高职化工原理课传热单元操作课堂教学改革初探

　　摘要：根据高职学生的特点，结合对传热单元操作的认识，在教学内容和教学手段上进行了尝试性的改革，一定程度上加强了学生对理论知识的掌握程度，提高了学生将所学应用于实践的能力，满足了高职教育发展和人才培养的需要。

　　关键词：高职 化工原理 传热 教学

　　我国高等职业教育近年发展迅速，已经成为一种重要的教育类型，担负着为国民经济建设培养急需的应用技术型人才和高技能人才的重任。在高职院校化工专业的教学计划中，作为技术基础课的化工原理是高等数学、化学等课程的后继课程，起到为自然学科和应用学科的搭桥作用。它主要研究各单元操作的基本原理、所用典型设备的结构和设备工艺尺寸的计算或设备选型。该课程课堂教学的好与坏，对培养学生分析和解决化工生产实际操作问题的能力起着至关重要的作用。在化工生产过程中，几乎所有的化学反应过程都需要控制在一定温度下进行，所以传热是化工中重要的单元操作之一。但传热课程发展历史较长，既涵盖有大量的计算公式及推导，又涉及有各种传热现象的理论分析，此外传热设备种类繁多、特点各异，这些都增加了学生掌握知识的困难程度，也给学生造成了传热“难学、难理解、难做题”固有印象。针对如上问题，在近些年的工作中对传热单元操作的课堂教学进行了尝试性的改革，取得了一定的效果。

　　一、教学内容优化调整

　　整个课堂教学的关键就在于教学内容，无实质教学内容的课堂正如无源之水、无本之木。而对固有教学内容优化调整则是提高教学效果的先决条件。

　　高职类院校主要的教学目标就是培养应用型人才，而化工生产的单元操作都是在各典型设备中进行的，比如实现传热的典型设备是换热器。与化学实验常用的加热设备各式水浴锅和加热套相比，换热器结构较为复杂，形貌上也有较大的改变，并不是化学实验仪器单纯的放大，学生会对此较为感兴趣，且换热器的知识也不涉及任何微积分内容，学生也比较容易接受，故可将各式换热器的介绍由通常的最后一个章节前提至第一章节。又因根据换热方法的不同，换热器可分为三个大类，因此其介绍可与工业换热方法的讲授一并进行，学生课后普遍反映知识点条理清晰，容易记忆。

　　高职院校学生基础知识较为薄弱，尤其是高考数学成绩普遍都较差。在传热单元操作开始章节中就有单层平壁热传导公式的推导，需要用到高数的微积分、微分方程等知识。而在现有大部分高职院校的人才培养方案中，高等数学学习基本集中在第一学年的第一学期，且学时数有限。若上面那些知识点掌握不好，势必引起学生学习传热单元操作时的畏难情绪，影响后续的教学效果。针对这种情况，在课堂教学中对具体章节具体知识点内的讲授顺序也进行了适当的调整。直接告知公式、公式适用条件及公式中各物理量的含义，接着通过教材例题强化对公式的应用，由学生个人对例题进行分析，找出题干中已有的物理量，最后将已知直接代入公式完成解题，让学生马上体会到学有所用的感觉，最大程度激发出学生的求知欲。在这种情况下，再回过头来简要讲解公式的数学推导过程，强化对公式的理解，以更有利于今后在实际中的应用。

　　化工原理作为一门专业基础课，与化学等通用课程在授课内容上存在着一定的交叉，例如冷热流体的选择。对此部分内容可适当布置给学生进行自学，让学生真正作为主体参与到教学过程中来，激发学生的学习主动性和创新思维能力，也可提高学生挖掘主要内容及攫取重要信息的能力。

　　二、教学手段充实丰富

　　对固有教学内容优化调整后，如何采用与其相配套的教学手段则是保证教学效果的关键。

　　多媒体教学是指在教学过程中，根据教学目标和教学对象的特点，通过教学设计，合理选择和运用现代教学媒体，并与传统教学手段有机组合，共同参与教学全过程，以多种媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程结构，达到最优化的教学效果。国家教育部在2001年第四号文件中要求：“国家重点建设的高等学校所开设的必修课程，使用多媒体授课的课时比例应达到30%以上，其他高等学校应达到15%以上”。近年来，随着各高校办学条件的改善，多媒体教学在大学课堂教学中所占的比重逐年增大，但也走入了一定的误区，例如将展示PPT课件等同于多媒体教学，忽略学生的接受程度。高职学生基础薄弱，自主学习能力较差，而PPT的课件囿于版面的原因，基本是各重要知识点的浓缩，若一味讲述课件上的内容，不辅助基础知识，容易出现学生跟不上授课进度，丧失学习兴趣，最后放弃课程学习的情况。因此需要将课件与其他教学方式和教学媒体相结合。

　　传热单元操作课程教学中围绕着传热速率方程要掌握热量衡算、传热系数、温度差、传热面积的计算，这就决定了在教学中势必要增加习题课的比重，而习题课仅靠PPT是无法完成的，必然要辅助传统的板书式教学方式，才有利于学生掌握具体的计算。现在学生基本做不到课前预习和课后复习，为督促他们养成良好的学习习惯。也需每节课上课前专门拿出10分钟时间，以板书加提问的方式对上节课所学的概念和公式进行列表式的总结，并将回答结果作为日常考核，一方面帮助学生回忆，跟上学习进度；一方面督促其课后要进行复习。

　　化工原理课程一大突出特点就是理论和实践结合较为紧密。理论知识的讲授可依靠板书结合课件的方式，但实践部分的内容由于学生阅历的原因，单靠老师讲授教材上一大段文字，学生还是理解不了换热器的结构以及冷热流体在其中的流动。如果此时放映换热器相关Flash动画和视频，老师不需要费尽心思表述这些抽象的内容，学生就能清楚地认识换热器，了解各自换热器的特点，深刻理解和掌握各种换热器的工作过程和工作原理。

　　三、结束语

　　高职化工原理传热单元操作课堂教学按上述方法进行改革后，教学过程更完备、更人性化，学生也能掌握基本的理论和计算，并将之灵活应用在换热器选型等具体的实践中，满足高职教育发展和人才培养的需要。

　　参考文献

　　[1]李敏，凌长明，谢爱霞.三种教学法在“传热学”教学中的应用和实践[J]中国电力教育，2011，（4）

　　[2]谭晓茗.专业渗透下的工科传热学教学方法探讨[J]科协论坛，2013，（1）.

　　[3]张喜明，赵嵩颖.《传热学》课堂教学探讨[J]科技创新导报，2011，（7）.

　　文/苏明阳