杨更须，陈丹云，何建英，刘 勇，李明静

(河南大学化学化工学院，河南开封 475004)

“三环节、三重视”在生物工程专业化工原理教学中的实践

杨更须，陈丹云，何建英，刘 勇，李明静

(河南大学化学化工学院，河南开封 475004)

提出了在生物工程专业的化工原理课程教改中，“理论教学环节重视新知识接收质量、实验教学环节重视理论在实践中应用、课程设计环节重视技术经济和工程观点”的化工原理教学“三环节、三重视”的培养模式，对构建适应新世纪经济社会发展需要的生物工程专业人才培养体系具有一定意义。

化工原理教学;生物工程专业;理论教学;实验教学;课程设计

化工原理是化学工程与工艺、生物工程、应用化学、环境工程、食品工程等专业开设的一门技术基础课，是自然科学领域基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程。化工原理课程对学生树立工程概念、分析和解决工程问题的能力培养以及将实验成果工业化具有十分重要的作用。化工原理教学内容包括理论教学、实验教学、课程设计三个教学环节。对生物工程专业，化工原理是由理到工起重要桥梁作用的专业基础平台课。探讨面向生物工程专业的化工原理课程体系、教学内容和教学方法的改革与实践，能够更好的为社会培养具有创新精神和实践能力的生物工程专业高素质专门人才。

虽然经过了近十年的教学改革，但我校生物工程专业的化工原理教学还存在如下问题:①由于理论教学学时数大幅度压缩，课堂讲授将教学大纲中的部分重点内容安排学生自学，因而无法保证教学目标的圆满完成，对学生考研和就业也有不利影响;②化工原理实验安排在第二学期即动量传递、热量传递为主的单元操作之后，与化工原理(二)同时进行，而且是所有实验同时做的大循环实验，往往吸收、精馏、干燥等传质为主的单元操作理论教学刚开始进行，先行做这些实验学生常常按照实验讲义照方抓药，不能真正理解实验目的和操作步骤的顺序、操作条件的调整以及对实验结果的预测;③长期以来生物工程专业的化工原理教学只有理论课学习和化工原理实验两部分，没有安排化工原理课程设计。化工原理课程设计通常是在化工原理理论教学完成后，综合运用化工原理课程和有关先修课程所学知识，安排两周时间完成以化工单元操作为主的一次设计实践。通过课程设计，对学生进行设计技能的基本训练，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。

针对上述存在的问题，近年来我们在生物工程专业的化工原理课程教改中，形成了“理论教学环节重视新知识接收质量、实验教学环节重视理论在实践中应用、课程设计环节重视技术经济和工程观点”的化工原理教学“三环节、三重视”的培养模式，使学生的工程观点、创新能力、实践动手能力和应用所学的化工原理理论知识分析、解决实际工程问题的能力显著提高。“三环节、三重视”在生物工程专业化工原理教学中的实践方法如下。

1 理论教学环节重视新知识接收质量

这一环节要通过培养兴趣、强化预习、提高课堂消化知识的效率，达到提高学生新知识接收质量的目的。为提高学生课堂消化知识的效率，每次课后布置预习内容，要求学生课前预习、上课集中精力听讲，一般情况下不记笔记，必要时简记重要概念及公式。授课过程中注意介绍相关单元操作在生物工程领域的应用实例，使学生充分认识到这门课程对自己未来发展的重要性，激发学生强烈的求知欲和学习兴趣。同时创新教学手段，制作符合生物工程专业特点的化工原理课件。化工原理课程是一门工程性很强的技术基础学科，课程内容涉及大量的设备结构图、工艺流程图。为了在有限的学时传授大量的知识信息，并且使学生便于、乐于接受新知识信息，化工原理教学课件的文字内容、图片及动画等表现形式力求清晰、直观、形象化，采用具有生物工程专业特点的图例，提高授课效率，使学生对设备有直观了解，激发学生的学习积极性，提高新知识接收质量。

2 实验教学环节重视理论在实践中应用

化工原理实验是以化工原理为基础的一门工程实验课程，化工原理实验再现化工过程现象和客观规律。通过实验验证化工理论和公式，熟悉单元操作设备的结构及性能，掌握其操作方法，加深对理论教学内容的理解。在实验教学过程中培养学生的实验技能和科学研究能力，引导学生利用化工过程技术与设备、实验方法学、现代测控原理等理论知识完成实验。同样，化工原理实验在培养生物工程专业学生的综合科学实验能力、提高他们的社会竞争能力及综合素质方面起着举足轻重的作用。

为了通过化工原理实验，使学生加深对化工单元操作的理解，对学生进行实验研究方法、实验技能的基本训练，增强创新意识，综合运用理论知识，提高分析和解决实际问题的能力，我们将化工原理实验教学由大循环形式调整为按照理论教学相关内容完成之后，依次随已学过的单元操作完成各实验，即化工原理理论教学各单元操作顺序为化工原理教学第一学期讲授以动量传递、热量传递为主的单元操作化工原理(一)，包括流体流动、流体输送机械、非均相物系分离、传热、传热设备、蒸发，第二学期讲授以质量传递为主的的单元操作化工原理(二)，包括传质过程导论、吸收、蒸馏、汽液传质设备、干燥。化工原理实验依次按照相应各章理论教学完成后，即安排该章的单元操作实验。化工原理实验的顺序为流体阻力、离心泵性能测定、过滤、传热、吸收、精馏和干燥。既避免了实验的盲目性，还有利于加深学生对新知识的感性认识。

3 课程设计环节重视技术经济和工程观点

化工原理课程设计是化工原理教学三大内容之一，是化工原理教学中综合性和实践性较强、培养学生技术经济和工程观点的重要教学环节。通过课程设计使学生初步掌握化工单元操作设计的基本程序和方法，熟悉查阅技术资料和国家技术标准，正确选用理论公式、经验公式、半经验公式以及数据，运用简洁文字和工程语言正确表述设计思想和设计结果，同时树立实事求是的科学态度、正确的设计思想和严谨的工作作风，提高学生综合运用所学知识，独立解决实际问题的能力。为了在不增加教学学时的情况下使生物工程专业的课程体系中补充化工原理课程设计，我们提出以完成大作业的形式进行化工原理课程设计。设计题目是工艺计算量相对较少的换热器设计以及填料吸收塔的设计，虽然工艺计算量相对较少，但设计内容不变，包括设计方案简介、主要设备的工艺设计计算、典型辅助设备的选型和计算、工艺流程简图和主体设备工艺条件图等。

由于课程设计不同于理论课教学的作业，在设计中需要学生独立作出决策，独立确定方案、选择流程、查取资料、进行过程和设备计算，并要对自己的选择作出反复论证和核算，优化设计方案，而论证、核算、优化的杠杆是技术经济和工程观点。所以强调每一步设计都要按照技术上最先进、操作上最安全可靠、经济上最合理有利的技术经济和工程观点完成有关数据搜集、公式选用、工艺流程的确定、设备的选型等，使生产工艺及设备设计满足优质、高产、节能、低碳的工业化要求。培养学生用技术经济和工程观点分析解决工程问题的能力，对学生未来的创新和创业实践打下良好的基础。

当前，世界经济全球化趋势日益明显，国际竞争日趋剧烈，信息技术和生物工程技术在经济发展中居于举足轻重的地位。我国把发展生物工程技术列入“十五”计划重点战略目标，教育部多次强调生物工程技术的重要性，国家和地方的规划中都把大力发展信息技术和生物工程技术作为实现跨越式发展的重要途径，不少省市把生物工程技术列为支柱产业。因此近年来生物工程专业生源充足，就业、考研、出国深造形势较好。这必然要求教育要适应形势发展的需要，以满足当前和今后一段时期对该专业人才的需求，培养生物工程专业人才的重要性显而易见。按照“理论教学环节重视新知识接收质量、实验教学环节重视理论在实践中应用、课程设计环节重视技术经济和工程观点”的化工原理教学“三环节、三重视”的培养模式，进行生物工程专业的化工原理教学实践，对构建适应新世纪经济社会发展需要的生物工程专业人才培养体系具有一定意义。

G642.0

B

1003－3467(2011)05－0063－04

2011－12－20

杨更须(1965－)，男，副教授，从事化工教学与研究工作，Email:danyunmm@qq.com。