[摘 要]针对专业的就业方向和榆林学院(以下简称“我校”)的现状,在《天然气处理与加工工艺》课程教学课时减少的情况下,笔者对课程教学内容安排、教学大纲制定、教学方法和手段、考试方式等方面作了一些探索。
[关键词]天然气处理与加工工艺 教学改革
天然气是当今世界的理想能源,大力发展天然气。既符合世界能源结构调整的需要,也是缓解当前环境压力的重要途径之一。自20世纪70年代末以来,我国天然气工业发展十分迅速。进入90年代,随着陕甘宁中部盆地等大型气田的陆续开发,我国的天然气工业又有了长足的发展。天然气处理与加工工艺是天然气工业中一个十分重要的环节,也是一门涉及化学工程、低温工程和石油工程等学科的综合性工程技术。特别是近年来,我国天然气处理与加工能力和技术有了很大提高,呈现一派大好形势。我校坐落在国家能源重化工基地——榆林市,发展天然气工业有着得天独厚的地理优势。为了满足榆林市对天然气处理与加工工艺人才的需要,我校在化学教育、化学及化学工程与工艺专业开设了《天然气处理与加工工艺》课程。但是,在长期教学实践中,我们发现存在像教学内容没有针对性、学生学习兴趣不高等一系列问题。为了充分调动学生积极性和能动性,满足用人单位对人才知识结构的需要,使我校学生在将来的工作岗位上有更好的竞争力,更好地体现我校的特色,近年来我们对天然气处理与加工工艺课程的教学大纲、教学内容安排、教学方法和手段、考试方式上进行了一系列的探索,取得一定的成效。
一、结合专业就业方向,调整教学内容,制定新的教学大纲
我校天然气处理与加工工艺课程是在大四(本科)或大三(专科)第一学期开设,此时正赶上学生的生产实习或教育实习,课堂教学只有24课时,时间紧、任务重,难免会影响教学质量。加上当今的就业形式比较严峻,用人单位对毕业生的要求比较苛刻,不但要参加笔试,而且还有面试。因此,更有必要针对专业的培养目标,考虑到学生毕业后,可能从事的工作,在教学内容上作相应的调整,以必须和实用为度,制定适宜的教学大纲。如化学教育专业,由于本专业培养目标为能主动适应社会主义建设和九年制义务教育的需要,德、智、体等方面全面发展的合格初中化学教师,所以在教学内容上可少讲或不讲克劳斯法硫磺回收、尾气处理及液化天然气和压缩天然气这三章内容,减少其它章节上的工艺计算和设备计算方面的课时。与此同时,在讲课中适当穿插与当今化学和化工发展前沿相关的内容。在化学工程与工艺专业教学中,对于重点内容如天然气脱水和脱硫不惜课时,非重点内容则一笔带过,力求让学生达到融会贯通。讲课中还可适当地穿插天然气化工方面的内容,例如天然气制甲醇及其下游产品、天然气合成氨等。这些措施不但使总课时量减小,保证了其它章节的课时,而且做到“有的放矢”,提高了广大学生的学习兴趣,受到用人单位的好评。
二、改革教学方法和教学手段,提高教学质量
1.注重理论联系实际,提高学生的学习兴趣。以往天然气处理与加工工艺课程只注重理论内容的讲解,而不注意联系实际,从而使学生产生了学习天然气处理与加工工艺课程无用的想法。为了改变这种状况,一方面在教学中注重引导学生学会使用已学的知识来解释实际问题。如在讲授天然气脱硫时,谈到为什么要进行脱硫时,举出如下事例:2003年12月23日重庆市开县高桥镇的川东北气矿十六H井的井喷事故,造成243人的死亡,罪魁祸首就是气井喷出的天然气含有高含量的剧毒硫化氢气体,从而使大家认识到天然气脱硫的必要性和重要性,使学生感到这门课程是渗透到生产、生活各个领域的学科。另一方面,要注重理论联系实际。如在讲天然气为什么要进行脱水时,谈到天然气中水蒸气在管输过程中会冷凝变为液态水,加快输气管道的腐蚀,而且液态水还会和天然气的某些组分形成天然气水合物(可燃冰),堵塞输气管道,危害比较大,对此学生表现出极大的兴趣。实践证明:天然气处理与加工工艺课程教学过程中,坚持理论联系实际,不仅可以激发学生的学习兴趣,而且可以加深对所学知识的理解。有利于提高学生综合运用知识解决实际问题的能力。
2.课堂讲授与课下自学相结合。自学能力是指一个人独立学习的能力,也是一个人获取知识的能力。它是一个人多种智力因素的结合和多种心理机制参与的综合性能力,自学能力也是衡量一个人可持续发展能力的重要要素。诺贝尔物理学奖获得者丁肇中教授曾说:“不要教死知识,要授之以方法,打开学生的思路,培养他们的自学能力。”自学能力不是与生俱来的,而是靠教师在教学中正确引导和学生本人有意识地训练逐渐形成的。为此我们改进以往教师讲、学生听的传统教学方法,引导学生积极主动、有组织有目的地去获得知识。在教学过程中我们注重“重点讲够、难点讲透、引导自学”的原则,留一部分简单、非重点的内容给学生自学。如可安排学生课后自学第一章绪论部分的内容,通过课堂提问来考察学生的自学情况。在平常的教学中,教师也可在课堂上提出思考题,启发引导学生利用前面已学的知识,指导这节课学习,让学生围绕这些问题自学并展开讨论,发表意见,从不同角度分析、研究问题、解决问题。这样既培养了学生的自学能力,又提高了分析问题和解决问题的能力,为今后的自学及创新打下坚实的基础。
3.教学形式的多样性。在教学过程中,除讲授基本内容外,不时开设与天然气处理与加工工艺课程相适应的专题讲座,向学生介绍目前天然气处理与加工新方法,新工艺和新思路。这些不仅巩固所学基本理论而且拓宽了学生的知识面,开阔了学生的视野,激发了学生的学习热情。
4.引入演示法与实践法教学方法。在教学方法上,应努力做到三个转变:从传统的“传道、授业、解惑”的教育观念转变到以创新人才培养为主要目标的教育思想上来,自觉地将创新教育寓于各个教学环节之中;从“以教师为中心”、“以教师讲授为中心”的教学方法转变到“以学生为中心”、“以指导学生学习为中心”的教学方法上来,突出学生的主体作用,发挥教师的主导作用;从“满堂灌”、“填鸭式”、“黑板加粉笔”的教学方法转变到“启发式”、“讨论式”、“行动研究式”的教学方法上来,调动学生学习的积极性,利用现代化教学手段——多媒体教学,提高教学质量。多媒体教学弥补了传统教学方法中抽象、晦涩、枯燥的特点,特别是在天然气处理与加工工艺这门有着大量流程图课的教学中有着巨大优势,不但增加课堂信息量,而且给教师在讲课中提供很大的方便。传统的教学手段普遍采用自己绘图来进行直观教学,但绘图尺寸太小,不利于学生上课学习。而采用多媒体教学,可以使学生从动态的画面中比较轻松地理解教师在教学中要传授给学生的教学内容。需要注意的是,学生长时间看计算机屏幕或投影屏,容易引起学生注意力不集中,所以必须将其与其它的教学方法结合起来,力求讲话风趣,有感染力,讲的内容要联系实际,并要讲清每一步操作的目的与方法。
一部分内容演示完后,最好能让学生有回味思考的机会,使学习的内容得到巩固。为此,笔者将多媒体技术引入课堂,借助Powerpoint软件,配套开发了《天然气处理与加工工艺》多媒体辅助教学课件,其创新点是:第一,突出重点。在电子教案中利用字体、字型、颜色、边框等变化来强调重点内容;第二,主攻难点。充分利用多媒体的特点,将文字、声音、图形、图像、动画集于一体,给学生营造一个立体的、全面的、动态的学习氛围,充分调动学生的学习主动性;第三,及时归纳总结。每一章讲完后进行小结。在小结中,指出易混淆的工艺流程,强调本章的重点和难点。借助公式推导帮助学生记忆。多媒体教学以其形象化的图文并茂,丰富多彩的信息形式,大大激发了学生的学习兴趣和求知欲望,加深了学生对课程内容的理解和掌握,提高了学习效率和课堂教学质量。
三、考试改革探索
考试是高等学校教学工作的重要环节,它不是目的,而是检验学习效果的手段。天然气处理与加工工艺作为专业课,如何考查学生对天然气处理与加工掌握程度,笔者曾进行过多种尝试。过去采用的单纯性卷面考试,平时成绩权重很小,既不适于素质教育的要求,也不利于创新能力的培养。
天然气处理与加工工艺考试历来都是把一些所谓必须掌握的基本概念、基础知识和工艺方法作为考试的重点。为了让学生获得好的成绩,考试内容均是老师反复强调、反复练习的内容。这种考试形式造成了学生不注重实践能力的锻炼,只知死记硬背,这样虽然学生的考试及格了甚至可以得高分,但解决实际问题的能力很差。在指导学生毕业设计中,发现有的学生对天然气处理与加工方面的毕业设计,如“天然气甘醇法脱水工艺设计”、“天然气吸附法脱水工艺设计”等,对设计的思路、程序、计算等问题,不能将所学的知识灵活应用,还需要教师花费大量的时间讲解,这些情况说明:《天然气处理与加工工艺》课程在教学中不能强迫学生死记硬背,而应注重学生分析问题、解决问题的灵活性的锻炼。为了锻炼学生解决工程实际问题的灵活性,近年来我们对天然气处理与加工工艺课程(化工为考试课,化学和化学教育为考查课)考试方面进行了如下探索:学生的考核分为考试课和考查课两种计分方式。考试课:闭卷考试(70%)、平时成绩(30%);考查课:平时成绩(70%),开卷考试(30%),以此两项来综合评定学生的成绩。开卷考试用专题作业的形式让学生完成,这种考题灵活性大、知识面宽、一般需要综合运用所学的知识,注重考查学生的解题思路和综合分析与解决力学问题的能力,同时也考察学生查阅、收集和利用有关资料的技能。平时考核包括作业、到课率、课堂提问以及阶段性测验等多项内容,可分散学生的考试压力,能较为准确地考查学生在每个阶段掌握知识的实际水平,全方位、多角度反映出每个学生的真才实学。有利于改变应试教育长期制约学风、考风建设的状况,促进学生良好品质的养成。
在天然气处理与加工工艺课程的教学改革过程中,既要结合专业就业方向,调整教学内容,制定新的教学大纲;又要改革教学方法和教学手段,开展多媒体教学,继承传统教学媒体中的有益成分。两者相互补充,才能相得益彰。改革考试方式,提高学生解决实际问题的能力。正是这些举措使我院毕业生受到天然气化工单位的青睐,从就业单位的信息反馈中可以得到印证。我们将继续探索,不断实践,总结经验,将天然气处理与加工工艺课程的教学引向深入,为榆林能源重化工基地的建设培养更多更优秀的人才。
参考文献:
[1]王遇冬.天然气处理与加工工艺[M].北京:石油工业出版社,1999.
[2]李琴.高职“工程力学”课程教改实践与探索[J].湖南冶金职业技术学院学报,2008,9(8):56-57.