《化工基礎(chǔ)》課程思政課堂教學設(shè)計(一等獎)

《化工基礎(chǔ)》課程思政課堂教學設(shè)計（一等獎）一、教學目標

1知識目標掌握精餾的原理，理解精餾的工業(yè)實施過程，建立設(shè)備初步認識。2能力目標能分析精餾塔內(nèi)濃度、溫度等參數(shù)的變化方向。3情感目標培養(yǎng)對精餾單元操作的學習興趣，增強工程觀念和樹立工匠精神。二、課程思政（一）融入知識點1.教學重點精餾的氣液平衡關(guān)系和相對揮發(fā)度的計算，穩(wěn)態(tài)連續(xù)精餾過程中的操作線方程。2.教學難點精餾理論塔板數(shù)的計算。（二）融入方式在整個教學的過程中，采用“課前導學-課中教學-課后個性化輔導”三個階段組織開展教學。(三）思政元素解決問題能力、科學探索、愛國情懷、分析問題能力、中國傳統(tǒng)文化、工程觀、科學精神、工匠精神、愛國主義教育

三、教學引入（一）課前準備：（1）學生通過智慧教學平臺學習本章節(jié)主要內(nèi)容。（2）教師通過平臺查看并進行數(shù)據(jù)分析，整體把握學情。導入：明確指出普通蒸餾分離效果十分有限，如何根據(jù)組分揮發(fā)性的差異開發(fā)一個過程，以實現(xiàn)高純度分離是蒸餾方法能否廣泛應(yīng)用的核心問題，從而引出精餾操作的必然性和實踐意義，提出為什么要做精餾，怎么做精餾，用什么設(shè)備來完成等幾個問題來引入新課。四、教學展開

（一）課程分析《化工基礎(chǔ)》是是研究和探討化工生產(chǎn)中普遍的和一般的規(guī)律，并應(yīng)用這些規(guī)律解決化工生產(chǎn)過程中的工程問題的技術(shù)基礎(chǔ)課——是一門工科性質(zhì)的課程。它是綜合運用數(shù)學、物理、化學等基礎(chǔ)知識，分析和解決化工類型生產(chǎn)中各種物理過程的工程學科。通過本課程的教學，培養(yǎng)學生分析和解決實際工程問題的能力。因此，該課程是基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識、基礎(chǔ)理論與實際工程之間的橋梁。在專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)中承擔著工程科學與工程技術(shù)的雙重教育任務(wù)。本課程內(nèi)容包括化工傳遞過程的動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞，和化學反應(yīng)工程典型均相反應(yīng)器、非理想流動和非均相反應(yīng)過程的基本概念、基本理論和計算方法。通過教學，使學生掌握實際化工生產(chǎn)中化工傳遞工程與化學反應(yīng)工程的基礎(chǔ)知識，具有分析基礎(chǔ)、解決化工生產(chǎn)基本問題的知識和初步能力，了解從化學理論知識到化工生產(chǎn)所面臨的問題和解決問題的途徑，及從實際觀點綜合處理問題的方法，培養(yǎng)綜合分析和解決問題的能力，這就要求專業(yè)課教師在“授業(yè)、解惑”的同時，要加強“傳道”，堅持教書和育人相統(tǒng)一，充分發(fā)揮課堂教學在育人中的主渠道作用，努力將知識傳授與價值引領(lǐng)相結(jié)合，把專業(yè)知識教育同學生的價值觀教育、綜合素質(zhì)教育結(jié)合起來以更好地為中國特色社會主義培養(yǎng)大批可靠的接班人。

（二）教學理念1.采取翻轉(zhuǎn)課堂理念，線下為主，輔以線上。線上主要是通過超星學習通網(wǎng)絡(luò)平臺進行SPOC教學，引導學生課前自主學習線上課程，完成測試，課后完成思考題；線下課堂開展有效師生互動，構(gòu)建智慧化學習環(huán)境。2.采取體驗式與研究型教學模式，運用探究式學習法、案例式教學法與討論法等，一方面，通過提問式與啟發(fā)式教學，引導學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，結(jié)合已有經(jīng)驗或信息完成知識構(gòu)建。另一方面，體現(xiàn)從實例到一般規(guī)律、進而提煉本質(zhì)特征的教學理念。3.利用智慧教學的數(shù)據(jù)化功能實現(xiàn)教學重點決策的有據(jù)可依，通過智慧教學平臺的功能模塊實現(xiàn)交流互動的立體化、評價反饋的及時化、資源共享的便捷化。

（三）課堂學習（1）檢查線上學習情況，進行簡要討論，復現(xiàn)知識點。（2）理清脈絡(luò)，系統(tǒng)講解知識、開展研討。（3）緊扣教學主題，設(shè)計作業(yè)和思考任務(wù)。精餾原理運用t-x-y相圖講解，充分利用MicrosoftOfficePowerPoint的繪圖和動畫設(shè)置功能，課件設(shè)計如圖1所示，用基本線條繪制每一次部分汽化和部分冷凝過程并逐條展示，將理論過程按簡單蒸餾的方式繪制成精餾過程模型，引導學生思考理論上可行和工業(yè)實施的矛盾，即能耗大、設(shè)備多等問題，重點引出精餾過程連續(xù)進行的必要條件“回流”的概念，最后給出結(jié)論，精餾原理是利用組分揮發(fā)度不同，將物料經(jīng)過多次部分汽化和多次部分冷凝使其分離的過程，強調(diào)三個關(guān)鍵詞“揮發(fā)度”、“多次”、“部分”的理解，“揮發(fā)度”不同為精餾分離提供可能性，“部分”才能實現(xiàn)氣相、液相中組分濃度的差異，“多次”才能實現(xiàn)高純度分離。精餾工業(yè)實施理論上可以根據(jù)組分揮發(fā)性的差異實現(xiàn)高純度分離，但在工業(yè)上具體怎樣實施呢？根據(jù)原理可知精餾過程工業(yè)實施的基本條件，即過程對設(shè)備的要求是：(1)必須在兩相區(qū)操作；(2)必須有回流；(3)必須提供多次汽化與冷凝的條件和場所。教學中先展示工業(yè)塔設(shè)備照片，再利用塔設(shè)備模型Flash動畫展示板式塔和填料塔的基本結(jié)構(gòu)，讓學生理解氣、液兩相如何在設(shè)備中實現(xiàn)接觸并完成多次部分汽化和部分冷凝過程，將相圖中的每一次氣液平衡與塔設(shè)備中的塔板相聯(lián)系，認識精餾過程的工業(yè)實施。將教材塔設(shè)備中精餾塔設(shè)備基本結(jié)構(gòu)提前到此介紹，給予學生精餾塔設(shè)備的感官認識，更有利于學生對精餾原理的理解。精餾實驗操作初探在學生對設(shè)備有了初步認識的基礎(chǔ)上向?qū)W生展示實驗室精餾裝置照片，提出“怎樣實現(xiàn)實驗室的精餾塔操作？”的問題，引導學生思考，進而總結(jié)出加料、加熱、建立回流、穩(wěn)定生產(chǎn)等幾個步驟。向?qū)W生展示實驗室板式塔塔板上形成氣液接觸的錄像，操作過程塔板上氣液接觸的從無到有，幾秒鐘之內(nèi)氣體穿過液層形成氣液接觸層，在視覺上產(chǎn)生較大的沖擊，學生們這時有種恍然大悟的感覺，進一步深刻理解精餾過程的實施。實驗操作過程的講授采取問答互動教學方式，引導學生思考，既是學習也是檢驗，只有理解了精餾原理才能想像出實驗過程，回答老師的提問，互動檢驗了學生對前面精餾原理的理解程度。（四）教學總結(jié)最后采用圖片記憶和問答互動的方式對塔板上氣液兩相的濃度關(guān)系進行總結(jié)梳理，分析全塔溫度、壓力、濃度等參數(shù)的變化關(guān)系，給出精餾段、提餾段的定義和作用，明確回流的意義，強調(diào)回流是精餾和普通蒸餾的本質(zhì)區(qū)別。目標達成檢測在本次課學習之前，學生已經(jīng)學習了高等數(shù)學和物理化學等課程，初步掌握了相平衡關(guān)系，具有相圖分析能力，但工程觀念比較缺乏，缺乏設(shè)備認識，從學習習慣來看，學生對直觀的素材易于理解。教學反思本課程充分挖掘課程中蘊含的思政元素，將思想政治教育柔性恰當?shù)刎灤┯谡麄€授課體系中，實現(xiàn)教書與育人的“無縫對接”。比如：（1）介紹精餾原理時候，點出著名科學家拉烏爾及其提出的拉烏爾定律，對學生開展科學精神教育和價值觀教育。（2）簡單蒸餾課程思政：中國古老傳統(tǒng)釀酒工藝中蘊含的蒸餾原理及精餾原理，由此向?qū)W生開展傳統(tǒng)文化和愛國情懷教育。（3）連續(xù)精餾課程思政：根據(jù)精餾原理及特點，引導學生由一塊塔板的特征逐步總結(jié)歸納出全塔操作特點，培養(yǎng)學生學習上的歸納、探索及總結(jié)能力。（4）連續(xù)精餾理論塔板數(shù)的計算課程思政：利用精餾塔理論塔板數(shù)的解決途徑不唯一的特點，培養(yǎng)學生多維度解決問題的能力。（5）板式塔課程思政：主要開展對精餾塔塔板結(jié)構(gòu)及其作用的學習，通過塔板結(jié)構(gòu)的變化可解決實際生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，培養(yǎng)學生的探索精神，進一步利用課后實踐作業(yè)的聯(lián)系，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。在講解回流比原則(操作費和設(shè)備費之和最低)，培養(yǎng)學生運用技術(shù)經(jīng)濟觀點分析解決實際工程問題的能力，提高學生的成本意識。化工基礎(chǔ)課程中蘊含著豐富的