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摘要：
化工原理是化工類專業最重要的一門工程技術基礎課程之一，具有很強的實踐性和工程性。針對目前化工原理課程教學中存在的問題，結合自己多年的教學實踐經驗，提出了基于生活案例的化工原理課堂教學方法，突出教學的趣味性、思考性，激發學生學習的積極性、主動性，提高化工原理課程教學的效果和質量。
關鍵詞：
化工原理；生活案例；課堂教學
化工原理是化工類專業的一門核心主干課程，具有極強的實踐性和工程性，其主要內容是講述化工生產過程中各種單元操作的基本原理、典型設備的結構特點及設計操作的計算方法等［1，2］，具有公式多、概念多、計算量大、系統性差、知識面廣、應用性強、內容抽象等特點，加上學生缺乏對化工過程及設備的感性認識，學生普遍反映“學不懂”“記不住”“很枯燥”，從而失去了對化工原理學習的興趣，學習的困難很大［3，4］。面對這些問題，許多教師在化工原理教學過程中進行了積極的探索［5－7］，取得了良好的效果。本文基于對化工原理教學現狀的分析，發現其中存在的主要問題；闡述了生活案例在化工原理課堂教學中的重要性；在化工原理教學中適時地引入生活案例，可以激發學生的學習積極性和探索精神，培養學生的創新意識和實踐能力，提高化工原理課堂教學的效果和質量。
一、化工原理課程教學中存在的問題
近些年來，通過對本院相關專業化工原理課堂教學進行分析研究發現，目前化工原理教學中存在的問題主要有以下幾點。
（一）學生的基礎普遍較差
本院化工及相關專業的學生都為二本招生，生源質量不高。盡管在大一和大二期間學習了高等數學、大學物理、物理化學等這些化工原理的先修課程，但是，相當多的學生的基礎沒有打好，具體表現在教師講解一些基本原理、基本定律、公式推導時，學生的反應比較冷淡，一臉的茫然，不知所云。
（二）學生缺乏對工程觀念的認識
學生在學習化工原理課程以前，幾乎沒有與化工實際生產過程接觸過，對一些常用的化工設備及工藝流程沒有感性認識，再加上許多企業從自身的效益和安全考慮、實習費用的制約等因素，學生去企業參觀見習的機會越來越少，而且一般企業所包含的單元操作也是有限的，使學生缺乏對工程觀念、工程實踐的認識。
（三）教師的教學方式方法比較單一
目前，一般的高校教師都采用PPT的課堂教學，并形成了一種定勢，即“我講你看”“我講你聽”的教學模式。這樣對于一些知識的重點、難點學生不容易掌握，大大降低了課堂教學的效果。對于一些剛剛入職的新教師，由于他們的工程實踐經驗也比較有限，因此，在課堂教學過程中缺少具體的、生動形象的化工生產及日常生活的實例，與學生的互動比較少，課堂氣氛不夠活躍。
（四）學生的學習興趣不高
一方面由于化工原理課程的學習具有比較大的難度，許多學生只是想著如何應付考試，學習的目標不明確，學習的動力也不足，沒有認識到化工原理課程的重要性。另一方面由于近年來各種社會因素的影響，學生學習的積極性、主動性遠不如從前，厭學的現象也愈演愈烈，不良的學習風氣不斷地滋生蔓延。
二、生活案例在化工原理課堂教學中的重要性
“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”學習的興趣往往表現為一種特定的意識傾向，是求知的動力和源泉。學生如果一旦對化工原理的學習產生了濃厚的興趣，那么，他們就會積極主動去探索、去求知，在探索、求知的過程中產生愉悅的情緒，從而提高學習的主動性，激發學習的熱情，取得良好的學習和教學效果?；ぴ碚n程是一門實踐性很強的工程學科，在學生學習化工原理課程以前，他們接觸的課程都是理論性的。因此，化工原理這門課具有兩面性。一方面，學生沒有接觸過實際工程問題，對學生有比較大的吸引力；另一方面，由于學習的思路、方法及解決問題的手段等都不一樣，學習起來不得要領，感覺很難。如果此時能夠針對化工原理這門課程實踐性、工程性強的特點，把各個知識點和生活中的素材、生活中的案例有機地結合起來，把學生引入到真實廣闊的現實生活中去，培養學生用工程的觀念來觀察、認識世界，拉近科學知識和工程實踐、日常生活的距離，使學生真正自覺地認識和體會到書本知識的重要性。將生活案例恰當地應用到化工原理課堂教學中，不但可以激發學生的學習熱情、興趣，在潛移默化中愉快的學習理論知識、掌握理論知識，而且可以培養學生運用知識進行分析、解決工程實際問題的能力，還可以培養學生創新思維、獨立思考的意識。
三、生活案例在化工原理課堂教學中的應用
提高化工原理課程教學的效果，不僅要提高教師的教學水平，改革、創新教學方法和教學手段，而且要設法提高學生學習化工原理的主動性、積極性，激發他們內在的熱情。在長期的教學實踐中，作者不斷探索基于生活案例的化工原理課堂教學，使同學們真切地體會到學習化工原理的樂趣和價值。在化工原理課堂教學過程中，選擇恰當的生活案例是很有必要的，這些生活案例應該是學生身旁的、熟悉的、具有一定知識內涵的。例如，在講解流體流動前，首先給學生拋出一個與每個人的生活息息相關的供水問題。生活中，每個家庭每天都需要用水，工廠生產也離不開水。一般供水的方法是利用水泵將水送到高位水塔，再由水塔源源不斷地送到處于不同樓層的用戶，流量根據不同需求各不相同。顯然，要完成用戶水的輸送必須解決3個問題。第一，為確保各層樓面的水量，輸水總管和各支管的管徑是多少？第二，為確保各層樓面有水可用，樓低水管必須維持一定的水壓，為維持此水壓，水塔的高度應是多高？第三，在確定水塔高度后，需要選擇何種類型的泵？如何選泵？這時學生的思維一下子就活躍起來了，從而也就自然地引入到新課的學習。巧妙的課堂引入恰似一付興奮劑，能激發學生的學習興趣，產生意想不到的求知欲，并迅速投入到教師設定的教學情境中。這些問題雖然學生暫時還回答不上來，但在學生的第一印象中認識到這門課與人們的日常生活是息息相關的，是非常重要的有用的。其實有關流體流動的教學，就是圍繞上述3個問題展開的：即管路的設計型計算；管路的操作型計算；泵的結構及選用。我國的古代文化，尤其是在古詩詞中閃耀著自然科學的思想光輝，古詩詞將化工原理中一些枯燥的理論、抽象的概念描述得淋漓盡致，栩栩如生。在介紹流體流動形態時，可以引用“大漠孤煙直”“風咋起，吹皺一池春水”和“飛流直下三千尺”等詩詞，學生通過詩詞所表達的意境，不但領會和掌握了滯流和紊流的特征，而且還深深感受到了古人觀察的細致、描述的準確、自然科學和人文學科的美妙融合，開闊了學生思維，激發了他們的創造性。再例如在講解伯努利方程時，可以讓學生來解釋火車站臺為什么要設計安全黃線？為什么高鐵列車通過隧道時耳朵感覺有壓力？為什么采用文氏管可以將CO2氣體均勻地混合到碳酸飲料和啤酒中？這些鮮活的生活案例，學生喜歡聽、容易懂、方便記。在化工原理的教學過程中教師應積極有效地與學生互動，把學生的注意力吸引到教師的講課上，提高學生學習的主觀能動性。例如，在講解熱傳導時先提出如下問題：為什么在冬天人們坐在木椅子和金屬椅子上的感覺是完全不一樣的？而事實上木椅子和金屬椅子的表面溫度是相同的。這一生活實例馬上就吸引了學生的注意力，他們就會帶著探究答案、知識的心理開始后續的學習。然后由這個例子再引入傅里葉定律和導熱系數。又例如在講解熱對流時，可問學生“冬天在教室里錯開了電扇會有什么感覺？”學生馬上會回答“冷”。這時要啟發學生思考“為什么”，這樣學生才能對熱對流有深刻的認識。在講解傳熱過程計算時，可以用教室里的暖氣片為例，先請學生討論總結該傳熱過程包含幾種基本的傳熱方式？這幾種基本的傳熱方式又是怎么組合而成的？在此基礎上，繼續問學生“如果用手觸摸一下暖氣片，為什么教室內的氣溫并不高，而暖氣片的溫度卻很高呢？”然后再講傳熱總系數、傳熱過程計算。這種在不斷設問、提問、反問的啟發下，用學生生活周圍的、易于理解的案例進行課堂教學，使課堂氣氛更加活躍、學習效率顯著提高。在下課時還給學生留個問題：在供氣正常的情況下，如果教室內的氣溫仍然較低，那么你能采取哪些措施提高室內氣溫？通過布置一些類似這樣有趣的引導性的問題，使學生在課外思考、討論、預習、求解。這樣在下次課上課前，學生對這一節課的重點、難點就清楚了，上課時能做到有的放矢，從而提高聽課效率。 在講授其他單元操作時，也可采用類似的基于生活案例的啟發式教學方法。比如講吸收前可以提問“切洋蔥會辣眼睛，但如果把洋蔥放在水中切就沒事了，這是為什么？”“暴雨過后空氣會特別清新，這又是為什么？”在講沉降時也可加入生活事例，“透過窗戶的縷縷陽光，可以發現徐徐降落的顆粒塵埃，但有的顆粒塵埃降落得快、有的卻降落得慢。”在講授精餾前，可先請學生回答一個問題“將瓶子里裝有高度白酒的蓋子打開并在室內放置幾天，結果會怎樣？”然后再問學生：“大家注意沒有，在蒙牛牛奶的包裝袋上寫著：采用‘閃蒸’技術……從而口味更濃，口感更好。這是怎么回事？”等。把這些日常生活中的案例引入到化工原理的課堂教學中，拉近了理論和實際之間的距離，每到此時就會看到學生求知的欲望、活躍的情緒，注意力也非常集中，教學效果十分顯著。
四、結語
化工原理教學質量的好壞取決于教與學兩個方面。在化工原理課堂教學中，如何使學生饒有興趣地學、主動積極地學、快樂有效地學，這就要求教師必須把握化工原理課程的特點，研究化工原理課程教學的科學性、藝術性，適時地將生活案例引入到化工原理的課堂教學中，使課堂教學生動、直觀、有效。結合生活案例進行課堂教學，對教師無疑提出了更高的要求，要求教師鉆研教材、掘挖生活、了解學生、收集資料，不斷提高教學的綜合素質。當然，如何切實有效地提高化工原理課堂教學的質量，是一項長期而艱巨的任務，有待相關教師大膽不斷地進行改革和探索。
參考文獻：
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作者:秦正龍 黃芳敏 單位:江蘇師范大學
