主页 > 技术文章 > 浅论化工原理专业教学方法实践与探讨 2024-10-28

浅论化工原理专业教学方法实践与探讨

摘要：化工原理是化工、制药等专业的一门重要的技术基础课。化工原理是制药工程专业一门重要的技术基础课。针对当前制药工程专业化工原理教学多类似于化工类专业教学的现状，为提高制药工程专业同学学习该课程的积极性，围绕着教学内容和教法，文章根据化工原理课程介绍了为提高教学效果所做的课程教改实践与尝试，具体措施包括：激发学习兴趣、理论联系实际、增加计算实例、增设具有学科特色的实验等，并提高教学质量的教学方法进行了探讨。

　　化工原理课程是化工、制药、生工及相近专业的一门主干课，是在学生具备了高等数学、计算机技术等基础知识之后必修的专业技术基础课程。它综合运用数学、计算技术等基础知识，分析和解决工业生产过程中各种单元操作问题，是联系基础课与专业课之间的桥梁。该课程对引导学生建立工程概念，完成从学生到技术人员角色转变的环节中起着非常重要的作用。有关化工原理课程的教学与改革历来都深受学者们重视，相关的教改成果更是层出不穷。但是，仔细研究这些成果，不难看出，多数成果仍然偏重于传统的化工知识，缺乏与具体专业间的密切联系。为进一步提高制药工程专业同学学习该课程的积极性，围绕教学内容和教法，笔者开展了一系列的教改实践与尝试，并获得了良好的教学效果。
一、制药工程专业化工原理教学中存在的问题;
　　制药工程专业化工原理课程在目前的教学中主要存在如下问题：（１）教材举例大多以化工厂的操作及设备为例，与药品生产设备相差较大。（２）内容多、课时少。（３）计算实例与药物生产联系少。（４）新知识、新方法和前沿内容介绍不够等。
　　针对制药工程专业化工原理课程教学中存在的一些问题，我们在教学中一直努力采取相应措施，尽可能提高教学效果，以下是我们在教学中的一些思考及实践。
二、制药工程专业化工原理教学改革与实践：
2.1、采用趣味教学，激发学生兴趣
　　兴趣是最好的老师，学习化工原理也是这样，只有让学生对这门课程产生浓厚的兴趣，学生学习的主动性才能提高，才会取得好的教学效果和学习成果。采用把生活事例和书本知识联系起来是个很好的办法。例如：由晒太阳会产生暖和的感觉引入热辐射；由实验室倾倒纯净水引出虹吸现象；由片剂生产引入干燥概念。通过把这些生活中常见的事例引入到授课过程中，增强了课堂的趣味性，提高了学生的学习兴趣，在教学过程中实现了教师授课和学生学习的双赢。
　　采用多媒体教学也是一个很好的手段，多媒体课件集文字、图形图像、动画等各种信息传输手段为一体，具有很强的真实感和表现力，可以激发学生的学习兴趣，将原本枯燥的教学过程变成生动活泼的教学方式，使学生自然地进入积极的思维状态。从而达到提高教学质量的目的。例如：制药生产中常见的设备结构、工作原理、工艺流程等内容如果以现场照片、动画等形式制作成教学素材，教师根据自己的意愿将这些素材恰到好处的组装到教学课件中，教学时就会产生很好的效果。
2.2、注重理论联系实际，将单元操作与药物生产联系起来：
　　制药生产与化工生产虽然属于两个不同的工业门类，但操作的机理却十分相似。因此相关知识点的交叉在所难免。现在出版的教材在举例时大多以化工厂的操作及设备为例，与药品生产设备相差较大，不利于学生理解掌握。在讲课中教师应适当举一些与药物生产密切相关的例子，例如在讲干燥设备时，介绍一步制粒机的原理、结构，使学生比较容易理解。
　　另外，在教学中通过列举大量生活中、工厂里常见的例子，让学生把课堂学到的理论、公式与生活和将来的工作紧密联系，真正做到学以致用。如：讲到过滤可以举做豆腐的例子，讲到离心泵可以举农村灌溉的例子。通过这样的举例，使学生对这门课程产生了浓厚的兴趣，由被动学习变成主动学习，课堂气氛活跃，这种教学方式让学生真正感受到了化工原理课程的重要性。
2.3、设置讨论课，充分挖掘学生潜力：
　　为了充分挖掘学生潜力，我们设置了讨论课。讨论课的教学一般分为四个步骤：（１）设置一个讨论专题。（２）学生阐述其对某问题的理解和看法。（３）组织学生讨论，对解决问题的思路和方法等进行评议，发表观点。（４）依据讨论的结果，老师进行归纳总结。通过课堂讨论可以使学生的注意力高度集中，激发了学生的思维，活跃了课堂气氛，激活了学生的学习热情，从而改变过去那种机械性的学习方式，使得学生的观察能力、想象能力、思维能力、分析能力都得到了发展和提高，同时教学效果得到极大的提高。
2.4、增加计算实例，提升教学效果：
　　如今的化工原理教材中，计算例题中的计算物系多为水、氨气、苯和甲苯等常规化学品，缺乏足够的吸引力，难以达到应有的示例效果。笔者为此对教学例题进行了一定的改编工作，添加了部分来自于制药生产实际的例题，从而强化了课堂教学的目的性，提升了教学效果。另外通过该类例题的讲解，能够帮助同学们培养和树立起正确的工程观念。例如，在流体流动一章中，有关伯努利方程式的应用，可结合氯霉素生产中的硝化流程计算贮槽的安装高度。同时，教师还可以结合伯努利方程式，回顾稳态流动及管出口截面的选定等诸多课程知识。通过这种方法锻炼同学们的工程分析与逻辑思维能力。在给学生上习题课时我们还反复强调遇到题目要先理清解题思路，然后再动手做题。即：分析题意；画出流程示意图；选取截面和基准面；列方程计算。
2.5、重视实践环节，增设具有学科特色的开放性实验：
　　化工原理是同学们从公共基础课转向专业课学习所接触到的第一门工程性课程，亦是一门理论与实践紧密结合的技术基础课程。因此，该课程的实验课教学至关重要，不仅关系到整门课程教学效果的好坏，更是决定能否推进该课程素质教育的关键环节之一。为提高制药类专业同学参与化工原理实验课的学习热情，在保证流体阻力测定、离心泵性能、过滤、传热、吸收、精馏及干燥等常规实验教学的前提下，还增设了一些与制药生产联系密切的开放性实验项目，如药物结晶、纯水制备等，从而实现了由纯化工实验教学向制药化工实验教学的转变。
2.6、注重引入新兴的制药生产技术：
　　制药生产多为高附加值、高要求、小批量的操作过程，其实际生产多选择间歇方式进行，故对于制药类专业，在化工原理的各单元操作(如过滤、结晶等)教学中，宜适当偏重于间歇生产方式的介绍，删减部分连续生产的教学内容。同时，适当补充一些与制药生产相关的新技术。比如，分子蒸馏和超临界流体技术等。这些新兴技术的讲授，可以有效提高同学们的学习兴趣，丰富其知识，更重要的是，通过对这些新技术的介绍，将十分有助于同学们加深对已学知识的更系统的理解。
三、结束语：
　　经过几年来对制药工程专业化工原理课程的教学改革和探索，我们已经初步建立了一套可行的教学方法，既可以提高学生分析问题和解决问题的能力，又有利于学生工程素质的培养，使学生对于今后从事制药工程行业有较强的环境适应能力、技术改造能力和科技攻关能力。今后,还需要不断的完善和改进教学方法,积极研究和探索新的教学方法，使化工原理课程教学质量有更大的提高。

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