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1、化工基础理论教学中培养学生能力的探索化工基础是化学师范生学习四大化学知识之后接触到唯一的一门技术基础课程,其内容主要包括三部分:化工单元操作、基本反应器及典型化学工艺,即通常所说的“三传一反”及工艺。其在教学课程体系中起着从化学理论课向工程实际过渡的桥梁作用1,是一门理论与工程实际密切结合的课程。化工基础的基础性和工程性特点,使得其教学目的不同于化学师范专业的其它课程,即这门课程的教学目的不仅是使学生学习掌握各化工单元操作的基本原理、基本反应器及典型化学工艺的基本知识,而且更是要培养学生科学思维、使其初步建立工程观念、提高分析解决实际问题能力、强化学生综合素质。所以,教师在化工基础教学中不应仅
2、限于简单地介绍课程中的基本原理及概念,而应结合化学教育专业学生自身的特点和课程的教学内容,不断改进教学方法,有意识有目的地对学生进行工程观念和综合素质的培养,以满足新时期经济发展对化学化工人才培养的要求2。 在多年对化学教育专业学生的化工基础理论教学过程中,本人对教学方法进行改进和探索,注重在教学中实现对学生工程意识及实践能力的培养和锻炼,努力做到使学生所学的知识向能力转化。 1、联系生活实际,培养学生的观察力和应用知识的能力 化工基础课程浓缩了化工学科中化工原理、化学反应工程和化学工艺学三大课程的基本知识。每一部分内容都与化工生产实际密切联系,对于只学习过化学理论知识、只进过化学实验室的化学
3、教育专业学生是陌生的。若教学中仅对公式进行推导、相关原理介绍,学生只能做到“照单收下”,而不能转化成能力。因此,在教学中有必要将陌生的原理与学生熟悉的生活实际结合,激发学生求知欲,同时培养学生的观察力和应用知识的能力。如讲解柏努利方程时,引导学生思考分析人们在火车站送别亲友时必须站在安全警戒线外的原因。学生不仅深刻领会了流体在能量守恒的前提下,其能量形式在流动时可以相互转化,而且意识到化工基础中的原理并不是遥不可及,它们不只是应用于化工生产过程,而且在生活中也有广泛应用。当教学中教师不断有意识地做这方面的联系时,学生将化工理论与丰富的生活实践相联系的兴趣也随之增加,而逐渐形成主动观察身边事物现
4、象,积极应用所学知识解决实际问题的习惯和能力。 2、加强各学科知识的衔接,实现学生知识向能力的转化 “三反”这部分内容是关于如何综合运用高等数学、物理、物理化学、化工热力学等基础理论来分析解决化工生产中物理加工过程,充分体现了各学科的知识的联系。因而,在这部分内容的教学中,要求学生熟悉曾学过的基础学科的知识并能建立起相互间的联系。再如解释离心泵入口处压力与当时温度下输送流体的饱和蒸汽压之间的关系、解释三氧化硫吸收时不能用浓度高于98.3%的硫酸时都要用到物理化学中相平衡知识。教师在进行这些内容的教学时,不宜“直抒胸意”,而应通过设计问题,引发学生思考,使其主动调动原有基础学科知识的库存,建立知
5、识的联系,使基础知识连成线,结成网,形成体,成为解决问题的工具。在这个过程中,学生体验到的知识转化成能力解决实际问题的愉悦又更进一步成为激发学生应用知识的内在动力。否则,学生充其量只是贮存知识的硬盘,而无法将知识转化为实际能力。 3、加强课堂讨论,培养工程意识,提高学生分析解决问题的能力 启发式提问,展开课堂讨论是一种活跃课堂气氛和充分调动学生学习的积极性的教学方法。它提供了教师与学生的交流机会,能够激发学生的求知欲望,使其发挥主观能动性,促进学生开动脑子发现问题、解决问题 3,4 。由于化工基础是一门工程类课程,教师在提问时应有意识结合工程实际提出问题,这样以便引起学生注意,启发他们思考,加
6、深对所学知识的理解。比如说在教材5中专门介绍了管内流体流动阻力的计算,但未提及在工程中如何降低流体流动阻力。教师在讲授完流动阻力的计算后可提出这个问题启发学生结合流体流动阻力计算式分析阻力产生的原因,从而寻找到降低流动阻力的途径。此时很多学生会提到放大管径的办法,教师应在肯定其答案的基础,引导学生进行进一步的演算和讨论,揭示管径增大与阻力减小及设备投资成本之间的关系。这样在问题解决的过程中使学生发现分析问题时的思维漏洞,理清了思路,提高了其分析解决问题的能力,同时还培养学生工程意识和进行经济核算的思想。 4. 由问题入手,逆序讲解例题,让学生学会分析解决问题的思路 为了帮助学生掌握课堂讲授的原
7、理或计算公式,在课堂中通常会辅以少量例题讲解。若例题讲解象教材一般呈现解题步骤,便失去其存在的意义。通过讲解和板书,展示分析解决问题的思维过程才是讲解例题的意义所在。从问题入手,逐一分析要求取未知答案,需要知道哪些前提条件,而哪些条件是已知的,哪些是未知但可求的,这样,一个难以解决的问题便转化为若干有条件容易解决的小问题。由于教学中用到的例题很多是工程实际问题,通过这样的逆序分析步骤,其实也是让学生了解并学会分析和解决工程实际问题问题的思路和思维方法,从而培养提高其在未来实践活动中的实际工作力。 5. 板书与多媒体结合,提高学生思考能力 化工基础教学中有许多设备的内部结构图、工艺过程等,通过传统板书展示费时且静止抽象,不利于学生理解掌握教学内容。而多媒体课件却能提供丰富的视频、图像、文本等信息,弥补了板书的不足,增强学生感性认识,从而减轻学生记忆和理解的负荷,为其进行创新学习提供了可能。但多媒体课件在化工计算公式及复杂的数学推导的展示方面,却不能象传统板书那样易于与学生互动,引导学生进入动态思维过程,调动学生思考的主动性4。因此,板书与多媒体结合,优势互补,节约教学时间,提高教学效率,有利于教师与学生对重点教学内容进行讨论,为培养提高学生的思考能力提供了可能。
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