教学方法与手段

化工原理教学方法与手段1基本教学模式采用多媒体教学与传统教学相结合模式化工原理课程涉及到真实复杂的设备结构、操作原理及流程，如何在有限的学时内，让学获取更多的知识，是迫切需要解决的问题。

而多媒体集图文声像于一身，以其多维化的表现形式，为化工原理课堂教学提供了新的手段。

利用多媒体声像结合，图文并茂，动静结合的功能可形象逼真地展现各种单元设备的内部结构、过程原理以及设备的工作情况，使得复杂结构直观化、抽象概念简单化，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，因此加深了学生对设备及其原理的认识，较好地解决了长期存在于传统教学中化工设备教学的难题，提高了教学质量。

同时，采用多媒体教学增加了授课信息量，让学生学到更多的知识。

多媒体教学方式是传统课堂教学方式的有益补充，但它不可能也不应该取代传统的教学方式。

有些内容的讲解，适当的板书，可与学生进行及时有效的教学互动，能有效地控制授课节奏，从而更好地增强教学效果。

比如在习题讲解时，可先用板书逐步分析已知条件及计算思路，再由学生进行部分内容的演算，最后用多媒体课件完整演示整个计算过程，这样一来，既验证了学生对知识点的理解，又锻炼了其计算能力。

因此，采用传统教学与多媒体教学相结合，最大限度地发挥教师和学生的互动，全面提高教学效果。

2主要教学方法介绍2.1 选择合适教材，熟悉教学内容《化工原理》是化工、环境、材料、食品、生物等不同专业门基础必修课程，并且各个专业的培养计划中对该课程要求也不一样，因此教材的选择对保证教学质量非常重根据各个专业的培养目标，按照72学时开设《化工原理》的专业，可选择天津大学夏清主编的全国普通高等学校教材《化工原理》，该教材具有章节循序渐进，深入浅出，分散，例题具有代表性，习题丰富等特点［2］，便于教和学。

于开设60学时和48学时专业，可选择王志魁编的《化工原理》，经过几年的使用，效果良好。

教材的选择非常重要，教师的教学更不能忽视，讲好一门课要下很大的功夫。

本人的体会，要想教好《化工原理》这门课程，以下几点应注意：首先要对教学内容有全面、系统的把握，明确哪些重点难点，其次要多看参考书，因为不同版本对某些知识讲解方法要求不同。

最后要跟随有经验的优秀教师认真，认真备课，学习讲课技巧，提高教学能力。

2.2 运用对比式教学，促进概念理解在加强事物认识和理解的过程中对比是一种非常有效的。

在《化工原理》这门课程的教学过程中，很多学生反映原理公式多，学习枯燥无味，采用对比的教学方法可有效地提高理解和记忆。

例如：（1）定律相似性的比较：动量传递中的黏性定律，热量传递中的傅立叶定律，质量传递中费克定这三个定律公式的结构形式一样，所描述的物理意义也相对比分析可以加强学生的理解和认识；（2）相似概念的比较：泵单元中的气缚与气蚀现象，传热中的热传导与热对流，流动中压强差与压强降等，概念的表述相似但是定义不同、意同，放在一起相互对比，指出它们的异同，加深学生印象；相似设备的比较：对往复泵、离心泵、通风机的结构、工作原特性参数、特性曲线、适用范围等方面进行比较，分析他们的相同点和不同点，提高学生的理解能力和实践能力。

2.3 结合工程实例，注重知识应用《化工原理》课程中各个单元基本原理和设备在生活和生产中应用非常广泛，如果在教学的过程中能寻找一些直观的例证对课程内容进行分析，可以活跃课堂气氛，提高学生的学习兴趣。

例如：讲到第一章流体物性中黏度的概念时，可以比较水和油在手上的感觉，体会二者的黏性大小；观察水房流水管道的连接和布置情况可以明白管路类型；通过水管上开关的大小理解流体的流动类型；对教室暖气片传热的分析知道热量传递的几种方式。

生活中生动的实例可以加强学生对知识的应用，让学生明白实践出真知的道理，还可以让学生养成良好的学习习惯，对学生综合素质的提高大有帮助。

2.4引入多媒体教学，弥补传统教学不足传统的教学主要以课堂讲授为主，教师不停地说和写，很多内容学生来不及思考，只能被动地接受上。

由于《化工原理》课程的实践性强，每个单元都会涉及设备的结构和操作过程的计算，紧靠黑板上画图，学生在大脑中建立不起来清晰的概念，所以感到内容很难，枯燥无味。

另外，由于教学内容较多而学时较少，时间紧任务重，每一节课基本上是满堂灌，甚至有时候习题课还要另找时间补，增加了学生的学习负担。

因此，在部分章节引入多媒体教学显得非常必要。

比如，在《离心泵的工作原理和主要部件》的教学中，引入动画就很容易明白流体在管路和泵中的流动过程，以及泵是如何对流体做功，叶轮是如何旋转，精馏单元操作中两组份在塔内是如何流动和传递的，这就大大提高了教学效率和效果，同时也有利于培养学生的学习兴趣。

2.5 理论联系实际，激发学习兴趣俗话说，兴趣是最好的老师。

兴趣是激化学习动力的最好方法，是培养创造力的重要条件。

为了培养学生对化工原理课程的学习兴趣，除了通过化工原理实验、化工原理技能竞赛和化工原理课程设计等实践教学环节来进行理论联系实际外，更重要的是在化工原理课堂教学中抓住各个有利环节来发掘和培养学生的学习兴趣，使之认识该门课程知识的重要性。

2.5.1 抓住学生探究心理的第一关，上好关键的绪论课化工原理的绪论部分，一般要向学生讲述本课程的性质、任务、研究的范畴以及本课程的特点，这正是展示这门课程魅力的有利时机，因此必须认真上好化工原理课程的绪论课。

我们用多媒体课件的素材，把实际生产中某个典型产品的生产流程展示在学生面前，说明一个产品的完成需要哪几种单元操作过程，而化工原理课程正是要讲解这些单元操作的原理，所使用设备的结构及相关的设计计算，以点带面说明课程的重要性。

同时把学生较为熟悉的设备，如泵、风机、换热器、过滤机、干燥机等以实物影像和动画的形式给学生演示，简单介绍它们在工业中的使用，使学生一开始就认识到学好这门课有着及其重要的理论和实践意义，学好将受益匪浅，从而诱发学习兴趣。

因此，只要我们设计好课程的开端，用形象、生动、富有鼓励性的语言激励学生树立明确的学习目的，以满腔热情投入到化工原理课程的学习中去。

2.5.2联系生活实际，激发学习兴趣化工原理中每个单元操作都面临着复杂的实际问题，应用性强，在教学中要注重理论联系实际，举些有趣的生活实例，可以活跃课堂气氛，激发学习兴趣，起到事半功倍的效果。

因此，在每一节新课开始之前，针对本节内容，设置或引用一些与实际生活相关的问题，告诉学生可以利用本节课的新知识点来解决这些问题，这时学生的注意力很快集中，对上课的内容就产生了兴趣。

比如在讲解流体流动过程中的阻力损失时，提出“为什么在自来水从水厂到学校的输送过程中，每隔一段距离之后，就需要建一个加压站?”在讲解导热系数时，提出“为什么在寒冷的冬季，坐在铁凳上比坐在木凳上感觉更冰凉些？为什么羽绒服都是蓬松的?”在讲沸腾传热时，提出“为什么烧开水过程中有‘响水不开，开水不响’这一现象”；在讲解气体吸收时，提出“为什么打开可乐或汽水的瓶盖，会有气泡冒出?”等等，这些直观实例，学生爱听，易懂，记忆深刻，增强了学习兴趣，提高了学习效率。

2.5.3 实体模型、动画演示设备结构，激发学习兴趣把化工单元操作中的设备结构及其操作原理，以实体模型或动画的形式，生动、活泼地展现在学生面前，无疑可以活跃课堂气氛，激发学习兴趣，集中学生注意力，从而提高教学效率。

如在讲离心泵的结构和工作原理时，适当使用动画素材，逼真地呈现了泵的运转以及液体在泵内的流动状况，启发学生自己得出泵的工作原理。

又如在讲换热器的种类和结构时，动画演示其内部结构、冷热流体的流动状况，可以加深学生对换热器构造的认识和传热过程计算的掌握。

如果条件允许的话，还可以在课堂上展示设备的实体模型，如泵、填料塔、筛板塔、换热器等设备，对着实体模型讲述其结构和功能，可以进一步帮助学生对具体设备的结构、工作过程的理解，吸引了学生的注意力，调动了其学习的主动性。

这种直观教学，学生容易看懂、听懂和理解，增强了学生的感知能力和对学生的吸引力，印象比较深刻，提高了教学效果。

2.6 采用归纳、总结和对比式的教学法化工原理各章节之间具有密切的内在联系和很强的规律性，通过“传递过程原理”和“处理工程问题的方法”两条主线把它们有机地联系起来，采用归纳、综合和对比式的教学方法，可使学生所学知识融会贯通，强化其对知识的理解和消化。

在教学实践中，我们发现，采用下面两种方法对化工原理课程知识进行归纳、总结和对比，从而大大提高了学生的学习积极性及学习效率。

(1)每教完一章或一个单元操作之后，首先要求学生自己看书归纳总结所学章节的知识点，教师要定时检查学生对每章的总结情况，把出现的问题及时反馈给学生；其次，教师根据学生的总结情况，再在课堂上采用“联系图”的方式系统讲解，把本章的基本理论、主要关系式及其工程应用清晰地表达出来，即纵向上抓住主干线条，以线带面，把本章的主要内容联系起来，使知识系统化。

例如传热这章就可以通过总传热速率方程这条主线把相关内容有机地联系起来，这方程联系着四个物理量(热通量、总传热系数、传热面积及传热温差)的定义及其相关的计算公式、传热过程的强化方法以及传热设备等内容。

(2)通过综合对比法可以帮助学生掌握各单元操作之间的内在联系和共性。

化工原理课程各单元之间既有各自的特殊性，从而构成自己的特殊内容，同时，各单元操作之间又存在着密切的内在联系和统一性，从而构成共同的规律。

例如流体流动、传热和传质三种传递过程中，都是研究分子传递和对流传递，分别用牛顿粘性定律、傅里叶导热定律以及菲克扩散定律来描述，比较这三个基本定律就可知道它们的共同点；(1)三个传递通量均等于各自扩散系数与各自浓度梯度乘积的负值；(2)三个传递通量具有相似的物理意义；(3)通量表示式中的负号表示各通量的传递方向与该通量的浓度梯度方向相反；同时采用了相同的工程研究方法(量纲分析法)，而且传热和传质得到相应的准数和相似的关联式。

传质中各单元操作之间的共性更加明显。

各章均以相应单元操作的基本原理为起点，依次讨论相平衡关系、物料衡算、设备主体计算、过程影响因素分析、操作参数的选择与调节、过程强化等内容，这就显示了相同的规律和相似的研究方法。

通过综合对比，使学生更容易理解新的知识，使学生感觉到各章节不是独立的，而是相互有联系的，加强了整体感，提高了学习效率。

2.7 重视习题课的教学化工原理课程涉及到的概念、公式多，学生们常反映说上课时基本上听懂了，但课后做题就犯糊涂，大部分学生都是花费了较长时间才把习题解出来的，但解题思路仍然不够清晰，显然效果不佳。

而习题课是训练学生计算技能和运用知识分析与解决实际问题能力的一种有效途径。

因此，在每章内容结束后，我们都安排了相应的习题课。

而精心设计和选择例题与习题，对提高本课程的教学质量和学生的学习效率至关重要。