化工原理上教学大纲

化工原理上教学大纲（精选8篇）

化工原理上教学大纲 篇1

第一章流体流动

1、什么是连续性假定?质点的含义是什么?有什么条件?

连续性假设：假定流体是由大量质点组成的，彼此间没有间隙，完全充满所占空间的连续介质。

质点指的是一个含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比分子自由程却要大得多。

2、描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?

拉格朗日法描述的是同一质点在不同时刻的状态;欧拉法描述的是空间各点的状态及其与时间的关系。

3、粘性的物理本质是什么?为什么温度上升,气体粘度上升,而液体粘度下降? 粘性的物理本质是分子间的引力和分子的运动与碰撞。

通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主，温度上升，热运动加剧，粘度上升。液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。

4、静压强有什么特性?

①静止流体中，任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力; ②作用于某一点不同方向上的静压强在数值上是相等的;

③压强各向传递。

7、为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好?

由静力学方程可以导出?p?H(?冷-?热)g，所以H增加，压差增加，拔风量大。

8、什么叫均匀分布?什么叫均匀流段?

均匀分布指速度分布大小均匀;均匀流段指速度方向平行、无迁移加速度。

9、伯努利方程的应用条件有哪些?

重力场下、不可压缩、理想流体作定态流动，流体微元与其它微元或环境没有能量交换时，同一流线上的流体间能量的关系。

12、层流与湍流的本质区别是什么?

区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性，即是否存在流体质点的脉动性。

13、雷诺数的物理意义是什么?

物理意义是它表征了流动流体惯性力与粘性力之比。

14、何谓泊谡叶方程?其应用条件有哪些?

???32?lu应用条件：不可压缩流体在直圆管中作定态层流流动时的阻力损失计算。 d2

15、何谓水力光滑管?何谓完全湍流粗糙管?

当壁面凸出物低于层流内层厚度，体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时，称为水力光滑管。在Re很大，λ与Re无关的区域，称为完全湍流粗糙管。

u?de16、非圆形管的水力当量直径是如何定义的?能否按计算流量? 42

4?管道截面积4Au?de?当量直径定义为de?。不能按该式计算流量。 浸润周边?4

17、在满流的条件下，水在垂直直管中向下流动，对同一瞬时沿管长不同位子的速度而言，2

是否会因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度?

因为质量守恒，直管内不同轴向位子的速度是一样的，不会因为重力而加快，重力只体现在压强的变化上。

20、是否在任何管路中,流量增大阻力损失就增大;流量减小阻力损失就减小?为什么?

不一定，具体要看管路状况是否变化。

1、系统与控制体

系统或物系是包含众多流体质点的集合。系统与辩解之间的分界面为系统的边界。系统与外界可以有力的作用与能量的交换，但没有质量交换，系统的边界随着流体一起运动，因而其形状和大小都可随时间而变化。(拉格朗日)

当划定一固定的空间体积来考察问题，该空间体积称为控制体。构成控制体空间界面称为控制面。控制面是封闭的固定界面，流体可以自由进出控制体，控制面上可以有力的作用与能量的交换(欧拉)

2、什么是流体流动的边界层?边界层分离的条件是什么?

答案：流速降为未受边壁影响流速(来流速度)的99%以内的区域为边界层，即边界影响未及的区域。

流道扩大造成逆压强梯度，逆压强梯度容易造成边界层的分离，边界层分离造成大量漩涡，大大增加机械能消耗。

3、动量守恒和机械能守恒应用于流体流动时，二者关系如何?

当机械能守恒定律应用于实际流体时，由于流体的粘性导致机械能的耗损，在机械能恒算式中将出现Hf项，但动量守恒只是将力和动量变化率联系起来，未涉及能量和消耗问题。

4、塑性流体

只有当施加的剪应力大于某一临界值(屈服应力)后才开始流动

5、涨塑性

在某一剪切范围内表现出剪切增稠现象，即粘度随剪切率增大而升高

6、假塑性

在某一剪切率范围内，粘度随剪切率增高而下降的剪切稀化现象

7、触变性，震凝性

随τ作用时间延续，du/dy增大，粘度变小。当一定剪应力τ所作用的时间足够长后，粘度达到定态的平衡值，称触变性;反之，粘度随剪切力作用时间延长而增大的行为称震凝性。

8、粘弹性

爬捍效应，挤出胀大，无管虹吸

9、定态流动

运动空间个点的状态不随时间而变化

10、何谓轨线?何谓流线?为什么流线互不相交?

轨线是某一流体质点的运动轨迹，描述的是同一质点在不同时刻的位置(拉格朗日) 流线上各点的切线表示同一时刻各点的速度方向，描述的是同一瞬间不同质点的速度方向(欧拉)

同一点在指定某一时刻只有一个速度

11、动能校正系数α为什么总是大于，等于1? 根据??udA，可知流体界面速度分布越均匀，α越小。可认为湍流速度分布?uA3A13

是均匀的，代入上式，得α接近于1

12、流体流动过程中，稳定性是指什么?定态性是指什么?

稳定性是指系统对外界扰动的反应

定态性是指有关运动参数随时间的变化情况

13、因次分析法规化试验的主要步骤

(1)析因实验――寻找影响过程的主要因素

(2)规划试验――减少实验工作量

(3)数据处理――实验结果的正确表达

14、平均流速

单位时间内流体在流动方向上流经的距离称为流速，在流体流动中通常按流量相等的原则来确定平均流速

15、伯努利方程的物理意义

在流体流动中，位能，压强能，动能可相互转换，但其和保持不变

16、理想流体与非理想流体

前者粘度为零，后者为粘性流体

17、局部阻力当量长度

近似地认为局部阻力损失可以相当于某个长度的直管

18、可压缩流体

有较大的压缩性，密度随压强变化

19、转子流量计的特点

恒流速，恒压差

第二章流体输送机械

1、什么是液体输送机械的压头或扬程?

流体输送机械向单位重量流体所提供的能量

2、离心泵的压头受哪些因素影响?

与流量，转速，叶片形状及直径大小有关

3、后弯叶片有什么优点?有什么缺点?

优点：后弯叶片的叶轮使流体势能提高大于动能提高，动能在蜗壳中转换成势能时损失小，泵的效率高

缺点：产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大

4、何谓“气缚”现象?产生此现象的原因是什么?如何防止气缚?

因泵内流体密度小而产生的压差小，无法吸上液体的现象

原因是：离心泵产生的压差与密度成正比，密度小，压差小，吸不上液体。

措施：灌泵，排气

5、影响离心泵特性曲线的主要因素有哪些?

离心泵的特性曲线指He~qv，η~qv，Pa~qv。影响这些曲线的主要因素有液体密度，粘度，转速，叶轮形状及直径大小

6、离心泵的工作点是如何确定的?有哪些调节流量的方法?

离心泵的工作点是由管路特性方程和泵的特性方程共同决定的

调节出口阀，改变泵的转速

9、何谓泵的汽蚀?如何避免汽蚀?

泵的气蚀是指液体在泵的最低压强处(叶轮入口)气化形成气泡，又在叶轮中因压强升

高而溃灭，造成液体对泵设备的冲击，引起振动和腐蚀的现象

规定泵的实际汽蚀余量必须大于允许汽蚀余量;通过计算，确定泵的实际安装高度低于允许安装高度

10、什么是正位移特性?

流量由泵决定，与管路特性无关

11、往复泵有无汽蚀现象?

有，这是由液体气化压强所决定的

12、为什么离心泵启动前应关闭出口阀，而漩涡泵启动前应打开出口阀?

这与功率曲线的走向有关，离心泵在零流量时功率符合最小，所以在启动时关闭出口阀，使电机负荷最小;而漩涡泵在大流量时功率负荷最小，所以启动时要开启出口阀，使电机负荷最小

13、通风机的全压，动风压各有什么含义?为什么离心泵的H与ρ无关，而风机的全压pT与ρ有关?

通风机给每立方米气体加入的能量为全压，其中动能部分为动风压。

2因单位不同，压头为m，全风压为N/m，按△P=ρgh可知h与ρ无关时，△P与ρ成正

比

14、某离心通风机用于锅炉通风，通风机放在炉子前与放在炉子后比较，在实际通风的质量流量，电机所需功率上有何不同?为什么?

风机在前，气体密度大，质量流量大，电机功率负荷也大

风机在后，气体密度小，质量流量小，电机功率负荷也小

1、离心泵的主要构件

叶轮和蜗壳

2、离心泵与往复泵的比较

3、真空泵的主要特性

极限真空(残余压强)，抽气速率(抽率)

4、简述往复泵的水锤现象。往复泵的流量调节方法有几种?

流量的不均匀时往复泵的严重缺点，它不仅是往复泵不能用于某些对流量均匀性要求较高的场所，而且使整个管路内的液体处于变速运动状态，不但增加了能量损失，且易产生冲击，造成水锤现象，并降低泵的吸入能力。

提高管路流量均运行有如下方法：(1)采用多缸往复泵(2)装置空气室

流量调节方法：(1)旁路调节(2)改变曲柄转速和活塞行程

第三章液体的搅拌

1、搅拌的目的是什么?

①. 加快互溶液体的混合

②. 使一种液体以液滴形式均匀分布于另一种不互溶的液体中

③. 使气体以气泡的形式分散于液体中

④. 使固体颗粒在液体中悬浮

⑤. 加强冷热液体之间的混合以及强化液体与器壁的传热

2、为什么要提出混合尺度的概念?

因调匀度与取样尺度有关，引入混合尺度反映更全面

3、搅拌器的两个功能是什么?改善搅拌效果的工程措施有哪些(?

(1)产生强大的总体流动(2)产生强烈的湍动或强剪切力场

4、旋桨式，涡轮式，大叶片低转速搅拌器，各有什么特长和缺陷?

旋桨式适用于宏观调匀，不适用于固体颗粒悬浮液;涡轮式适用于小尺度均匀，不适用于固体颗粒悬浮液;大叶片低速搅拌器适用于高粘度液体或固体颗粒悬浮液，不适用于低粘度液体混合

5、提高液流的湍动程度可采取哪些措施?

(1)提高转速(2)阻止液体圆周运动，加挡板，破坏对称性(3)装导流筒，消除短路，清除死区

6、大小不一的搅拌器能否适用同一条功率曲线?为什么?

只要几何相似就可以使用同一根功率曲线，因为无因次化之后，使用了这一条件

7、选择搅拌器放大准则的基本要求是什么?

混合效果与小式相符

1、宏观混合与微观混合

宏观混合是从设备尺度到微团尺度或最小漩涡尺度考察物系的均匀性;微观混合是从分子尺度上考察物系的均匀性

2、常用搅拌器的性能

旋桨式：直径比容器小，转速较高，适用于低粘度液体。主要形成大循环量的总体流动，但湍流程度不高。主要适用于大尺寸的调匀，尤其适用于要求容器上下均匀的场所。 涡轮式：直径为容器直径的0、3~0、5倍，转速较高，适用于低粘度或中等粘度(μ

大叶片低转速：桨叶尺寸大，转速低，旋转直径约为0、5~0、8倍的搅拌釜直径，可用于较高粘度液体的搅拌。

3、影响搅拌功率的因素

几何因素：搅拌器的直径d;搅拌器叶片数、形状以及叶片长度l和宽度B;容器直径D;容器中所装液体的高度h;搅拌器距离容器底部的距离h1;挡板的数目及宽度b 物理因素：液体的密度?、粘度μ、搅拌器转速n

4、搅拌功率的分配

等功率条件下，加大直径降低转速，更多的功率消耗于总体流动，有利于大尺度上的调匀;反之，减小直径提高转速，则更多的功率消耗于湍动，有利于微观混合。

5、简述搅拌釜中加挡板或导流筒的主要作用分别是什么

加挡板：有效地阻止容器内的圆周运动

导流筒：严格地控制流动方向，既消除了短路现象又有助于消除死区;抑制了圆周运动的扩展，对增加湍动程度，提高混合效果也有好处

6、搅拌器案工作原理可分为哪几类?各类搅拌器的特点是什么?

两大类：一类以旋桨式为代表，其工作原理与轴流泵叶轮相同，具有流量大，压头低的特点，液体在搅拌釜内主要作轴向和切向运动;一类以涡轮式为代表，其工作原理与离心泵叶轮相似，液体在搅拌釜内主要作径向和切向运动，与旋桨式相比具有流量较小，压头较高的特点。

7、搅拌器的放大准则

(1)保持搅拌雷诺数?nd2?不变，n1d1=n2d2 22

(2)保持单位体积能耗P/V0不变，n1d1=n2d2

(3)保持叶片端部切向速度πnd不变，n1d1=n2d2

(4)保持搅拌器的流量和压头之比值qV/H不变，d1/n1?d2/n2 3233

第四章流体通过颗粒层的流动(过滤)

1、颗粒群的平均直径以何为基准?为什么?

颗粒群的平均直径以比表面积相等为基准

因为颗粒层内流体为爬流流动，流动阻力主要与颗粒表面积的大小有关

2、数学模型法的主要步骤有哪些?

(1)简化物理模型

(2)建立数学模型

(3)模型检验，试验定模型参数

3、过滤速率与哪些因素有关? 过滤速率u?dq???中，u与??,r,?,?,q,qe均有关 d?r??(q?qe)

4、过滤常数有哪两个?各与哪些因素有关?什么条件下才为常数?

K、qe。K与压差，悬浮液浓度，滤饼比阻，滤液粘度有关;

恒压下才为常数

5、?opt对什么而言?

对生产能力(Q=V/??)最大而言。Q在V～?图上体现为斜率，切线处可获最大斜率，即为?opt

6、过滤面积为什么用转鼓面积A而不用A??该机的滤饼厚度是否与生产能力成正比? 考察方法是跟踪法，所以过滤面积为A，而?体现在过滤时间里

不，滤饼厚度?与q=qe?K

越薄

2qe与过滤介质阻力有关。?n-qe成正比，例如，转速越快，生产能力越大，滤饼

7、加快过滤速率的途径有哪些?

改变滤饼结构，改变悬浮液中的颗粒聚集状态，动态过滤

1、在表面过滤方式中，何谓架桥现象?

在过滤操作开始阶段，会有部分颗粒浸入过滤介质网孔中，称为架桥现象

2、当量直径

通过试图将非球形颗粒以某种当量的球形颗粒代表，以使所考察的领域内非球形颗粒的特型与球形颗粒等效，这一球的直径成为当量直径dev=6V/?

3、形状系数

d?d与非球形颗粒体积相等的球的表面积 ??ev

2?ev2?非球形颗粒的表面积des?des

任何非球形颗粒的形状系数均小于1

4、分布函数

另某号筛子(尺寸为dpi)的筛过量(该筛号以下的颗粒质量的总合)占试样总量的分率为Fi，不同筛号的Fi与其筛孔尺寸dpi汇成的曲线，为分布函数

特性：对应于某一尺寸dpi的Fi值表示直径小于dpi的颗粒占全部试样的质量分率;在该批颗粒的最大直径dp，max处，其分布函数为1

5、频率函数的特性

(1)在一定粒度范围内的颗粒占全部颗粒的质量分率等于该粒度范围内频率函数曲线下的面积;原则上讲，粒度为某一定值的颗粒的质量分率为零。

(2)频率函数曲线下的全部面积等于1

6、床层空隙率 描述床层中颗粒堆积的疏密程度??22床层体积?颗粒所占的体积，颗粒的形状，粒床层体积

度分布都影响床层空隙的大小

7、床层比表面

单位床层体积(不是颗粒体积)具有的颗粒表面及为床层的比表面aB=a(1-?)

8、叶滤机、板框压滤机

叶滤机的主要构件是矩形或圆形滤液。操作密封，过滤面积较大(一般为20～100O)，劳动条件较好，在需要洗涤时，洗涤液与滤液通过的途径相同，洗涤比较均匀。滤布不用装卸，一旦破损，更换较困难。密闭加压的叶滤机，结构比较复杂，造价较高。

板框压滤机优点是结构紧凑，过滤面积大，主要用于过滤含固量多的悬浮液，缺点是装卸、清洗大部分藉手工操作，劳动强度较大。

第五章颗粒的沉降和流态化

1.曳力系数是如何定义的?它与哪些因素有关?

??FD/(Ap?u2/2)。与Rep=dpu?/?、?有关

2、斯托克斯定律区的沉降速度与各物理量的关系如何?应用的前提是什么?颗粒的加速段在什么条件下可忽略不计?

ut?d2(?p??)g/(18?)

Re

颗粒dp很小，ut很小

3、重力降尘室的气体处理量与哪些因素有关?降尘室的高度是否影响气体处理量?

沉降室底面积和沉降速度

不影响。高度小会使停留时间短，但沉降距离也短了

4、评价旋风分离器性能的主要指标有哪两个?

分离效率，压降

5、为什么旋风分离器处于低气体负荷下操作是不适宜的?锥底为何须有良好的密封?

低负荷时，没有足够的离心力

锥底往往负压，若不密封会漏入气体且将颗粒带起

6、广义流态化和狭义流态化的各自含义是什么?

狭义流态化指操作气速u小于ut的流化床，广义流化床则包括流化床，载流床和气力输送

7、提高流化质量的常用措施有哪几种?何谓内生不稳定?

增加分布板阻力，加内部构件，用小直径宽分布颗粒，细颗粒高气速操作

空穴的恶性循环

8、气力输送有哪些主要优点?

系统可密闭;输送管线设置比铺设道路更方便;设备紧凑，易连续化，自动化;同时可进行其他单元操作

1、表面曳力，形体曳力

剪力在流动方向上的分力延整个颗粒表面积分，得该颗粒所受剪力在流动方向上的总合 压力在流动方向上的分力延整个颗粒表面积分，得该颗粒所受剪力在流动方向上的总合

2、牛顿区

5500

(??0.44)，曳力与流速的平方成正比，即服从平方定律

3、离心分离因数 r?2u2

同一颗粒所受离心力与重力之比，反映离心分离设备性能的重要指标?? ?ggr

4、总效率?0

被除下的颗粒占气体进口总的颗粒的质量分率，不能准确地代表旋风分离器的分离性能

5、流化床的特点

优点：很易获得均匀的温度;恒定的压降

缺点：不均匀的接触，对实际过程不利，可能导致腾涌或节涌，和沟流

6、流化床的压降与哪些因素有关?

???m(?p??)g可知，流化床的压降等于单位界面床内固体的表观重量(即重A?p

量浮力)，它与气速无关而始终保持定值。

7、因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高，若气体质量及含尘情况不变，降尘室出口气体的含尘量将有何变化?原因何在?

处于斯托克斯区时，含尘量升高;处于牛顿定律区时，含尘量降低

处于斯托克斯区时，温度改变主要通过粘度的变化而影响沉降速度。因为气体年度随温度升高而增加，所以温度升高时沉降速度减小;处于牛顿定律区时，沉降速度与粘度无关，与?有一定关系，温度升高，气体?降低，沉降速度增大。

8、简述旋风分离器性能指标中分割直径dpc的概念

通常将经过旋风分离器后能被除下50%的颗粒直径称为分割直径dpc，某些高效旋风分离器的分割直径可小至3～10?m

9、什么是颗粒的自由沉降速度?

当一个小颗粒在静止气流中降落时，颗粒受到重力、浮力和阻力的作用。如果重力大于浮力，颗粒就受到一个向下的合力(它等于重力与浮力之差)的作用而加速降落。随着降落速度的增加，颗粒与空气的摩擦阻力相应增大，当阻力增大到等于重力与浮力之差时，颗粒所受的合力为零，因而加速度为零，此后颗粒即以加速度为零时的瞬时速度等速降落，这时颗粒的降落速度称为自由沉降速度(Ut)

10、实际流化现象有哪两种?通常，各自发生于什么系统?

散式流化，发生于液-固系统;聚式流化，发生于气-固系统

11、对于非球形颗粒，当沉降处于斯托克斯定律区时，试写出颗粒的等沉降速度当量直径de的计算式

de?18ut? (?p??)g

12、在考虑流体通过固定床流动的压降时，颗粒群的平均直径是按什么原则定义的?

以比表面积相等作为准则

流动阻力主要由颗粒层内固体表面积的大小决定，而颗粒的形状并不重要

13、气体中含有1～2微米直径的固体颗粒，应选用哪一种气固分离方法?

第六章传热

1、传热过程有哪三种基本方式?

直接接触式，间壁式，蓄热式

2、传热按机理分为哪几种?

传导，固体内部的热传导是由于相邻分子在碰撞时传递振动能的结果;在流体特别是气体中，除上述原因之外，连续而不规则的分子运动更是导致传导的重要原因。此外，热传导也可因物体内部自由电子的转移而发生

对流，是流体流动载热与热传导联合作用的结果

热辐射，任何物体，只要其绝对温度不为零度，都会不停的以电磁波的形式向外界辐射能量，同时又不断吸收来自外界其他物体的辐射能。当向外界辐射的能量与其从外界吸收的辐射能不相等时，该物体与外界产生热量的传递

3、物体的导热系数与哪些主要因素有关?

与物态，温度有关

4、流动对传热的贡献主要表现在哪?

流动流体的载热：增大了壁面处的温度梯度，使壁面热流密度较流体静止时为大

5、自然对流中的加热面与冷却面的位置应如何放才有利于充分传热?

加热面在下，制冷面在上

6、液体沸腾的必要条件有哪两个?

过热度、汽化核心

7、工业沸腾装置应在什么沸腾状态下操作?为什么?

核状沸腾状态，以免设备烧毁

8、沸腾给热的强化可以从哪两个方面着手?

改善加热表面，提供更多的汽化核心;沸腾液体加添加剂，降低表面张力

9、蒸汽冷凝时为什么要定期排放不凝性气体?

避免其积累，提高?

10、为什么低温时热辐射往往可以忽略，而高温时热辐射则往往成为主要的传热方式?

因Q与温度四次方成正比，对温度很敏感

11、影响辐射传热的主要因素有哪些?

温度、黑度、角系数(几何位置)、面积大小、中间介质

12、为什么有相变时的对流给热系数大于无相变时的对流给热系数?

(1)相变热远大于显热

(2)沸腾时气泡搅动;蒸汽冷凝时液膜很薄

13、有两把外形相同的茶壶，一把为陶瓷的，一把为银质的。将刚烧开的水同时充满两壶，实测发现，陶壶内的水温下降比银壶中的快，为什么?

陶壶的黑度大，辐射散热快;银壶黑度小，辐射散热慢

14、若串联传热过程中存在某个控制步骤，其含义是什么?

该步骤阻力远大于其他各步骤的阻力之和，传热速率由该步骤决定

15、传热基本方程中，推倒得出对数平均推动力的前提条件有哪些?

K，qm1cp1，qm2cp2沿程不变;管，壳程均为单程

17、为什么一般情况下，逆流总是优于并流?并流适用于哪些情况?

逆流推动力?tm大，载热体用量少

热敏物料加热，控制壁温以免过高

18、解决非定态换热器问题的基本方程是那几个?

传热基本方程，热量衡算式，带有温变速率的热量衡算式

19、在换热器设计计算时，为什么要限制?大于0、8

当??0、8时，温差推动力损失太大，?tm小，所需A变大，设备费用增加

1、载热体

为将冷流体加热或热流体冷却，必须用另一种流体供给或取走热量，此流体为载热体

2、间壁式传热过程的三个步骤

热流体给热于管壁内侧，热量自管壁内侧传导至管壁外侧，管壁外侧给热于冷流体

3、强制对流，自然对流

流体在外力(泵，风机或其他势能差)作用下产生的宏观流动

在传热过程中因流体冷热部分密度不同而引起的流动

4、雷诺数Re，努塞尔数Nu，格拉斯霍夫数Gr，普朗特数Pr的物理意义

雷诺数Re表征流体的运动状态

努塞尔数Nu反映对流使给热系数增大的倍数

格拉斯霍夫数Gr表征自然对流的流动状态

普朗特数Pr反映物性对给热过程的影响

5、大容积自然对流的自动模化区

7GrPr>2×10时，给热系数?与加热面的几何尺寸l无关，此称为自动模化区

6、核状沸腾，膜状沸腾，临界点

△t>2、2℃，加热面上有气泡产生，给热系数?随△t急剧上升，此阶段为核状沸腾;△t增大到一定数值时，加热面上的.汽化核心继续增多，旗袍在脱离加热面之前便相互连接，形成气膜，把加热面与液体隔开，随△t的增大，给热系数下降，此阶段为不稳定膜状沸腾;从核状沸腾到膜状沸腾的转折点为临界点。

7、蒸汽冷凝的两种形式

膜状冷凝和滴状冷凝，后者给热系数比前者大5～10倍

8、黑度

实际物体与同温度黑体的辐射能力的比值??E/E0

9、冷、热流体流动通道的选择原则

(1)不洁净和易结垢的液体宜在管程

(2)腐蚀性流体宜在管程

(3)压强高的流体宜在管内

(4)饱和蒸汽宜走壳程

(5)被冷却的流体宜走壳程

(6)若两流体温差较大，对于刚性结构的换热器，宜将给热系数大的流体通入壳程

(7)流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜

10、简述辐射传热中黑体和灰体的概念

吸收率等于1的物体称为黑体;对各种波长辐射能均能同样吸收的理想物体称为灰体

第七章蒸发

1、蒸发操作不同于一般环热过程的主要点有哪些?

溶质常析出在加热面上形成垢层;热敏性物质停留时间不得过长;与其他单元操作相比节能更重要

2、提高蒸发器内液体循环速度的意义在哪?循环型蒸发器中，降低单程气化率的目的是什么?

不仅提高?，更重要在于降低单程气化率

减缓结垢现象

3、为什么要尽可能扩大管内沸腾时的汽液环状流动的区域

因为该区域的给热系数?最大

5、提高蒸发器生产强度的途径有哪些?

U上升，降低单程气化率，K上升;提高真空度，t下降，增加传热推动力

6、分析比较单效蒸发器的间歇蒸发和连续蒸发的生产能力的大小。设原料液浓度，温度，完成液浓度，加热蒸汽压强以及冷凝器操作压强均相等

单效间歇蒸发器?小，生产能力大

7、多效蒸发的效数受哪些限制

经济上限制：W/D的上升达不到与效数成正比，W/A的下降与效数成反比快;技术上限制：??必须小于T-t0，而T-t0是有限的

8、比较单效与多效蒸发之优缺点

单效蒸发生产强度高，设备费用低，经济性低。多效蒸发经济性高

1、蒸发操作节能的措施

除采用多效蒸发外，还可从下面三个方面入手：二次蒸汽的利用，冷凝水的利用，热泵蒸发。

第八章气体吸收

1、吸收的目的和基本依据是什么?吸收的主要操作费用花费在哪?

吸收的目的是分离气体混合物。

基本依据是气体混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。

操作费用主要花费在溶剂再生，溶剂损失。

2、选择吸收溶剂的主要依据是什么?什么是溶剂的选择性?

溶解度大，选择性高，再生方便，蒸汽压低损失小。

溶剂对溶质溶解度大，对其他组份溶解度小。

3、E,m,H三者各自与温度、总压有何关系?

m=E/P=HCM/P，m、E、H均随温度上升而增大，E、H基本上与总压无关，m反比于总压。

4、工业吸收过程气液接触的方式有哪两种?

级式接触和微分接触。

5、扩散流JA,净物流N,主体流动NM,传递速率NA相互之间有什么联系和区别?

N=NM+JA+JB,NA=JA+NMCA/CM。

JA、JB浓度梯度引起;NM微压力差引起;NA溶质传递，考察所需。

6、漂流因子有什么含义?等分子反向扩散时有无漂流因子?为什么?

P/PBm表示了主体流动对传质的贡献。

无漂流因子。因为没有主体流动。

7、气体分子扩散系数与温度、压力有何关系?液体分子扩散系数与温度、粘度有何关系?

D气∝T1、81/P，D液∝T/μ。

8、修伍德数、施密特数的物理含义是什么?

Sh=kd/D表征对流传质速率与扩散传质速率之比。

Sc=μ/ρD表征动量扩散系数与分子扩散系数之比。

9、传质理论中，有效膜理论与表面更新理论有何主要区别?

表面更新理论考虑到微元传质的非定态性，从k∝D推进到k∝D0、5。

10、传质过程中，什么时侯气相阻力控制?什么时侯液相阻力控制?

mky>kx时，液相阻力控制。

11、低浓度气体吸收有哪些特点?数学描述中为什么没有总物料的衡算式?

①G、L为常量，②等温过程，③传质系数沿塔高不变。

12、吸收塔高度计算中，将NOG与HOG分开,有什么优点?

分离任务难易与设备效能高低相对分开，便于分析。

13、建立操作线方程的依据是什么?

塔段的物料衡算。

14、什么是返混?

返混是少量流体自身由下游返回至上游的现象。

15、何谓最小液气比?操作型计算中有无此类?

完成指定分离任务所需塔高为无穷大时的液气比。无。

16、x2max与(L/G)min是如何受到技术上的限制的?技术上的限制主要是指哪两个制约条件?

通常，x2max=y2/m，(L/G)min=(y1-y2)/(x1e-x2)。

相平衡和物料衡算。

17、有哪几种NOG的计算方法?用对数平均推动力法和吸收因数法求NOG的条件各是什么?

对数平均推动力法，吸收因数法，数值积分法。相平衡分别为直线和过原点直线。

18、HOG的物理含义是什么?常用吸收设备的HOG约为多少?

气体流经这一单元高度塔段的浓度变化等于该单元内的平均推动力。0、15～1、5m。

19、吸收剂的进塔条件有哪三个要素?操作中调节这三要素,分别对吸收结果有何影响?

t、x2、L。t↓，x2↓，L↑均有利于吸收。

20、吸收过程的数学描述与传热过程的数学描述有什么联系与区别?

传热过程数学描述可视作m=1时的吸收过程的情况。

21、高浓度气体吸收的主要特点有哪些?

①G、L沿程变化，②非等温，③传质分系数与浓度有关。

22、化学吸收与物理吸收的本质区别是什么?化学吸收有何特点?

溶质是否与液相组分发生化学反应。

高的选择性，较高的吸收速率，降低平衡浓度ye。

23、化学吸收过程中，何时成为容积过程?何时成为表面过程?

快反应使吸收成表面过程;慢反应使吸收成容积过程。

第九章精馏

1、蒸馏的目的是什么?蒸馏操作的基本依据是什么?

分离液体混合物。

液体中各组分挥发度的不同。

2、蒸馏的主要操作费用花费在何处?

加热和冷却的费用。

3、双组份汽液两相平衡共存时自由度为多少?

自由度为F=2(P一定，t～x或y;t一定，P～x或y);P一定后，F=1。

4、何谓泡点、露点?对于一定的组成和压力,两者大小关系如何?

泡点指液相混合物加热至出现第一个汽泡时的温度。露点指气相混合物冷却至出现第一个液滴时的温度。

对于一定的组成和压力，露点大于或等于泡点。

5、非理想物系何时出现最低恒沸点,何时出现最高恒沸点?

强正偏差出现最低恒沸点;强负偏差出现最高恒沸点。

6、常用的活度系数关联式有哪几个?

范拉方程、马古斯方程。

7、总压对相对挥发度有何影响?

P↑、α↓。

8、为什么α=1时不能用普通精馏的方法分离混合物?

因为此时y=x，没有实现相对分离。

9、平衡蒸馏与简单蒸馏有何不同?

平衡蒸馏是连续操作且一级平衡;简单蒸馏是间歇操作且瞬时一级平衡。

10、为什么说回流液的逐板下降和蒸汽逐板上升是实现精馏的必要条件?

唯其如此，才能实现汽液两相充分接触、传质，实现高纯度分离，否则，仅为一级平衡。

11、什么是理论板?默弗里板效率有什么含义?

离开该板的汽液两相达到相平衡的理想化塔板。

经过一块塔板之后的实际增浓与理想增浓之比。

12、恒摩尔流假设指什么?其成立的主要条件是什么?

在没有加料、出料的情况下，塔段内的汽相或液相摩尔流量各自不变。

组分摩尔汽化热相近，热损失不计，显热差不计。

13、q值的含义是什么?根据q的取值范围,有哪几种加料热状态?

一摩尔加料加热至饱和汽体所需热量与摩尔汽化潜热之比。它表明加料热状态。 五种：过热蒸汽，饱和蒸汽，汽液混和物，饱和液体，冷液。

14、建立操作线的依据是什么?操作线为直线的条件是什么?

塔段物料衡算。

液汽比为常数(恒摩尔流)。

15、用芬斯克方程所求出的N是什么条件下的理论板数?

全回流条件下，塔顶塔低浓度达到要求时的最少理论板数。

16、何谓最小回流比?挟点恒浓区的特征是什么?

达到指定分离要求所需理论板数为无穷多时的回流比，是设计型计算特有的。

气液两相浓度在恒浓区几乎不变。

17、最适宜回流比的选取须考虑哪些因素?

设备费、操作费之和最小。

18、精馏过程能否在填料塔内进行?

能。

19、何谓灵敏板?

塔板温度对外界干扰反映最灵敏的塔板。

20、间歇精馏与连续精馏相比有何特点?适用于什么场合?

操作灵活。

适用于小批量物料分离。

21、恒沸精馏与萃取精馏的主要异同点是什么?

相同点：都加入第三组份改变相对挥发度;

区别：①前者生成新的最低恒沸物，加入组分塔从塔顶出;后者不形成新恒沸物，加入组分从塔底出。②操作方式前者可间隙，较方便。③前者消耗热量在汽化潜热，后者在显热，消耗热量较少。

22、如何选择多组分精馏的流程方案?

选择多组分精馏的流程方案需考虑①经济上优化;②物性;③产品纯度。

23、何谓轻关键组分、重关键组分?何谓轻组分、重组分?

对分离起控制作用的两个组分为关键组分，挥发度大的为轻关键组分;挥发度小的为重关键组分。

比轻关键组分更易挥发的为轻组分;比重关键组分更难挥发的为重组分。

24、清晰分割法、全回流近似法各有什么假定?

清晰分割法假定轻组分在塔底的浓度为零，重组分在塔顶的浓度为零。

全回流近似法假定塔顶、塔底的浓度分布与全回流时相近。

25、芬斯克-恩德伍德-吉利兰捷算法的主要步骤有哪些?

①全塔物料衡算，得塔顶、塔底浓度;

②确定平均α，用芬斯克方程算最少理论板数Nmin;

③用恩德伍德公式计算Rmin，R;

④查吉利兰图，算N;

⑤以加料组成、塔顶组成，用芬斯克方程、恩德伍德公式、吉利兰图，算加料位置。

第十章气液传质设备

1、板式塔的设计意图是什么?对传质过程最有利的理想流动条件是什么?

①气液两相在塔板上充分接触，②总体上气液逆流，提供最大推动力。

总体两相逆流，每块板上均匀错流。

2、鼓泡、泡沫、喷射这三种气液接触状态各有什么特点?

鼓泡状态：气量低，气泡数量少，液层清晰。泡沫状态：气量较大，液体大部分以液膜形式存在于气泡之间，但仍为连续相。喷射状态：气量很大，液体以液滴形式存在，气相为连续相。

3、何谓转相点?

由泡沫状态转为喷射状态的临界点。

4、板式塔内有哪些主要的非理想流动?

液沫夹带、气泡夹带、气体的不均匀流动、液体的不均匀流动。

5、夹带液泛与溢流液泛有何区别?

是由过量液沫夹带引起还是由溢流管降液困难造成的。

6、板式塔的不正常操作现象有哪几种?

夹带液泛、溢流液泛、漏液。

7、为什么有时实际塔板的默弗里板效率会大于1?

因为实际塔板上液体并不是完全混和(返混)的，而理论板以板上液体完全混和(返混)为假定。

8、湿板效率与默弗里板效率的实际意义有何不同?

湿板效率与默弗里板效率的差别在于前者考虑了液沫夹带对板效的影响，可用表观操作线进行的图解求算，而后者没有。

9、为什么既使塔内各板效率相等,全塔效率在数值上也不等于板效率?

因两者定义基准不同。

10、筛板塔负荷性能图受哪几个条件约束?何谓操作弹性?

①过量液沫夹带;②漏液;③溢流液泛;④液量下限(how≥6mm);⑤液量上限(HTAf/LmaxQ3～5s)。上、下操作极限的气体流量之比。

11、评价塔板优劣的标准有哪些?

①通过能力;②板效率;③板压降;④操作弹性;⑤结构简单成本低。

12、什么系统喷射状态操作有利?什么系统泡沫状态操作有利?

用x表示重组分摩尔分率，且重组分从气相传至液相时，喷射状态对负系统(dσ/dx0)有利。

13、填料的主要特性可用哪些特征数字来表示?有哪些常用填料?

①比表面积a，②空隙率ε，③填料的几何形状。

拉西环，鲍尔环，弧鞍形填料，矩鞍形填料，阶梯形填料，网体填料等。

14、何谓载点、泛点?

填料塔内随着气速逐渐由小到大，气液两相流动的交互影响开始变得比较显著时的操作状态为载点;气速进一步增大至出现压降陡增的转折点即为泛点。

15、何谓等板高度HETP?

分离效果相当于一块理论板的填料层高度。

16、填料塔、板式塔各适用于什么场合?

填料塔操作范围小，宜处理不易聚合的清洁物料，不易中间换热，处理量较小，造价便宜，较宜处理易起泡、腐蚀性、热敏性物料，能适应真空操作。板式塔适合于要求操作范围大，易聚合或含固体悬浮物，处理量较大，设计要求比较准确的场合。

第十一章液液萃取

1、萃取的目的是什么?原理是什么?

分离液液混合物。

各组分溶解度的不同。

2、溶剂的必要条件是什么?

①与物料中的B组份不完全互溶，②对A组份具有选择性的溶解度。

3、萃取过程与吸收过程的主要差别有哪些?

①萃取中稀释剂B组分往往部分互溶，平衡线为曲线，使过程变得复杂;

②萃取Δρ，σ较小，使不易分相，设备变得复杂。

4、什么情况下选择萃取分离而不选择精馏分离?

①出现共沸，或α

5、什么是临界混溶点?是否在溶解度曲线的最高点?

相平衡的两相无限趋近变成一相时的组成所对应的点。不一定是。

6、分配系数等于1能否进行萃取分离操作?萃取液、萃余液各指什么?

能。萃取相、萃余相各自脱溶后为萃取液、萃余液。

7、何谓选择性系数?β=1意味着什么?β=∞意味着什么?

β=(yA/yB)/(xA/xB)。

β=1不可用萃取方法分离。

β=∞为B、S完全不互溶物系。

8、萃取操作温度选高些好还是低些好?

温度低B、S互溶度小，相平衡有利些，但粘度等对操作不利，所以要适当选择。

9、多级逆流萃取中(S/F)min如何确定?

通过计算可以确定，当达到指定浓度所需理论级为无穷多时，相应的S/F为(S/F)min。

10、液液传质设备的主要技术性能有哪些?它们与设备尺寸有何关系?

两相极限通过能力;传质系数Kya或HETP。

前者决定了设备的直径D，后者决定了塔高。

11、什么是萃取塔设备的特性速度、临界滞液率、液泛、两相极限速度?

两相速度达到极大时，部分分散相液滴被连续相带走，而使分散相流量减少的状况称为液泛。此时的分散相滞液率为临界滞液率，两相的空塔速度为两相极限速度。

12、何谓界面骚动现象?它对液液传质过程有何影响?

因传质引起界面张力分布不均而造成的界面不规则运动。

①提高传质系数;②影响液滴的合并、分散。

13、传质方向、界面张力随浓度变化的趋势对液滴合并与再分散有何影响?

当dσ/dx>0时，d→c(分散相向连续相传质)有利于液滴分散;

当dσ/dx

14、分散相的选择应考虑哪些因素?

应考虑：dσ/dx的正负，两相流量比，粘度大小，润湿性，安全性等。

15.什么是超临界萃取?超临界萃取的基本流程是怎样的?

用超临界流体作溶剂进行萃取。

等温变压，等压变温。

16.液膜萃取的基本原理是什么?液膜萃取按操作方式可分为哪两种类型?

在液膜的两边同时进行萃取和反萃取。乳状液膜、支撑液膜。

第十二章其它传质分离方法

1.结晶有哪几种基本方法?溶液结晶操作的基本原理是什么?

溶液结晶，熔融结晶，升华结晶，反应沉淀。

溶液的过饱和。

2.溶液结晶操作有哪几种方法造成过饱和度?

冷却，蒸发浓缩。

3.与精馏操作相比，结晶操作有哪些特点?

分离纯度高，温度低，相变热小。

4.什么是晶格、晶系、晶习?

晶体微观粒子几何排列的最小单元。按晶格结构分类。形成不同晶体外形的习性。

5.超溶解度曲线与溶解度曲线有什么关系?溶液有哪几种状态?什么是稳定区、介稳区、不稳区?

在一定温度下，开始析出结晶的溶液浓度大于溶解度，所以，超溶解度曲线在溶解度曲线上面。

饱和，不饱和，过饱和状态。

当溶液浓度处于不饱和状态，属于稳定区。当溶液浓度介于超溶解度曲线和溶解度曲线之间，属于介稳区。当溶液浓度大于超溶解度曲线浓度时，属于不稳区。

6.溶液结晶要经历哪两个阶段?

晶核生成，晶体成长。

7.晶核的生成有哪几种方式?

初级均相成核，初级非均相成核，二次成核。

8.什么是再结晶现象?

小晶体溶解与大晶体成长同时发生的现象。

9.过饱和度对晶核生成速率与晶体成长速率各自有何影响?

过饱和度ΔC大，有利于成核;过饱和度ΔC小，有利于晶体成长。

10.选择结晶设备时要考虑哪些因素?

选择时要考虑溶解度曲线的斜率，能耗，物性，产品粒度，处理量等。

11.什么是吸附现象?吸附分离的基本原理是什么?

流体中的吸附质借助于范德华力而富集于吸附剂固体表面的现象。

吸附剂对流体中各组分选择性的吸附。

12.有哪几种常用的吸附解吸循环操作?

变温，变压，变浓度，置换。

13.有哪几种常用的吸附剂?各有什么特点?什么是分子筛?

活性炭，硅胶，活性氧化铝，活性土，沸石分子筛，吸附树脂等。

活性炭亲有机物，硅胶极性、亲水，活性氧化铝极性、亲水，活性土极性，沸石分子筛极性可改变、筛选分子、选择性强，吸附树脂可引入不同的官能团。

分子筛是晶格结构一定，微孔大小均一，能起筛选分子作用的吸附剂。

14.工业吸附对吸附剂有哪些基本要求?

内表面大，活性高，选择性高，有一定的机械强度、粒度，化学稳定性好。

15.有利的吸附等温线有什么特点?

随着流体相浓度的增加，吸附等温线斜率降低。

16.如何用实验确定朗格缪尔模型参数?

先将朗格缪尔模型线性化，然后实测p、x，确定参数xm、kL。

17.吸附床中的传质扩散可分为哪几种方式?

分子扩散，努森扩散，表面扩散，固体(晶体)扩散。

18.吸附过程有哪几个传质步骤?

外扩散，内扩散，吸附。

19.何谓负荷曲线、透过曲线?什么是透过点、饱和点?

固定床吸附器中，固体相浓度随距离的变化曲线称为负荷曲线。出口浓度随时间的变化称为透过曲线。

透过曲线中，出口浓度达到5%进口浓度时，对应的点称为透过点;出口浓度达到95%进口浓度时，对应的点称为饱和点。

20.固定床吸附塔中吸附剂利用率与哪些因素有关?

传质速率，流体流速，相平衡。

21.常用的吸附分离设备有哪几种类型

固定床，搅拌釜，流化床。

22.什么是膜分离?有哪几种常用的膜分离过程?

利用固体膜对流体混合物各组分的选择性渗透，实现分离。

反渗透，超滤，电渗析，气体渗透分离。

23.膜分离有哪些特点?分离过程对膜有哪些基本要求?

不发生相变化，能耗低，常温操作，适用范围广，装置简单。

截留率，透过速率，截留分子量。

24.常用的膜分离器有哪些类型?

平板式，管式，螺旋卷式，中空纤维式。

25.反渗透的基本原理是什么?

施加的压差大于溶液的渗透压差。

26.什么是浓差极化?

溶质在膜表面被截留，形成高浓度区的现象。

27.超滤的分离机理是什么?

膜孔的筛分作用，或各组分通过的速率不同。

28.电渗析的分离机理是什么?阴膜、阳膜各有什么特点?

离子交换膜使电解质离子选择性透过。

阴膜带正电，只让阴离子通过;阳膜带负电，只让阳离子通过;

29.气体混合物膜分离的机理是什么?

努森流的分离作用;均质膜的溶解、扩散、解吸。

第十三章热质同时传递

1、热质同时传递的过程可分为哪两类?

①以传热为主，如直接接触换热;②以传质为主，如增减湿。

2、传质方向或传热方向发生逆转的原因和条件是什么?

气相的独立变量有两个(t,p)，液相的独立变量只有一个(θ决定pe)。一个过程的继续打破另一过程的瞬时平衡。

3、热质同时传递的过程极限有什么新特点?

可以θ≠t，p≠pe(如:大量气，少量水)。

4、湿球温度tw受哪些因素影响?绝热饱和温度tas与tw在物理含义上有何差别?

t、H、P。t↑,tw↑;H↑,tw↑;P↓,tw↓。tas由热量衡算和物料衡算导出，属于静力学;tW是传热传质速率均衡的结果，属动力学。

5、以焓差为推动力计算凉水塔高有什么条件?

忽略液量变化dL，且α/kH≈CH。

第十四章固体干燥

1、通常物料去湿的方法有哪些?

机械去湿、吸附或抽真空去湿、供热干燥等。

2、对流干燥过程的特点是什么?

热质同时传递。

3、对流干燥的操作费用主要在哪里?

空气预热。

4、通常露点温度、湿球温度、干球温度的大小关系如何?什么时侯三者相等?

td≤tW≤t。υ=100%时，td=tW=t。

5、结合水与非结合水有什么区别?

平衡水蒸汽压开始小于饱和蒸汽压的含水量为结合水，超出部分为非结合水。

6、何谓平衡含水量、自由含水量?

指定空气条件下的被干燥极限为平衡含水量，超出的那部分含水为自由含水量。

7、何谓临界含水量?它受哪些因素影响?

由恒速段向降速段转折的对应含水量为临界含水量。

物料本身性质、结构、分散程度、干燥介质(u、t、H)。

结构松、颗粒小、u↓、t↓、H↑、都会使Xc↓。

8、干燥速率对产品物料的性质会有什么影响?

干燥速率太大会引起物料表面结壳，收缩变形，开裂等等。

9、连续干燥过程的热效率是如何定义的?

热效率η=汽化水分、物料升温需热/供热。

10、理想干燥过程有哪些假定条件?

①预热段、升温段、热损失忽略不计;②水分都在表面汽化段除去。

11、为提高干燥热效率可采取有哪些措施?

提高进口气温t1，降低出口气温t2，采用中间加热，废气再循环。

12、评价干燥器技术性能的主要指标有哪些?

①对物料的适应性②设备的生产能力③能耗的经济性(热效率)。

化工原理上教学大纲 篇2

1 把握联系各单元操作的主线

化工原理的教学内容是以化工生产中的物理加工过程为背景,研究若干“化工单元操作”的基本原理、设备操作特性、过程和设备的设计与计算等。而单元操作从本质上来说属于动量传递、热量传递和质量传递过程,即“三传”,因此,传递过程成为统一的研究对象,也是联系各单元操作的一条主线。在教学工作中,一定要把握住这条主线。比如,分析流体流动、传热、吸收三个单元操作时,要注意比较牛顿黏性定律、傅立叶定律及费克定律在形式上的类似性及内容上的可比性,使学生在类比联系中加深理解各单元操作的基本规律。

2 增强工程思想,树立工程概念

本课程的学习目的是解决各单元操作过程和设备的开发、设计和操作过程中遇到的问题,这些问题都具有很强的工程性。主要表现在:过程的影响因素多,过程的制约条件多,理论分析与经验数据并重。很多情况下,单纯的理论分析只是增加了人们对单元操作的认识,往往要结合试验才能解决具体的工程问题,在处理实际问题时,必须树立工程概念和方法,抓住事物的主要矛盾而忽略次要矛盾,只要结果在允许的误差范围内,工程上就可以接受。比如在处理流体流动问题时,对湍流流动速度分布的分析就必须借助经验公式,忽略次要因素,在一定前提和条件下得出近似结论。结合上述特点,在教学中应让学生转变理科思潍中的精确观念,掌握工程上近似处理的思想和方法,从而使学生牢固树立起可以受益终生的工程意识。比如控制热阻问题,在讨论时应从影响传热速率的主要因素着手分析,考虑如何提高总传热速率。

3 简化公式推导,提高学习兴趣

本课程公式多、计算多,学生在学习中常常会感到枯燥无味,从而产生厌学情绪。对于非化工专业的学生,在课堂教学组织过程中,可以适当简化理论推导部分,增强公式在工程中的应用,变枯燥的公式为形象的实例,以提高学生的学习兴趣。比如在学习流体流动过程的机械能衡算——柏努力方程时,从概念上介绍清楚各种能量的表达方法之后,可以从能量守恒定律出发直接给出柏努力方程表达式,将重点放在讨论方程的具体应用方面;在学习离心泵一节时,重点讨论离心泵的主要性能参数、特性曲线、工作点调节等实际应用部分,对离心泵基本方程的推导可以一带而过;在讲授精馏、吸收等单元操作时,同样可以实际应用为讨论重点,这样就降低了教学难度,改善了教学效果。

4 结合专业特点,强调专业基础课的重要性

对于非化工专业的学生,往往认为化工原理与本专业不相关,对自己用处不大。为此,在课堂教学中,要将化工原理与专业特点相结合,使学生充分认识到本课程的重要性,增强学习动力。如对于食品工程专业,在讨论蒸发这一单元操作时,可例举油脂加工工艺过程中要用到的蒸发器,而后续工段所用的汽提塔则属于填料塔,使学生了解他们以后所从事的工作要用到化工原理中包括的单元操作内容,这样就激起了学生学习的欲望。

5 引入科研工作和技术前沿的发展动态

在课堂教学中,除了让学生了解传统的单元操作外,也要注意引入科研工作和技术前沿内容,介绍专业发展动态,并对此作出评价,从技术和效益等角度讨论,引出各单元操作的基本理论,从而激发学生的求知欲,拓展学生的知识面。比如在介绍机械分离这一单元操作时,除了常用的机械分离外,同时也引入新型的分离方法一膜分离技术,让学生认识到技术前沿中的基本理念,从而更好的了解有关机械分离的知识点;又比如在学习传质内容时,先让学生观摩新型高效的气液传质设备,再向学生介绍它的原始概念及发展现状,化抽象的理论为具体的操作现象,引发了学生的求知欲。

6 结束语

总之,在化工原理的教学工程中,要遵循课程本身的特点和单元操作的规律,把握传递主线,引入工程概念,同时紧密结合专业特点,以取得较好的教学效果。

摘要：化工原理是化工及相近专业的一门必修专业基础课。本文从传递理论、工程概念和专业特点等角度，多方面探讨了本课程的理论教学方法。

关键词：化工原理,教学方法

参考文献

[1]王志魁．化工原理[M]．3版．北京：化学工业出版社

[2]夏清等．化工原理[M]修订版．天津：天津大学出版社

[3]毛立群等．化工基础教学改革探讨[J]．大学化学．2007．22(2)：16-19．

[4]陈敏恒．丛德滋．方图南，等．化工原理(第三版)[M]．北京：化学工业出版社．2006．

化工原理课程教学反思 篇3

摘 要：化工原理课程是一门重要的专业必修课，起到由理论到工程的桥梁作用。本文结合该门课程的特点和本校在化工原理教学中的实际，就化工原理教学方法进行反思，以提高学生的积极性，做到学以致用。

关键词：化工原理；教学方法；学习兴趣

化工原理课程是各高校中与化学化工相关的专业性很强的必修课，学习该课程需综合运用数学物理、化学、计算技术等基础知识，分析和解决化工类型生产问题，培养学生的工程概念以及解决、分析实际化工问题的能力。化工原理的主要内容有流体流动、输送、传热和传质的基本原理以及主要单元操作如液体精馏、气体吸收、过滤和萃取等典型设备构造、操作原理、过程计算、设备选型、实验研究方法等。

由于化工原理课程原理较难、内容庞杂、操作多、公式繁琐，学生大多数都认为它是一门较难学好的课程，对它不感兴趣，有畏难思想。而且现在高校普遍压缩教学课时，化工原理课程内容多、学时少，教师几乎不能在有限的时间内把所有知识点都讲到、讲透。笔者结合化工原理教学的实际，就如何组织好课堂教学，改变学生的被动学习状态，激发学生的学习热情进行探讨。

一、从生活出发，理论联系实际

化工原理的理论内容本身较枯燥乏味，学生在课上会出现开小差、昏昏欲睡等问题。在讲原理时与生活相结合，不仅能调动学生的洞察、想象和思维能力，同时也能培养学生对化工原理课程的兴趣，有利于提高教学质量。

二、用对比的教学方法，建立内在联系

化工原理课程中的单元操作都可分解为动量传递、热量传递、质量传递这三种传递过程和三者的结合，简称“三传”。三种传递现象中存在着类似的规律和内在的联系。传递过程是联系各单元操作的一条主线。因此在某些章节中，有很多理论、公式都非常相似。在授课过程中，若能将类似的知识点进行对比和归纳，既有利于学生复习学过的内容，又有利于加深对新知识的理解和掌握。如热量传递中的给热问题就和气体吸收中的双模模型相似，间壁传热：（1）热流体以对流传热方式把热量向临近壁面传递；（2）存在温差的两个间壁面之间通过热传导传热；（3）另一侧间壁再通过对流传热把热量传递给另一侧的冷流体。气体的传质吸收与此类似，被吸收气体在气膜内通过分子扩散到气液界面，在界面处快速溶解，然后再以分子扩散的方式在液膜中扩散至主体。此外，吸收速率的推理可与传热速率相类似。

讲授中采用对比法，用学生已掌握的内容去理解新内容，可以使学生易于接受新内容，理解当中的理论，起到事半功倍的作用，还可以引导学生从多个角度分析、解决问题，从而培养他们的创新意识。

三、采用多媒体辅助教学

在教学中，运用多媒体，可把教师从粉笔板书的传统教学方式中解脱出来，既节省了课时，又能营造出和谐轻松的课堂气氛。更为重要的是，像换热器、离心泵和塔设备等常用的化工生产设备，学生往往没有接触过，没有空间概念，如果还是用板书来讲解的话，要浪费很多的时间和精力在黑板上画图，而且图形也可能会有一定的失真，最终事倍功半。倘若使用多媒体教学的话，可以用三维的立体动画清晰生动地展示这一过程，逼真地重现设备操作和设备内部结构，使得复杂结构直观化，抽象概念简单化，在课堂上就可以给学生一种很强的实物感。

多媒体的运用，将化工生产直接“搬入”课堂，增强了学生的学习兴趣，有些学生甚至会把自己在帮家里干活中遇到的问题也拿来问，真真正正让大家感受到化工原理的重要性。

四、重视实验，尽快建成化工原理实验室

化工原理课程包括教学、实验和设计三个环节，化工原理实验可以验证所学理论知识，也是培养学生科研能力和技术工作能力的一种有效手段，上好实验课将有助于理论教学质量的提高。目前，本校化学专业的学生只是进行了化工原理理论知识的学习，学校、学院尽快地建立实验室是非常有必要的，通过实验可以缓解学生对化工原理课程带来的厌学情绪。实验课内容有基本实验和综合设计性实验两部分，前期可以先进行基础实验，如雷诺实验、离心泵实验、过滤实验、精馏实验、干燥实验等，实现对化工原理的工程概念由感性认识到理性认识的飞跃。完成实验后，还要撰写一份符合规范的实验报告，后期再根据学生的具体情况开展综合性实验。

对于实验的组织，可实行开放式实验教学模式。即上课开始时教师不再对实验原理、操作步骤、仪器使用等进行讲解，这些内容都由学生自己完成，教师起到督导的作用，对学生的实验过程仅提供一些意见。因此，为了能顺利完成实验，学生必须做好实验前的准备工作，通过不断的思考和资料查找调动学生学习的积极性。而且通过准备工作，学生对实验中遇到的一些问题，就会尝试着分析和解决，使学生加深对化工原理课程认识的同时培养了解决实际问题的能力。

五、结束语

综上所述，为了使学生能够掌握化工原理的基本知识，学会解决工程问题的思维方法，并掌握处理具体工程问题的方法，要求教师不仅要吃透课程内容，还要精心准备教学内容，讲究授课方法和技巧，针对教学内容的不同应用多种方法来组织、实施教学，这样才能提高学生学习的主动性，使学生快乐自觉地学习。

参考文献：

[1]白薇扬，谭怀琴，赵清华，等.化工原理课程教学设计浅析[J].广州化工，2011，39（23）：146-147，150.

化工原理课程设计教学大纲 篇4

课程编号：01010102

课程名称：化工原理课程设计

英文名称：Design of Chemical Engineering Principle

学时：2周 学分：2 适用专业：化学工程与工艺、高分子材料与工程、材料化学、生物工程、轻化工程、制药工程、应用化学、药物制剂

课程性质：必修

授课对象：化学工程与工艺、高分子材料与工程、材料化学、生物工程、轻化工程、制药工程、应用化学、药物制剂

执笔人： 曾庆荣 张卫华

先修课程：高等数学、线性代数、大学物理、物理化学、机械制图等

后续课程：分离工程、化工工艺设计、毕业设计等

编写日期：2007年2月

修订日期：2008年2月

一、课程设计性质

化工原理课程设计是一门重要的实践课程，是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程所学知识，完成以化工单元操作为主的一次设计实践。通过课程设计，对学生进行设计技能的基本训练，培养学生综合运用所学的书本知识解决实际问题的能力，也为毕业设计打下基础。因此，化工原理课程设计是提高学生实际工作能力的重要教学环节。

二、课程设计的教学目的和任务

化工原理课程设计以“化工原理课程教学基本要求”为依据，达到以下目的：

1、使学生掌握化工设计的基本程序与方法；

2、结合设计课题，培养学生查阅有关技术资料及物性参数的获取信息能力；

3、通过查阅技术资料，选用设计计算公式，搜集数据，分析工艺参数与结构尺寸间的相互影响，增强学生分析问题、解决问题的能力；

4、对学生进行化工工程设计的基本训练，使学生了解一般化工工程设计的基本内容与要求；

5、通过编写设计说明书，提高学生文字表达能力，掌握撰写技术文件的有关要求；

6、了解一般化工制图基本要求，对学生进行绘图基本技能训练。

三、课程设计的主要内容

化工原理课程设计应以化工单元操作的典型设备为对象，课程设计的题目尽量从科研和生产实际中选题。化工原理课程设计内容包括：

1.设计方案简介：包括对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。2.主要设备的工艺设计计算：包括工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算、设备的工艺尺寸计算及结构设计。

3.典型辅助设备的选型和计算：包括典型辅助设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定。

4.工艺流程图：以单线图的形式绘制，标出主要设备和辅助设备的物料流向、物流量、能流量和主要化工参数测量点。

5.主要设备工艺条件图：包括设备的主要工艺尺寸。

6.编写设计说明书：掌握设计说明书的编写方法和格式。包括设计任务书、目录、设计方案简介与评述、工艺设计及计算、主要设备设计、工艺流程示意图（Visio或AutoCAD），电算程序及符号说明，设计结果总汇，设计结果的自我评价和结束语、参考文献等，要求整个设计内容全部用计算机打字排版、打印（其参见打印文本格式）。设计结果汇总表、参考文献等内容，并附工艺流程图和主要设备结构图。

7.关于计算机的应用：掌握计算机编程计算。特别是优化设计计算，要求学生自编程序，自 己上机操作，在说明书中附上计算框图，计算机程序及符号说明以及设计说明书的排版、打印。

四、课程设计的题目类型及选题要求

1.精馏塔设计

针对不同物系，双组分或多组分，常压或减压以及筛板、浮阀等不同板型和工艺条件立题。2.吸收塔设计

针对不同的物系，单组分或多组分填料塔或板式塔立题。3.干燥器设计

针对不同物料、不同型式的干燥器立题。4.换热器设计

针对不同形式换热器立题。

五、课程设计内容及基本要求

课程设计题目可根据情况选择一题，题目不同，其具体的相同设计项目也彼此有所差别，但其基本内容和要求大体上是一致的。

1.设计方案的选定

掌握对给定或选定的工艺流程、流程生产条件和设备型式的说明，绘制示意工艺流程图。2.工艺设计计算

掌握根据选定的方案和规定的任务进行物料衡算、热量衡算，设备的 3.辅助设备

了解典型辅助设备主要工艺设计尺寸的确定，设备规格型号的选定，汇总工艺尺寸的结果。4.工艺流程图

掌握以单线图的形式绘制主体设备工艺条件图的方法，标出主体设备与辅助设备的物料方向，主要测量控制点。

5.主体设备工艺条件图

了解主体设备工艺条件图，图面应包括设备的主要工艺尺寸，结构技术特性和接管表。6.设计说明书的编写

掌握设计说明书的编写方法和格式。包括设计任务书、目录、中文摘要、前言、设计方案的选择和论证，工艺设计和计算，工艺流程示意图（Visio或AutoCAD），电算程序及符号说明，设计结果总汇，设计结果的自我评价和结束语、参考文献等，要求整个设计内容全部用计算机打字排版、打印（其参见打印文本格式）。

7.关于计算机的应用

掌握计算机编程计算。特别是优化设计计算，要求学生自编程序，自己上机操作，在说明书中附上计算框图，计算机程序及符号说明以及设计说明书的排版、打印。

六、教学安排及方式

课程设计学时： 2周。

课程设计时间：第五学期(适用于化学工程与工艺、轻化工程、制药工程、应用化学、药物制剂、生物工程专业)、第四学期（高分子材料与工程、材料化学专业）。1.下达设计任务书

2.阅读设计指导书，查阅资料拟定设计程序和进度计划。

3.查阅文献，收集有关数据，了解设备配置，安装和操作的有关知识。4.设计计算，绘图和编制设计说明书。5.设计考核及评定成绩。

考核的内容包括：考勤、计算草稿或笔记、说明书和图纸的质量，独立完成设计情况和答辩情况，考核采取个别审定与集中答辩，评议相结合的形式，成绩评定按优、良、中、及格和不及格五级分。

七、考核方式

以答辩方式，通过审阅设计说明书和图纸等，给出综合成绩（按五级分制计）。

八、推荐教材

《化工单元操作及设备课程设计》 匡国柱 史启才编著，化学工业出版社 2005

九、参考资料

化工原理教学改革探究论文 篇5

【关键词】创新；应用化学；教学改革

1化工原理创新创业教学的现状

1.1教学理念落后

首先，受到传统教学理念落后的影响，应用化学专业的化工原理课程仍然以教师课堂讲授为主。教师按照自己的学识和经验来制定教学计划和教案，在课堂上主要讲清楚重、难知识点，课后做好练习和总结，通常与创新创业教育难以联系，导致化工原理中创新教学内容的缺乏。使得化工原理的专业知识教学和创新创业教育基本处于割裂的状态，化工原理专业知识具有独立的培养体系，而创新教育尚未很好地融入化工原理课程的教学过程中，如何将化工原理基础理论与创新创业过程中面临的问题联系起来，学生知之甚少。其次，化工原理专业教育大部分都是遵循传统的教育规律和模式，以创新教育的形式在专业学校进行的单一，主要是讲解理论开展教学活动，甚至在一些实验、实训课教学环节，都局限于对传统实训项目的验证。学生缺乏实践锻炼，创新创业能力没有得到提高。为了更好的推行创新创业教学改革，教师应具备创新意识，转变传统的教学思想，树立创新教学的理念。

1.2创新教育效果不佳

如今，高校已将创新型人才的培养纳为主要的发展方向和重要的培养目标，尽管相关政策和制度陆续颁布，但在实施方面，由于经费、设备、师资等多种因素限制，常常流于表面形式而没有得到实质的推进。另外，化工原理课程因缺乏有创新特色的教材指导，上课的内容相对枯燥单一，导致化工原理教学内容显得没有新意，不能激起大学生对化工原理课程学习的兴趣，学生的创新能力没能得到实质的提高。同时，高校的创新平台大多分散在各专业课程的实践中，基本是学生感兴趣与相关教师自发接触，在专业实验室开展一些小规模的创新创业活动，由于受到制约，学生缺乏良好的平台，也没有形成创新团队，能得到锻炼的学生也很少，创新教育效果不佳。

1.3考核形式单一

传统的化工原理课程的考试形式过于单一，如闭卷考试或者是开卷考试，并且大部分以闭卷考试为主，而这只是要求学生正确的记忆、理解和掌握订制的化工原理教材内容。这不仅会影响学生学习化工原理的积极性，学生的个人能力和综合素质是没办法在考试中得以呈现出来。另外，教师有时会布置一些形式单

一、内容陈旧、答案固定的课后作业，这些作业通常以教材、教参的习题和简单训练题为主，部分学生会直接抄袭别人作业或者网上答案敷衍了事，学生没办法掌握所学知识，分析和解决实际问题的能力都得不到有效提升。这都无益于学生创新能力的提高，也制约了学生的个性化发展，难以培养适应新时代综合素质全面发展的新型人才[2,3]。因此培养创新型化工人才必需改革形式单一的考核方式。

2化工原理教学方式转变的建议

2.1课堂教学与科学研究有机结合，培养学生的创新思维

课堂教学与科学研究两者互为“源头”、二元并重。通过科研实验中的实例进行分析，结合化工原理课堂教学实际，可以促进学生创新能力的发展和拓宽学生学术视野和知识面，全面提升其综合素质[4]。教师的课堂教学的讲解如果与自己的科学研究相结合，可以提高学生的学习兴趣和主动性，进而提升教学的质量。正如爱因斯坦所说兴趣和爱好是最好的老师，学生学习的最主要的动力往往就是他们的兴趣。这要求每个教师在讲解化工原理专业课之前，可以通过自己科研实例，为学生阐明这门课程实际领域的重要性及其广泛应用，激发学生的好奇心和求知欲[5]。这样不仅可以有效的调动学生的积极性，进而主动的学习化工原理知识，还能在相应的学习情境中能够利用科学的方法来学习理解事物进和解决实际问题，以此达到知识和能力辩证统一的目标。同时，在探索未知的科学研究中，高校教师所形成的学术品位和创新精神，结合课堂的讲授会对学生产生深刻的影响，这将成为学生学习和效仿的榜样。因此，高校教师的科研方法对培养学生的研究能力、创新思维能力会起到直接的教育作用。

2.2加强实验教学与实践，提高学生的创新能力

化工原理实验是应用化学专业化工原理课程的重要教学环节，在实验教学中可以改变传统化工原理实验教材，使得实验课与理论课的结合更为紧密。化工原理实验课程的教学环节不仅可以培养学生解决实际工程问题的能力，而且能培养学生的实践和动手能力、团队协作和沟通能力。在掌握了实验原理、实验装置和实验操作的基础上，多涉及一些自主开放性的实验课。增强学生创新实践能力，提升大学生的综合素质，培养学生的创新思维。此外，现今已经有很多高校开始实行全程导师制，即在大学一年级就开始确定一名专业指导老师，学生指导老师完成他们所承担的科研项目和科研实践，并取得相应的学分[6]。此方法不仅使学生增强了科研实践的技能，更使学生提早接触科研创新团队，有利于学生的创新能力的提高[7]。

2.3改革考试方法，探寻和构建多元化的考核方式

应用化学专业化工原理核心课程的考核方式，应该重在评价学生全面发展的综合素质，必需改变以往应试教育的模式，以培育创新型人才为主要导向，针对如何比较合理、全面、真实地体现学生的综合素质。可采用多元化的考核方式，尝试利用课堂提问、开放性小测试、设计型作业、实验和期末考试等考核方式对学生进行综合评价，探寻和构建既能体现学生对所学知识的掌握程度，又能促进学生创新能力和个性化发展的考试方式[8]。还可以合理利用实验技能大赛、化学化工类学术创新成果大赛、化工设计竞赛、互联网+创新创业大赛等多种竞赛资源，以赛促学、以赛促教，适当地将竞赛成果纳入化工原理课程考核成绩的评定，多方面有效推动创新创业化学化工人才培养的改革。

3总结

综上所述，随着高校创新创业意识的不断提高，创新人才的培养已成为高校教学改革的出发点和归宿。因此，在高校化工原理教学改革中，应转变教学观念，创新教学方法和手段，提高教学效果和改进考核方式，从而提升高校化工原理教学质量，为国家培养更多优秀的高素质创新人才。

参考文献

化工原理上教学大纲 篇6

Aspen Plus在化工原理课程设计教学中的应用

Aspen Plus是一款大型商业过程模拟软件,文章结合了多年的化工原理课程设计教学经验,介绍了如何将流程模拟软件Aspen Plus 运用到化工原理课程设计环节中.实践经验表明,过程模拟软件的应用不仅可以培养学生的`兴趣,提高设计效率和质量,增强学生的工程意识,同时也能拓宽教师的选题范围,使课程设计更接近工程实际.更有利于教学与实践的结合.

作 者：孙兰义 张月明 李军 刘雪暖 Sun Lanyi Zhang Yueming Li Jun Liu Xuenuan 作者单位：中国石油大学化学化工学院,山东,青岛,266555刊 名：广东化工英文刊名：GUANGDONG CHEMICAL INDUSTRY年，卷(期)：36(12)分类号：G4关键词：化工原理课程没计 Aspcn Plus 精馏塔

中职化工原理教学策略探讨 篇7

笔者在化工原理教学的过程中不断地探索如何把化工原理教学与职业教育有机结合起来, 使学生真正掌握各类典型化工单元的操作, 从而使学生很好地服务于化工行业。本文从化工原理教学实际出发, 就化工原理的教学策略进行了探讨。

一、准确定位, 以培养技能型人才为目标

从本质上来讲, 社会所需的人才可分为两大类: 一类是认识世界本质属性及其客观规律的学术型人才; 另一类是改造世界即利用客观规律服务于社会实践的技能型人才。中等职业教育应当以培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的技能型专门人才为根本任务。只有定位准确, 才能满足社会对各类人才的需求。也就是说, 职业教育的办学定位应该是为区域经济和社会发展服务。培养目标定位应该是技能型专门人才。另外, 本人在与企业接触的过程中, 针对企业需要的人才类型和对技能型人才的全面要求进行了深入调研, 并结合中职教育的特点, 在教学的过程中尽量把握与生产实际结合紧密的设备、原理、操作、故障及预防措施等知识点, 多下功夫, 下大功夫, 一定要让学生真正地掌握; 而对学生掌握起来难度较大的理论推导和不必要的计算要求要降下来, 结合实际内容巧妙地简化处理, 让学生掌握理论推导和此类计算的目的即可, 这样做的目的是要培养学生分析问题和解决问题的思路; 在考试这个环节上, 应该“学”“考”结合, 理论性很强的计算尽量不出或者少出, 多出与实践相关的知识点, 不给学生造成误导或困惑。

我认为这样更贴近中职教育的目标, 如此培养的学生才能更好地立足于实际的工作岗位, 并为将来走向工作岗位后的快速成长和长足发展打下坚实的基础。

二、改变教法, 尽力体现以学生为本

温总理指出: “教育是心灵与心灵的沟通, 是灵魂与灵魂的交融, 是人格与人格的对话。”中职教师在专业课授课时必须充分了解并认识中职学生的特点。中职学校的招生实施的是注册式入学, 入学门槛很低, 学生的文化基础很弱, 再加上传统思想的影响, 对他们形成了他们是“差生”的心理暗示。在一些地区的普通高中的光荣榜上, 考上高职的学生名字是不会登在光荣榜上的, 甚至一些地区计算升学率的时候, 高职也不在计算范围。高职尚且如此, 中职教育在传统观念中的地位可想而知。在这种情况下, 中职化工原理的教学要想达到温总理所描述的境界, 就必须突破传统单一的教学方法。笔者在教学实践中尝试了几种方法, 并把综合运用, 收到了良好的效果。

1. 实验

化工原理课程中涉及很多单元操作对应的设备, 对这些设备的工作原理、部件和规范操作是中职教学的重点之一。在讲解到此类内容时, 把上课的地点选在实验室, 经过观察发现, 学生进到实验室后学习的状态和在教室明显不同, 他们精神焕发, 积极性强, 自主观察和归纳总结的能力很强。比如在讲到离心泵时, 带学生进实验室, 通过观看模具, 不但让学生了解了离心泵的外部特征、进出口位置, 更让学生清楚地看见离心泵内部叶轮是什么样子的, 泵壳的形状是什么样子的。通过直观的感知后, 自发或在老师的启发下进行归纳总结: 进出口的位置为什么那样设计, 不同的叶轮有什么应用上的区别, 泵壳为什么做成蜗壳状, 等等。学生再次进到离心泵的特性曲线及流动阻力实验室, 进行实验时, 盲目性就小了很多。知识的积累过程也是兴趣很浓的积极探索过程。通过这个教学过程的奠定, 在后续环节的教学效果明显改善。

2. 多媒体

在教学过程中如果遇到了实验室或者是模具室受到资源或者效果的局限, 一时无法开展内容, 而单纯的理论讲授又无法很好地令学生掌握知识点的问题时, 可以采用多媒体教学。比如, 各种各样的阀门汇总、填料类型、换热器、离心泵的不正常操作现象, 精馏塔的液泛现象、漏液现象等。通过多媒体的模拟、三维演示或者真实运行的录像等的播放, 让学生生动直观地掌握知识或者对某些理论知识进行有效的巩固。实践证明, 运用多媒体技术进行化工原理的教学, 在老师层面上看, 与单纯粉笔加黑板的讲授相比, 工作量和难度都可大大降低; 对学生来讲, 则有效地降低了知识的难度。演示更加直观生动, 浅显易懂, 深受广大学生的欢迎。

3. 化工仿真技术

化工仿真是利用先进的计算机仿真技术在线典型化工生产流程和操作的过程。该系统可模拟生产中的各种数据的生成和变化, 使学生在非常逼真的环境下进行练习, 可以让学生不进工厂就能了解到化工生产装置的生产过程, 通过实际动手操作, 完成对生产装置实际操作的培训, 巩固所学理论知识, 将理论与实践统一起来[3]。通过此阶段的练习, 做到了理论与实际的紧密结合, 一方面提高了学生的学习兴趣, 另一方面加深了学生对所学理论知识的理解和掌握。无论是本人的实践, 还是同行的经验[4]均可以证明, 化工仿真教学是具有综合作用的教育手段, 教学中教师利用各种方法可以帮助学生掌握理解教学内容。学生置于仿真环境中, 可以充分调动感观通道、运动通道和思维通道的学习机能, 有效地提高学习效率。

新疆轻工职业技术学院化工学院 ( 以下简称“我院”) 的化工单元仿真包括离心泵、换热器、精馏、吸收解吸、干燥等单元。在化工仿真教学中, 学生可以通过仿真软件实现对装置的冷态开车、正常运行故障的处理和正常停车等操作, 真实的再现生产过程, 使学生不进工厂就能实际了解化工生产装置的生产和操作, 完成对生产装置实际操作的训练, 实现了理论学习与实践的统一。从学生的感受来说, 化工仿真软件贴近真实生产操作, 还具有很明显的交互性和重复性, 在仿真系统上可反复进行开车、停车训练。学生可根据自身需要有选择性地学习, 灵活掌握学习进度, 体现了以学生为本的个性化教学, 同时在事故训练环节, 不但培养学生通过技术参数的波动对事故原因的定性能力, 同时也强化学生的工程意识和安全操作意识。

4. 实训

通过了以上各个环节的教学之后, 学生对于该掌握的知识有了相当的了解, 并具备了简单应用的基础, 要想与企业的实际生产更加贴近, 实训成为化工原理教学中颇具代表性的教学环节。在实际教学中若采用仿真教学与现场实训一体化, 对培养学生的职业技能来说是最理想最有效的办法。我院的实训装置将DCS系统与现场的精馏塔单元、吸收解析单元、离心泵-换热器-液位控制综合单元相结合, 实现了与企业化工总控装置基本一致的仿真、现场实训一体化体系。实训教学中, 实训室制订了严格的规章制度、生产指标, 操作目标明确, 因材施教, 循序渐进, 让每一个学生从认识装置到摸管线、最后实现独立熟练地完成装置的开、停车、工艺参数的调整等操作。参加训练的学生不但加深了对理论知识的理解, 而且在操作技能上有了质的飞跃, 工作后能很快适应工作环境, 深受用人单位青睐。

此外, 在实训的过程中, 根据班级人数的多少和知识水平的差异, 可以因材施教, 尝试项目化教学和行动导向教学以及小组教学模式。这不仅有利于知识的掌握, 还培养了学生的分工、合作意识、团队精神等, 有利于学生情商的发展, 也为以后职业生涯的规划和发展奠定基础。

三、及时激励, 激发学生的学习兴趣

托尔斯泰曾经说过: “成功的教学, 不是强制, 而是激发学生的兴趣。”中职的学生, 入学时年龄普遍在十五六岁左右, 处于青春期后期, 著名的心理学研究专家埃里克森也认为: “处于这一阶段的人需要一种不断增强的自信心, 一种在经历中形成的内在持续性和同一感 ( 一个人心理上的自我) 。如果这种自我感觉与一个人在他人心目中的感觉相称, 很明显这将为一个人的生涯增添绚丽的色彩。”所以, 抓住这一时期学生的心理特点实施有效的激励, 不仅对专业知识的掌握十分有利, 同时对学生的心理健康乃至整个人生都有深远的影响。笔者说的激励主要是在精神层面上由于学生的自我努力而得到的认可。笔者在教学的过程中认真观察学生的举止, 就算从他们的眼神中发现其小的进步, 也会进行口头上的表扬; 在实验或者实训过程中为他的团队合作精神和独立的思维而加平时分并告知于他们; 在学习的任一环节都为他们的一点小进步而及时的鼓励, 有时哪怕只是一个肯定的眼神。

在得到及时的肯定和激励后, 学生感觉到了同学与同学之间共同进步的喜悦, 更感受到了与老师心灵与心灵上的沟通, 学习兴趣随之而来, 学习逐渐变成了一个十分愉悦的过程, 学习的质量和效果大大提高了。

四、结语

总之, 在化工原理的教学中只有牢牢把握住中等职业教育的特点, 才能准确定位, 才能在教学的过程中做到有的放矢。在教学实施环节, 要注意各个环节间的配合, 每一次配合都可以看成是理论指导了实践, 又通过实践加深了理论的理解和记忆, 而且这种建立在理解之上的记忆才更加深刻和持久, 真正让学生做到了“在学中做, 在做中学”。这样才能进一步提高学习的质量, 把德育教学和素质教育隐形到了化工原理的教学过程中, 从而促成了学生和老师的双赢局面。

参考文献

[1]夏清, 贾绍义.化工原理:上册 (第2版) [M].北京:化学工业出版社, 2012.

[2]丁帮文.化工原理教学改革中的几点经验与体会[J].化学工程与装备, 2009 (09) :198—199.

[3]李越.中职化工仿真实习教学的探讨[J].时代教育, 2011 (02) :251.

化工原理课程一体化教学探讨 篇8

摘要:通过对中职学校的教学目标和特点,就传统教学模式与一体化教学模式进行对比,提出一些合理化的建议。

关键词:化工原理;一体化;教学探讨

一、中职教育的目标

职业教育的宗旨是培养具有基本专业理论知识和熟练操作技能的、适应生产、管理、服务第一线的应用性、技能型人才。

为了使中职学校的教学工作更充分地体现这一特征,或者说,为了使中职学生在毕业后能够尽快地完成从学生到职工的转变,走教学一体化的路子势在必行。所谓一体化,是指专业理论课教学和生产实习教学由同一个教师担任。实习、实验指导教师同时又担任专业理论的教学任务,或专业理论教师同时担任实习、实验教学任务。

近年来,许多中职学校加快了一体化教学的步伐,我校也对化工原理课程一体化进行了教学探讨并取得了可喜的成果。实践证明,推行一体化教学,把专业理论和实习、实验这几种教学任务集于一人,存在许多益处,是一件既势在必行又势在可行的事情。

二、传统教学模式的弊端

1.“炒冷饭”现象时有发生,教学效率低下;

2.占用大量教学资源;

3.技能训练时得不到及时的理论指导,难以做到知行合一。

三、化学原理课程一体化教学探讨

化工原理是一门实用性很强的专业基础课程,若推行以“任务驱动、项目导向”的一体化教学,对教学质量的提高和高素质人才的培养将起到积极的推动作用。以“任务驱动、项目导向” 一体化教学法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法。所谓“任务驱动、项目导向”,就是将所要学习的新知识蕴含在一个或几个任务的项目中,课堂讲授、教材组织和实习、实验环节均围绕一系列的任务进行,教师授课时打破传统的章节划分,尽可能简单地讲授与本次任务相关的基本内容和知识点,学生在教师的引导下开展探究性学习。它以完成项目任务的过程为教学活动中心,学生在教师的引导下,通过参与项目的解决过程,发现问题,提出问题,激发自主学习的动力,从而由传统的教师“教学”变为学生“求学” “索学”。该方法把学生作为学习的主体,以任务作为驱动,让学生通过主动学习,将书本上抽象的理论变成实际的应用。教师引导、点拨的重点在于把知识加以引申,使学生能够触类旁通。下面就其一体化教学模式谈谈我们的设想。

(一)一体化教学的特点

一体化教学,是为了使理论与实践更好地衔接,将理论教学与实习教学融为一体。其内涵主要是打破传统的学科体系和教学模式,根据职业教育培养目标的要求来重新整合教学资源,体现能力本位的特点,从而逐步实现三个转变,即从以教师为中心如何“教给”学生,向以学生为中心如何“教会”学生转变;从以教材为中心向以教学大纲和培养目标为中心转变;从以课堂为中心向以实验室、实习车间(工厂)为中心的转变。由此可见,一体化教学的特点是:

1.教师一体化,即专业理论课教师与实习指导课教师构成了一体;

2.教材一体化,即理论课教材与实习课教材构成了一体;

3.教室一体化,即理论教室和实习车间构成了一体。

这种教学模式能较好地解决理论教学与实习教学的脱节问题,减少理论课之间及理论课与实习课之间知识的重复,增强教学的直观性,充分体现了学生主体参与的作用,必将有助于教学质量的提高和高素质人才的培养。

(二)一体化教学探讨

1.修订教学计划。

教学计划是教学安排、组织的依据,是实施一体化教学的前提。根据培养目标,我们可将《化工原理》课程相关知识和技能分成若干个模块,而每个模块中依据不同的知识点又分成若干个子模块,每个模块都有具体理论和技能要求。这样教学过程不再是单一的学科教学,而是瞄准目标、围绕课题的一体化教学。

化工原理课程实行一体化教学,有利于理论教学与实习、实验教学的有机衔接,避免理论课与实习、实验课脱节的现象。这里所说的脱节,有两种突出表现:一种是理论课教师和实习、实验教师对各章节重点、难点问题的把握往往不一致,给学生的学习带来一定困难,而实行一体化教学后则完全可以保持一致性,使理论教学与实习、实验教学成为一个有机的整体;另一种是存在理论课与实习、实验课时间间隔过长,或实习、实验教学先于理论教学的情况,这都不符合循序渐进的教学原则。理论教学与实习、实验教学的脱节或错位,大都是因为理论课教师或实习、实验课教师由于特殊情况而不能按教学计划实施教学造成的,在推行一体化教学的情况下,如果教师有特殊情况,理论教学和实习、实验教学可以同时推迟或同时提前,就不会出现脱节或错位的问题。

2.化工原理课程实行一体化教学的基本模式。

化工单元实训(化原仿真+化原实操)+化工单元理论课1+化工单元DCS控制系统+化工单元理论课2。

3.化工原理课程实行一体化教学的课时分配(每个化工单元操作12~22学时)。

(1)化工单元实训:2~4学时;

(2)化工单元理论课1:2~4学时;

(3)化工单元DCS控制系统:4~8学时;

(4)化工单元理论课2:4~6学时。

4.化工原理课程实行一体化的教学内容。

(1)化工单元实训。

①化原仿真:按我们已经采用的方法进行(1~2学时);

②化原实操:强调学生对化工单元流程的熟悉,对化工生产的开、停车、正常操作及各参数的调节;了解影响单元操作的因素(2~4学时)。

(2)化工单元理论课1。

强调基本概念,把化工单元实训中出现的或已用到的知识点加以总结与分析,让学生获得知识,从实践到理论实现初步提高,同时也加深知识点的理解。

(3)化工单元DCS控制系统。

让学生熟悉化工单元操作的DCS控制系统流程、操作,感知化工生产过程中个体与整体、局部和全局间的关系,建立工程概念。

(4)化工单元理论课2。

本单元总结性教学,重点是对过程操作、过程原理的理解,同时让学生学会如何分析化工生产中出现的问题,达到初步解决问题的目的。

5.编写一体化教材。

依据教学大纲及技能鉴定标准,按科学性、合理性、实用性、针对性、适时性、有效性原则编写一体化教材是实施一体化教学的基础。因此,可参照有关的专业资料,有必要把原有化工原理课程编写成一体化教材。

6.培养“双师型”师资。

即使有了再完善的计划、再完美的教材,如果仍然采用理论教师讲理论,实习、实验教师指导实习、实验的教学模式,一体化教学就如同空谈,所以建设一支既能胜任理论教学,又能指导实习、实验操作的“双师型”教师队伍是实施一体化教学的关键。

推行一体化教学,是一个循序渐进的过程。这主要是因为“双师型”教师的培养需要一个过程。“双师型”教师要承担实习、实验指导教学任务,除了按教学计划给学生讲解、演示、巡回指导外,还要随时解答学生提出的各种问题,这就要求“双师型”教师的知识面要宽。因为凡是学生学过的专业理论知识都要回到实习、实验中去应用,在实习、实验中碰到的问题,都要由实习、实验指导教师去解答和处理,所以中职学校应重视“双师型”教师的培训,特别要加强继续教育,使他们能够及时地学习和掌握新技术、新工艺、新设备、新材料等前沿性的理论知识和操作技能,以适应科技进步对教学工作的要求。

7.建设一体化教学实训中心。

要实施一体化教学,就必须具有既能满足理论教学又能满足实习、实验教学的一体化实训场所,所以一体化教学实训中心是实施一体化教学的根本保障。

为保障化工原理一体化课程的顺利开展,在以上的7点设想中,又以第7点最为关键。各类教学的场所、实训仪器和设备等,不仅要齐全,而且还要配套化工原理课程一体化教学,因受实验装置套数所限,每班以25~30位学生为宜,如学生人数过多,指导老师难以顾及,也就失去了一体化教学的真正目的和作用。

(作者单位:广东省石油化工职业技术学校)

参考文献:

[1]冷士良.化工单元过程及操作[M].北京:化学工业出版社,2002.

[2]赵刚.化工仿真实训指导(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2008.