主頁 > 技術(shù)文章 > 淺論化工原理專業(yè)教學(xué)方法實(shí)踐與探討 2022-04-18

淺論化工原理專業(yè)教學(xué)方法實(shí)踐與探討

摘要：化工原理是化工、制藥等專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。化工原理是制藥工程專業(yè)一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。針對當(dāng)前制藥工程專業(yè)化工原理教學(xué)多類似于化工類專業(yè)教學(xué)的現(xiàn)狀，為提高制藥工程專業(yè)同學(xué)學(xué)習(xí)該課程的積極性，圍繞著教學(xué)內(nèi)容和教法，文章根據(jù)化工原理課程介紹了為提高教學(xué)效果所做的課程教改實(shí)踐與嘗試，具體措施包括：激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、理論聯(lián)系實(shí)際、增加計(jì)算實(shí)例、增設(shè)具有學(xué)科特色的實(shí)驗(yàn)等，并提高教學(xué)質(zhì)量的教學(xué)方法進(jìn)行了探討。
　　化工原理課程是化工、制藥、生工及相近專業(yè)的一門主干課，是在學(xué)生具備了高等數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)之后必修的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程。它綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、計(jì)算技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)，分析和解決工業(yè)生產(chǎn)過程中各種單元操作問題，是聯(lián)系基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的橋梁。該課程對引導(dǎo)學(xué)生建立工程概念，完成從學(xué)生到技術(shù)人員角色轉(zhuǎn)變的環(huán)節(jié)中起著非常重要的作用。有關(guān)化工原理課程的教學(xué)與改革歷來都深受學(xué)者們重視，相關(guān)的教改成果更是層出不窮。但是，仔細(xì)研究這些成果，不難看出，多數(shù)成果仍然偏重于傳統(tǒng)的化工知識(shí)，缺乏與具體專業(yè)間的密切聯(lián)系。為進(jìn)一步提高制藥工程專業(yè)同學(xué)學(xué)習(xí)該課程的積極性，圍繞教學(xué)內(nèi)容和教法，筆者開展了一系列的教改實(shí)踐與嘗試，并獲得了良好的教學(xué)效果。
一、制藥工程專業(yè)化工原理教學(xué)中存在的問題;
　　制藥工程專業(yè)化工原理課程在目前的教學(xué)中主要存在如下問題：（１）教材舉例大多以化工廠的操作及設(shè)備為例，與藥品生產(chǎn)設(shè)備相差較大。（２）內(nèi)容多、課時(shí)少。（３）計(jì)算實(shí)例與藥物生產(chǎn)聯(lián)系少。（４）新知識(shí)、新方法和前沿內(nèi)容介紹不夠等。
　　針對制藥工程專業(yè)化工原理課程教學(xué)中存在的一些問題，我們在教學(xué)中一直努力采取相應(yīng)措施，盡可能提高教學(xué)效果，以下是我們在教學(xué)中的一些思考及實(shí)踐。
二、制藥工程專業(yè)化工原理教學(xué)改革與實(shí)踐：
2.1、采用趣味教學(xué)，激發(fā)學(xué)生興趣
　　興趣是最好的老師，學(xué)習(xí)化工原理也是這樣，只有讓學(xué)生對這門課程產(chǎn)生濃厚的興趣，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性才能提高，才會(huì)取得好的教學(xué)效果和學(xué)習(xí)成果。采用把生活事例和書本知識(shí)聯(lián)系起來是個(gè)很好的辦法。例如：由曬太陽會(huì)產(chǎn)生暖和的感覺引入熱輻射；由實(shí)驗(yàn)室傾倒純凈水引出虹吸現(xiàn)象；由片劑生產(chǎn)引入干燥概念。通過把這些生活中常見的事例引入到授課過程中，增強(qiáng)了課堂的趣味性，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)了教師授課和學(xué)生學(xué)習(xí)的雙贏。
　　采用多媒體教學(xué)也是一個(gè)很好的手段，多媒體課件集文字、圖形圖像、動(dòng)畫等各種信息傳輸手段為一體，具有很強(qiáng)的真實(shí)感和表現(xiàn)力，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將原本枯燥的教學(xué)過程變成生動(dòng)活潑的教學(xué)方式，使學(xué)生自然地進(jìn)入積極的思維狀態(tài)。從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。例如：制藥生產(chǎn)中常見的設(shè)備結(jié)構(gòu)、工作原理、工藝流程等內(nèi)容如果以現(xiàn)場照片、動(dòng)畫等形式制作成教學(xué)素材，教師根據(jù)自己的意愿將這些素材恰到好處的組裝到教學(xué)課件中，教學(xué)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生很好的效果。
2.2、注重理論聯(lián)系實(shí)際，將單元操作與藥物生產(chǎn)聯(lián)系起來：
　　制藥生產(chǎn)與化工生產(chǎn)雖然屬于兩個(gè)不同的工業(yè)門類，但操作的機(jī)理卻十分相似。因此相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的交叉在所難免�，F(xiàn)在出版的教材在舉例時(shí)大多以化工廠的操作及設(shè)備為例，與藥品生產(chǎn)設(shè)備相差較大，不利于學(xué)生理解掌握。在講課中教師應(yīng)適當(dāng)舉一些與藥物生產(chǎn)密切相關(guān)的例子，例如在講干燥設(shè)備時(shí)，介紹一步制粒機(jī)的原理、結(jié)構(gòu)，使學(xué)生比較容易理解。
　　另外，在教學(xué)中通過列舉大量生活中、工廠里常見的例子，讓學(xué)生把課堂學(xué)到的理論、公式與生活和將來的工作緊密聯(lián)系，真正做到學(xué)以致用。如：講到過濾可以舉做豆腐的例子，講到離心泵可以舉農(nóng)村灌溉的例子。通過這樣的舉例，使學(xué)生對這門課程產(chǎn)生了濃厚的興趣，由被動(dòng)學(xué)習(xí)變成主動(dòng)學(xué)習(xí)，課堂氣氛活躍，這種教學(xué)方式讓學(xué)生真正感受到了化工原理課程的重要性。
2.3、設(shè)置討論課，充分挖掘?qū)W生潛力：
　　為了充分挖掘?qū)W生潛力，我們設(shè)置了討論課。討論課的教學(xué)一般分為四個(gè)步驟：（１）設(shè)置一個(gè)討論專題。（２）學(xué)生闡述其對某問題的理解和看法。（３）組織學(xué)生討論，對解決問題的思路和方法等進(jìn)行評(píng)議，發(fā)表觀點(diǎn)。（４）依據(jù)討論的結(jié)果，老師進(jìn)行歸納總結(jié)。通過課堂討論可以使學(xué)生的注意力高度集中，激發(fā)了學(xué)生的思維，活躍了課堂氣氛，激活了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，從而改變過去那種機(jī)械性的學(xué)習(xí)方式，使得學(xué)生的觀察能力、想象能力、思維能力、分析能力都得到了發(fā)展和提高，同時(shí)教學(xué)效果得到極大的提高。
2.4、增加計(jì)算實(shí)例，提升教學(xué)效果：
　　如今的化工原理教材中，計(jì)算例題中的計(jì)算物系多為水、氨氣、苯和甲苯等常規(guī)化學(xué)品，缺乏足夠的吸引力，難以達(dá)到應(yīng)有的示例效果。筆者為此對教學(xué)例題進(jìn)行了一定的改編工作，添加了部分來自于制藥生產(chǎn)實(shí)際的例題，從而強(qiáng)化了課堂教學(xué)的目的性，提升了教學(xué)效果。另外通過該類例題的講解，能夠幫助同學(xué)們培養(yǎng)和樹立起正確的工程觀念。例如，在流體流動(dòng)一章中，有關(guān)伯努利方程式的應(yīng)用，可結(jié)合氯霉素生產(chǎn)中的硝化流程計(jì)算貯槽的安裝高度。同時(shí)，教師還可以結(jié)合伯努利方程式，回顧穩(wěn)態(tài)流動(dòng)及管出口截面的選定等諸多課程知識(shí)。通過這種方法鍛煉同學(xué)們的工程分析與邏輯思維能力。在給學(xué)生上習(xí)題課時(shí)我們還反復(fù)強(qiáng)調(diào)遇到題目要先理清解題思路，然后再動(dòng)手做題。即：分析題意；畫出流程示意圖；選取截面和基準(zhǔn)面；列方程計(jì)算。
2.5、重視實(shí)踐環(huán)節(jié)，增設(shè)具有學(xué)科特色的開放性實(shí)驗(yàn)：
　　化工原理是同學(xué)們從公共基礎(chǔ)課轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)課學(xué)習(xí)所接觸到的第一門工程性課程，亦是一門理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的技術(shù)基礎(chǔ)課程。因此，該課程的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)至關(guān)重要，不僅關(guān)系到整門課程教學(xué)效果的好壞，更是決定能否推進(jìn)該課程素質(zhì)教育的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。為提高制藥類專業(yè)同學(xué)參與化工原理實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)熱情，在保證流體阻力測定、離心泵性能、過濾、傳熱、吸收、精餾及干燥等常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的前提下，還增設(shè)了一些與制藥生產(chǎn)聯(lián)系密切的開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如藥物結(jié)晶、純水制備等，從而實(shí)現(xiàn)了由純化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)向制藥化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)的轉(zhuǎn)變。
2.6、注重引入新興的制藥生產(chǎn)技術(shù)：
　　制藥生產(chǎn)多為高附加值、高要求、小批量的操作過程，其實(shí)際生產(chǎn)多選擇間歇方式進(jìn)行，故對于制藥類專業(yè)，在化工原理的各單元操作(如過濾、結(jié)晶等)教學(xué)中，宜適當(dāng)偏重于間歇生產(chǎn)方式的介紹，刪減部分連續(xù)生產(chǎn)的教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，適當(dāng)補(bǔ)充一些與制藥生產(chǎn)相關(guān)的新技術(shù)。比如，分子蒸餾和超臨界流體技術(shù)等。這些新興技術(shù)的講授，可以有效提高同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，豐富其知識(shí)，更重要的是，通過對這些新技術(shù)的介紹，將十分有助于同學(xué)們加深對已學(xué)知識(shí)的更系統(tǒng)的理解。
三、結(jié)束語：
　　經(jīng)過幾年來對制藥工程專業(yè)化工原理課程的教學(xué)改革和探索，我們已經(jīng)初步建立了一套可行的教學(xué)方法，既可以提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，又有利于學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)，使學(xué)生對于今后從事制藥工程行業(yè)有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力、技術(shù)改造能力和科技攻關(guān)能力。今后,還需要不斷的完善和改進(jìn)教學(xué)方法,積極研究和探索新的教學(xué)方法，使化工原理課程教學(xué)質(zhì)量有更大的提高。

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