天津大学 贾绍义 张金利 张凤宝 张国亮 胡瑞杰 夏 清
“化工原理及实验”课程是化工类及相近专业的一门主要技术基础课,该课程教学水平的高低,对化工类及相近专业学生的业务素质和工程能力的培养起着至关重要的作用。为培养面向21世纪高等化工创新人才的需要,近年来,我们对“化工原理及实验”课程进行了全方位的改革,使得课程的整体教学水平不断提高,在创新人才的培养中发挥了积极的作用。经过几年的课程改革与建设,现已将我校的“化工原理及实验”课程建设成为一门国家精品课程。
一、课程的改革
1. 课程体系的改革
为培养创新人才的需要,对“化工原理”课程体系进行了改革,根据不同专业的需要,开设了两类不同体系的课程:
① 体系Ⅰ。对化学工程与工艺、生物化工、制药工程各专业,分别开设“化工流体流动与传热”(授课64学时,课程设计1周)和“
化工传质与分离过程”(授课56学时,课程设计 1.5周)。
②
体系Ⅱ。对过程控制与装备、应用化学、高分子材料各专业,分别开设“化工原理”(上册,授课56学时,课程设计 1周)和“化工原理”(下册,授课48学时,课程设计 1.5周)。
新课程体系具有以下特点:
① 新体系。对原来几门课程的内容进行了重新组合与更新,力求体现科学性、先进性和适用性。
② 厚基础。充分体现加强基础理论以适应科学技术迅速发展的需要,增加了新的单元操作及最新的技术成果,并对各单元操作进行技术经济分析和评价。
③ 重实践。注重理论联系实际,突出工程学科的特点,加强计算机技术在课程中的应用,增加了课程设计的内容与时间。
④ 促自学。新课程体系教材从内容到结构层次力求符合认识规律,循序渐进,层次清晰,例题丰富,便于学生的自学。
课程体系的改革在二轮试点的基础上, 已于2001年9月全面推行,新的课程体系得到教师和学生的普遍赞许,在创新人才的培养中发挥了积极的作用。
2. 教学内容的改革
我们对教学内容进行了改革。将化工领域的新理论、新技术及新设备等最新研究成果引入课堂教学与实验教学;将教学内容分为课堂讲授、学生自学和学生选读三部分,各部分有不同的要求;在授课过程中,强调理论联系实际,课堂举例、布置综合练习题及课程设计题目等与工程实际密切结合;注重对学生综合能力和创新能力的培养,融知识传授、能力培养、素质教育于一体;做到课内课外相结合,加强实物教学和演示教学,提高教学效率与效果;注重教书育人,提倡人文素质教育;在实验过程中突出学生的主体作用,强调学生独立动手能力和创新思维的培养,在设置必修实验进行共性教育的同时,还开设多个选修实验来促进学生的个性发展。
3. 教学方法和教学手段的改革
(1)因材施教,举办加强班。选拔学习较优秀、学习能力强的学生组成授课大班,选派优秀的教师授课。该班的授课以多媒体课件为主,增加课容量,增加新的知识点,采用启发式教学,加强学习中的研讨、布置读书报告,注重对学生综合能力、创新能力、工程能力的培养。
(2)加强双语教学工作,提高双语教学的质量。每学年以4个自然班组成一个授课大班进行双语教学,选派外语水平和教学水平好的教师授课,授课采用最先进和最新版的英文原版教材。
(3)布置大型综合作业。对每一个单元操作过程,布置1~2个综合性强、结合工程实际的独立课外作业,使学生从查找数据、确定计算方法、过程计算、对计算结果进行分析等方面得到锻炼,提高学生的综合能力和工程能力。
(4)考试方法改革。
将试卷分为客观题和综合题两部分,客观题侧重对学生的基础知识的考核,采用选择填空与填空的闭卷考试形式;综合题侧重对学生的综合、创新能力的考核,采用分析推导结合综合计算的开卷考试形式。
(5)将电算技术引入教学。在课程设计中,给学生介绍化工计算常用的软件包,使学生初步了解其使用方法,鼓励教师和学生使用计算机进行设计计算。
(6)组织课程竞赛。每学年举行“化工原理”课程竞赛,设一等奖5名、二等奖10名、三等奖20名,奖金总额 5000元,并发放证书,以调动学生的学习兴趣和积极性。
(7)组织教学专题讲座。每学年组织教学专题讲座1~2 次,增加学生的学习兴趣和扩大学生的知识面。
(8)组织科研实践和创新活动。选拔学习优秀、学习能力强、喜爱参加科研活动的学生进入教师的课题组参与科研实践和创新,由专门聘请的导师进行指导,要求学生在活动结束后写出论文,提供科技创新成果,并进行优秀科技创新成果(或论文)的评选。该项活动对培养学生的创新意识和能力起到了积极的作用。
(9)加强认识实习环节。认识实习对“化工原理及实验”课程的学习有一定的促进作用,为提高认识实习的效果,在实习前进行实物和演示教学。
(10)实现课程的网络辅助教学。通过校园网络开设了“化工原理及实验”网络课程,该网络课程的开设,对学生的课前预习及课后复习发挥了一定的作用。
(11)加强实物教学和演示教学。加强实物教学设施及演示教学课件的建设,已在化工实验中心建立了实物教学基地,开发了演示教学课件,以便在教学中配合实物教学与演示教学,提高教学效果。
(12)加强“化工原理及实验”多媒体课件的建设。现已制作完成8个多媒体课件,并将其应用到教学中去,课堂教学多媒体课件使用率达到60%以上。
(13)加强认识实习基地建设。与大港油田集团炼油厂保持了良好的关系,建立了稳定的认识实习基地,增加了认识实习的容量,认识实习的效果得到提高。
(14)加强实验教学基地的建设。在化工基础实验中心建立了“全国化工基础实验教学样板基地”,该基地充分发挥了辐射作用,已将实验改革成果和实验设备推广到全国百余所高校。
(15)通过承担教改项目,促进了课程的改革与建设。近年来,共承担国家级教改项目1项、天津市教改项目1项、天津大学教改项目19项。通过实施教改成果,使我校“化工原理及实验”课程的教学环境与条件得到改善,教学效果得到显著提高。近年来,发表教学、教改论文15篇,有2项教学改革成果获得奖励。