应用型地方本科院校环境工程专业化工原理课程教学方法改革初探

第２Ｏ期　武瑞平，等：应用型地方本科院校环境工程专业化工原理课程教学方法改革初探　・１５７・　应用型地方本科院校环境工程专业　化工原理课程教学方法改革初探　武瑞平，任宏瑞，王炎，田海玲，赵晓嫣　（吕梁学院化学化工系，山西吕梁０３３００１）　摘要：根据地方本科院校应用型高级人才培养目标，对环境工程专业的化工原理课程在教学内容，教学方法，考核方式方面进行教学改　革探索。结果表明：这种改革方法提升了学生理论联系实际，理论应用于实践的能力，教学效果良好，实现了应用型本科院校教学的价　值。　关键词：化工原理；环境专业；教学改革　中图分类号：Ｇ４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００８—０２１Ｘ（２０１６）２０—０１５７—０２　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　Ｍｅｔｈｏｄ　Ｒｅｆｏｒｍ　ｏｎ　Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｕｒｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｌｏｃａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｗｕ　Ｒｕｉｐｉｎｇ，Ｒｅｎ　Ｒｕｉｐｉｎｇ，Ｗａｎｇ　Ｙａｎ，Ｔｉａｎ　Ｈａｉｌｉｎｇ，Ｚｈａｏ　Ｘｉａｏｙａｎ　（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌｖｌｉｎａｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｖｌｉａｎｇ　０３３００１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ印ｐｌｉｅｄ　ｓｅｎｉｏｒ　ｔａｌｅｎｔｓ　ｔｒａｉｎｉｎｇ　ｔａｒｇｅｔ　ｏｆ　ｎｅｗｌｙ—ｕｐｇｒａｄｅｄ　ｌｏｃａｌ　ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｃｏｕｒｓｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｏｆ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｗａｓ　ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ　ｏｎ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｃｏｎｔｅｎｔ，ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｓｔｙｌｅ，　ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｒｅｆｏｒｍ　ｉｍｐｒｏｖｅｓ　ｔｈｅ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅｏｒｉｅｓ　ｗｉｔｈ　ｐｒａｃｔｉｃｅｓ，ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｈｔｅｏｒｉｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃｅｓ　ａｓ　ｗｅｌｌ，ｔｈｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ　ｉｓ　ｇｏｏｄ，ｍｅａｎｗｈｉｌｅ　ｒｅａｌｉｚｅｓ　ｔｈｅ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｕｎｄｅｒｇｒａｄｕａｔｅ　ｃｏｌｌｅｇｅｓ　ａｎｄ　ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ　ｔｅａｃｈｉｎｇ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ；ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｒｅｆｏｒｍ　化工原理课程是环境工程专业的一门重要技术基础课，是　不大，只是内容侧重点不同　。选用合适的教材是保证教学　自然科学领域的基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程，　效果的前提。对教材的选用，要针对环境工程专业特点和人才　在基础课与专业课之间起着承前启后的作用。它综合应用数　培养目标，以培养应用型人才为目的，结合本校学生的层次水　学、物理、化学、计算机等基础知识，分析研究化工类生产过程　平选取。通过几年的教学实践，环境工程专业不同于纯化工类　中各单元操作的基本原理、典型设备的构造及工艺尺寸的计　专业，它所要掌握的是在一定理论基础上的实际应用能力，一　算，具有很强的工程性和实践性，是引导学生由纯理论学习转　般情况下应选取那些理论与公式推导简单易懂，强调知识点运　向实践性和工程性学习的重要桥梁…。化工原理课程具有知　用以及与工程结合紧密的教材。　识面广、内容多、概念多、公式繁、数据杂、习题多、计算量大、应　我校属于新建地方性本科院校，定位于培养工程应用性、　用型强等特点。学生在学习过程中缺乏生产实践及经验知识，　技术应用性和服务应用性等高级专门人才。环境工程专业学　缺少对单元过程、设备的认识和了解，因此，普遍感觉此门学科　生培养的目标为具备环境工程方面基础理论、基本知识和基本　的理论知识和计算方法抽象，不易理解，学习起来比较困难。　技能，具备从事工程方面实际工作和研究工作初步能力。化工　地方性本科院校办学目的是旨在培养满足当地经济和社会发　原理课程内容一般包含了化工生产工艺中所有的单元操作。　展需要的应用型人才，因此各类基础课程应根据学校的办学定　对环境工程专业，考虑到学生在今后专业课程的学习和工作实　位，以培养应用型人才为目标进行相应的教育教学改革。化工　践中的需要，我们在教学内容上进行了针对性取舍，主要选择　原理课程也不例外，应根据环境工程专业培养目标，结合化工　了流体输送、流体输送机械、非均相分离、传热、吸收、气液传质　原理课程特点，进行相应的教学方式方法改革，旨在培养学生　设备、其他传质分离过程章节作为重点内容精讲。对精馏、萃　的工程意识和工程观点，提高学生的实际动手和解决实际工程　取、干燥与蒸发等这些章节进行了舍弃或简单介绍，因为在水、　问题的能力。　气、固体废物处理与处置工程中，考虑到处理成本等问题，采用　１根据专业培养目标，选用合适的教材，合理安排教　精馏、萃取、干燥与蒸发等技术的机会很少。同时，在教学中还　学内容和授课学时　应结合专业特点，适当增加有关内容，如：（１）流体输送机械。　目前，化工原理的教材很多，但从整体结构来讲编排差别　对环境工程专业学生来说，流体输送机械章节是重点，废水、废　收稿日期：２０１６—０９—０９　基金项目：校内自然科学基金资助项目（ＺＲＸＮ２０１４１３）；校内青年基金资助项目（ＺＲＱＮ２０１５０２）　作者简介：武瑞平（１９８２一），女，山西吕梁人，助教，环境工程专业硕士研究生，从事化工原理、化工原理实验及设计的教学。　・１５８・　山东化工　ＳＨＡＮＤ０ＮＧ　ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　２０１６年第４５卷　气处理过程中都涉及到流体的输送问题。化工原理教材中有　３　注重知识应用和工程能力培养。采用多样化的作业　形式。加强培养实践能力　化工原理课程基本理论知识点较多，公式繁多，难于记忆，　关流体输送机械的内容主要是讲述离心泵的结构，工作原理及　安装，有些教材也涉及了其他类型的泵和部分气体输送机械，　但是内容简单，针对性不强。在污染治理工程设计，如废水治　理中，还用到了潜污泵和螺杆泵。因此，在这一章节应该增加　这两种泵的工作原理及结构、选型，安装与操作等内容。为今　后水污染控制工程课程以及毕业设计打下基础，同时也使学生　认识到该课程的实用性，对该课程产生兴趣。（２）非均相物系　学生必须做相应的作业，将具体知识应用到做题过程中，才能　更好地将所学知识加以理解和记忆。课程作业也不能仅仅局　限于课后习题，可以采用多样化的作业形式，比如课程中实验　过程的模拟，课后登陆我校化工原理网络教学资源自主学习，　或安排学生走出课堂，进入实验室，企业工厂等，将所学的理论　知识及操作能力用到实处，达到学以致用的目的，实现应用型　本科院校教学的价值。　分离。此章节对环境工程专业学生来说也是重点。在废气治　理工程方面，大部分的废气都必须经过除尘设备。因此在这里　应详细讲解重力与离心沉降的基本原理与设备结构。此外，还　可以引导学生思考其它的除尘方法，简单地介绍下袋式除尘与　静电除尘，开阔学生的思维。（３）吸收与气液传质设备。二氧　化硫等工业有害尾气的治理都是用吸收的方法，填料吸收塔和　板式吸收塔在设计过程中有关吸收的基本原理和所用的基本　公式是一致的。大部分化工原理教材中，有关吸收设备的计算　４考核方式多元化　化工原理课程传统的考核方式是期末考试采取闭卷考试，　２　ｍ　ｍ　８　４　ｍ　６　侧重于理论知识的记忆，考核内容仅仅局限于教材、教师课堂　所讲的内容以及考试前划定的重点、难点范围，并不能有效考　核学生对该课程掌握的全面程度，所以很多学生对本课程的学　习，仅仅是上课记笔记、考试背重点、考后全忘记。考核方式多　元化，就是要按照应用型人才培养要求，调动学生学习的积极　都是以填料塔为例讲解的。但是在在废气治理过程中也有用　到板式吸收塔，所以还应增加板式吸收塔的结构和操作以及设　计型计算。通过对教学内容有针对性的筛选，～方面，保证学　生从整体上掌握单元操作的基本概念，另一方面，单元操作技　术和环境污染控制技术紧密结合，充分体现学科特色。目前，　我校工程类专业化工原理上下册总课时是４８＋３２学时，每一章　节的学时安排如表１。　表１　环境工程专业化工原理课程教学内容及学时分配　教学内容　绪论　流体流动　流体输送机械　性和主动性，注重学生能力的培养，加大平时学习的考核比例，　平时成绩占４０％，期末成绩占６０％。平时成绩包括学生上课迟　到早退情况、课堂表现及参与程度、自主学习程度、单元测试、　实践技能操作、作业测评等。这样，学生可以对平时所学的知　识充分理解和掌握，并能合理应用，全面提升学生的专业基本　能力和综合素质。　５教学效果　综上所述，我们在环境工程专业化工原理课程的教学中进　行了一些关于教学内容、教学方法及考核方式等方面的改革探　索。在学校相关部门管理和任课教师的共同努力下，该课程的　开设是比较成功的，学生们有较好的反映。通过该课程的学　习，学生既掌握了基础理论知识，又了解了化工相关领域的最　新研究，为后期专业课程的学习打下良好的基础。　学时安排　非均相物系的分离和固体流态化　传热　蒸馏　吸收　气液传质设备　结晶和膜分离　参考文献　［１］夏［２］夏清，贾绍义．化工原理（上册）［Ｍ］．天津：天津大学出　清，贾绍义．化工原理（下册）［Ｍ］．天津：天津大学出　版社，２００５．　版社，２００５．　２根据课程需要灵活选用教学方法　化工原理课程教学内容多，概念和原理多，计算公式多，这　些都造成了学生们学习起来感到困难。同时，作为一门理论丰　富、公式量大、过程计算繁杂的学科，内容相对有些枯燥。通过　多年化工原理教学实践经验，我们采用多媒体与板书灵活结合　的教学方法，对一些基本概念或理论基础的讲解以板书为主，　这样学生能够紧跟教师的思路，便于教师引领学生及时巩固、　归纳和总结，还能够与学生灵活互动，更好地调动课堂气氛和　学生学习的积极性。而一些具体的设备结构及过程演示，单纯　［３］陈常贵，柴诚敬，姚玉英．化工原理（上册）［Ｍ］．天津：天津　大学出版社，２０１Ｏ．　［４］陈常贵，柴诚敬，姚玉英．化工原理（下册）［Ｍ］．天津：天津　大学出版社，２０１０．　［５］李德华．化学工程基础［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００７．　（本文文献格式：武瑞平。任宏瑞，王化工。２０１６。４５（２０）：１５７—１５８．）　炎，等．应用型地方本科　依靠教材的图示和教师的讲解是很难让学生理解透彻的，可以　结合多媒体教学，以图片、动画、视频等方式去讲解，既形象生　动，又便于理解。　院校环境工程专业化工原理课程教学方法改革初探［Ｊ］．山东　（上接第１５６页）　［５］唐定兴，李芳，张翠歌，等．化工原理课程设计与化工设备课　程设计教学改革［Ｊ］．池州学院学报，２０１２，２６（６）：１２６—　１２７．　［７］李静，殷埝生．基于模糊层次分析法的学生ＣＤＩＯ能力综　合评价［Ｊ］．中国电力教育，２０１４（２）：３７—３９．　（本文文献格式：秦英月．石春杰．以地方企业为依托将ＣＤＩＯ模　式与工程化相融合的教学实践——以蚌埠学院化工设备课程　［６］吴凤义，程乐华，王新运．应用型本科化工设备机械基础课　程建设与改革［Ｊ］．巢湖学院学报，２０１２，１４（３）：１３７—１４０．　设计为例［Ｊ］．山东化工。２０１６。４５【２０）：１５５—１５６。１５８．）