2021年論“小結(jié)”——《化工原理》教學(xué)方法研究

1、論“小結(jié)”化工原理教學(xué)方法研究（二）王福良（ 寧夏大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院， 寧夏銀川 7521 ） (寧夏摘要化工原理是化學(xué)工程專業(yè)的一門重點(diǎn)課程，公式多、應(yīng)用廣，給教學(xué)帶來一定的困難。為使學(xué)生 牢固地掌握該課程的基本概念、基礎(chǔ)知識，便于記憶，便于運(yùn)用，筆者介紹一種行之有效的講授、學(xué)習(xí)方法小結(jié)，多年的教學(xué)實(shí)踐證明效果較好。關(guān)鍵詞化工原理；小結(jié)；教學(xué)方法中圖分類號13，4；64，g421 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 : a提起化工原理不少學(xué)化工的人感到這門課既重要、又難學(xué)。該課程是技術(shù)基礎(chǔ)課，它以高等數(shù)學(xué)、普通物理、化學(xué)、物理化學(xué)等課程為基礎(chǔ)，后續(xù)課是反應(yīng)工程、工藝課程等，有承上啟下的橋梁作用，技術(shù)性很強(qiáng)、實(shí)用性很廣

2、，幾乎為所有的化工專業(yè)服務(wù)，。這門課學(xué)不好，后續(xù)課程的學(xué)習(xí)難度很大。許多在化工企業(yè)工作的學(xué)生都認(rèn)為化工原理用處很大，后悔當(dāng)初沒有學(xué)好，感到遺憾。眾所周知，化學(xué)工業(yè)門類齊全、品種繁多，探討其共性的東西，不外乎反應(yīng)與分離二大基本過程。分離包括原料的提純與精制，反應(yīng)后的產(chǎn)物與未反應(yīng)的原料的分離。分離有物理方法與化學(xué)方法，宜于操作、降低成本，多采用物理方法。要完成分離任務(wù)，（1），需要動量傳遞（流體流動與輸送）；（2），熱量傳遞（傳熱過程）；（3），質(zhì)量傳遞（蒸餾、吸收、萃取、干燥等過程）。共同的過程三傳；共同的研究方法實(shí)驗(yàn)研究方法，即經(jīng)驗(yàn)方法；數(shù)學(xué)研究模型方法，即半理論、半經(jīng)驗(yàn)方法，構(gòu)成化工單元操作

3、，簡稱化工原理。由上可知，學(xué)好化工原理不僅需要堅(jiān)實(shí)的數(shù)、理、化基礎(chǔ)，而且這門課程本身具有較強(qiáng)的理論性與實(shí)踐性，其特點(diǎn)是概念多、知識點(diǎn)分布廣、公式繁、應(yīng)用性強(qiáng)，不少初學(xué)者感到很棘手，就是一些對這門課程很熟悉的同志也認(rèn)為化工原理不太好學(xué)。怎樣化難為易、化繁為簡呢？筆者通過多年的教學(xué)實(shí)踐，歸納出一些教學(xué)方法，小結(jié)就是其中之一。1 小結(jié)的必要性一次學(xué)習(xí)一層樓，一次總結(jié)一層天，只知道學(xué)習(xí)，不知道總結(jié)，如同只管播種，不問收獲一樣。學(xué)習(xí)重要，總結(jié)更重要。總結(jié)的過程，是一個(gè)使知識條理化、規(guī)律化、系統(tǒng)化的過程，它是記憶的需要，提高的需要、應(yīng)用的需要。1 記憶的需要俗話說，“要想記得，必先懂得”。理解是記憶的基礎(chǔ)

4、。有些學(xué)生為了期末考試過關(guān)，竟然用學(xué)文科的辦法，背化工原理以往的考題和答案，十分辛苦，受效甚微。以概念為例，流體的.粘度 是衡量流體粘性大小的物理量。要理解粘度，必須理解粘性，要理解粘性還得理解內(nèi)摩擦力只有把上述所有問題都弄清楚了，才能理解粘度的涵義，理解牛頓粘性定律，運(yùn)用牛頓粘性定律解釋、解決實(shí)際問題?；ぴ砻恳徽露加袔资畟€(gè)知識點(diǎn)和公式，它們之間有什么關(guān)系？怎樣聯(lián)系？要搞清上述內(nèi)容就必須小結(jié)，找出一根主線，把這些散亂的知識象珠子一樣串在一起，使之條理化、系統(tǒng)化、規(guī)律化，既便于理解、又便于記憶。2 提高的需要要對某一個(gè)知識理解深，應(yīng)該對其追本溯源，了解它是什么？為什么？從哪里來？到哪里去？它

5、的適用范圍是什么？有什么局限性？發(fā)展趨勢又是什么？它與其他知識有什么聯(lián)系等？只有把上述問題回答清楚了，你才能徹底了解它、認(rèn)識它、掌握它。如果淺嘗輒止、蜻蜓點(diǎn)水、浮光掠影式的學(xué)習(xí)，只能知其然而不知其所以然，永遠(yuǎn)也達(dá)不到提高的目的。我們學(xué)習(xí)知識要想深入、提高，不是了解一個(gè)點(diǎn)、一個(gè)面，而是從整體上把握，從全局上理解該知識點(diǎn)所處的位置、起的作用。而如此，就必須用小結(jié)的方法，把所學(xué)知識認(rèn)真、仔細(xì)地梳理一遍，把每個(gè)概念、定理、公式放在它應(yīng)該占據(jù)的位置，使所學(xué)知識構(gòu)筑成一個(gè)立體體系，這樣我們才能對其理解深刻、認(rèn)識全面、記憶牢固。3 應(yīng)用的需要學(xué)以致用是每個(gè)學(xué)習(xí)者的追求與目的?，F(xiàn)在存在的問題是一聽就懂、一放就

6、忘、一用就錯(cuò)。問題的癥結(jié)是初學(xué)者對知識理解的不深不透、似是而非，所以，不敢用、不會用。知識是工具、是武器，必須把它弄熟、搞透，才能掌握它，用起來得心應(yīng)手?，F(xiàn)在由于學(xué)習(xí)任務(wù)繁重、社會上玩的東西也多，競爭激烈等因素，使不少學(xué)生產(chǎn)生浮燥心理，干什么事總想急于求成、急功近利。坐不下來、沉不下去，平時(shí)馬馬虎虎，考試加班加點(diǎn)。這種突擊式的學(xué)習(xí)方法十分普遍，非常有害。因?yàn)樗环嫌洃浀囊?guī)律，記的快、忘的更快，最后全還給老師了。要用的好，就須理解得深、記的牢，多練習(xí)。小結(jié)后的知識成體系、有規(guī)律，便于相互比較，利于記憶。如化工中“當(dāng)量”的概念，就有當(dāng)量直徑、當(dāng)量長度、當(dāng)量體積等。再如蒸餾中氣液平衡方程y=；吸收

7、中氣液平衡關(guān)系為y*= ；萃取中，溶質(zhì)a在萃取液與萃余液中的組成關(guān)系為ya=三個(gè)方程式形式非常相似1?；ぴ碇写祟惱硬粍倜杜e。2 小結(jié)的效果二十多年前，有學(xué)生問我，老師，化工原理公式那么多，咋記？那時(shí)候，學(xué)生入校時(shí)年齡、學(xué)歷相差較大，厚厚的二大本化工原理教科書的確使許多人望而生畏。為解決記憶難的問題，我反復(fù)研究各個(gè)公式、定理、概念之間的關(guān)系，終于用小結(jié)的形式對各章都作了細(xì)致、深入的概括、總結(jié)，展開一大片、收縮幾句話，便于理解與記憶。如流體流動與輸送機(jī)械這二章，我歸納為一個(gè)前提連續(xù)穩(wěn)定；二個(gè)概念；密度、粘度；三個(gè)方程連續(xù)性方程、柏努利方程、阻力計(jì)算方程；多種應(yīng)用、核心求he。因?yàn)榱髁縬、有效

8、壓頭he是選擇流體輸送機(jī)械泵與風(fēng)機(jī)的依據(jù)。這樣總結(jié)的效果十分明顯，它把各個(gè)定理、公式有機(jī)地聯(lián)系在一起，各起什么作用，它們之間是如何聯(lián)系的等，使學(xué)生看的清清楚楚，學(xué)的明明白白。學(xué)生對這樣的總結(jié)很歡迎，于是，多年來我養(yǎng)成小結(jié)的習(xí)慣，每講完一章就大總結(jié)一次，每次課后用簡單的幾句話把本節(jié)內(nèi)容小結(jié)一下。為了節(jié)省時(shí)間，我已經(jīng)把化工原理電子教案、（內(nèi)含各章小結(jié)）制成光盤，可以上課使用，也可到院里網(wǎng)上查詢，方便教學(xué)、能更好地為學(xué)生服務(wù)。3 小結(jié)的方法毛主席在矛盾論中說“事物的性質(zhì)主要地是由取得支配地位的矛盾的主要方面所規(guī)定的。取得支配地位的矛盾的主要方面起了變化，事物的性質(zhì)也就隨著起變化。”意思是說，主要矛盾

9、的主要方面決定事物的性質(zhì)，我們要小結(jié)好，就必須找準(zhǔn)主要矛盾。比如流體輸送這一章，柏努利方程是核心方程，其常用表達(dá)式為z1+ + +he=z2+ + +hf該方程中包含的概念（物性參數(shù)）最多，是能量守恒方程在機(jī)械能守恒方面的體現(xiàn)2。方程有8項(xiàng)，只要知道任意7項(xiàng)，則第8項(xiàng)就可以求出，所以至少有8種用途。通過連續(xù)性方程可以求出流速u，通過阻力方程可以求出壓頭損失hf，所以，連續(xù)性方程與阻力方程都是為柏努利方程服務(wù)的。阻力方程中隱含著粘度 ，其中最重要的二個(gè)參數(shù)，密度 、粘度 全包含于該方程中。流體輸送中核心參數(shù)he的求解，必須使用這個(gè)方程。柏努利方程在流體輸送中具有舉足輕重的統(tǒng)帥作用，具體小結(jié)時(shí)，我

10、以柏式為中心，作兩個(gè)坐標(biāo)軸，縱軸（縱向）從實(shí)際流體柏式理想流體柏式，由8項(xiàng)變成6項(xiàng)。從理想流體柏式靜力學(xué)基本方程，由6項(xiàng)變成4項(xiàng)。從靜力學(xué)基本方程用壓強(qiáng)表示的靜力學(xué)基本方程，由4項(xiàng)變成3項(xiàng)，當(dāng) 時(shí)， ，由3項(xiàng)變成2項(xiàng)。而 代入上式， 。由上不難看出，復(fù)雜由簡單組成，而最簡單的則是壓強(qiáng)的概念。概念的重要性不言而喻地凸現(xiàn)出來。橫軸（橫向），對柏式每一項(xiàng)進(jìn)行分析探討其來源或求法，這樣一來把流體輸送中所有的概念、定律、公式全部拎了出來，各種聯(lián)系、關(guān)系自然暴露無遺。最后再用幾句話進(jìn)行概括總結(jié)，由歸納演繹歸納，經(jīng)過這一過程的消化、理解、運(yùn)用，該章的公式就牢牢印在學(xué)習(xí)者的腦海中了，他就不會有散亂無章的感覺，而是井然有序地排列、組合。4 養(yǎng)成小結(jié)的習(xí)慣有位哲人曾經(jīng)說過，人做事情不是憑理智，往往是靠習(xí)慣?？梢姡?xí)慣對人是何等重要！所以，各種好習(xí)慣要