时间:2023-03-10 14:55:15
序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇化工原理教学范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
刘秀军,(1963.10-),男,河北,天津工业大学环境与化学工程学院,研究方向:化学工程。
管山,(1969.11-),男,天津,天津工业大学环境与化学工程学院,研究方向:化学工程。
卢素敏,(1967.07-),女,河北,天津工业大学环境与化学工程学院,研究方向:化学工程。
郭玉高,(1976.04-),男,河北,天津工业大学环境与化学工程学院,研究方向:化学工程。
卞希慧,(1983.11-),女,山东,天津工业大学环境与化学工程学院,研究方向:化学工程。
摘要:《化工原理》普通高校化工及相关专业的重要专业基础课,通过长期教学实践,从培养学生兴趣、利用多媒体教学、加强实验教学等角度探讨提高化工原理教学效果的方法与途径。
关键词:化工原理;课程教学
《化工原理》是高等院校化工、制药、材料和环境专业的一门必修专业基础课,也是很多高校的考研课程。《化工原理》课程多在大二春季学期后开设。在这个阶段,学生们已经系统学习了高等数学、大学物理以及无机化学、有机化学、物理化学和分析化学等基础知识。而化工原理的主要内容是利用数学、物理和化学等自然科学原理,研究和总结实际化工过程中的客观规律,并运用规律进行过程设计、工艺计算、设备的构造和选型等。从培养化工工程师的角度来看,化工原理在自然科学和解决化工实际工程问题间起着承上启下的关键作用。从多年的教学实践和学生的反馈来看,特别是对于初学者,化工原理公式繁多,理论抽象,枯燥、难于理解,即使学完原理,做题还是摸不到头脑。.如何利用有限的学时,提高教学效果,是值得探讨的问题[1-3]。笔者从自身的教学实践出发,谈谈提高化工原理教学效果的体会。
1. 激发和培养学生的学习兴趣
“兴趣才是最好的老师”是爱因斯坦的名言。兴趣,是认知需要的心理表现,是人对某些事物优先给予注意,是带有积极情绪色彩的认识倾向,兴趣可分为直接兴趣和间接兴趣。化工原理是一门实践性很强的课程,不但与化工生产而且和很多生活中的实例密切相关。教学过程中,可以从这些生活实例出发,培养学生的直接兴趣和间接兴趣,激发学生学习热情,形成学生的主动学习。学习过程中,由于学生对生活实例比较熟悉,可采用讨论式教学法。在问和答的过程中,可有效强化师生的互动作用,使师生共处在动态合作的教学环境中,教学信息的传递和反馈得以及时进行。随着讨论问题的深入并不断的解决的过程,可以充分调动学生的积极思维活动,提高学生提出问题、分析问题、解决问题的能力,可以极大地增强学生学好化工原理的信心和提高学生的学习兴趣。
2. 合理的使用多媒体技术
当今社会的信息化速度日趋加快,随着教育改革的不断深化,化工原理教学已经离不开多媒体课件。学生在获取知识的过程中,由于同学们的阅历、理解力等方面的原因,很多化工设备学生们从未接触过进而增加了理解的难度,例如板式精馏塔和填料吸收塔的主要部件和附件。对设备流程的不理解,也导致了对原理概念感觉抽象而难以理解。采用多媒体技术授课,教师可以从黑板的局限中解脱出来,全面照顾每一位学生。它以其直观的画面、形象的声音,使抽象的内容变得直观形象,能帮助学生更好地突破学习中的难点。多媒体能直观形象地表达动态的过程,教师和学生处于主动的人机对话的学习状态,易于唤起学生的学习兴趣。多媒体技术的超级连接和随意置换使教师可以灵活控制前后内容之间的衔接,既可单独讲解某个知识点,又可串起来前后连贯学习,使学生获得连贯、系统知识。在教学实践中发现,由于化工原理课程公式多的特点,如果一味的采用多媒体课件,学生的理解速度很难跟上公式播放的速度,导致学生对讲授内容注意力下降,甚至放弃听讲。因此多媒体教学作为一种较新的教学模式,也有它的不足。在实际教学过程中板书和多媒体要相辅相成,发挥各自的长处,相得益彰才能收到较好的教学效果。
3. 注重实验教学环节
实验教学是教学过程中重要的一环。通过对实验设备的认知与操作,学生不但可以深入了解课上所学的理论内容,而且对工程实践中如何实现原理有更深刻的认识,这对培养学生解决工程问题思维大有裨益。此外,通过实验,可以强化化工设备的操作方法。例如离心泵和旋涡泵的操作和流量调节各有什么样的特点。这些设备的操作和条件对化工类专业同学的职业发展,是十分重要的。在教学过程中发现,很多的化工教学实验装置已经是高度集成的装置,有的装置甚至已经实现了实验数据的实时自动采集。有的同学也反映,化工原理实验就是按照老师的指示,动某个阀门,记录相应的数据,整个过程比较枯燥。这对化工原理教师提出了更高的要求。在指导实验过程中,要严格要求学生的实验预习、实验操作以及实验数据的处理过程,在实验过程中强化学生对实验流程,设备结构的认知和了解,强化对实验中各种现象的观察和记录,养成良好的实验习惯。在期末考核过程中,增加对实验部分的考核,从课程管理的角度引导学生重视实验,从而提高整个课程的教学效果。
以上总结的是我们化工原理教学中的几点实践经验。通过以上环节的实施,我们认为可以培养学生主动思考习惯以及应用知识的实践意识。这几个环节具有内在的统一性,在教学实践中认真实行这些环节,并不断拓新,以期使化工原理课程的教学效果更上一层楼。(作者单位:天津工业大学环境与化学工程学院)
参考文献:
[1]曾嵘,鲁德平,杨世芳. 化工原理理论教学改革的思路与措施[J]. 高教论坛,2007, 1, 43-44.
【中图分类号】 G40-034 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)09-0228-02
所谓模式化教学指的是围绕教学所组织的一切活动都是按照一定规范、根据某一程式、在一定的模式下进行的。比如模式化授课就是老师在课堂上讲、学生坐在下面听;模式化学习就是学生听课、看课本,然后做作业;模式化考试就是出一张有标准答案和评分标准的考卷,让学生在规定的时间内独立完成,然后根据评分标准阅卷,对学生的学习效果进行评定。模式化教育的特点是统一化,包括统一的教学目标,统一的教学大纲、统一的教学计划、统一的课程安排、统一的教材和教学方法、统一的考试制度与评价体系等。这种统一化的模式使教育具有基础性、系统性、规范性、高效性和公平性等特性[1]。模式化教育对于中小学可能行之有效,但并不适用于高等教育,这时因为高等教育所传授的知识具有广延性、拓展性和探索性等特点。高等教育的对象是具有独立思维能力和心智相对成熟的大学生,高度教育的目标是培养创新性、开拓性和独立性的专业人才[2],因此统一的规范、标准化的教学、单一化的学习方式不适合大学教育。
以化工原理教学为例,化工原理是化学工程专业最重要的一门专业基础课,也是化学工程、生物工程、环境工程等专业的必修课之一。该课程最突出的特点就是工程性强、实践性强,但知识结构松散,不便于系统学习。用该课程所学到的理论知识解决实际问题时存在着很多不确定性,很多过程需要近似计算,甚至很多计算时用到的参数都需要估计。而经过了多年模式化教育的大学生对这门课程普遍很不适应,无法理解对于一个具体的实际问题为什么得不到一个标准的答案,对未知参数的估计更是无从谈起。这说明对于这门课程不能采用传统的模式化教学,要想使学生学好这门课程,以达到学以致用,并最终树立起工程观念的目的,就必须在教学过程中进行去模式化研究。
根据化工原理课程特点,结合作者多年的化工原理课程教学经验,对这门课程进行去模式化实践可以从以下几个方面进行:
一、改革授课方式,变老师在上面讲、学生在下面听为学生在上面讲、老师在下面听,激发学生自主学习的积极性。
传统的教学模式是老师在讲台上讲,学生坐在下面听。这种单一的教学模式很容易引起学生的听觉疲劳,即使是学生感兴趣的内容也很难坚持一堂课不走神,更不用说要长年累月坚持认真听讲了。事实上,绝大多数的大学课程都是枯燥、生涩、抽象并难于理解的,因此单纯的这种填鸭式教学必然不可能获得良好的教学效果,因为学生至始至终都是处在一个被动地接受知识的状态。如果能够改变这种状态,让学生由被动地接受知识变为主动地汲取知识,学习效果就会大大提高,从而达到事半功倍的效果。一个行之有效的方法是让学生到讲台上讲,老师在课下听。这其中会遇到一些困难,比如由于中国学生普遍都比较害羞、自信心不足,不敢或不好意思到讲台上讲,或者因为学生学习能力差、课本知识难度大而不能到讲台上去讲。这就需要老师一方面加强劝说和引导,帮助他们克服心理障碍,鼓励学生大胆地上台去讲,必要时可以通过平时成绩加分等手段激发学生上讲台的积极性;另一方面,老师要选择一些比较简单、易于理解的内容让学生讲,并将课件或讲稿做得简单明了、通俗易懂,在上课之前提前将课件发给学生自学。当然,对于比较复杂的内容仍需老师在课上讲解。在学生讲解之后,老师只需要对学生讲的不正确的地方加以纠正,并询问其他学生是否理解,不宜对学生的讲解进行评价,以免挫伤学生上台的积极性。
二、改革学习方式,变上课听讲+课后做作业为课前布置作业+课上讨论+课后协作完成,激发学生学习的主动性和创造性。
传统的学习模式是学生在课堂上听老师讲,然后课下照着例题做作业。这样培养出来的学生只会做作业,而不会解决实际问题。学生学习知识的目的是学以致用,但是要活学活用,而不是照猫画虎、生搬硬套。要解决这个问题就要从布置作业方面下功夫。个人认为布置作业不能布置课后习题,因为课后习题都是跟课本中的例题相关的,基本上都是一个解题模式、一样的求解思路。作为课后作业实际上应该在课前来布置,因为课前布置了作业,学生在上课时学习就有了针对性,而且知道了可以用哪方面的知识来解决哪一类问题,即学生的学习是“有备而来”的。另外,所布置的作业应该有一定的难度,需要学生调动起所需的知识创造性地去解决问题,而不是去根据已知条件去求解问题。比如,在学习《化工原理》传热章节时,已知冷热流体的进出口温度和流率,让学生通过计算选择一款换热器。流体物性数据、流动方式、换热器的型号和尺寸均需要由学生自行查找和选择,而不是把所有条件都给清楚了,让学生计算换热面积那么简单。这类作业一般难度偏大,学生一开始可能无从下手,这就需要老师给予适当的提示。另外,这类问题没有标准答案,选择不同的流动方式或不同型号的换热器都会有不同的结果,这就需要在课堂上进行充分的讨论和比较,同时老师也要进行必要的指点,同时也促使了学生创造性地得出不同的解决方案。最后,这类作业由于难度比较大,单个学生可能无法完成,需要学生协作完成,这样还培养了学生的团队精神。
三、改革考核方式,变一卷定成绩为卷面考试+课堂表现+课后作业完成情况+出勤等多要素综合起来对学生学习情况进行评定。
传统的考核模式就是出一份试卷,让学生在规定的时间内完成,然后根据标准答案批改试卷,据此给出学生的成绩。这种考核模式造就了学生“一切向分看”,“分、分是命根”的思想,学生学习的动力就只剩下拿高分了,甚至仅仅只是为了60分。事实上,仅通过考卷来评定学生的成绩有失偏颇、甚至有失公允。因为现实生活中的确存在着一些学生非常善于考试,即出现所谓的“高分低能”现象以及学生考试作弊等。为此,必需要改革传统的考核模式,采用多种方式综合评定学生的成绩,如课堂表现(比如是否积极回答问题、是否积极上讲台等等)、作业完成情况(比如能否及时正确地完成作业、求解思路是否具有创新性、是否能在解题过程中发现新问题等等)、出勤等。一般卷面考试的成绩权重不应超过50%,课堂表现和课后作业完成情况应占到40%以上,出勤占10%。当然老师也可以根据具体情况自行决定是否加入其它项目作为平时成绩,如实验、课堂纪律等等。
四、改革实验教学,变规范化的实验课程为学生自主设计实验,培养学生的主动性和动手能力。
传统的化工原理实验的教学模式是学生人手一册《化工原理实验指导书》,先由老师讲解,然后学生根据实验指导书上的操作流程一步步按程序操作,然后记录实验数据,课下处理实验数据,撰写实验报告。这种实验教学模式给学生的感觉就是循规蹈矩、按部就班,虽然也能通过实验验证课堂上所学的理论知识,深化对课本知识的理解。但遗憾的是,这种教学模式只能使学生知其然,而不能使学生知其所以然。因为学生在实验中所做的每一部操作都是规定好了的,照着指导书做就可以了,不需要动脑子去想为什么,甚至不需要动脑子去想为什么这么做就可以达到实验目的。因此,必须要改革现有的化工原理实验教学模式,抛弃所谓的实验指导书,将实验由验证性实验改为设计性或综合性实验。只告诉学生的实验目的和实验设备的功能、使用方法和注意事项,让学生自行设计实验方案、实验数据记录表格和处理方法,然后进行充分讨论,确定实验方案后,经老师指点、修改和批准后在实验室老师的指导下进行实验操作、记录实验数据,然后课下自行处理实验数据、撰写实验报告。这样的实验教学不仅锻炼了学生的动手能力,也提供了动脑的机会。
五、改革教学模式、通过网络教学开辟第二课堂。
化工原理这门课是中等职业学校化工类课程的基础,是一门典型的以单元操作为主要内容,以研究方法为主线的工程基础基础课。它的研究目的是为了让学生了解并掌握在化工生产过程中出现运用到的各单元操作方法,为工程技术和工程方法打下牢固的基础,为此,这门课必须理论结合实践。作为联系文化课和专业课的重要纽带,更应该加强对这门课程的教学,但是该课程内容抽象,公式繁杂,概念多,难度大,如何让学生更加深入地理解并掌握,就成了一个化工教学的难题。
一、修改教学计划
2000年开始,生源素质逐渐下降,学生的知识基础参差不齐,因此教师很难制定统一的教学计划,那么就需要对教学现状进行教学改革。首先,要调整基础课和专业课的比例。中职学校的学生多半基础课较差,因此,为了提高学生的综合能力,就要把基础课和专业课同时开设,并尽量减少基础课的课程,防止学生因学习理论知识的困难而产生厌学情绪,用专业课提高学生的学习兴趣。其次,就是要在课程的比例制定上,重点培养学生独立自主的学习能力,要求学生能够做到可以独立分析问题、解决问题并进行自主创造。课程倡导以能力为目的的指导思想,做到重技能、降理论、宽基础、宽专业的教学思想,在学习到理论知识的前提下还要保证充足的实践课程,加强学生的实训和动手能力,做到课程的实践性。另外,知识的应用是对各学科综合能力的体现,在实际运用中,各门知识是难以分割的,将课程系统地综合起来可以使学生形成完整的知识体系,提高学生分析问题、处理问题的能力,对社会更加了解。从小方面来说,还可以减少课程,不会出现教学内容重复的现象。
二、改革教学内容
根据修改的教学计划,制定一年级主要学习基础课,并为进行专业课的技能操作训练开始打基础,二年级全面学习基础课和专业课,三年级进行实践教学,还可以从二年级开始酌情增加小专业,这样可发挥出学生的个性,利于学生毕业后的发展。
教学内容的改革应以掌握应用为原则,确保学生学到的知识能够为以后的工作服务,学到的技能能够与职位对口,增加学生适应社会市场需求的能力。为了达到这一目标,在教材的选择上要慎重,选择理论复杂、实践技术最新的教材。一切内容的选择,都应以用人单位的需要为前提,调整教学内容,加强实用性,提高学生的综合技术能力。
三、改革教学方法
化工类课程与其他课程比有自己的特殊性,它更加重视理论知识在现实生产生活中的应用。传统的教学方式无法满足这个条件,只会给教学带来更大的困难。多媒体的应用,可以更加形象地解释抽象的知识点,用课件的方法表达出具体的化工知识,可以更加逼真、直观、生动地让学生理解教学内容,这种方法大大增强了学生对这门课程的想象力和对实际工业的感性认识。
关键词:工程教育;化工原理;教学团队
近年来,国内高等院校的招生人数不断增加,高校以往的人才培养方案可能不足以跟上时代的进步,各工程学科的人才培养方案也应随之发展、改革和创新。为全面贯彻落实科学发展观,切实把发展高等教育的重点放在提高质量上,教育部、财政部决定实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”“本科教学工程”中明确提出加强本科教学团队的建设,以提高教师教学能力为关键,加强教师培训力度,创新教师培训模式,引导高等学校建立适合该校特色的教师教学发展中心,积极开展教师培训、教学改革、研究交流、质量评估、咨询服务等各项工作,提高该校中青年教师教学能力,满足教师个性化专业化发展和人才培养特色的需要[1]。在此新形势和新任务交错的大背景下,化工原理学科作为化学工程与工艺等专业的核心课程,作为食品工程、环境工程、材料工程等多个工科专业的重要课程,对化工以及相近的学科领域都有着重要的支撑作用,为保障和提高化工原理学科的教学质量,化工原理教学团队的建设一项也应提上议程。
1教学团队建设的初衷和目的
经过分析观察培养对象的特点,发现我校学生大多数理论知识掌握得不太好,基础也较为薄弱,且自律性不强、自觉性也不高,在一些重点难点上常常都是浅尝辄止,一知半解,不求甚解;另外在思想觉悟上,也没有做好自己的人生规划,上大学变成了“混”大学,没有明确清晰的目标,导致在学习过程中愈发迷茫,只是一味随着大流走,没有自己想法与规划。这种现象产生的原因,也与我校教育模式不完善、教学质量不高有关。经过反思和研讨,为针对解决这些问题,单凭个别老师的热血和力量难以扛下提高教学质量和做好职业规划的大旗,从而我校提出教学团队的建设这一设想,集广大优秀教师的能力于一体,为完成教学任务中的不同目标而分工协作,共同承担教学责任,由点及面地攻克教学难题,改进教学模式,提升教学质量,投身于崇高的教育事业中。基于此,化工原理教育团队的建设任务,根本目的是要建立一个充满教育热情、秉持先进理念、教学特色鲜明、接轨实践与就业的团队,教师团队不完全是教师团体,应包括但不限于在校教师、研究员、化工相关企业的从业者等,旨在响应国家“本科教学工程”,提升教师教学能力,探索更贴近新时代的教学方式,培养出更多富有探索和创新精神、学习能力强、理论知识丰富、实践能力突出的优秀复合型人才,为工科行业源源不断地输送优秀的预备军。
2教学团队建设的战略意义
最近十余年来,不少学校和教育机构都过分夸大了名师在教学和科研方面的重要性和优势性,人们对各种光环加身的名师们较推崇和青睐,强调了个人主义在教学中的优势与成就,反而放缓了教学团队的建设,忽视了团队合作在教学中发挥的重要作用。诚然,名师们在教学上有着各自的特色和优势,对教学任务的完成也功不可没,在此并未否定和批评名师,只是个人能力始终有限,许多工作都是离不开团体合作的。就高校的教学模式而言,教学任务的分配,教学课程的建设,教学计划的制定与实施,教学资源的整合等都需要教师的合作,才能以最高效率完成教学任务。不仅如此,一支合理的教学团队的建设也有利于增强个体之间的相互联系,解决各种教学难题,加深教学理念的研讨,促进教学经验的交流,推动教学内容的创新与改革,提升教师个人的专业素养,提高人才培养的教学质量,为学生提供一个更为优质的学习平台[2]。
3建设教学团队的师资力量
3.1教学团队的人员结构
优秀的教学团队首先在人员结构上的分布必须合理,在教龄资历、地域分布、学缘结构、技能能力上的比例也必须适中,化工原理教学团队目标是以中青年教师为主体,以高学历、高职称教师为核心的师资队伍,师资力量的实力强大与否,直接决定了教学团队的上限,除了原有的学院教师之外,还应该引进各具特色的教师,互相学习,实现互补,教师团队中应该包括:(1)教授、副教授这样高职称有资历有经验的教师,作为团队的中心骨。(2)硕士研究生或博士研究生刚毕业,极富朝气的年轻教师,作为团队的有生力量。(3)外教和有出国留学经验的硕士、博士这些了解其他国家的人文文化和思维方式的教师,不同的思维方式搭配起来也许能发生奇妙的化学变化。(4)与企业接触频繁,交流密切,有过化工相关工作经验的教师,对企业文化有着深刻了解,可以缔造学校与企业的联系,给学生提供见习和实习的平台。(5)其他独具风格,各具特色的教师等。总之,要通过各种途径,努力建成一支知识结构、年龄结构、学历结构和学缘结构比较合理,工程实践能力较强的学术梯队,保证课程建设的可持续发展,最终将课程建设成为国家级化工原理精品课程[3]。
3.2年轻教师的教学培训
年轻教师是教育界着重培养的教学力量,实行老教师传帮带制度,可以快速提升年轻教师的教学水平。针对教学团队中青年教师较多的实际情况,在团队中大力推行青年教师的培养计划,即:(1)共同完成备课工作,年轻教师在构思出备课思路后,详细表述给老教授检查,找出教学难点,学习老教师的教学经验和授课技巧,直至完成一套完善的备课工作。(2)进行双向听课,即新教师通过旁听老教师的课堂教学,身临其境地学习老教师的授课模式,感悟不同的授课风格,逐步培养出独具特色的教学体系;老教师通过旁听年轻教师的课堂教学,及时指出教学中存在的不足并给予反馈。(3)课后,年轻教师按时完成教学总结,找出不足之处所在,与老教师交流探讨,双方在交流过程中不仅促进了年轻教师在教学生涯的快速成长,也可以发现并解决了很多存在的教学问题,实现教学质量的稳步提升。
3.3提升教师的教学能力
除了对年轻教师进行培训之外,教学团队由上至下都应该在教学之路上不断求索,不能故步自封于自己的团队里。鼓励教师从多个途径提升教学水平:(1)教师可以多参加一些名校教师开展的讲座,和不同地域不同行业的教师交流教学经验,通过了解一些名师的教学经历和授课技巧,从中获得收获,改善自己的教学方式。(2)参加一些专业化的培训,通过培养、训练等方式来提高教师自身的专业知识、技能和素质,同时改变教师的价值观、调动工作积极性,激励教师从事于教育事业,从而提升学校办学层次、提高教学质量。(3)除此之外,也要培养教师树立正确的培训观念,强化师德师风,扎根本科教育,不能单为职称晋升而参加培训,而是为了提高自身的教学和科研水平,对于培训要有自主性,对教师培训需要注入全新的理念。(4)教学团队也应重视教师的个体发展需求,改变教师的传统教育观念,树立科学的人才发展观和以人为本的理念,提供更为宽阔的学习平台,加强开放的教师培训[4]。
3.4教师自身人格魅力的培养
在教师的教学工作中,也应注重教师自身的人格魅力培养,形成各自独特的教学风格和优良的师风师貌。教师的人格魅力包含知识储备、教学方法、气质风貌、道德素养等多个方面,在教师素质和教育影响中占重要地位。一名优秀的教师必定有着其独特的人格魅力,在教学过程中,学生如沐春风,潜移默化地感染学生,学生为教师的人格魅力所折服,自然会尊崇教师,在学习过程更加认真努力,以教师为榜样。教师的人格魅力不仅有利于增强学生的学习热情,对学生的人格素质塑造方面也有着重要作用,还可以引导学生树立正确的核心价值观,加强民族归属感,道德教育的重要性,从某种角度更胜于知识教育。教师要提升自身人格魅力,可以从以下几点出发:(1)提升各方面的知识储备,学识渊博是教师的必备条件,高质量的知识储备才有资格和能力教育学生,培养出高素质人才。(2)加强对学生的关心和包容,“一日为师,终身为父”,作为教师,就理应化身严父慈母,像对待孩子一样悉心教导学生,教育不单是工作,更是一份责任。(3)树立良师形象,教师的一言一行都会对学生有着重大影响,谈吐间幽默风趣,举止中谦儒优雅,良师形象的树立更有助于培养出优秀学子。(4)提高心理素质,在教学生涯中,难免会发生各种情况,遇到挫折和失败,比如学生的不尊重,教学的不顺利等,成熟稳重,从容应对各种难题,冷静理智地解决问题,才是一名合格的教育者[5]。
4教学团队建设的任务
4.1了解培养对象的学习情况
(1)以往陈旧的教学方式一般都是采取大班教学的模式,无论面授还是网课的形式,其实都没有真正做到师生间的交流沟通,老师在讲台上照本宣科地放PPT,念课本,学生们在下面听课全凭自觉,偶尔的课堂提问也难以激发出全部学生的学习兴趣。师生在课堂上之间缺乏互动性和交流,教学效果较低。(2)由于课时问题,一些课程的教学时长不足,教师难以展开更详细的教学,在课上,学生理解消化知识点的时间不够长久。在课后,学生自主学习的时间也不够充分,仅靠一些课后作业也难以巩固所学知识,没有形成一套健全完整的学习计划。(3)另外,在化工相关的实验课上,学生的实验水平也没有达到预期的效果,造成这方面的影响,原因也跟我校实验室仪器设置等配置数量不够,实验课大多采用分组实验的形式,有些学生在实验室的操作时间不足,对仪器了解得也不够具体。
4.2改进教学模式
针对上述情况,教学团队要改进教学模式,不能沿用以往沉闷保守的教学方式,必须改善教学模式,给学生提供更好的教学环境。4.2.1提升课堂的趣味性单纯地靠教师讲课—学生听课的教学流程难以激发学生的学习热情,应把理论课和实验课的课程统一起来,使其进度保持一致,在理论学习过程之后马上学习实验操作,培养学生产生工程观念,有效调动学生学习的积极性和自主性,激发学生的学习热情。4.2.2适当开展网络教学如今是信息高速发展的时代,利用网络平台进行教学,是科技时代选择的结果,可以在学习通等网课平台上给学生布置作业,增加学习趣味性的同时,又可以减轻教师批改作业的工作量,还能够让学生熟悉网络学习平台的使用,在学习通、智慧树、慕课等网课平台上,学生也有着更多学习其他学校名师课程的机会,由此增加学生学习的课时,弥补课时不足的问题,巩固学习基础。4.2.3提升实践课堂的占比针对实验室的仪器数量不够多,学生接触使用少的情况,一方面应该想方设法增加实验设备的种类和数量,完善仪器设备设施;另一方面则应该在实验课程的分配上做出调整,把学生分成更多的批次,原来的大班教学改为多批次的小班教学,提升实验仪器的使用率和利用率,减少每次上实验课的学生人数,保障每个学生都有足够充分的时间了解仪器,掌握和熟悉化工单元的操作,完成实验,提升专业素养。4.2.4增加到相关企业见习的机会除校内教学外,工程教育的教学也应培养学生对理论知识的实际运用,教师可以多带学生去化工相关企业参观见习,了解化工企业中实际工作流程的详细情况,并用所学理论知识与之进行对应。如将锰矿石中锰元素提纯作为电池中二氧化锰的过程,大致是先将锰矿石分成小块的预处理,接着溶于硫酸,后用电解法制备出二氧化锰,最后提纯,进一步加工得到产物。实际生产情况远比基础理论复杂,参观见习之后组织学生记录心得体会,提前了解专业的发展方向。
4.3加强与学生的联系,总结完善教学方向
鼓励学生多提建议和意见,很多学生由于自身性格和环境因素等,在学习过程中遇到困难也只想着能自己解决就自己解决,解决不了就拖着,不敢寻求教师的帮助。教学团队应该主动建立师生间的联系,跟学生融洽相处,主动问询学生在学习生活中遇到的困难,运用学科知识甚至心理学知识帮学生排忧解难,比如对某个知识点不明白,可以私下或在课堂上着重点出;比如没有职业方向,教师可以提供一些思路,说明利弊,供学生参考,如:考研、参加实验比赛、撰写学术论文、设计创意专利等。
5深入专业学习和创新
学无止境。作为教师,同时身份也可以是一名学生,只有不断地学习和提升自己,才能适应现在高速发展的科技时代,才能跟上行业不断前进的步伐。教师一方面要专注于教学,另一方面要不断了解化工行业的专业动态,鼓励教学团队教师阶段性地完成一些有关教学经验和实验成果的论文,获取科研成果,有计划性地完成教学目标,同时补足团队缺陷,提升团队的整体水平。为深入专业学习,教师也应该多进行一些课题的研究,带领学生做一些化工项目,在实践中开拓创新。理论构想终究是空泛的,需要建筑实践桥梁,踏进科学的殿堂,在此过程中培养工科思维,提升专业素养水平,为教学做铺垫。
6结语
为贯彻落实科学发展观,响应国家政策,提升教学质量,培养出更优秀的学子,化工原理教学团队的建设过程中,也难免存在些许不足和缺陷。团队应在实际工作过程中不断改进和发展,学习其他教学团队的长处,对自身团队做好管理工作,秉持正确的价值取向,关心学生们在化工原理方面学习上遇到的各种情况,引导学生们开拓视野,培养工科思维,提高学习能力,把所学理论知识与实际操作联系起来,打造优秀的预备军。
参考文献:
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[4]张磊,李兴笃.浅析如何提高高校教师培训的质量[J].林区教学,2012(4):23-24.
关键词: 化工原理非智力因素创新能力
心理学的最新研究表明,高智商不一定会带来成功,而人的情商,也就是非智力因素却会影响人的一生。非智力因素主要由动机、兴趣、情感、意志、性格等五种心理因素构成。良好的非智力因素协同智力因素产生综合的创造效应。
创新能力由多种能力组成,是一个多维度、多层次的开放系统,包括智力因素和非智力因素两个方面。同智力因素一样,非智力因素在培养创新能力过程中具有十分重要的作用,我们必须引起高度重视。
很多教师都自觉或不自觉地在教学过程中进行着对学生的非智力因素的培养,比如激发学生的学习兴趣,注意他们的情绪,以达到最佳的学习效果。优秀的教师能通过课堂教学使学生养成自信、谨慎、有进取心、喜独立思考、思想不受束缚、有强烈的好奇心、良好的文明习惯。我对在化工原理课中教师如何对培养学生的非智力因素和创新能力作了一些探索。
一、培养学生兴趣,激发创新意识
兴趣是形成好奇心的基础,是一切创新动力的重要源泉。化工原理作为化工专业一门重要的专业基础课,对初学者具有很大难度。因此,培养学生学习兴趣是激发学生创新意识之首要任务,具体来说,教师应做到:(1)建立一个民主、平等的师生关系,创造和谐融洽的创新氛围,激发学生勇于参与、勇于质疑、勇于创新。教师在教学中应注意多应用日常生活中的实例和化工原理的最新科技成果去刺激学生,使学生身临其境地去探讨和解决问题,在问题的创造性解决过程中体验到喜悦和快乐。(2)选择适当的教学方法,结合化工原理的学科特点,关键的是体现规律性和与实际生产的紧密联系性。规律性体现在研究方法的规律,紧扣化工过程的四大规律,而在实际的应用中,则又体现创新性,各个设备的更新,新工艺的产生,都能为学生的好奇心的激发、兴趣的培养提供良好的条件。
例如在讲到“沉降单元操作”时,教师可以提问:在日常生活中那些现象是沉降过程?学生大多知道空气中的灰尘落下的过程就是沉降过程。教师接着提问:这些沉降过程依靠什么力?沉降的设备有哪些?怎样才能分离更小的尘粒?一系列的问题可以让学生产生兴趣。接着教师就可以开始讲授相关的理论知识。化工原理的大部分理论是很枯燥的,教师如果不想办法启发学生,吸引学生,和学生互动,那么课堂就会是死气沉沉的,教师讲,学生听,至于学生能学到多少东西就不得而知了。
当然在讲授课程的过程中,教师要重、难点突出。对于重点的内容我们要着重讲授,必要的时候还要举例说明。比如在讲到“流体流动”的时候,柏努利方程的应用既是重点又是难点,因此,必须重点强调,引起学生的注意,首先请学生思考在自然界中流体为什么会流动?为什么水往低处流?随后展开教学内容:流体流动所具有的能量及能量衡算――柏努利方程。最后揭开谜底:流体之所以流动主要靠能量之间的转化,水之所以往低处流是由于位能转化为动能。教师应根据学生的接受程度,适当地给出典型的示例来讲解柏努利方程的应用。一堂生动活泼的课是激发学生学习兴趣最直接有效的方法。
总之,在教学的过程中,教师要不断激发学生的兴趣,让他们多思考、多总结、多归纳,让他们主动获得知识,从而培养他们分析问题和解决问题的能力。
二、非智力因素培养与情感教育相结合
部分中职学生在初中学习成绩不佳、行为习惯不好,在班上受到的关心爱护不够,更常常受到教师家长的批评。到了新校,他们有要求进步的愿望,但又担心在新校不适应教师的教学方法,怕被批评,又要“混”下去。他们没上学时盼上学,上了学又盼放假。他们既有感情上的障碍,又需要感情上的满足,所以教师应做到以下几点:
1.让学生感到教师和蔼可亲。化工原理不是一门好学的学科,教师要指出能学好的方法,提要求要既严格又合理。当学生学习不认真纪律又差时,教师不可急躁而采用简单粗暴的态度,禁止和训斥都要注意避免,否则学生会产生逆反心理和消极抵抗情绪。教师要与学生建立和谐关系。盖杰和伯纳在“教学心理学”中指出:“对教师来讲,表扬是最易使用和最自然的,有效的形成动机的方法,最重要的是表扬随着某种行为的频率增加。”教师对学生取得的点滴进步要给予热情鼓励,给予及时肯定表扬,使学生心理上亲近教师。他们把教师作为知心人,就会肯讲心里话,并提高学习劲头,从而取得良好的成绩。
2.让学生感到化工原理好学,增强学生的自信心。自信心是创新能力的心理依据。纵观古今,凡是在事业上有所建树的人,无一不是充满自信的人。要培养学生的创新能力,教师就必须培养学生的自信心,对中职学生来说更要特别注意。教学实践也证明,凡具备了解决问题所需要的相应知识信息的学生,对于解决问题就充满了信心和把握,学习情绪高涨,思维活跃。我在化工原理课上讲授新内容之前先了解学生前面所学知识的掌握情况,通过检查复习这一环节,发现学生缺少什么基础知识,先补上,使知识的链条不脱节,这样在学习新知识时学生就有自信,学习才有效果,创造性思维才能得到发展。
3.创造师生讨论的课堂环境。我在讲述精馏或吸收塔设备设计时,将全班学生分为4―6人一组,将课桌排成方形。学生在这种环境下畅所欲言,不受拘束,充分讨论,自然心情舒畅,思维积极,创新能力得到了充分的发展。
三、非智力因素培养与更新教学手段相结合
在非智力因素的培养过程中,更新教学手段是十分必要的。现代化教学手段具有视听并举、图文并茂、生动有趣、人机对话等特征,能增强教学的表现力、重现力、感染力,增进教学过程的娱乐性。这不仅对激发学生学习动机、维持学习兴趣大有好处,而且能调动学生情感因素,发挥大脑右半球功能,给认知活动和情感活动相统一的教学过程提供新的条件和技术支撑。为此,教师要积极创造条件,不断改革和更新传统教学手段,使传统教学手段与现代化教学手段互相补充和融合渗透。
针对职业类院校教学化工原理多媒体电子教案,合理地对教学内容进行了整合。教师利用多媒体教学能够形象地展示抽象的概念或过程,动态地展示设备结构、操作原理、工艺流程中物料的流动情况,使原本难讲难学的教学内容更直观、生动、形象,降低教学难度,学习效果明显提高,从而使教师将精力与时间更多地集中在对知识的讲解和与学生的交流上,有利于培养学生的创新能力。
四、参观实践,培养创新能力的最佳途径
化工原理作为一门实践很强的一门学科,学生要熟练了解各种单元操作及设备的原理,离不开实践观察;要从学习中提出创造性见议,离不开实践观察;要培养创造性思维,扩大认知领域,学好化工原理这一门课程,更离不开实践观察。例如:(1)通过调查发现,看见过与没有看见过板框压滤机的同学相比较而言,看见过的同学很快就能了解其结构和流体通道及操作原理等问题。(2)学校组织参观化工厂,学生看到换热器、旋风分离器、管道及阀门、反应罐、离心机、干燥器设备等设备后,能够针对实际设备与书本知识进行比较并提出大量问题,自觉地进行联想,进行科学猜测,并能通过适当途径去论证。通过参观实践,学生的创新意识能得以发挥,创新能力能得到发展。
以上是我几年来的一些尝试,确实取得了一定的效果,因此,在化工原理教学中重视对学生非智力因素的培养是当前推进素质教育的一项重要任务。
参考文献:
[1]戴家隽.非智力因素培养与开发[J].中国高教研究,1999,(4).
[2]陈文君.非智力因素理论与素质教育[J].衡水师专学报,1999,(1).
关键词:化工原理 实验装置 应用
化工原理实验是化工专业学生必修的一门课程,这门课程和其它的实验课不一样。化工原理实验室化工原理课程中的一个版块,它较为注重实践和工程观念的培养。化工原理实验的工程性质明显,学科综合性较强。它是对课程上理论教学的补充,而且还能够培养学生的工程观,拓展知识面。
为了适应新时代下人才培养的要求,这些年学校一直积极开展教学改革,探索学生能力培养和提升的途径。实验教学部能够只巩固学习过的理论知识,还需要培养学生分析和解决问题的能力。这就要求我们进行工程化教育,也就是把人才培养的目标安排到教学中,在教学过程中体现出工程的特色。
化工原理实验装置体积大,投资资金多,而且很多会受到场地等因素的限制,学校一般会开设化工原理仿真实验课程,通过计算机模拟真实的化工原理实验。学生能够了解实验步骤等,显著提高了学生分析问题和解决问题的能力。但是计算机仿真存在一定的缺陷,比如说无法进行手动操作,学生的实践能力无法得到实训。因此学校研究设计了小型的实验装置,实验装置结合仿真软件使用,学生对实验的理解变得清晰透彻[1]。
一、化工原理教学实验装置现状
学校在早些年前就开设了化工原理,其中也包括化工原理实验。实验装置制造的时间较早,大部分装置已经老化。学校扩大招生,实验人数和课时增加,原先的实验装置已经无法承受长时间运转。学生的实验能力一般,实验设备经常出故障,如果不及时更换,设备维修的费用大幅度增加。学生进行化工原理实验的时候,只是简单地完成预先设定的流程,记录实验数据,最终完成实验报告。完成报告的时候,如果得到与书本不一致的结论,学生一般会把问题归结到实验仪器老化。在实验过程中,学生观察、分析和解决问题的能力无法得到锻炼,自然学生的创新意识也无法得到增强。化工原理教学模式陈旧固定,一般都是一些演示及验证性质的实验,无法锻炼学生的能力,学生的工程观念也无法得到培养,背离了化工原理教学的目标。因此我们需要进行“以化工原理基础知识为基础,培养学生的创新意识和工程观念为目的”的教学改革。
二、化工原理实验装置的创新
实验装置能够检验学生的操作能力,丰富他们的知识体系。每一套实验装置都是工业化生产设备、流程的缩小版,应该结合化工、自动化、计算机等专业知识,不能够简单作为化工现象的演示。学校要把培养学生的工程观念和创新能力作为要求,设计制造有代表性的实验装置。学校在建设典型实验装置,应该注重实验装置的综合性和先进性。实验装置也需要与工业生产设备相一致,在传统的实验装置基础上运用数字化技术,使用计算机控制实验装置的工作。这样学生不仅能够通过实验学会基本操作,而且还能够掌握处理工程问题的方法。学生使用计算机处理实验数据,这样就能够把实验过程和工业生产联系起来[2]。
目前化工原理实验教学在技术和测试方法上都存在很大的问题,特别是使用计算机采集实验数据和控制,所以我们需要加大改革的力度,对实验进行创新。
首先,老师需要制定严格的教学管理考核制度。提醒学生在进行实验课程之前做好预习工作,做实验的过程中进行提问,最后还需要提交实验报告。其次,把计算机引入实验教学中。开发一套和学校实验装置匹配的仿真软件,通过仿真实验软件进行实验的再现。学生可以在计算机上进行预习,这样可以大大提高实验的效率。学生也能够通过计算机处理实验数据,这样就能够节约大幅度计算时间,学生就能够把精力集中在报告撰写上。把计算机用到实验数据采集和实验控制。现代的化工生产的特点是大型化和自动化,化工生产的实质是使用计算机控制实验过程, 这样不仅能够让学生真实地感受工业中的化工生产过程,而且还能够了解计算机在工程中的使用[3]。
三、综合性实验装置的应用
在化工生产中,离心泵一直被用来进行液体的传输。离心泵的操作也被视为化工生产中的基本操作。在化工原理教学中,液体的传输是典型的传递过程,它是化工原理课程中最为基础的部分,主要研究的是单元操作。科学技术在不断进步,各行各业都已经开始使用计算机,化工过程中也得到大幅度使用计算机。在设计开发流体流动阻力及离心泵的联合实验过程中,需要引入计算机过程模拟、再现数据采集及传输和控制技术,使用信号传感器来传输信号。
原先测定阻力的装置只能够简单地测定直管的阻力,一根光滑,一根粗糙。离心泵测定泵的特定曲线也只能测定一台定时的离心泵,测量的数据误差比较大。以前通过温度计测定温度,压力表和真空表测定压力真空度。而新的阻力和泵联合使用装置,能够测定一台泵的特性曲线,也能够测定两台泵的特定曲线。
测定液体阻力的时候,可以通过这套装置在线采集数据,比如压力、温度等。设计的实验装置流程清楚,设备减小而又具有代表性,能够大幅度减轻人力消耗,实验室的装置也能够变得功能更加全面,性能完全优于单一的实验装置。在化工原理教学中使用实验装置,这不仅能够丰富教学的内容,而且还能够让学生掌握书本之外的知识。学生在学习过程中容易形成工程观念,视野得到开拓[4]。
四、结束语
关键词:课堂创新 实践教学
化工原理课程教学主要是以研究和解决实际工程问题为目的。单元操作为研究对象,在计算和分析单元操作的问题时,用四个基本概念和一个核算观点作为理论依据,即物料衡算、能量衡算、过程平衡、过程速率、经济核算观点。它明显不同于有机化学、无机化学、物理化学等基础学科,不能用理想事物作为研究对象。由于化工行业生产的化工产品种类繁多,操作方法千差万别,生产设备形状各异,所以涉及化工生产的问题是非常复杂的。这就要求在化工原理教学中要求学生须掌握在不同情况下处理问题的工程方法,抓好四个关键环节,完成“理论原理指导生产实践”“书本到实际”的转变。
一、选择合适的教材
我校属于一所工科院校,以培养具有创新精神和实践能力的应用型人才为目标,学生毕业后将大部分服务于生产一线。根据这一实际特点,我们在教学中教材的选择便有了针对性。为了更加重视学生理论的应用,我们选择了“普通高等教育十一五国家级规划教材”,并有效且合理地利用多媒体课件将主要知识点通过动画效果展示、工程案例分析、教材习题讲解的方式与理论教学有机地结合起来,针对学生层次,因材施教。未来两个月内,我们将增添新的实验设备,如气体吸收、液体蒸馏、液液萃取等实验装置。这又是一个可以更全面地让学生在实验中获得知识,开拓学生视野,培养创新思维和应用能力的举措。
另外,深刻考虑到课程设计对化工原理课程的重要性和学生设计过程中遇到的诸多困难。我们主编了课程设计的辅导教材及计算机辅助绘图教材,更好地让学生在设计中深刻认识本课程内容的突出特点,提高学生学习兴趣,培养学生的多方面的能力。
二、做好课堂教学的创新
学生进入了大学教育,而以往大多认识仅限于书本教育,完全没有工程方面的认识,学习本课程时很难和实际生产情况结合,而且这门课涉及的工程计算多,概念较为复杂。学生普遍会因不得把握学习过程而感到头痛。针对以上问题的存在,我们研究后在教学过程中做了创新,从工厂中引入设备等实物作为辅助教具。课堂讲解时突出重点,列举生活中学生能常见的一些例子。实践课上让学生联系实物直观地感受,前后相互联系,章节相互贯穿。这样的方法,使学生对化工原理的学习有了足够的兴趣,学习氛围也更加和谐了。以往不爱学习的学生不仅主动问问题,甚至会联系家乡的生产中看到的问题来一起讨论,教师在讨论过程中做好引导,并在结束后做出总结,学生分析问题的能力在紧密的讨论后得到提高。这样的做法充分调动了学生学习积极性,起到了举一反三的作用。
三、完善和重视实验教学
化工原理实验是本课程学习不可缺少的有针对性的课程。该课程起到了对本课程的一个实践作用和验证理论的方法。完善本课程的实验教学, 可以让学生在学习过程中学到理论课上无法得到,无法感受到的东西。学生喜欢多摸多看, 这样更有利于培养学生创造性思维和解决实际生产问题的能力。我们设置的化工原理实验有流体流动实验、离心泵性能测试实验、套管换热器传热实验、气体吸收实验、液体精馏、萃取实验和固体干燥实验。学生在实验前须提前预习实验讲义,课前教师告诉学生实验注意事项, 接着将实验流程、实验原理详细讲解,最后按学号让学生进行分组实验。在这种实验过程中, 学生仔细预习、认真听讲、谨慎实验, 得到的实验数据更真实可靠,最后出色地完成实验报告。今后,我们在实验设备上也将及时引入更先进、更精准的设备和仪器,不断完善本课程的实验室教学。
四、完善和重视实验教学
高职院校的《化工原理》课程改革,必须转变教育思想,从根本上打破学科教育的模式,针对学生基础普遍较薄弱的特点,降低理论要求,建立以职业能力培养为根本的课程体系,打破理论课程与实践课程的界限,加大实践教学比例,突出实践技能的培养。化工原理是化工及近化类专业的一门主要专业基础课,是引导学生由纯理论学习转向实践性、工程化的开始,担当着从理论到实践的桥梁作用。针对化工原理课程的这一特点,必须强化工程观念、加强感性认识、突出共性、加强实验和课程设计等环节,对化工原理课程的教学进行全面改革,进而促进课程体系建设。
《化工原理》课程的技术内涵应用十分广泛,涉及到化学、医药、食品、建材等多种行业,因此成为职业技术院校的基础课程之一。基于高职院校就学学生的不同特点,本课程的教学改革,要充分考虑学生基础薄弱的特点,从教学方法、教学内容、教学手段、课程体系等方面进行改革。突出该课程的应用性特色,重点应放在培养学生的工程观念、创新能力、实践动手能力和应用所学的化工原理理论知识分析、解决工程实际问题的能力,并力求形成钻研与创新的素质水平。
参考文献:
[1] 刘琨,《新世纪我校化工原理课程改革的实践与思考》[J],《广西大学学报》,2000
[2] 常桂霞,《谈化工原理课程改革与实验创新》[J],《辽宁高职学报》,2003