课程之星-《化工原理》

作者:时间:2020-04-08 16:27浏览:463字体:

 

1.课程介绍

《化工原理》是化工类及其相关专业的骨干课程,它在《高等数学》、《物理》、《化学》、《物理化学》等基础课与专业课之间起着承前启后的作用,是自然科学领域的基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程,犹如由理及工的桥梁。本课程主要以理论教学为主,辅以多媒体教学手段,演示实验过程及设备构造,帮助学生理解掌握相关理论知识。

作为药学、制药工程、生物工程、食品科学与工程、食品质量与安全等专业的学生,通过本门课程的学习,应达到如下要求:

(1) 掌握化工单元操作过程的基本原理,并能进行过程的选择和计算(即对指定的产品,选择一个适宜的过程,经济而有效地满足工艺过程要求)

(2) 据生产需要,进行设备的工艺计算及选型。

(3) 依据过程的不同要求,进行操作调节和控制。

(4) 掌握强化过程途径,以提高过程和设备的能力、效率。

2.授课教师及团队

主讲教师:李惠茗,女,高级工程师,1997年毕业于兰州理工大学化工工艺专业。19977月至201112月在甘肃省化工研究院工作,参与的《光引发剂907生产工艺的研究与开发》项目获甘肃省科学技术进步奖二等奖;20121月调入成都大学药学与生物工程学院工作至今,主讲《化工原理》、《化工原理课程设计》、《无机化学实验》、《化工原理实验》等课程,在此期间,共计发表论文10余篇,主持横向项目1项,省教育厅项目1项,省高校重点实验室项目1项;参编《化工原理》及《仪器分析》两部教材。

团队成员1邓杰男,生于198610月,20161月获得四川大学化学工程学院化学工艺专业博士学位,2015-1016年赴澳大利亚昆士兰大学访问,现任成都大学特聘副研究员,担任化工原理教学。主要从事多功能纳米材料制备及其在能源应用领域研究。在ChemSusChem, Catal Sci Technol, Applied Sci等国际SCI杂志上发表科研论文 17余篇,主持国家级项目一项。

团队成员2祝杰,男,20166月获得四川大学工学博士学位。现任成都大学高等研究院特聘副研究员,担任化工原理课程教学工作,从事传质与分离、流态化与多相流技术相关的研究工作。先后以第一作者发表科技论文16篇,授权发明专利3项,授权实用新型专利4项。

3.教学内容

《化工原理》在不断完善的过程中逐渐形成了两套研究方法,即实验研究法(经验法)和数学模型法(半经验半理论法)。实验研究法能够跳过方程的建立,直接观察变量间的关系。但如果实验中的设备规格、物料种类和状态等不断变化,相应的工作量就会大大增加,研究效率和准确率会大打折扣。数学模型法则是建立在对过程机理的探索之上,通过对实际问题的合理简化得出数学模型,该法较实验研究法更能反映实际过程的真实情况,因此在化工发展较为迅速。

教学过程中,除注重理论学习的深入性和专业性,还应对其相关知识点进行实验验证,因此,《化工原理实验》作为独立实践课程,与理论教学相辅相成,有机融合,使学生形成了理论实践理论的闭环学习过程。

4.教学改革、模式及成效

在日常的教学中,《化工原理》的理论教学采用面授的教学模式,运用PPT讲解及设备动画演示功能,结合课后习题、章节测试、课堂提问、专题讨论等多种教学手段,多层次、全方位进行课程知识点的学习和巩固。因有十几年一线化工工作基础,在教学过更能融合实际工作案例,结合各知识点进行深入探讨和补充,加深学生对工程的理解和掌握。教学团队成员则利用科研平台,鼓励和吸纳学生参与科研项目,指导学生毕业设计,激发学生的学习热情和兴趣,更好地规划今后的发展道路。

2020年初,新冠疫情突发,按照学校部署和学院要求,进行线上教学准备,力争在正式开课前完善各项资料,以全新的面貌迎接新学期的到来。

1)完成线上教学课程及班级建设:自接到通知开始,第一时间进入课程建设群进行学习,主要以教学平台课程建设和线上教学活动开展为主。因为面授时就积累了大量的教学资料,故建课建班相对简单,经过不断修改与补充,于24日完成课程体系和教学班级建立,并在手机安装学习通APP,完成各类资料的上传及整理。

2)加强学习通功能学习:进一步加强培训,通过与同事们相互交流和沟通,对学习通的各项功能及使用情况更加熟悉,已具备线上教学相关条件。

3)完善线上直播方案:鉴于正式开课时网络流量过大可能导致学习通拥堵,无法正常开启直播。为保证正常授课,提前比选、试讲,最终确定以腾讯课堂直播为主,学习通上传资料,提前预习、互动为辅,QQ群语音电话备用的线上教学方案。腾讯课堂课后生成回放,方便学生课下复习。

4)成功实施线上直播教学:224日开学至今,已完成六周的教学任务,相比面授而言,在教学组织、教学实施及课后巩固等方面,还是有不同的:

教学进度:相较面授,线上教学课容量偏小,进度落后于教学计划。可在返校后通过补课的方式解决。

教学组织:课前30分钟发布学习通签到任务,进入课堂,准备好所有课件及相关动画资料;课前15分钟与学生们进行交流互动,了解学生学习情况,通报作业及任务点完成情况,预计从下周开始,进行作业讲解;上课时间准时开课,前5-10分钟对上节课的内容进行回顾和复习,以便更好地衔接本次课程内容,课堂中以提问或发放答题卡的形式,提高学生的课堂参与度;下课立即下载相关表格,对照考勤、签到、成员列表确定学生参与状态,及时反馈至专业群,提醒学生,完成教学报表。

教学形式:在直播过程中,PPT讲解和动画放映依然是课堂主导。在讲解过程中通过切换全屏和PPT模式可实现教学手段无缝转换,形成固定的教学模式,还可以在PPT上直接书写或进行公式推导,方便学生理解和记忆;

  同时通过学习通发布任务点、讨论、作业、收集问题等,可更好地督促学生完成课后作业及复习,章节测试完成后,根据后台统计的错误率选取错误较多的题目进行重点讲解,进一步巩固所学知识点。

错误率统计

对学生回复的讨论话题进行点评

学生答案中的错误在评语中列出

教学方法:化工原理作为一门偏工的课程,许多工程理论和观点都是学生所不熟悉的,没有感官认识做基础,学习难度可想而知。为了加深学生对化工原理理论的理解,在第一节课,就提出了若干个司空见惯的生活现象,让大家去思考和总结,通过对这些现象进行抽丝剥茧式地分析,最终把理论与生活实践有机结合,达到知行合一,融会贯通的目的。

 线上授课实践表明,线上教学的确有一定的局限性,但其重要性亦不可小觑。当有充足的课程资料、作业库、试题库等作支撑时,平台强大的后台统计、作业讨论发布、随机测试等功能越能体现其优越性,相信,在今后的教学中,线下线下相互补充,课程教学效果将更加完善和突出。