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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(duì)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(duì)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(duì)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?cè)诮虒W(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?cè)诮虒W(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(duì)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(chǎng)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(duì)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?cè)O(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(duì)某問題的理解和看法。(3)組織學(xué)生討論,對(duì)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(duì)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(cè)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(duì)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(duì)這些新技術(shù)的介紹,將十分有助于同學(xué)們加深對(duì)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(duì)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(duì)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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