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本文作者：劉赫揚(yáng)成忠王士財(cái)朱春鳳王永江楊瑞芹作者單位：浙江科技學(xué)院

教學(xué)模式的更新與豐富

化工過(guò)程設(shè)計(jì)本質(zhì)上是一門基于理論指導(dǎo)的實(shí)踐教學(xué)課程，理論教學(xué)終究是為實(shí)踐教學(xué)服務(wù)的。同時(shí)，構(gòu)成化工過(guò)程設(shè)計(jì)課程群的各門課程特點(diǎn)不一。例如，化工過(guò)程分析與合成主要講授化工過(guò)程系統(tǒng)模擬與分析的基本概念與原理，建立化工單元操作與過(guò)程系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型及流程模擬的基本方法和過(guò)程系統(tǒng)綜合與能量集成的基礎(chǔ)知識(shí)與策略，內(nèi)容上偏重于數(shù)學(xué)分析；化工安全與環(huán)境則主要講授危險(xiǎn)化學(xué)品的儲(chǔ)運(yùn)、管理和處置，危險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的確立，常見化工安全技術(shù)，安全與環(huán)境保護(hù)管理等方面的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，包含許多法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范方面的內(nèi)容［4－5］。因此，化工過(guò)程設(shè)計(jì)的教學(xué)模式必須與一般的基礎(chǔ)理論課程有所區(qū)別。如果只講授理論不關(guān)心應(yīng)用，教學(xué)時(shí)則容易陷入枯燥乏味的境地；而過(guò)分強(qiáng)調(diào)應(yīng)用，則易導(dǎo)致理論基礎(chǔ)薄弱的后果。

1引入案例教學(xué)模式

筆者引入了案例教學(xué)模式，將理論教學(xué)內(nèi)容依托于工程實(shí)際案例，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)案例進(jìn)行分析、研究和討論，就問題做出判斷和決策，從而提高分析問題和解決問題的能力［6］。例如，在講授化工過(guò)程分析與合成課程的動(dòng)態(tài)模擬部分時(shí)，以甲苯單硝化間歇反應(yīng)器放大模擬、熱危害分析及反應(yīng)器失控模擬為教學(xué)案例，模擬放大過(guò)程中由于熱效應(yīng)而導(dǎo)致的反應(yīng)器內(nèi)溫度在短時(shí)間內(nèi)超限這一動(dòng)態(tài)過(guò)程，提出將反應(yīng)方式改為半連續(xù)操作這一解決方案，并分析了其可行性。在此基礎(chǔ)上，探討了控制閥故障、攪拌器故障、控制系統(tǒng)失效等冷卻系統(tǒng)失效狀況下反應(yīng)器的失控過(guò)程。再比如，講授化工安全與環(huán)境課程的系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)與分析方法時(shí)，以氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)聚氯乙烯過(guò)程中可能發(fā)生的反應(yīng)失控聚合釜爆炸事故為對(duì)象，明確了爆炸原因應(yīng)為體系壓力超過(guò)聚合釜承受能力，繼而分析出導(dǎo)致該事件發(fā)生需同時(shí)滿足的反應(yīng)壓力異常升高、泄壓失效和緊急處理系統(tǒng)失效這三個(gè)原因，再遞進(jìn)分析出導(dǎo)致反應(yīng)異常壓力升高的原因是溫度過(guò)高、攪拌停止或引發(fā)劑過(guò)量，而緊急處理系統(tǒng)失效的原因則為計(jì)算機(jī)控制失效或加終止劑系統(tǒng)失效，由此層層深入，研究了反應(yīng)失控聚合釜爆炸的多層次原因，從而使學(xué)生掌握事故樹分析這一安全分析方法。案例教學(xué)因?yàn)榫邆渖鷦?dòng)性、趣味性和應(yīng)用性等特點(diǎn)而深受學(xué)生喜愛，學(xué)生通過(guò)案例可以很好地理解和消化所學(xué)理論。

2引入建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

筆者引入了建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論［7］，主張學(xué)生在自我學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上建構(gòu)知識(shí)，而不是由教師把知識(shí)簡(jiǎn)單地傳遞給學(xué)生。例如，在化工過(guò)程設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)，采用面向模擬設(shè)計(jì)項(xiàng)目的教學(xué)過(guò)程。同時(shí)，參考國(guó)外優(yōu)秀大學(xué)對(duì)專業(yè)課程的教學(xué)模式和教學(xué)資料的使用方式，筆者不指定專用教材，而是提供一組包括國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀教材和工具書在內(nèi)的參考書目，并加強(qiáng)了課程網(wǎng)站的建設(shè)，利用Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)制作了網(wǎng)絡(luò)課程，添加了多媒體課件、參考資料、習(xí)題答案、模擬測(cè)試題和學(xué)生優(yōu)秀作品等教學(xué)資源。實(shí)踐證明，此方法針對(duì)性地打破了以往學(xué)生死記硬套教材的應(yīng)試學(xué)習(xí)方法，有利于培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成文獻(xiàn)調(diào)研的習(xí)慣，有效鍛煉學(xué)生面對(duì)海量信息時(shí)的決策能力。

考核手段的轉(zhuǎn)變與拓展

考試是教學(xué)活動(dòng)中的重要環(huán)節(jié)，考試的最終目的并不是為了給學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果打一個(gè)分?jǐn)?shù)，而是為了對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程起到督促作用。因此，如何充分發(fā)揮考試的功能和作用，對(duì)于促進(jìn)教學(xué)改革，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展具有積極的意義。根據(jù)化工過(guò)程設(shè)計(jì)課程群所涉專業(yè)課程各自的特點(diǎn)及側(cè)重點(diǎn)，筆者在設(shè)計(jì)考核環(huán)節(jié)時(shí)，著眼于對(duì)基本概念的理解與基本方法的掌握，摒棄死記硬背和生搬硬套，提高工程性、實(shí)踐性內(nèi)容掌握程度所占的比重，采取區(qū)別對(duì)待、組合設(shè)計(jì)的模式優(yōu)化考核方式。例如，化工過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)與選型課程的考核環(huán)節(jié)采用傳統(tǒng)的筆試模式，側(cè)重于應(yīng)用型問題的理論分析及開放性問題的求解；化工過(guò)程分析與合成課程的考核環(huán)節(jié)則采用專題調(diào)研報(bào)告和開卷考試等形式，講求方法的應(yīng)用和實(shí)際問題的求解；化工設(shè)計(jì)課程的考核方式則由三部分組成：筆試環(huán)節(jié)主要考查學(xué)生對(duì)化工設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況，上機(jī)實(shí)作環(huán)節(jié)主要考查學(xué)生對(duì)化工設(shè)計(jì)軟件的掌握情況，項(xiàng)目成果展示環(huán)節(jié)則主要考查學(xué)生對(duì)化工設(shè)計(jì)整體流程的掌握情況，更注重設(shè)計(jì)流程的完整性、設(shè)計(jì)結(jié)果的正確表達(dá)及設(shè)計(jì)作品的充分展示。此外，在化工設(shè)計(jì)作品的項(xiàng)目成果展示環(huán)節(jié)中還鼓勵(lì)各項(xiàng)目小組間相互提問、評(píng)分，并按一定的權(quán)重計(jì)入最終成績(jī)。這一模式既有助于強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生思考問題、提出問題和解決問題的能力，又能夠促進(jìn)學(xué)生們溝通交流、共同提高。