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分析化工原理实验教学中工程观念的培养
编辑:admin   时间:2019-01-14 15:30

化工原理实验教学中的工程观念是指学生对整个实验过程的深度理解和整体把握,即能够明白化工实验过程中运用了哪些化学原理,能够达到什么样的化学效果等,随着新课改的不断推进,通过化工原理实验教学培养学生的工程观念,能够在很大程度上提升学生分析、解决问题的能力。
1 注重化工原理实验能力的培养
1)化工原理实验过程和实验设备的选择。首先,利用多媒体设备和专业的化工设计软件高度还原实验过程,让学生能对整个化工原理实验过程有一个清晰的认识,包括实验准备、实验实施过程、实验问题等等。其次,实验设备的选择上要力求让学生对设备的用法、操作事项等有清晰的了解。
2)化工原理实验计算过程和设备的设计。首先,试验计算过程中包括很多内容,例如变量、常量的选择和测算、化学方程式等等。教师在实验计算中的每一个环节都要遵循“精细化”教学原则,培养学生认真、严谨的实验习惯;其次,设备的设计要根据具体的实验要求和目的进行,此过程中,教师要扮演好“引导者”的角色。
3)化工原理实验过程的操作、调节和故障排除。首先,实验过程中的操作、调节需要根据实际的实验效果来定,教学之初,教师要先把实验过程中可能出现的问题、应该达到的实验效果给学生摆清楚讲明白,避免学生盲目、不自知;其次,教师在教给学生排除故障的过程中一定要让其他学生一起参与进来,团结协作解决困难,培养学生的合作能力。
2 注重处理问题的过程中的方法论教学
1)数学模型法。由于实际的化工实验是非常复杂的,许多问题难以一次性的用一种方法简单的解决掉,所以利用数学模型法,先将一个复杂的问题进行简化,建立一个易于用数学公式表示出来的模型,然后在此模型的基础上计算模型数据之间的关系,最后检测数据模型的合理性,推导出参数之间的正确关系。
2)校正系数法。校正系数法顾名思义,就是当化工实验结果与原实验假设不一致时,其参数值就用基准情况的数值再乘上一校正系数,此系数代表的是我们在实验过程中忽略的细节,例如温度、湿度、原料消耗等等。
3 精选例题和习题以深化工程观念
1)例题的选择应具备工程性。例题的工程性是指例题要符合整个化工实验过程的基本情况,给予学生化工原理实验过程的正确导向。从而使例题能发挥其原本的教学价值,帮助学生深化工程理念。
2)例题的选择应具备实用性。例题的实用性是指例题要符合化工实验要求,主要包括两方面:第一,例题要具备较强的生活性,例如某化工实验过程的目的是为了合成某种生活材料,而这种材料学生知道,甚至见过;第二,例题的选择要符合一定的科学准则,类似一些违禁化学品的合成过程就不能当作例题。
4 重视实验内容控制以提高工程观念
1)实践教学内容的难度分层递进。运用层递式教学模式以照顾到每位学生的学习能力,首先,通过内容分层和学生分层让每位学生都能在可接受范围内学习知识,从而培养学生的学习信心;其次,每一层内容之间实现无障碍过渡,保证整个化工原理实验过程的有序性;最后,每一层内容都要有一定的难度,这样可以保证学生有较强的学习劲头和学习期望。
2)实验项目分门别类。整个化工原理实验包含若干个不同类别的实验项目,例如演示实验、验证型实验、综合型实验、研究开发型实验等等。教师将实验项目分门别类,从而让学生可以根据自己的特长、学习需求和兴趣爱好选择适合自己的实验项目。从而做到因材施教,符合学生的学习期望。当然,学生进行化工原理实验的前提是要通过《化工原理实验计算机仿真》操作训练,这是必要的前提和基础,不被列入可选择的项目之内。
5 将工程观念融入每个实验教学环节
整个化工原理实验包含若干个实验教学环节,总共分为四部分,即实验讲解环节、实验准备环节、实验操作环节以及实验报告环节。每一个实验教学环节都要根据教学特点渗透工程观念,以实验报告环节为例,教师除了要教给学生如何正确的撰写实验报告之外,还要让其从整个化工原理实验过程的角度出发对化工工程作出评价和分析,这有利于培养学生的学习和总结能力,更是渗透工程观念的根本途径。
6 结束语
综上所述,化工原理实验教学中工程观念的培养主要应集中在五个方面,即注重化工原理实验能力的培养、注重处理问题的过程中的方法论教学、精选例题和习题以深化工程观念、重视实验内容控制以提高工程观念以及将工程观念融入每个实验教学环节,从这五个方面从五个角度出发,共同培养学生的工程观念。


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