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化工原理理論環(huán)節(jié)實(shí)踐環(huán)節(jié)
化工原理課程研究的是化工生產(chǎn)中的物理加工過(guò)程,屬工程學(xué)科,是用自然科學(xué)的原理考察、解釋和處理工程實(shí)際問(wèn)題,即將物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)等自然科學(xué)的基本原理用來(lái)研究化工生產(chǎn)中內(nèi)在的共同規(guī)律的學(xué)科,討論化工生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)單元操作的基本原理、設(shè)備及其計(jì)算方法,它廣泛應(yīng)用在如材料、食品、核工業(yè)、空間技術(shù)、生物化工等方面。化工原理課程是化工類及其相近專業(yè)必修的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,是基礎(chǔ)理論通向?qū)I(yè)技能的重要媒介,是科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的重要環(huán)節(jié),在專業(yè)教學(xué)中的地位日益重要。因此,探討適合21世紀(jì)教學(xué)的化工原理課程體系,是培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力,做到理論聯(lián)系實(shí)際的重要保證,是培養(yǎng)工程技術(shù)人才的重要基石。化工原理課程體系由理論教學(xué)環(huán)節(jié)、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)(實(shí)驗(yàn)部分、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì))構(gòu)成,理論課教學(xué)是整個(gè)課程體系中重要的一環(huán),也是其它教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ),如果學(xué)生沒(méi)有學(xué)好該環(huán)節(jié),在生產(chǎn)實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)時(shí),就會(huì)對(duì)一些工藝條件、設(shè)備設(shè)計(jì)及操作等方面不能很好地理解,進(jìn)而影響到后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)。
一、理論教學(xué)環(huán)節(jié)
化工原理在基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間,起著承上啟下,由理及工的橋梁作用?;ぴ硭婕暗降膯卧僮鞫?,實(shí)踐性與應(yīng)用性強(qiáng),學(xué)生學(xué)習(xí)有難度,處理工程問(wèn)題不知如何下手,因此在化工原理課程內(nèi)容設(shè)置中采用多維考核評(píng)價(jià)模式、強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的工程概念和工程意識(shí)及采用啟發(fā)式教學(xué),取得了較好的教學(xué)效果。
1.采用多維考核評(píng)價(jià)模式
課程采用多維考核評(píng)價(jià)模式,多維考核旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,多元評(píng)價(jià)學(xué)生知識(shí)、技能的掌握情況,同時(shí)注重學(xué)生能力的提高。
2.理論教學(xué)中注重工程觀點(diǎn)的培養(yǎng)
化工原理中的每一個(gè)操作單元從表面看似乎各自獨(dú)立,但實(shí)質(zhì)上是具有密切的內(nèi)在聯(lián)系的,以傳動(dòng)、傳熱、傳質(zhì)的“三傳”主線貫穿于化工原理教學(xué)的始終,有助于學(xué)生從公式定律的層次提高到理論層次上來(lái),把龐雜的知識(shí)系統(tǒng)化,有利于活躍學(xué)生的思維,開(kāi)闊思路,培養(yǎng)縱觀全局、把握事物發(fā)展本質(zhì)的綜合能力。在授課過(guò)程中,教師始終貫穿工程觀點(diǎn),與實(shí)際相結(jié)合,將理論與實(shí)踐緊密相連。如介紹間壁式換熱器,結(jié)合有機(jī)實(shí)驗(yàn)用到的直管式換熱器,工廠中用到的列管式換熱器、浮頭式換熱器及板式換熱器等講解實(shí)驗(yàn)室與工廠實(shí)際的相同點(diǎn)與異同點(diǎn),提高了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
3.采用啟發(fā)式教學(xué)
化工原理所涉及到的單元操作較多、原理較難,計(jì)算公式較多,如在教學(xué)過(guò)程中采用采用啟發(fā)式教學(xué),能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。比如,講解塔設(shè)備時(shí),先介紹回收車間粗苯工段工藝流程后,提出終冷塔、洗苯塔、脫水塔、脫苯塔的原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否相同,為什么采用此種流程,如不設(shè)終冷塔或不設(shè)脫水塔可以嗎?然后講解傳熱、吸收、蒸餾等相關(guān)知識(shí),用啟發(fā)式教學(xué)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。
4.建立交流平臺(tái)
建立交流平臺(tái)可以成為課后輔助教學(xué)的手段。通過(guò)綜合利用網(wǎng)絡(luò)載體,運(yùn)用E-mail、QQ(群)、微信等網(wǎng)絡(luò)交流載體,可以實(shí)現(xiàn)不受時(shí)間與地點(diǎn)限制,及時(shí)答疑解惑,同時(shí)在教學(xué)中,教學(xué)反饋及時(shí),教師也可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn),調(diào)整教學(xué)進(jìn)程。
二、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
實(shí)踐性環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、提高學(xué)生實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)的重要平臺(tái)。
1.認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)
認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是課程的四大環(huán)節(jié)(課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì))之一。一般安排兩周,主要通過(guò)下廠實(shí)習(xí),給學(xué)生展示化工生產(chǎn)車間的實(shí)況,把離心泵、換熱器、精餾塔等一些常見(jiàn)設(shè)備及工藝流程展示給學(xué)生,簡(jiǎn)單介紹它們?cè)诠I(yè)中的應(yīng)用,使學(xué)生意識(shí)到這門課程與化工生產(chǎn)密切相關(guān),產(chǎn)生濃厚興趣。介紹生產(chǎn)流程時(shí)說(shuō)明一個(gè)產(chǎn)品的完成需要哪幾個(gè)單元操作過(guò)程,而化工原理課講解的正是這些單元操作。實(shí)習(xí)中安排學(xué)生了解各車間工藝及流程,用化工原理知識(shí)分析化工生產(chǎn)過(guò)程由哪些化工單元操作組合而成,各化工單元操作的作用和相互關(guān)系;用化工原理和化工機(jī)械的知識(shí),分析生產(chǎn)中所用設(shè)備的結(jié)構(gòu)和作用;熟悉生產(chǎn)中所用的實(shí)際操作和手段等。當(dāng)遇到工廠中有閑置或待修的設(shè)備時(shí),如換熱器,現(xiàn)場(chǎng)讓學(xué)生觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)并介紹其種類,內(nèi)部結(jié)構(gòu)的作用及其優(yōu)缺點(diǎn),增加學(xué)生感性認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生工程觀點(diǎn)。
我校為了保證更好的實(shí)習(xí)效果,在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)方面積極支持,提供資金,而且實(shí)習(xí)具有穩(wěn)定的實(shí)習(xí)基地―鞍鋼股份公司煤化工產(chǎn)業(yè)事業(yè)部和鞍鋼股份公司煉焦總廠,該廠具備化工原理課程教學(xué)內(nèi)容所覆蓋的主要單元操作。主要依托實(shí)習(xí)基地,通過(guò)學(xué)校立項(xiàng),自制開(kāi)發(fā)實(shí)習(xí)課件,該課件優(yōu)點(diǎn):
(1)針對(duì)性強(qiáng)
認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是大學(xué)本科教學(xué)內(nèi)容中一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),是一個(gè)提高自身理論聯(lián)系實(shí)際能力的極好機(jī)會(huì)。但隨著企業(yè)的減員增效和學(xué)生的擴(kuò)招,再加上現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備轟隆隆的運(yùn)轉(zhuǎn)聲,雖然帶隊(duì)教師用最大的聲音進(jìn)行講解,但只有靠近的學(xué)生才能聽(tīng)清楚,面對(duì)一張張求知的面孔,困惑的眼神,作為帶隊(duì)教師的我們一直在尋找出路。針對(duì)這種情況,在多年帶學(xué)生下廠實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上,將收集的大量資料(拍攝形式為自己動(dòng)手)做成課件,在下廠前一天,將第二天將要實(shí)習(xí)的內(nèi)容用課件形式進(jìn)行講解,使同學(xué)們首先有一個(gè)感性認(rèn)識(shí),并提出各種問(wèn)題,讓同學(xué)們帶著問(wèn)題去現(xiàn)場(chǎng),這樣學(xué)生們有據(jù)可依,并將現(xiàn)場(chǎng)看到的自己解釋不通的問(wèn)題反饋回來(lái),大家共同探討,這樣達(dá)到了異想不到的效果。
(2)涵蓋的內(nèi)容多
它不僅涵蓋我們所要實(shí)習(xí)的鞍鋼股份公司煤化工產(chǎn)業(yè)事業(yè)部和鞍鋼股份公司煉焦總廠各車間的內(nèi)容,還有其他焦化企業(yè)的相關(guān)設(shè)備和流程。即使同是回收車間,它們的任務(wù)都是凈化煤氣和回收化學(xué)產(chǎn)品,但因?yàn)榻ㄔO(shè)的年頭不同,工藝和設(shè)備有很大的差異,通過(guò)對(duì)照講解,讓學(xué)生了解到一個(gè)企業(yè)的技術(shù)改造時(shí)時(shí)刻刻都在進(jìn)行,要把知識(shí)學(xué)活,要不斷的創(chuàng)新才能立足。
(3)理論聯(lián)系實(shí)際
這個(gè)課件把理論知識(shí)與實(shí)踐很好地結(jié)合起來(lái),很好地利用了鞍鋼豐富的設(shè)備和工藝資源,通過(guò)拍攝的設(shè)備實(shí)物再附上其內(nèi)部結(jié)構(gòu),將理論與工廠實(shí)際很好的聯(lián)系起來(lái)。
(4)對(duì)課程的學(xué)習(xí)起到較好的效果
課件對(duì)實(shí)習(xí)所遇到的各種主要單元操作原理及設(shè)備做了解釋和展示,不但加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)的理解,還能夠超出化工原理的范疇,結(jié)合實(shí)習(xí)工廠情況介紹了一些環(huán)保、材料、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)核算等方面的知識(shí),拓展學(xué)生的視野。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)
化工原理實(shí)驗(yàn)是一門綜合性實(shí)驗(yàn),是化學(xué)工程專業(yè)教學(xué)的一個(gè)組成部分,是本科學(xué)生在學(xué)習(xí)《化工原理》課程中理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節(jié)。其目的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)增加感性認(rèn)識(shí),用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證和應(yīng)用所學(xué)的理論,加強(qiáng)對(duì)理論的深入理解,達(dá)到對(duì)理論知識(shí)的進(jìn)一步鞏固和提高。更好地掌握實(shí)驗(yàn)的基本原理與方法。在實(shí)驗(yàn)基本技能和數(shù)據(jù)處理方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的工程師的基本訓(xùn)練,讓學(xué)生了解和熟悉有關(guān)的儀器、儀表的正確使用方法,學(xué)會(huì)單元操作,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和獨(dú)立工作的能力,使學(xué)生能夠具備運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行測(cè)試分析和科學(xué)研究的基本能力。
為了培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才,我校分別開(kāi)設(shè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)與綜合性實(shí)驗(yàn),其中基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)是指用于培養(yǎng)學(xué)生基本技能的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,綜合性實(shí)驗(yàn)是為了通過(guò)課程實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的工程綜合與應(yīng)用能力、理論與實(shí)際相結(jié)合的能力和創(chuàng)新研究能力。例如,在離心泵性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,給定一系列設(shè)計(jì)任務(wù),要求采用泵或出口閥門調(diào)節(jié)流量,同時(shí)合理選擇離心泵串聯(lián)或并聯(lián)操作,學(xué)生提交預(yù)習(xí)報(bào)告,經(jīng)教師檢查后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié),使學(xué)生對(duì)理論知識(shí)有了深層次的認(rèn)識(shí),對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題能夠自行解決,鍛煉他們分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
3.課程設(shè)計(jì)
化工設(shè)計(jì)課程與設(shè)計(jì)是學(xué)生完成專業(yè)理論課程后必修的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),是在前期所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí),提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)指導(dǎo)教師在機(jī)房統(tǒng)一進(jìn)行指導(dǎo)答疑,學(xué)生的任務(wù)書(shū)做到每人一題,避免學(xué)生之間抄襲,加強(qiáng)每個(gè)學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng),保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。化工設(shè)計(jì)課程與設(shè)計(jì)過(guò)程涉及大量的工程性問(wèn)題,對(duì)學(xué)生指導(dǎo)應(yīng)從設(shè)計(jì)的目的和依據(jù)、主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)為指導(dǎo),使學(xué)生掌握化工設(shè)計(jì)的基本程序與方法,注重培養(yǎng)工程觀點(diǎn)。
三、結(jié)語(yǔ)
以上是我們?cè)诮⒑侠淼幕ぴ碚n程體系中所做的一些探索性工作,從實(shí)際教學(xué)效果來(lái)看,取得了較滿意的效果。學(xué)生反映有助于工程觀點(diǎn)的樹(shù)立,對(duì)化學(xué)工程與工藝產(chǎn)生了較大興趣。
參考文獻(xiàn):
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(一)現(xiàn)狀與不足
與《流體力學(xué)》和《化工原理》等傳統(tǒng)科目的經(jīng)典的設(shè)計(jì)任務(wù)相比,《大氣污染控制工程》課程設(shè)計(jì)的任務(wù)更具綜合性。比如說(shuō),《化工原理》課程設(shè)計(jì)的任務(wù)可能是設(shè)計(jì)一個(gè)換熱器或是一個(gè)精餾塔,是針對(duì)具體設(shè)備的設(shè)計(jì),而《大氣污染控制工程》課程設(shè)計(jì)比較典型的任務(wù),如“脫硫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”,不僅僅是對(duì)脫硫塔設(shè)備的設(shè)計(jì),同時(shí)要對(duì)煙氣連接的管路、脫硫劑的制備以及煙囪進(jìn)行設(shè)計(jì)。綜合性的設(shè)計(jì)任務(wù)對(duì)指導(dǎo)教師與學(xué)生均提出較高要求。在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題:(1)學(xué)生對(duì)細(xì)節(jié)的把握不到位,設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中描述性的內(nèi)容較多,合理準(zhǔn)確的參數(shù)設(shè)計(jì)模型與量化數(shù)據(jù)不足。(2)指導(dǎo)老師對(duì)工程資料掌握的不充分,課程設(shè)計(jì)的選題內(nèi)容比較局限,一些老師為了追求設(shè)計(jì)任務(wù)的區(qū)分度,僅是改變一些參數(shù),帶來(lái)部分不積極的學(xué)生在設(shè)計(jì)的過(guò)程中抄襲,或者在別的同學(xué)的設(shè)計(jì)結(jié)果上機(jī)械性修改數(shù)據(jù)。
(二)改革與建議
基于大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)綜合性強(qiáng)的特點(diǎn),針對(duì)以上發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,提出相應(yīng)的建議。
1.進(jìn)一步明確設(shè)計(jì)任務(wù),避免學(xué)生因時(shí)間緊降低核心部分的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。明確要求核心設(shè)備的核心部件(或區(qū)域)的設(shè)計(jì)采用經(jīng)典理論模型準(zhǔn)確進(jìn)行,輔助部件或系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)值核算完成。比如脫硫塔的整體設(shè)計(jì)中包括了脫硫塔本體的設(shè)計(jì)、除霧器的設(shè)計(jì)以及強(qiáng)制氧化區(qū)空氣噴槍和攪拌器的設(shè)計(jì),其中脫硫塔本體的設(shè)計(jì)是非常重要的,任務(wù)書(shū)中應(yīng)明確要求學(xué)生用吸收的基本理論模型來(lái)設(shè)計(jì)吸收區(qū)的高度,而不能簡(jiǎn)單利用一般的煙氣的流速和一般的停留時(shí)間來(lái)確定其高度。而對(duì)于通用的設(shè)備,比如除霧器,簡(jiǎn)單核算給出設(shè)計(jì)結(jié)果即可。
2.合理安排設(shè)計(jì)任務(wù),使任務(wù)來(lái)源多樣化。鼓勵(lì)一些學(xué)有余力的學(xué)生自己命題,命題的范圍必須是與課程相關(guān)的,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中普遍存在的或典型的問(wèn)題,這樣能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,避免學(xué)生因題目相近而抄襲。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生在指導(dǎo)老師所承擔(dān)的技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目或課題中選取能夠獨(dú)立完成的任務(wù),當(dāng)然這些任務(wù)務(wù)必與該課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要求契合,在保質(zhì)保量完成該環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)任務(wù)的同時(shí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和創(chuàng)造性思維。
二、實(shí)施過(guò)程
(一)現(xiàn)狀與不足
1.《大氣污染控制工程》課程設(shè)計(jì)具有綜合性的特點(diǎn),在設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及的知識(shí)源于流體力學(xué)、化工設(shè)備、材料以及土建等。而教師在課堂教學(xué)中難以對(duì)每部分知識(shí)進(jìn)行充分的講解。因此,學(xué)生總是在設(shè)計(jì)的過(guò)程才發(fā)現(xiàn)對(duì)某部分內(nèi)容不熟悉,臨時(shí)去查找資料進(jìn)行學(xué)習(xí)或是復(fù)習(xí),耽誤時(shí)間。
2.現(xiàn)在大多數(shù)的年輕教師沒(méi)有在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工作的經(jīng)歷,普遍缺乏工程實(shí)際的相關(guān)知識(shí),在教學(xué)中難以融入生產(chǎn)實(shí)際的相關(guān)內(nèi)容。如在除塵和脫硫技術(shù)的講解中,教師只講解一般的工藝原理和設(shè)備原理,對(duì)具體的除塵或脫硫等工藝的結(jié)構(gòu)和設(shè)備尺寸的介紹不足。因此,學(xué)生在設(shè)計(jì)中只能依據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)和資料模仿設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)方案的制定無(wú)工程理念與依據(jù)。設(shè)計(jì)過(guò)程中可能出現(xiàn)毫無(wú)判斷地使用某些數(shù)據(jù),而這些數(shù)據(jù)源于另一個(gè)完全不同背景的設(shè)計(jì)中,最終導(dǎo)致設(shè)計(jì)結(jié)果與實(shí)際差距過(guò)大。
(二)改革與建議
1.在《大氣污染控制工程》課程教學(xué)過(guò)程中盡可能多地融入實(shí)踐性內(nèi)容,并在理論課講解的過(guò)程中就提示學(xué)生在之后的課程設(shè)計(jì)中會(huì)遇到那些問(wèn)題,提前做好準(zhǔn)備。
2.改變課程設(shè)計(jì)僅在教室進(jìn)行的現(xiàn)狀。在設(shè)計(jì)任務(wù)布置下去后,先讓同學(xué)們熟悉設(shè)計(jì)流程,找到設(shè)計(jì)中可能遇到的難以通過(guò)資料查找而解決的問(wèn)題。之后組織學(xué)生到相應(yīng)的企業(yè)參觀實(shí)習(xí),讓學(xué)生了解除塵或脫硫系統(tǒng)的性能特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)以及主要設(shè)備在實(shí)際工程中的運(yùn)用,即帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)?;蚴菑钠髽I(yè)中聘請(qǐng)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師或是技術(shù)人員來(lái)學(xué)校進(jìn)行系統(tǒng)和設(shè)備的講解,為同學(xué)們集中答疑,解決設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及的工程問(wèn)題。
三、考核與評(píng)價(jià)
(一)現(xiàn)狀與不足
1.課程設(shè)計(jì)通常采用考查方式評(píng)價(jià),因此很多學(xué)生對(duì)其重視程度不夠,認(rèn)為這個(gè)環(huán)節(jié)只是對(duì)《大氣污染控制工程》理論課程的簡(jiǎn)單加強(qiáng),缺乏積極性和主動(dòng)性。部分學(xué)生中存在敷衍了事,甚至抄襲其他同學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容的現(xiàn)象。
2.目前課程設(shè)計(jì)的考核方法缺乏剛性的標(biāo)準(zhǔn),通常由指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生提交的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、圖紙和答辯情況來(lái)評(píng)定成績(jī),通常以“優(yōu)、良、中、差”來(lái)給成績(jī),過(guò)于籠統(tǒng),區(qū)分度差。
3.該環(huán)節(jié)完成后,對(duì)學(xué)生在設(shè)計(jì)中存在的不足與錯(cuò)誤,未能充分反饋給學(xué)生。這種單一單向的考核評(píng)價(jià)方式不能真實(shí)客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,影響了課程設(shè)計(jì)評(píng)定的公平性,抑制了學(xué)生的積極性。
(二)改革與建議
1.出臺(tái)詳細(xì)的“課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定細(xì)則”,以加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)的過(guò)程管理,一方面規(guī)范指導(dǎo)教師的教學(xué)和成績(jī)?cè)u(píng)定方法,另一方面對(duì)課程設(shè)計(jì)的進(jìn)行過(guò)程給予嚴(yán)格考察。發(fā)現(xiàn)抄襲嚴(yán)重的課程設(shè)計(jì)以“作弊”給予相應(yīng)處理。
2.將評(píng)分方案設(shè)定為:考勤占10%,設(shè)計(jì)表現(xiàn)和積極性占10%,考核答辯占30%,計(jì)設(shè)說(shuō)明書(shū)和圖紙成績(jī)占50%。使得絕大多數(shù)學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中積極主動(dòng)地進(jìn)行思考和設(shè)計(jì),提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量。
3.開(kāi)設(shè)課程設(shè)計(jì)的總結(jié)交流會(huì),讓學(xué)生就課程設(shè)計(jì)的過(guò)程發(fā)言,并了解自己的設(shè)計(jì)的評(píng)判情況和不足之處。
四、結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:課堂創(chuàng)新 實(shí)踐教學(xué)
化工原理課程教學(xué)主要是以研究和解決實(shí)際工程問(wèn)題為目的。單元操作為研究對(duì)象,在計(jì)算和分析單元操作的問(wèn)題時(shí),用四個(gè)基本概念和一個(gè)核算觀點(diǎn)作為理論依據(jù),即物料衡算、能量衡算、過(guò)程平衡、過(guò)程速率、經(jīng)濟(jì)核算觀點(diǎn)。它明顯不同于有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科,不能用理想事物作為研究對(duì)象。由于化工行業(yè)生產(chǎn)的化工產(chǎn)品種類繁多,操作方法千差萬(wàn)別,生產(chǎn)設(shè)備形狀各異,所以涉及化工生產(chǎn)的問(wèn)題是非常復(fù)雜的。這就要求在化工原理教學(xué)中要求學(xué)生須掌握在不同情況下處理問(wèn)題的工程方法,抓好四個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),完成“理論原理指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐”“書(shū)本到實(shí)際”的轉(zhuǎn)變。
一、選擇合適的教材
我校屬于一所工科院校,以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才為目標(biāo),學(xué)生畢業(yè)后將大部分服務(wù)于生產(chǎn)一線。根據(jù)這一實(shí)際特點(diǎn),我們?cè)诮虒W(xué)中教材的選擇便有了針對(duì)性。為了更加重視學(xué)生理論的應(yīng)用,我們選擇了“普通高等教育十一五國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材”,并有效且合理地利用多媒體課件將主要知識(shí)點(diǎn)通過(guò)動(dòng)畫(huà)效果展示、工程案例分析、教材習(xí)題講解的方式與理論教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),針對(duì)學(xué)生層次,因材施教。未來(lái)兩個(gè)月內(nèi),我們將增添新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,如氣體吸收、液體蒸餾、液液萃取等實(shí)驗(yàn)裝置。這又是一個(gè)可以更全面地讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得知識(shí),開(kāi)拓學(xué)生視野,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和應(yīng)用能力的舉措。
另外,深刻考慮到課程設(shè)計(jì)對(duì)化工原理課程的重要性和學(xué)生設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的諸多困難。我們主編了課程設(shè)計(jì)的輔導(dǎo)教材及計(jì)算機(jī)輔助繪圖教材,更好地讓學(xué)生在設(shè)計(jì)中深刻認(rèn)識(shí)本課程內(nèi)容的突出特點(diǎn),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的多方面的能力。
二、做好課堂教學(xué)的創(chuàng)新
學(xué)生進(jìn)入了大學(xué)教育,而以往大多認(rèn)識(shí)僅限于書(shū)本教育,完全沒(méi)有工程方面的認(rèn)識(shí),學(xué)習(xí)本課程時(shí)很難和實(shí)際生產(chǎn)情況結(jié)合,而且這門課涉及的工程計(jì)算多,概念較為復(fù)雜。學(xué)生普遍會(huì)因不得把握學(xué)習(xí)過(guò)程而感到頭痛。針對(duì)以上問(wèn)題的存在,我們研究后在教學(xué)過(guò)程中做了創(chuàng)新,從工廠中引入設(shè)備等實(shí)物作為輔助教具。課堂講解時(shí)突出重點(diǎn),列舉生活中學(xué)生能常見(jiàn)的一些例子。實(shí)踐課上讓學(xué)生聯(lián)系實(shí)物直觀地感受,前后相互聯(lián)系,章節(jié)相互貫穿。這樣的方法,使學(xué)生對(duì)化工原理的學(xué)習(xí)有了足夠的興趣,學(xué)習(xí)氛圍也更加和諧了。以往不愛(ài)學(xué)習(xí)的學(xué)生不僅主動(dòng)問(wèn)問(wèn)題,甚至?xí)?lián)系家鄉(xiāng)的生產(chǎn)中看到的問(wèn)題來(lái)一起討論,教師在討論過(guò)程中做好引導(dǎo),并在結(jié)束后做出總結(jié),學(xué)生分析問(wèn)題的能力在緊密的討論后得到提高。這樣的做法充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,起到了舉一反三的作用。
三、完善和重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)
化工原理實(shí)驗(yàn)是本課程學(xué)習(xí)不可缺少的有針對(duì)性的課程。該課程起到了對(duì)本課程的一個(gè)實(shí)踐作用和驗(yàn)證理論的方法。完善本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué), 可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)到理論課上無(wú)法得到,無(wú)法感受到的東西。學(xué)生喜歡多摸多看, 這樣更有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的能力。我們?cè)O(shè)置的化工原理實(shí)驗(yàn)有流體流動(dòng)實(shí)驗(yàn)、離心泵性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)、套管換熱器傳熱實(shí)驗(yàn)、氣體吸收實(shí)驗(yàn)、液體精餾、萃取實(shí)驗(yàn)和固體干燥實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前須提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)講義,課前教師告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng), 接著將實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)原理詳細(xì)講解,最后按學(xué)號(hào)讓學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。在這種實(shí)驗(yàn)過(guò)程中, 學(xué)生仔細(xì)預(yù)習(xí)、認(rèn)真聽(tīng)講、謹(jǐn)慎實(shí)驗(yàn), 得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更真實(shí)可靠,最后出色地完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。今后,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)設(shè)備上也將及時(shí)引入更先進(jìn)、更精準(zhǔn)的設(shè)備和儀器,不斷完善本課程的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)。
四、完善和重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)
高職院校的《化工原理》課程改革,必須轉(zhuǎn)變教育思想,從根本上打破學(xué)科教育的模式,針對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)普遍較薄弱的特點(diǎn),降低理論要求,建立以職業(yè)能力培養(yǎng)為根本的課程體系,打破理論課程與實(shí)踐課程的界限,加大實(shí)踐教學(xué)比例,突出實(shí)踐技能的培養(yǎng)?;ぴ硎腔ぜ敖悓I(yè)的一門主要專業(yè)基礎(chǔ)課,是引導(dǎo)學(xué)生由純理論學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向?qū)嵺`性、工程化的開(kāi)始,擔(dān)當(dāng)著從理論到實(shí)踐的橋梁作用。針對(duì)化工原理課程的這一特點(diǎn),必須強(qiáng)化工程觀念、加強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)、突出共性、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié),對(duì)化工原理課程的教學(xué)進(jìn)行全面改革,進(jìn)而促進(jìn)課程體系建設(shè)。
《化工原理》課程的技術(shù)內(nèi)涵應(yīng)用十分廣泛,涉及到化學(xué)、醫(yī)藥、食品、建材等多種行業(yè),因此成為職業(yè)技術(shù)院校的基礎(chǔ)課程之一?;诟呗氃盒>蛯W(xué)學(xué)生的不同特點(diǎn),本課程的教學(xué)改革,要充分考慮學(xué)生基礎(chǔ)薄弱的特點(diǎn),從教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、課程體系等方面進(jìn)行改革。突出該課程的應(yīng)用性特色,重點(diǎn)應(yīng)放在培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念、創(chuàng)新能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和應(yīng)用所學(xué)的化工原理理論知識(shí)分析、解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力,并力求形成鉆研與創(chuàng)新的素質(zhì)水平。
參考文獻(xiàn):
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[2] 常桂霞,《談化工原理課程改革與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新》[J],《遼寧高職學(xué)報(bào)》,2003
【關(guān)鍵詞】食品工程原理 教學(xué)方法 教學(xué)質(zhì)量
【項(xiàng)目名稱】“以雙導(dǎo)師制為主導(dǎo)的食品科學(xué)類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式”。
【中圖分類號(hào)】G423.02 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2013)09-0244-02
食品工程原理是食品科學(xué)與工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程主要介紹食品生產(chǎn)加工過(guò)程中的“三傳理論”(即熱量傳遞理論、質(zhì)量傳遞理論和動(dòng)量傳遞理論)及常用單元操作中典型設(shè)備的工作原理、基本構(gòu)造和設(shè)計(jì)計(jì)算等知識(shí)[1],培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用工程理論,分析解決工程設(shè)計(jì)及生產(chǎn)操作中各類實(shí)際問(wèn)題的能力。食品工程原理這門課程的理論性和邏輯性極強(qiáng),涉及基礎(chǔ)課程較多,相對(duì)其他專業(yè)課而言較為枯燥繁瑣,學(xué)生普遍認(rèn)為這門課程較難。教學(xué)方法是為了完成教學(xué)任務(wù)而采用的方法。它包括教師教的方法和學(xué)生學(xué)的方法,是教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)掌握知識(shí)、技能,獲得身心發(fā)展的一種師生共同的活動(dòng)方法[2]。食品工程原理如果通過(guò)有效地教學(xué)方法教授,則能夠解決學(xué)生“學(xué)習(xí)難”的問(wèn)題。因此,通過(guò)有效的教學(xué)方法來(lái)改善食品工程原理這門課程的學(xué)習(xí)是非常有必要的。
本文擬從理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)等方面,對(duì)食品工程原理課程教學(xué)方法進(jìn)行簡(jiǎn)單討論和探索,以期有益于教學(xué)質(zhì)量的提高和教學(xué)模式的多樣化。
一、提高理論教學(xué)質(zhì)量,調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)積極性
食品工程原理不同于基礎(chǔ)理論課程,它要解決的是復(fù)雜的工程實(shí)際問(wèn)題,由于物料物理性質(zhì)復(fù)雜多樣和食品加工設(shè)備形狀各異,使得研究對(duì)象的影響因素非常多,如果學(xué)生在數(shù)學(xué)和物理方面的基礎(chǔ)薄弱,則對(duì)本課程內(nèi)容的理解就會(huì)較困難, 由于學(xué)習(xí)困難,導(dǎo)致失去學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)工作難度較大。因此,提高理論教學(xué)質(zhì)量,調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)積極性非常重要。
食品工程原理這門課程在內(nèi)容上有很多理論推導(dǎo),大量的經(jīng)驗(yàn)、半經(jīng)驗(yàn)公式和圖表,學(xué)生感到內(nèi)容很多。因此,教師如能幫助學(xué)生理清思路,掌握每章的重點(diǎn)、難點(diǎn)就容易多了。傳統(tǒng)的“教師教、學(xué)生學(xué)”教學(xué)方法[3]不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,只能被動(dòng)地接受教師所灌輸?shù)闹R(shí),大大忽略了學(xué)生的潛能,影響了教學(xué)效果[4]。
我們?cè)谥v授過(guò)程中采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合的方法。通過(guò)教師系統(tǒng)條理清晰地講授,把課程的基本知識(shí)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)給學(xué)生,對(duì)于基本公式的推導(dǎo)、計(jì)算和設(shè)計(jì)問(wèn)題的分析求解,利用板書(shū)的形式,使學(xué)生和老師思維保持同步,保持思路的連續(xù)性。通過(guò)多媒體輔助設(shè)施將本課程中設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理采用圖片、視頻和動(dòng)畫(huà)等形式表達(dá),把教師與多媒體的優(yōu)勢(shì)同時(shí)充分發(fā)揮出來(lái),把多媒體輔助教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)完美地結(jié)合在一起,并且貫穿于教學(xué)的始終。
孔子說(shuō):“不憤不啟,不悱不發(fā)。舉一隅不以三隅反,則不復(fù)也[5]?!痹谏险n過(guò)程中,教師要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,使學(xué)生的思維處于積極的亢奮狀態(tài),并讓學(xué)生的智力活動(dòng)真正進(jìn)入課堂教學(xué)中來(lái),使學(xué)生的思路與教師的講解、分析交融在一起。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本門課產(chǎn)生興趣。著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說(shuō)過(guò):“有了興趣就會(huì)樂(lè)此不疲,好之不倦,因而也就會(huì)擠時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)了?!蓖ㄟ^(guò)教師循循引導(dǎo),條理清晰的板書(shū),敏捷的思維,精彩的講解,學(xué)生積極參與的表?yè)P(yáng)肯定,以及PBL(Problem Based Learning) 教學(xué),網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等教學(xué)方法,逐步提高學(xué)生學(xué)習(xí)本門課的興趣。PBL是由國(guó)外引進(jìn)的一種先進(jìn)的醫(yī)學(xué)教學(xué)方法。研究表明,PBL教學(xué)法在臨床教學(xué)中優(yōu)于傳統(tǒng)的講授教學(xué)法[6]。PBL教學(xué)模式完整的概念由美國(guó)南伊利諾斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Barrows提出,是一種以學(xué)生為中心,圍繞臨床問(wèn)題進(jìn)行討論的教學(xué)形式。學(xué)生們制定學(xué)習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容,通過(guò)獨(dú)立自學(xué)、小組討論和合作,使學(xué)生們對(duì)已學(xué)的知識(shí)進(jìn)行反思和整合,對(duì)隱藏在問(wèn)題背后的知識(shí)進(jìn)行探求和學(xué)習(xí),形成解決問(wèn)題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力[7]。隨著教育改革的深入和PBL優(yōu)點(diǎn)的體現(xiàn)。越來(lái)越多的其他學(xué)科領(lǐng)域都開(kāi)始采用這種方法。PBL應(yīng)用于食品工程原理教學(xué)中就是將其改進(jìn)為問(wèn)題式教學(xué)方法、合作學(xué)習(xí)、小組討論三種新型學(xué)習(xí)方式的結(jié)合,教師提出有針對(duì)性的問(wèn)題,小組合作學(xué)習(xí),并進(jìn)行討論。這種結(jié)合使學(xué)習(xí)者理解透徹且不易遺忘,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高有很大的幫助。通過(guò)這種學(xué)習(xí)方法的改進(jìn)不僅能促進(jìn)學(xué)生掌握知識(shí),還能培養(yǎng)學(xué)生一些重要的能力。比如文獻(xiàn)檢索能力、交流溝通能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,解決問(wèn)題的策略,自主學(xué)習(xí)的意識(shí),以及學(xué)會(huì)和別人分享所學(xué)等。極大的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)了同學(xué)情誼。如果提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,則即使在學(xué)習(xí)中遇到了難題也會(huì)努力想辦法克服,攻克了難關(guān),學(xué)習(xí)這門課程的熱情將百倍增加,學(xué)好這門課就成了非常簡(jiǎn)單的問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在食品工程原理這門課程中的應(yīng)用對(duì)學(xué)生學(xué)好這門課也大有裨益。利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺(tái),通過(guò)“教學(xué)資料”、“課程作業(yè)”、“試題庫(kù)”、“在線測(cè)試”、“課程管理”、“教學(xué)信箱”等網(wǎng)上資源,為學(xué)生實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)課程資源、網(wǎng)絡(luò)測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)交流,提高學(xué)生的自學(xué)能力。教師留的作業(yè),學(xué)生完成后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)作業(yè)反饋,教師選擇有代表性錯(cuò)誤和正確解法的同學(xué)分別進(jìn)行講解,分析錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因及正確解法和解題技巧。通過(guò)學(xué)生自己講解,加深了理論知識(shí)的學(xué)習(xí),強(qiáng)化了概念、公式等基本理論。這種及時(shí)的反饋,使教師對(duì)學(xué)生知識(shí)掌握的情況有所了解,及時(shí)解決學(xué)生學(xué)習(xí)中進(jìn)入的誤區(qū)。教學(xué)資料的共享,使學(xué)生能夠更好的復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)所學(xué)知識(shí),鞏固并深刻理解所學(xué)理論。
二、重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力
實(shí)驗(yàn)課是食品工程原理課程不可缺少的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié),通過(guò)實(shí)驗(yàn)課來(lái)驗(yàn)證課堂教學(xué)的理論,使學(xué)生加深理解、鞏固食品工程過(guò)程的規(guī)律和基礎(chǔ)理論并樹(shù)立學(xué)生工程觀點(diǎn),培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)展科學(xué)研究的能力。本校教師利用計(jì)算機(jī)仿真演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件,對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行介紹,演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程,強(qiáng)調(diào)操作過(guò)程中需要注意的問(wèn)題,并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和結(jié)果分析,把每個(gè)實(shí)驗(yàn)需要完成的基本任務(wù)布置給學(xué)生。教師還根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提出擴(kuò)展性問(wèn)題,要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)課程理論進(jìn)行思考。如離心泵特性曲線的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明揚(yáng)程、功率、效率與流量的關(guān)系,找到離心泵工作效率的最高點(diǎn);離心泵啟動(dòng)前為什么必須灌水排氣?當(dāng)離心泵葉輪入口處壓強(qiáng)等于被輸送流體在該溫度下的飽和蒸氣壓時(shí),會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象?怎樣解決?在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模斫饬藢?shí)驗(yàn)原理,掌握了實(shí)驗(yàn)裝置及相關(guān)儀器設(shè)備的性能和操作方法,弄清了操作流程、取樣點(diǎn)的位置,熟悉了測(cè)量和分析方法等。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與分析、數(shù)據(jù)測(cè)取和整理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成,鞏固、拓寬了課堂所學(xué)內(nèi)容,了解了科研的基本過(guò)程及培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,培養(yǎng)了理論聯(lián)系實(shí)際、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。配合食品工程原理這門課程還增設(shè)了創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)將課堂理論與課外文獻(xiàn)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、興趣試驗(yàn)相結(jié)合。積極鼓勵(lì)、支持學(xué)生參與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)并參加教師的科研工作。在創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)中學(xué)生將流體流動(dòng)、熱量傳遞、蒸餾、干燥等基本理論與所需生產(chǎn)產(chǎn)品工藝相聯(lián)系,解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題。如在果汁、酸奶、酒、奶粉等產(chǎn)品生產(chǎn)流程中,根據(jù)流量選擇合適的管徑;依據(jù)柏努力方程計(jì)算泵的壓頭;根據(jù)流量和壓頭選擇合適的泵;根據(jù)熱量恒算來(lái)選擇換熱器等等。利用所學(xué)理論知識(shí),設(shè)計(jì)并計(jì)算,解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題。通過(guò)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)將學(xué)生所學(xué)理論進(jìn)行了貫通,加深了對(duì)理論知識(shí)的理解,實(shí)現(xiàn)了企業(yè)對(duì)人才需要的培養(yǎng)。
三、理論聯(lián)系實(shí)際,通過(guò)食品工程原理實(shí)踐教學(xué)促進(jìn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)
食品工程原理的教學(xué)是以各種食品加工和制造工藝所共有的基本環(huán)節(jié)或步驟(單元操作)為核心的,培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握食品生產(chǎn)過(guò)程中各項(xiàng)單元操作并將這些操作有效結(jié)合成一個(gè)整體。開(kāi)設(shè)這門課程的主要目的就是要提高工科學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力,培養(yǎng)學(xué)生的工程概念、工程意識(shí)、分析和解決工程問(wèn)題的能力。因此,學(xué)生在食品企業(yè)參觀、實(shí)習(xí)的實(shí)踐過(guò)程中,在參與到教師科研工作中,通過(guò)理論內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際的結(jié)合,調(diào)動(dòng)和激發(fā)學(xué)生對(duì)食品工程原理課程學(xué)習(xí)的興趣和渴求,讓學(xué)生盡可能真正作為主體參與實(shí)踐活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)。在主動(dòng)實(shí)踐的過(guò)程中,包括實(shí)踐方案的制定、理論實(shí)踐結(jié)合的分析以及問(wèn)題質(zhì)疑、總結(jié)等工作的完成,學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力、團(tuán)隊(duì)合作精神等素質(zhì)都能得到提高,個(gè)性得到發(fā)揮。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)完全能夠強(qiáng)化學(xué)生對(duì)食品工程原理課程理論學(xué)習(xí)的的工程觀點(diǎn)、工程思維及工程能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練,引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為運(yùn)用規(guī)律、解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力,使學(xué)生的工程素質(zhì)得到提高,來(lái)適應(yīng)新的經(jīng)濟(jì)形式下社會(huì)對(duì)人才的要求和需求!
總之,在食品工程原理課程教學(xué)中以先進(jìn)的教學(xué)思想作為指導(dǎo)理念,注重學(xué)生的主體地位,促進(jìn)學(xué)生的智商和情商的發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生參與、探索、合作意識(shí),掌握課程特點(diǎn)和教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí),從而有效提高教學(xué)水平,提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。
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關(guān)鍵詞:食品工程原理;食品科學(xué)與工程;教學(xué)改革
“食品工程原理”課程是食品科學(xué)與工程專業(yè)一門理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,是食品專業(yè)課程體系的基本骨架課程之一,是食品專業(yè)本科院校必須開(kāi)設(shè)的課程。該課程主要講述食品生產(chǎn)加工過(guò)程的“三傳理論”及常用單元操作中典型設(shè)備的工作原理、構(gòu)造和設(shè)計(jì)計(jì)算等,可以培養(yǎng)學(xué)生的工程運(yùn)用技術(shù)能力、分析解決工程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)操作中各類實(shí)際問(wèn)題的能力,同時(shí)也是基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的橋梁,具有綜合性強(qiáng)、內(nèi)容繁雜、基本理論多等特點(diǎn),學(xué)生感到抽象,難以理解和吸收,學(xué)習(xí)困難?;诖?,為提高教學(xué)質(zhì)量,需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行課程教學(xué)改革[1]。如何在有限教學(xué)時(shí)間內(nèi),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念和創(chuàng)新能力,進(jìn)而掌握基本原理、熟悉基本單元操作和技能,為將來(lái)從事工程技術(shù)打下牢固的基礎(chǔ),是當(dāng)前課程教學(xué)過(guò)程中必須重視的問(wèn)題[2]。
1課程分析
“食品工程原理”課程教學(xué)難度大,學(xué)生學(xué)習(xí)困難,理解和吸收的效果差,為了提高教學(xué)質(zhì)量,必須分析課程教學(xué)難的原因,對(duì)癥下藥[3]?!笆称饭こ淘怼闭n程難的原因主要包括以下6個(gè)方面:①課程設(shè)計(jì)知識(shí)面廣,理論多而強(qiáng),且課程對(duì)相關(guān)學(xué)科知識(shí)內(nèi)容要求高,如高等數(shù)學(xué)、物理化學(xué)、工程制圖等。如果基礎(chǔ)知識(shí)不牢固,學(xué)習(xí)過(guò)程中的理解、運(yùn)用會(huì)比較困難,且由于課程理論性強(qiáng),會(huì)感到枯燥,導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性差,最終放棄該課程。②課程與工程實(shí)踐契合度高,實(shí)踐性強(qiáng)。但是由于學(xué)生缺乏實(shí)踐能力和條件,尤其是地方本科院校實(shí)踐條件差,因此對(duì)食品加工過(guò)程的設(shè)備認(rèn)知能力機(jī)會(huì)少,造成學(xué)習(xí)困難。③設(shè)備類型多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,各種操作現(xiàn)象抽象,難以理解。在有限的課堂教學(xué)過(guò)程中,教師無(wú)法詳細(xì)解釋、說(shuō)明,從而使學(xué)生感到學(xué)習(xí)困難。④公式多,設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)雜。課程中需要大量利用經(jīng)驗(yàn)公式和假設(shè),與傳統(tǒng)固定計(jì)算有區(qū)別,學(xué)生理解、選擇運(yùn)用困難。在沒(méi)有整體理解掌握的條件下去選擇與假設(shè),導(dǎo)致學(xué)生只能生搬硬套,從而學(xué)習(xí)效果差。⑤地方本科院校教學(xué)條件差,部分需采用實(shí)物條件去提高學(xué)生認(rèn)知能力的條件欠缺。⑥教師能力的限制。由于課程難度大,教師會(huì)出現(xiàn)雖然自己理解,但無(wú)法用準(zhǔn)確的語(yǔ)言向?qū)W生講授課程,使“教與學(xué)”脫節(jié)。
2課程教學(xué)改革
2.1提高課程重視程度
開(kāi)課前,向?qū)W生強(qiáng)化課程的重要性,說(shuō)明課程的難度,提高學(xué)生的重視程度。大學(xué)課程總體而言難度不高,對(duì)于一般課程都能取得良好的成績(jī)。但對(duì)于“食品工程原理”而言,如果不加以重視,會(huì)導(dǎo)致剛開(kāi)始學(xué)習(xí)就無(wú)法跟上課程進(jìn)度,從而導(dǎo)致整個(gè)課程的學(xué)習(xí)無(wú)法跟上,教學(xué)效果差。如果從開(kāi)始就強(qiáng)調(diào)課程的重要性和難度,可提高學(xué)生的重視程度,學(xué)生會(huì)不自覺(jué)地花更多時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)效果。同時(shí),對(duì)與之相關(guān)課程進(jìn)行說(shuō)明,提示學(xué)生主動(dòng)性的對(duì)相關(guān)基礎(chǔ)課程,如“高等數(shù)學(xué)”“物理化學(xué)”“工程制圖”等課程進(jìn)行彌補(bǔ)工作,促進(jìn)教學(xué)效果的提高。
2.2調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
“食品工程原理”課程教學(xué)以課堂授課為主,輔以作業(yè)練習(xí),強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。但經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),由于課程難度大、理論性和邏輯性強(qiáng)、涉及課程多,食品專業(yè)的學(xué)生在數(shù)學(xué)和物理方面的基礎(chǔ)較差,從而學(xué)習(xí)困難,教師的授課工作難度大。因此,需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容加以調(diào)整,增加對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的授課學(xué)時(shí),如流體的流動(dòng)、干燥、傳熱等基本內(nèi)容,減少如吸附、膜分離等應(yīng)用課程的學(xué)時(shí),轉(zhuǎn)為自主學(xué)習(xí)為主,同時(shí)降低課程的難度要求。學(xué)生在將來(lái)工作時(shí),并不一定會(huì)用到食品工程原理相關(guān)內(nèi)容,通過(guò)強(qiáng)化重點(diǎn)內(nèi)容的授課,學(xué)生將來(lái)用到相關(guān)內(nèi)容時(shí),可以通過(guò)自學(xué)方式更加深入地學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。此外,還要更新教學(xué)內(nèi)容,如傳熱過(guò)程中補(bǔ)充紅外加熱技術(shù)、輻射傳熱技術(shù)等,干燥部分添加真空冷凍干燥、微波干燥等技術(shù)的講解,更新單元操作,讓書(shū)本教學(xué)跟上時(shí)代技術(shù)的進(jìn)步??傮w而言,課程內(nèi)容雖然調(diào)整,但不能為了減少學(xué)生的學(xué)習(xí)難度而特意去減少必修內(nèi)容。相反,對(duì)于重點(diǎn)的內(nèi)容,需要更加重視,如流體流動(dòng)、熱量傳遞、干燥等。
2.3多樣化教學(xué)方法
教學(xué)過(guò)程中采用多樣化的教學(xué)模式,提高教學(xué)質(zhì)量,如問(wèn)題式教學(xué)、互動(dòng)教學(xué)模式等。傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中,教師在講臺(tái)講,學(xué)生在下面僅僅聽(tīng),思考過(guò)程少。這種教學(xué)模式雖能使學(xué)生系統(tǒng)掌握知識(shí),但大多是“填鴨式”教學(xué)模式,很難提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,尤其是課程難度大的“食品工程原理”?,F(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為,興趣是最好的學(xué)習(xí)促進(jìn)劑,只有激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,知識(shí)才更易理解、吸收和利用。因此,教學(xué)過(guò)程中需要采用多樣化教學(xué)方法。問(wèn)題式教學(xué)模式也稱“基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)”(Prob-lembasedlearning),PBL教學(xué)模式是20世紀(jì)50年代中期美國(guó)教育家杜威提出“以問(wèn)題的設(shè)計(jì)以及解決為核心內(nèi)容”的教學(xué)模式。該教學(xué)模式在“食品工程原理”課程教學(xué)過(guò)程中,已有教學(xué)工作者開(kāi)始了嘗試。由于“食品工程原理”單元操作的理論和計(jì)算都可以從生活中尋找實(shí)例,根據(jù)實(shí)例提出問(wèn)題,讓學(xué)生以生活實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)在一定程度上提高了學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造力,可通過(guò)解決問(wèn)題的理論與方法強(qiáng)化課程內(nèi)容和要求,提高教學(xué)效果。例如,在學(xué)習(xí)連續(xù)性方程和伯努利方程的時(shí)候提出飛機(jī)為何能上天、如何讓水往高處走等。此外,提高教學(xué)過(guò)程中的互動(dòng)性也是提高教學(xué)效果的一個(gè)有效手段[4]?;?dòng)教學(xué)過(guò)程中,教師與學(xué)生間相互討論解決問(wèn)題,教師與學(xué)生處于同等地位,允許學(xué)生反駁教師觀點(diǎn),以此可強(qiáng)化學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解和實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的分析。教師應(yīng)采用一定的方法鼓勵(lì)學(xué)生大膽提問(wèn),不怕提出錯(cuò)誤問(wèn)題,尊重學(xué)生,縮短教師與學(xué)生距離。例如,當(dāng)學(xué)生提出的問(wèn)題具有重要性時(shí),應(yīng)該加以表?yè)P(yáng),可以采用平時(shí)成績(jī)加分的方法進(jìn)行鼓勵(lì),促進(jìn)學(xué)生積極提問(wèn)。
2.4歸納授課內(nèi)容
“食品工程原理”課程難度大,學(xué)生不容易掌握章節(jié)之間的內(nèi)在聯(lián)系,學(xué)生自主歸納章節(jié)內(nèi)容關(guān)聯(lián)性難度大,從而造成整體融會(huì)貫通課程的可能性小。因此,教師需要對(duì)單元操作的問(wèn)題簡(jiǎn)單化,整理章節(jié)之間的關(guān)系?!笆称饭こ淘怼闭n程單元操作多,但都是圍繞質(zhì)量傳遞、熱量傳遞、動(dòng)量傳遞的“三傳”基本原理。例如,講流體流動(dòng)、流體輸送的章節(jié)都是圍繞伯努利方程的基本原理授課,要以伯努利方程為核心,將授課內(nèi)容簡(jiǎn)單化、歸納化,提高學(xué)生對(duì)課程的整體掌握程度。
2.5多媒體與傳統(tǒng)教學(xué)手段相互配合
目前,現(xiàn)代化的教育技術(shù)不斷發(fā)展,多媒體演示在課堂教學(xué)中也越來(lái)越多。多媒體課件可以集中大量圖片和聲音,通過(guò)視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的刺激,有利于復(fù)雜問(wèn)題的簡(jiǎn)單化。對(duì)于“食品工程原理”課程,其實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的單元操作設(shè)備復(fù)雜、種類繁多,如果一一列舉和說(shuō)明,在有限的課程教學(xué)過(guò)程中不切實(shí)際。因此,對(duì)課程中的各單元操作采用動(dòng)畫(huà)演示教學(xué),能讓學(xué)生理解這些復(fù)雜動(dòng)態(tài)問(wèn)題,如離心泵、離心機(jī)、旋風(fēng)分離器、換熱器、精餾裝置、流體流動(dòng)類型。在動(dòng)畫(huà)播放過(guò)程中,教師可輔以語(yǔ)言解釋,促進(jìn)學(xué)生對(duì)關(guān)鍵問(wèn)題的理解。同時(shí),在對(duì)單元操作的理論講解過(guò)程中,將生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)物圖片、演示動(dòng)畫(huà)與推理計(jì)算三者結(jié)合起來(lái),可使單元操作的復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和理解。但是,多媒體教學(xué)授課速度快,很容易導(dǎo)致學(xué)生跟不上教師思路,導(dǎo)致“教與學(xué)”脫節(jié),無(wú)法及時(shí)做筆記。即使少部分同學(xué)能做筆記,也是僅僅“筆頭記”,而對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)理解毫無(wú)實(shí)際幫助價(jià)值,影響教學(xué)效果。此外,“食品工程原理”課程中公式多,純粹采用多媒體教學(xué)對(duì)公式進(jìn)行推導(dǎo),學(xué)生不易理解,需要將多媒體與傳統(tǒng)的板書(shū)結(jié)合,邊推導(dǎo)邊講解,更容易提高學(xué)生注意力,提高教學(xué)效果。
2.6改革成績(jī)?cè)u(píng)定方法
傳統(tǒng)“食品工程原理”課程成績(jī)?cè)u(píng)定多以考試成績(jī)?cè)u(píng)定,雖然在一定程度上促進(jìn)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,但不能有效提高學(xué)生的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)積極性。因此,為提高學(xué)生積極性,提高學(xué)生知識(shí)運(yùn)用能力,強(qiáng)化學(xué)生的工程技術(shù)能力,可將成績(jī)?cè)u(píng)定分為多部分。包括降低考試成績(jī)比值,從目前常用的80%直接降低到50%;提高實(shí)驗(yàn)課、實(shí)踐課程成績(jī),促進(jìn)學(xué)生的動(dòng)手能力,二者可分別占比15%;提高平時(shí)成績(jī),尤其是課堂回答問(wèn)題的比例,提高教學(xué)的互動(dòng)性,可占比10%;增加課程設(shè)計(jì)成績(jī),將課程設(shè)計(jì)成績(jī)單獨(dú)提出,強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)在“食品工程原理”課程中的重要性,可占比10%。
2.7注重知識(shí)的運(yùn)用
傳統(tǒng)教學(xué)忽視了知識(shí)實(shí)際運(yùn)用能力的培養(yǎng),僅僅注重理論而忽視實(shí)踐教學(xué)。這種教學(xué)使學(xué)生呈現(xiàn)學(xué)習(xí)的被動(dòng)性,導(dǎo)致學(xué)生的每一節(jié)課程都是在懵懂狀態(tài)下度過(guò),有時(shí)即使作業(yè)完成得很好,但實(shí)際上仍然未能完全理解課程中的單元操作。因此,教學(xué)過(guò)程中需要注重實(shí)踐性的環(huán)節(jié),以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。這些需要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中讓學(xué)生放手去完成、去思考,多鼓勵(lì)學(xué)生,少批評(píng)學(xué)生。實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)或大膽的創(chuàng)新與嘗試,充分發(fā)揮實(shí)踐課程相對(duì)自由的內(nèi)容和形式,培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的精神,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。此外,還應(yīng)開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)課程,一人一題,也可以小組形式完成課程的設(shè)計(jì)。通過(guò)課程設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)自搜集資料、分析資料、運(yùn)用資料的能力,培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力,提高學(xué)生獨(dú)立分析并解決問(wèn)題的能力[5]。
2.8其他
要提高“食品工程原理”教學(xué)質(zhì)量,還需要在其他方面進(jìn)行改善和提高。(1)關(guān)愛(ài)學(xué)生,拉近與學(xué)生之間的距離。當(dāng)教師與學(xué)生之間的距離縮短后,教師更容易了解學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容的掌握程度。通過(guò)教師的引導(dǎo)、幫助和關(guān)心,形成一種輕松的課題環(huán)境,有利于學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)。(2)提高教師教學(xué)業(yè)務(wù)能力。教師是授課的執(zhí)行者,也是改革者,只有教師提高自身的教學(xué)業(yè)務(wù)能力,才能提高教學(xué)質(zhì)量,才能更好地傳道授業(yè)。必須重視教師在教學(xué)中的重要作用。(3)組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)地參觀單元操作,輔助教學(xué)效果,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)單元操作的認(rèn)知水平,從而促進(jìn)理論知識(shí)的學(xué)習(xí),同時(shí)根據(jù)學(xué)生反饋的問(wèn)題,更有主次的對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行授課。
3結(jié)語(yǔ)
“食品工程原理”課程的教學(xué)改革是一項(xiàng)復(fù)雜和長(zhǎng)期的過(guò)程。在教學(xué)改革過(guò)程中,要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的結(jié)合,從而培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人才?!笆称饭こ淘怼苯虒W(xué)改革過(guò)程中會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題,需要教師不斷總結(jié)、不斷改進(jìn),形成一套適合于自己學(xué)校的教學(xué)體系。
作者:范方宇 闞歡 單位:西南林業(yè)大學(xué)
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