案例教学模式在化工仪表和自动化教学中应用

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1、案例教学模式在化工仪表和自动化教学中应用摘要：化工仪表及自动化是化学工程与工艺专业的专业基础课，案例教学法是现今大学教育中比较先进的教学方法之一，本文基于化工仪表及自动化课程的特点，就案例教学法在该课程教学中的应用问题和实践进行讨论。本文论述了案例教学在化工仪表及自动化的实施步骤，包括设计精选案例、演示和分析案例及总结和评价案例。关键词：化工仪表及自动化；案例教学；应用中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1002-4107(2012)11-0009-02为促进化工生产的高效、连续及科学进行，以人为本的管理观念，须将化工生产中各项工艺参数合理维持于某一最适当的范围内，生产过程实现自

2、动化［1］。对于化工专业的学生而言，在掌握化工专业知识的同时掌握工业过程检测、控制方面有关知识，能在今后从事工艺技术开发、设计和生产时更好地解决有关技术问题。案例教学法是大学教育中比较先进的教学方法之一，基于化工仪表及自动化课程的特点，将案例教学法应用在该课程的教学中，能有效地提高学生的学习兴趣，培养学生自主学习的能力以及独立解决问题的能力。一、化工仪表及自动化教学现状分析化工仪表及自动化是化学工程与工艺专业学生的一门必修专业基础课，该课程要求学生掌握一定的机械、计算机、电子电路和化工工艺学等基础知识，是一门综合性和实践性非常强的课程。该课程具有一定的抽象性，且由于学生的实际生产知识较为缺乏

3、，在学习该课程时存在一定的难度。目前在《化工仪表及自动化》课程教学中存在的问题主要有以下两个方面。（一）教学模式的问题在传统的教学模式中，教师是知识的传授者，学生是知识的接受者，教材是教的内容。学生是被动地接受知识，在课堂上教师和学生之间的互动不够，导致大多数学生不爱问、不想问，也不知道要问的习惯，学习主动性丧失，产生倦怠情绪，体会不到学习课程的重要性。在传统教学模式下,学生缺乏想象力和创新精神，难以升华所学的知识，在今后的工作中不能将所学知识和实践相结合，难以为自控设计提供正确的工艺条件和数据。因此，在教学模式上应该必须改变传统教学模式，提高学生的学习主动性，培养高素质的创造性人才。（二）

4、教学内容的改革随着检测与控制技术的发展，老式仪表逐渐被新型的检测仪表所代替，控制理论不断更新，但目前所使用的教材比较滞后。在教学过程中应顺应时代发展，不断调整充实学习材料，要学生了解检测技术和控制技术的发展趋势和最新发展动态，使教学内容的组织体现应用性和开放性，让学生解决一些简单的工程实践实例，体验学习化工仪表及自动化课程的价值，学会分析问题和解决问题的策略。二、案例教学法与传统教学法的比较案例教学法是一种以生产实际案例为基础的教学法(case-basedteaching)[2],案例本质上是提出一种教育的两难情境，没有特定的解决之道，教师扮演着设计者和激励者的角色，鼓励学生积极参与讨论，不

5、像传统教学法，教师是有学问的人，扮演着传授知识的角色。与传统教学方法相比，在培养学生分析和解决实际问题的能力方面，案例教学因独有的优势而受到重视，近年来在工学专业课教学所占比例逐渐扩大[3]。课堂上通过设置案例，同学们没事先查阅文献，会天马行空地进行分析，不仅能激发学生对课程的兴趣，对教师而言，在教学中还能通过共同研讨，从学生那里了解大量感性材料。课程中有部分内容对学生而言较抽象，通过案例教学能够调动学生对抽象知识的学习兴趣。在案例教学过程中，由于教学内容是具体的实例，加之采用的是形象、直观、生动的形式，，易于学习和理解。在案例教学过程中，教师在课堂上不是“独唱”，而是和大家一起讨论思考，学

6、员在课堂上也不是忙于记笔记，而是共同探讨问题。案例教学法也存在一定的缺点，案例在编写时需要技能和经验，研究和编制一个好案例需要两三个月的时间。案例教学法在实际的教学过程中会花费大量的课时，同时需要学生掌握坚实的理论基础，对教师而言，案例选择要精，案例中要尽量摒弃主观臆想的成分，在整个教学过程中要十分注意培养学生的能力。三、案例教学法在教学中的应用（一）被控变量的选择在讲解简单控制系统的被控变量选择时，以糖化工段被控变量的选取案例进行教学的说明和示范。在课堂上首先讲解工业糖化的基本工艺流程［4］。组织学生对糖化工艺分析，找出工艺的影响因素，讨论得到被控变量的选择原则。在讨论的过程中，学生发现糖

7、化工艺的影响因素有很多，主要是温度、pH值、时间、糖化酶用量、压力等。教师点评要点：被控变量在选择时，需要综合考虑选取其关键因素，不需对每个因素进行控制；应是对提高产量和质量、节能等具有决定性因素的工艺变量；所选变量应能直接测定，且测量和变送环节的滞后是比较小的因素；若不能选择直接变量作为被控变量，则应选择与之有单值函数关系的间接工艺参数；被控变量必须是独立可控的；选择被控变量必须考虑工艺的合理性，以及目前的