【摘要】分析了“化工原理”教学的现状和存在的问题，结合多年来的实践工作体会和教学经验，对如何激发学生兴趣，提高教学质量进行了探讨，提出了“化工原理”课程教学改进的方法和途径。
【关键词】化工原理 教学方法 探讨
【中图分类号】G64【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）09-0139-02
化工原理是化学工程、环境工程、食品工程及制药类专业学生必修的一门重要的专业基础课程。它主要研究流体流动、传热、传质的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、工艺计算及设备选型，培养学生运用基础理论分析和解决工程实际问题的能力[1]。其内容抽象，涉及面广，物理量多，综合性强，公式繁杂，计算量大。尤其是一些半理论半经验公式及准数、准数关联式不好理解。不少学生反映该课程难学，主要表现为原理难理解，公式太多难记，题目不会做。如何提高这门课的教学效果，是对任课老师的极大考验。笔者曾在企业工作10多年，具有丰富的工程实践经验。目前在高校工作多年，讲授化“工原理”已有8年，结合理论与实践，对如何提高“化工原理”教学效果进行了探讨。
一、“化工原理”课程教学中存在的问题
根据我校环境工程专业人才培养方案，“化工原理”课程开设在第六学期，是一门专业基础课，为学习“大气污染控制工程”、“水污染控制工程”等专业课做准备。从2005级首次开设至今，已讲授了8轮，取得了一定的教学效果，但也存在一些问题。从课堂教学效果和学生反馈的信息来看，主要表现在以下几个方面：
1.学生基础差，学习困难
“化工原理课程是以“流体力学”为基础的，还涉及“热力学”方面的知识，而且大量的公式推导需要用到“高等数学”的内容，还有物理量和原理的理解需要有较强的逻辑思维和抽象思维能力。如果这方面的内容没有学好，或者学的不够扎实，思维能力差，那么这门课学起来就会很困难。我校是一个地方性院校，属二类学校，学生生源主要在广东，与全国招生的一类学校相比，我校所招收学生的基础就差一些。再加上广东学生的特点是喜欢实践而不喜欢理论，所以一般动手能力比较强，而理论基础差。
2.学生对所学课程的认识程度不够，缺乏学习动力
“化工原理”的主要内容是研究流体流动、传热、传质的基本原理及在此基础上的单元操作设备。其核心内容是动量传递、质量传递和能量传递，而这正是环境工程专业课的理论基础。比如向大气中排放二氧化硫、氮氧化物等气体，向水体排放废水等，这些都属于流体流动、传热和传质的过程；用于除尘、脱硫、脱销的吸收塔都是根据“化工原理”课程中“吸收”的原理设计的。很多学生误认为这门课与环境工程专业没有关系，用处不大，认为只有“大气污染控制工程”、“水污染控制工程”才是所应该学的专业课。
3.理论教学与工程实践联系不紧，学生缺乏学习兴趣
“化工原理”这门课内容多，涉及面广，物理概念多而抽象，原理和公式推导繁杂，计算量大，内容枯燥乏味，缺乏具体的教学模型和实例。老师为了完成教学任务，经常采取“满堂灌”的教学方式，基本上是从头讲到尾，虽然也会穿插提出几个小问题由学生作答，但师生互动非常少，课堂气氛不活跃。学生多是上课不用心听讲，课后盲目的看书做作业，有的学生还抄作业，缺乏学习的积极性和主动性。
二、“化工原理”课程的教学改进措施
1.选用合适教材，精心组织授课内容，做到因材施教[2]
现在的高等院校普遍都是采用“十一五”规划教材，或者“面向二十一世纪”教材，这些教材代表教材编写的最高水平，学校也要求老师在选用教材时优先选用这些教材。但地方高等院校不一定合适使用这些教材，或者在使用这些教材时应该有所取舍。首先，这些教材偏理论，内容较深，而地方院校的生源基础较差，学习这些教材有一定的难度。其次，地方院校的人才培养目标是“服务于地方的应用型人才”，应偏重对学生的实际应用和工程观的培养而不是理论方面的研究。再者，这些教材在编写的过程中注重满足不同专业的需要，没有针对性。以“化工原理”教材为例，化工专业侧重于各类单元操作的原理、工艺计算、影响单元操作的各类因素及如何进行调整等方面；化机专业侧重各类单元操作设备的特点、种类、运行、故障的讲解；环境工程专业则侧重于流动、传热、传质过程的分析和计算及模型的理解与应用。因此，要潜心研究各种教材，根据所学专业教学大纲及学生的特点，精心组织教学内容，做到因材施教。
2.采用多媒体教学，提高学生的直观认识，调动学生的学习积极性[3]
“化工原理”课程涉及到很多流体、化工机械的结构、操作原理及流程，仅靠画图和语言描叙，学生是很难理解的。而多媒体集图文声像于一身，以其多维化的表现形式，为化工原理教学提高了新的教学手段。通过多媒体可以形象逼真地展现各种单元设备的内部结构、过程原理及设备的工作情况，使复杂结构直观化，抽象概念简单化。比如泵和风机的工作原理，换热器内冷热流体的流动及温度变化，吸收塔内两相流体的流动过程及浓度的变化等等，都可以通过动漫、实物图片、录像演示出来。这样在课堂上可以给学生一种很强的实物感，课堂内容既生动又丰富，加深了学生对设备及其原理的认识，极大地提高了学生的学习积极性。
3.采用“项目教学法”，培养学生的工程观，提高学生的学习动力[4]
现在大部分学生的功利心比较强，学习的目的只是为了通过考试，拿到学位；或者认为对以后找工作有帮助的课程就认真学。很多学生轻视课堂的学习，而对所学内容在实际中的应用比较重视。如果采用“项目教学法”，可以让学生进入到一种“工作”状态中，在完成“项目”的过程中，明白课堂所学的内容在实际中是如何应用的，体会到理论知识与实践的关系，获得课堂学习的成就感，提高学习动力。比如在学习换热器一章时，在对换热器的设计计算的方法、原理及公式进行简单的讲解后，老师让学生来完成一个实际项目——“某某企业的空气预热器的设计”。此时学生作为生产单位的一名技术人员，老师是部门主管，这样的情景设置可以激发学生完成工作的愿望，学生会思考要完成这样一个项目，应该怎么去做。在完成这个项目的过程中，老师只是答疑和指导，学生是学习的主体。等到项目完成后，学生对换热器的内容也就掌握了。在这一过程中，由于学生是主动学习的，因此对所学的知识掌握得更加牢固。
4.课堂教学要抓住重点，主次分明，让学生易于接受和掌握
教材的内容一般都比较系统和完整。从最基本的原理的到最前沿的动态，从最常用的到各种情况，教材都会作介绍，学生会感觉到内容繁杂，不容易掌握。老师在课堂教学时就不能照本宣科，不分主次全部都讲，而应该抓住最基础的、在实际中应用最广泛的内容来讲。比如，对于对流换热，既有直管内，也有弯管内，还有椭圆管等其它异形管内的对流换热；有层流换热，还有过渡流和湍流换热，对于每一种换热情况，都有不同的对流换热经验公式和不同的条件，都要记住的话比较困难。其实在实际生产中，使用最广泛的是直管内湍流换热，所以只须要求学生记住和掌握这一个经验公式就可以了，其它的内容只做简单的介绍，或者让学生自学来完成。把最基础的，最常用的内容学扎实后，就可以触类旁通，在此基础上再学习其它内容就比较容易了。
5.简化公式推导，注重公式的应用
化工原理教材中包含有大量的计算公式及其推导过程，学生拿到教材就感觉头痛难学，老师讲起来费时费力，学生听起来枯燥无味，不想听，基础差的也根本听不懂。因此，笔者对教材中大量的公式只推导最基础和最简单的，复杂的公式只讲一下推导原理和方法，有兴趣的同学在课后个别讲解。大部分时间通过讲例题的方式来讲解这些公式是如何应用的。例如，在吸收塔计算中，通过大量例题，重点讲解操作线方程和填料层高度的计算公式的应用，而对于其复杂的推导过程则淡化，这样学生有兴趣听，学起来也容易。
三、结语
化工原理教学过程中，教师应当结合不同专业、不同学生的特点，精心组织教学内容。根据不同的教学内容，采用灵活多样的教学方法，不断激发学生的学习兴趣和求知欲，提高课程教学质量。
参考文献：
[1]冯宵，何潮洪. 化工原理[M]. 北京：科学出版社，2007.
[2]李素君. 化工原理课程教学方法探讨[J].辽宁石油化工高等专科学校学报，2011，17（2）：70-71.
[3]张红芬. 浅谈多媒体在《化工原理》教学中的几点思考[J]. 中国科教创新导刊，2012，40（2）：86.
[4]黄德斌.项目教学法在《化工原理》课程中的应用[J].中国科教创新导刊，2013，41（5）：102.