提高； （４）教师的教学手段得到优化。 ６总结 化工原理是一门重要的专业技术基础课，教师应当结合 课程特点，根据不同的学生层次和专业特点，合理组织教学 内容，强调理论联系实际，加强实物教学和演仿真教学，提高 教学效率与效果，激发学生的学习兴趣，使学生学习由被动 变为主动，提高本科的教学质量。 参考文献 ［１］谭天恩，窦梅，周明华．化工原理（上，下册）［Ｍ］．北 京：化学工业出版社，２００６． ［２］李殿宅．化工原理［Ｍ］．大连：大连理工大学出版 社，２００５． ［３］董雪茹，强黎明，赵龙涛，等．化工原理课程理论教学的 研究［Ｊ］．广东化工，２００９，３６（１２）：１８３—１８４． ［４］胡秀华．化工原理多媒体教学的实践与思考［Ｊ］．高师 理科学刊，２００６，６（４）：１０５—１０７． ［５］胡章文，张翠歌，李芳．化工原理实验教学创新与实践 ［Ｊ］．中国现代教育装备，２００９（１５）：６８—７Ｏ． （本文文献格式：陈桂娥．顾静芳。石 勇。等．化工原理系列 课程教学改革的探索与实践［Ｊ］．山东化工，２０１５，４４（１９）： １２５—１２６．）
