前言:在撰寫化工原理的過程中,我們可以學(xué)習(xí)和借鑒他人的優(yōu)秀作品,小編整理了5篇優(yōu)秀范文,希望能夠為您的寫作提供參考和借鑒。
本文作者:姚金環(huán)李延偉李凝蔣錫福作者單位:桂林理工大學(xué)
改進(jìn)課堂教學(xué)方法
以往的化工原理實驗教學(xué)模式是先由實驗指導(dǎo)教師講解實驗?zāi)康?、實驗步驟、實驗原理及注意事項,然后進(jìn)行實驗過程演示。這種保姆式的教學(xué)方法,很大程度上限制了學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮,使學(xué)生在實驗過程中始終處于被動地位。為此,化工原理實驗教學(xué)方法必須改進(jìn)。化工原理實驗是學(xué)生接觸的第一門工程性很強的實驗課程,如何上好該課程,上課時講解哪些內(nèi)容,哪些內(nèi)容該細(xì)講,哪些內(nèi)容該粗講,這是實驗指導(dǎo)老師需要仔細(xì)思考的問題。由于在課前學(xué)生都經(jīng)過了充分的預(yù)習(xí),對實驗的目的、原理都有了比較深刻的了解,因此這些內(nèi)容要粗講[2]。而對于實驗中涉及的一些設(shè)備,如離心泵、列管式換熱器、流量計等等,這些設(shè)備只是在理論課堂和預(yù)習(xí)時了解一些,而沒見過實物。所以學(xué)生進(jìn)入實驗室之后,實驗指導(dǎo)老師先用較短的時間對實驗進(jìn)行簡單的講解。然后引領(lǐng)學(xué)生熟悉實驗裝置,詳細(xì)了解設(shè)備的組成、流程等等。并在此期間向?qū)W生提問,一方面考察學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,另一方面以引起學(xué)生的重視,減少學(xué)生在實驗過程中出錯。比如:離心泵特性曲線的測定實驗。介紹泵的使用時可向?qū)W生提出問題:為了防止氣縛現(xiàn)象的發(fā)生,開泵前需要做什么工作?開泵前,調(diào)節(jié)閥關(guān)閉還是打開?實驗結(jié)束后,是應(yīng)該先關(guān)泵還是先關(guān)出口閥?實驗過程中,在保證沒有危險的情況下,盡可能讓學(xué)生獨立完成實驗。指導(dǎo)老師在實驗時,要多走動、多觀察、少動手,如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作時存在問題,要啟發(fā)性的提醒學(xué)生,讓學(xué)生自己找出錯誤的原因和可能產(chǎn)生的后果。指導(dǎo)老師在指導(dǎo)過程中,給學(xué)生在實驗中的表現(xiàn)進(jìn)行打分。其分?jǐn)?shù)也作為最終實驗成績的一部分。實驗結(jié)束后,實驗的原始數(shù)據(jù)指導(dǎo)老師需要用紅筆簽名。簽字時,若發(fā)現(xiàn)學(xué)生的原始數(shù)據(jù)有涂改的地方,指導(dǎo)老師也要用紅色筆圈上,注明“有改動”。這樣的處理是防止學(xué)生照搬他人數(shù)據(jù),隨意篡改數(shù)據(jù),保證實驗的真實性。
實驗報告的撰寫
實驗報告是對實驗過程的總結(jié)。以往很多學(xué)生在撰寫實驗報時抱怨化工原理實驗報告內(nèi)容太多、太長,撰寫一份實驗報告要花費很長時間。而且,許多老師在批改實驗報告時發(fā)現(xiàn),學(xué)生抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。一方面體現(xiàn)在實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗步驟等直接照搬實驗教材;另一方面由于化工原理實驗數(shù)據(jù)處理比較復(fù)雜,學(xué)生抄襲他人原始數(shù)據(jù),進(jìn)而整個數(shù)據(jù)處理過程也照抄他人。為了減少撰寫實驗報告的時間,保證試驗報告的真實性和質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生獨立處理數(shù)據(jù)的能力,學(xué)生最終的實驗報告在預(yù)習(xí)報告的基礎(chǔ)上進(jìn)行,在預(yù)習(xí)報告后面粘貼有指導(dǎo)老師簽字的原始數(shù)據(jù)表,學(xué)生需要做的主要任務(wù)就是利用學(xué)習(xí)過的基本原理對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并進(jìn)行結(jié)果分析。數(shù)據(jù)處理時要有完整的公式、計算過程、計算結(jié)果。數(shù)據(jù)的處理及相關(guān)制表和作圖要求學(xué)生采用Excel、origin等化工常用的數(shù)據(jù)處理和繪圖軟件進(jìn)行。培養(yǎng)學(xué)生掌握圖表繪制軟件,實現(xiàn)用計算機表述實驗數(shù)據(jù)[3,4]。經(jīng)過這樣改革以后,學(xué)生很清楚自己在實驗前、實驗中、實驗后每一個階段的學(xué)習(xí)重點。同時也提高了化工原理實驗教學(xué)的效率和質(zhì)量。
摘要:針對《化工原理》課程設(shè)計的現(xiàn)狀,提出一系列的教學(xué)改革措施,以便有效地提高《化工原理》課程設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:化工原理;課程設(shè)計;現(xiàn)狀;改革;成效
任何教學(xué)都是以實踐為基礎(chǔ),課程設(shè)計作為《化工原理》課程教學(xué)的一個重要實踐環(huán)節(jié),能夠培養(yǎng)學(xué)生綜合運用該課程及其相關(guān)課程的知識解決工程設(shè)計任務(wù)的能力以及動手能力。
《化工原理》課程設(shè)計的現(xiàn)狀
《化工原理》課程設(shè)計一般集中安排在兩周時間內(nèi)完成,每位教師要同時指導(dǎo)兩個班的學(xué)生,平均分配給每個學(xué)生的教學(xué)時間很少,難以及時對學(xué)生進(jìn)行個別指導(dǎo)。另外,設(shè)計過程涉及的計算和公式很多,計算量大,一般情況下,學(xué)生只能在指導(dǎo)教師的給定條件下進(jìn)行驗證性設(shè)計,設(shè)計方案和涉及參數(shù)往往依賴于經(jīng)驗,難以進(jìn)行方案比較和優(yōu)化核算,學(xué)生的綜合工程設(shè)計能力得不到實際訓(xùn)練,影響了《化工原理》課程設(shè)計的教學(xué)效果。以往成績以圖紙和說明書為評定的主要依據(jù),但我們在實踐中發(fā)現(xiàn)學(xué)生抄襲很嚴(yán)重。近幾年來,筆者為有效提高《化工原理》課程設(shè)計的質(zhì)量,針對《化工原理》課程設(shè)計存在的問題提出一些改革措施。
課程設(shè)計的改革措施
本文作者:戴益民李潯張躍飛作者單位:長沙理工大學(xué)
構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,推行化工原理實驗超文本教學(xué)
盡管“十一五”以來,教育行政管理部門不斷增加了高校實驗裝備的投資力度,高校的實驗環(huán)境和手段也得到了一定的改變。但隨著高校擴(kuò)招學(xué)生規(guī)模的不斷壯大,目前高校實驗經(jīng)費仍然非常緊張,實驗設(shè)備不夠完善,特別是人機矛盾相當(dāng)突出。[4]在當(dāng)前的狀況下,現(xiàn)代教育技術(shù)的使用成為實驗教學(xué)中極為重要的手段。近年來,我校以清華大學(xué)教育技術(shù)研究所開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺為模板大力開展數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)教學(xué),根據(jù)不同的教學(xué)模式、不同教育對象的特點,提供靈活的、開放的、適應(yīng)于多層面、多對象及多網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的交互式教學(xué)支撐平臺。在學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的基礎(chǔ)上,我們以化工原理校級精品課程建設(shè)為契機,逐步完善化工原理實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。化工原理實驗以資源共享為基礎(chǔ),我們不拘泥于現(xiàn)有教材上的知識,將本領(lǐng)域內(nèi)最新科技成果與技術(shù)不斷充實到相關(guān)的實驗教學(xué)內(nèi)容中,以文本、圖形圖像、音頻、視頻、動畫、課件、網(wǎng)絡(luò)課程等形式將化工原理實驗流程圖、設(shè)備結(jié)構(gòu)圖、實驗方案及操作步驟等置于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上,學(xué)生能夠借助網(wǎng)絡(luò)平臺和多媒體課件等可以反復(fù)地操作練習(xí),重現(xiàn)實驗內(nèi)容和實驗現(xiàn)象,學(xué)生也能夠隨時掌握最前沿的實驗技術(shù)。特別是離心泵汽蝕現(xiàn)象、板框過濾機的過濾和洗滌過程,實驗過程很難看到具體的現(xiàn)象和過程,通過化工原理實驗動畫、視頻能夠?qū)⒄麄€過程進(jìn)行重現(xiàn),起到事半功倍的效果。此外,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺增加Aspenplus、ProII等先進(jìn)的化工流程模擬軟件,學(xué)生能在課余時間自學(xué)軟件使用方法,利用流程模擬系統(tǒng)解決各類化工計算問題的技巧。學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,能夠系統(tǒng)完成教師設(shè)定的學(xué)習(xí)內(nèi)容,隨時與教師和其他學(xué)習(xí)者互動,并對課程教學(xué)過程中的遺漏內(nèi)容進(jìn)行補充學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺不僅增進(jìn)了學(xué)生對實驗課程的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)了創(chuàng)新意識,而且也培養(yǎng)了學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力,真正實現(xiàn)了化工原理實驗教學(xué)的超文本化。
完善創(chuàng)新性開放實驗條件,強化學(xué)生的主觀能動性
開放性實驗是讓學(xué)生在“三基”訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,鍛煉學(xué)生綜合運用知識和技術(shù)的能力,重在培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識,極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)知識的欲望與主動探索的精神。[5]在開放實驗氛圍下,學(xué)生能自主提出自己感興趣的研究項目,自由選擇時間,查閱資料,組合資源,對問題進(jìn)行專項研究。近年來,教育部大力提倡創(chuàng)新性實驗教學(xué),資助了15000個大學(xué)生創(chuàng)新性開放實驗項目來培養(yǎng)大學(xué)生的實踐與創(chuàng)新能力。[6]我院化工原理實驗基本形成了一套完整的符合工程人才培養(yǎng)要求的實驗教學(xué)體系,提倡開展設(shè)計性、綜合性自選實驗的同時,部分條件允許的實驗可以全天候進(jìn)行開放性實驗。整個實驗將科研的基本方法、技能和思維方法融入到實驗內(nèi)容和教學(xué)中,要求學(xué)生自己選題、進(jìn)行實驗設(shè)計、擬定實驗方案,測定和分析實驗數(shù)據(jù),歸納和評價實驗結(jié)果,教師只起到督導(dǎo)和引導(dǎo)的作用,學(xué)生以科技小論文的形式作為實驗報告;整個實驗從“以教師為主”的模式完全轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的模式,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,激發(fā)其思考問題和動手的積極性,培養(yǎng)其獨立實驗研究的能力。另外,學(xué)院每年組織學(xué)生參加全國大學(xué)生“三井杯”化工設(shè)計大賽等活動,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。三年來,學(xué)生結(jié)合老師的科研項目進(jìn)行大量的開放性創(chuàng)新實驗,在國家級、省級“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽、學(xué)校課外科技作品競賽等活動中獲得了大量獎項,發(fā)表相關(guān)論文近10篇。其中,大學(xué)生創(chuàng)新性實驗課題“活性炭/氧化亞銅復(fù)合材料催化降解卷煙主流煙氣中HCN的實驗研究”的相關(guān)成果不僅在國外期刊上發(fā)表,而且獲得了湖南省“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽三等獎,取得了不俗成績。這些課外競賽活動培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、研究興趣和創(chuàng)新能力。我院的化學(xué)化工實驗中心已成為湖南省首批省級實驗教學(xué)示范中心,得到了中央與地方共建實驗室專項資金的大力資助。
改革實驗教學(xué)評價方式,引入形成性評價機制
我校環(huán)境科學(xué)與工程系于2005級環(huán)境工程專業(yè)本科生第一次開設(shè)《環(huán)境工程原理》課程,采用胡洪營教授主編的《環(huán)境工程原理》,一直由本文作者擔(dān)任理論課程和實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)工作。在多年的教學(xué)過程中,對《環(huán)境工程原理》這門新課程的教學(xué)模式,尤其是課程實驗的教學(xué)進(jìn)行了較為深入的探索和思考。
1環(huán)境工程原理課程實驗教學(xué)特點
《環(huán)境工程原理》是基礎(chǔ)理論向工程技術(shù)過渡的課程,它抽象出了環(huán)境工程學(xué)科的基本理論和普遍規(guī)律,其特點決定了教材難以理解,再加上內(nèi)容多,公式推導(dǎo)繁瑣,本人在教學(xué)過程中,發(fā)現(xiàn)多半數(shù)的學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)興趣不高,在學(xué)習(xí)中往往體會不到該課程的樂趣,體會不到重要性,總覺得用處不大,學(xué)習(xí)中也就自然缺乏了主觀能動性[4]。由于我們課時有限(理論教學(xué)50課時,實驗教學(xué)20課時),在理論課的教學(xué)中,我們結(jié)合本學(xué)科的側(cè)重點,對內(nèi)容進(jìn)行了小范圍的適當(dāng)刪節(jié)和調(diào)整,簡化理論推導(dǎo)過程,增強公式的理解和應(yīng)用,注重公式的應(yīng)用條件?!董h(huán)境工程原理》的實踐教學(xué)同樣包括課程實驗和課程設(shè)計兩大部分(課程設(shè)計探索下文再敘),課程的特點決定了實踐教學(xué)與理論教學(xué)占同等重要的地位,因為實踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練能使學(xué)生把環(huán)境工程原理的理論來提高工程實踐的思維方式、分析能力和創(chuàng)新能力。這樣讓學(xué)生切身感受到環(huán)境工程原理的實際應(yīng)用價值,激發(fā)學(xué)習(xí)能動性。
2環(huán)境工程原理課程實驗教學(xué)體系
2.1環(huán)境工程原理課程實驗教學(xué)安排
盡管《環(huán)境工程原理》在國內(nèi)高校已開設(shè)多年,但是相關(guān)的課程實驗教材參考資料幾乎沒有。自我系開設(shè)《環(huán)境工程原理》課程以來,一直非常重視實踐環(huán)節(jié)尤其是課程實驗的安排、改革、研討與建設(shè)。因此結(jié)合《環(huán)境工程原理》課程實驗的特點和我系所在的生物與化學(xué)工程學(xué)院的學(xué)科優(yōu)勢(我院具有較強的應(yīng)用化學(xué)、化工、生物技術(shù)和生物工程等7個本科專業(yè)和環(huán)境科學(xué)與工程一級學(xué)科碩士點、應(yīng)用化學(xué)、微生物、發(fā)酵工程等9個二級學(xué)科碩士點),我系《環(huán)境工程原理》安排了20個學(xué)時的課程實驗,幾乎涉及到課程大部分篇章。我們對《環(huán)境工程原理》課程實驗的安排主要考慮原則是《環(huán)境工程原理》實驗要區(qū)別于《環(huán)境工程專業(yè)實驗》,例如沉降是《環(huán)境工程原理》重要的基礎(chǔ)理論,也是《大氣污染控制工程》的重力沉降室、《水污染控制工程》的沉砂池(沉淀池)的重要工程理論,在水處理實驗中,我們也開設(shè)沉降實驗(包括自由沉降和絮凝沉降實驗),因此在《環(huán)境工程原理》課程實驗教學(xué)講授的方式、深度和范圍,及如何有效和后續(xù)專業(yè)課程實驗有所區(qū)別又能巧妙的銜接對《環(huán)境工程原理》課程實驗是非常重要的。最重要的是理論闡述與工程實際相結(jié)合,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和能動性。所以我們在工業(yè)中廣泛應(yīng)用的單元操作的基礎(chǔ)上,運用環(huán)境工程原理基礎(chǔ)理論,提高綜合性、設(shè)計性實驗的比例,既使學(xué)生了解每個單元操作的基本原理,有能使學(xué)生理解這個單元操作在環(huán)境工程中的應(yīng)用,以更寬泛的視覺和更高的高度來看待這些操作,使學(xué)生不拘泥于工業(yè)操作的模式,使學(xué)生可以根據(jù)每個單元操作的原理獨立設(shè)計實驗,以充分調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合能力。同時,通過“深化”課程實驗內(nèi)容,學(xué)生可以借助理論知識和課程實驗來發(fā)現(xiàn)當(dāng)前應(yīng)用的環(huán)境工程處理單元的原理和優(yōu)缺點,提出改進(jìn)的方向是個重要的課題,也為今后環(huán)境工程設(shè)計打下基礎(chǔ)。