化工原理教学

化工原理教学（精选12篇）

化工原理教学 篇1

化工原理课程是化学工程及相近专业的一门主干课。它在基础课和专业课之间起着承前启后、由理及工的桥梁作用。通过对选修课程数学、物理、化学等基础知识的综合运用,使学生具备分析和解决化工生产中各种物理过程的综合能力。我校对粮油食品、生物工程等专业开设了化工原理课程,学生只有在学习了本课程之后,才能更好地学习后续的各门专业课。然而在实际教学过程中,发现不少学生认识不到本课程的重要性,认为化工原理和他们的专业关系不大,以后工作中用不到,所以不愿用功学习。针对这一较普遍的现象,笔者结合自己的教学体会,对非化工专业化工原理理论教学的教学方法和教学内容等方面做一浅析。

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．

[5]倪献智等．化工原理擞学中渗透工程设计的思想[J]．化工高等教育．2007．98(6)46-48

化工原理教学 篇2

《化工原理》（A）教学大纲

课程名称：化工原理 英文名称：Principle of Chemical Engineering 学 分：8.0（理论课程6.5学分，实验1.5学分）学 时：104 实验学时：40 教学对象：

化学工程与工艺专业本科生。教学目的：

本课程是在学生学完预修课程: 高等数学、物理学和物理化学等课程学习的基础上开设的一门专业基础课，是一门工程学科的课程。使学生掌握研究化工生产中各种单元操作的基本原理，过程设备和计算方法。培养学生具有运用课程有关理论来分析和解决化工生产过程中常见实际问题的能力。并为后续专业课程的学习打下必要的基础。

教学要求：

1． 熟练掌握最基本的单元操作的基本概念和基础理论，对单元过程的典型设备具备基础的判断和选择能力；

2． 掌握本大纲所要求的单元操作的基本常规计算方法，常见过程的计算和典型设备的设计计算或选型； 3． 熟悉运用过程的基本原理，根据生产上的具体要求，对各单元操作进行调节；

4． 了解化工生产的各单元操作中的故障，能够寻找和分析原因，并提出消除故障和改进过程及设备的途径。教学内容： 绪论（2学时）

1．化工过程与单元操作的关系

化工生产过程的特点 化工工艺学与化学工程学的性质 单元操作的任务

2．《化工原理》课程的性质，内容 基础理论 典型单元操作 相关课程 3．《化工原理》课程规律和重要基础概念

物料衡算 能量衡算 单位换算和公式转换平衡关系 过程速率 经济效益 基本要求：

了解《化工原理》课程的性质和学习要求。重 点：

化工原理课程中三大单元操作的分类和过程速率的重要概念的内涵。难 点：

使学生通过对课程性质的了解，把基础课程的学习思维逐步转移到对专业技术课程的学习上，在经济效益观点的指导下建立起“工程”观念。第一章 流体流动（18学时）1．概述

流体的特性 连续介质模型

2．流体静力学原理和应用

流体密度 流体静压强 流体静力学基本方程 U型压差计 3．流体流动中的守恒定律

流体流动的连续性方程及其应用 定态流动 柏努利方程及其几何意义和应用 流线与轨线 4．流体流动的阻力

管流现象 流动型态--层流和湍流

雷诺数的物理意义和临界值 流动阻力分析 管流阻力计算 牛顿粘性定律 管流速度分布 边界层的发展和和分离 5．流体流动阻力的计算

直管阻力计算式 层流时的摩擦系数 湍流时的摩擦系数 海根-泊稷叶公式样 布拉修斯公式 范宁公式

局部阻力系数法和当量长度法 非圆管道的当量直径计算法 因次分析法 Moody图及其使用 6．管路计算

简单管路与复杂管路 简单管路计算的方程组 管路的设计型计算 管路的操作型计算

空气、水在管中的常用流速范围 简单管路的典型试算法 7．流速和流量的测量

皮托管 孔板流量计 文丘里流量计 转子流量计 基本要求：

熟练掌握流体静力学基本方程式，连续性方程式和柏努利方程式及其应用；正确理解流体的流动类型和流动阻力的概念；掌握流体流动阻力的计算，简单管路的设计型计算和输送能力的核算。了解测速管，文丘里流量计,孔板流量计和转子流量计的工作原理和基本计算。重 点：

流体流动过程中的基本原理及流体在管内的流动规律；柏努利方程式的应用；流体在管道内的流动阻力产生的原因和摩擦阻力的计算；简单管路的计算。难 点：

流体的不同流型的摩擦系数及其计算，简单管路的设计型计算和输送能力的核算。第二章 流体输送机械（12 学时）1． 概述

离心泵的结构和工作原理 速度三角形 2．离心泵的基本方程 欧拉方程

3．离心泵的特性曲线及影响因素

泵的流量、扬程、轴功率和效率参数 升扬高度 扬程、轴功率、效率与流量的关系曲线 泵的设计点和离心泵的铭牌参数

液体物理性质对特性曲线的影响 泵的转速和叶轮直径对特性曲线的影响。4．离心泵的工作点和流量调节

管路特性曲线方程式 改变阀门的开度 改变泵的转速及叶轮外径 对离心泵工作点的影响 离心泵的串联和并联 5．离心泵的安装和选型

汽蚀现象 安装高度计算 离心泵的类型 离心泵的选型 6．离心式风机

风机分类 性能参数 特性曲线 风机选型 7．其他类型的流体输送机械 往复泵 喷射泵 齿轮泵 旋涡泵等 风机 基本要求：

了解离心泵的结构及基本方程式；掌握离心泵的性能参数及影响因素、泵的特性曲线、工作点和流量调节；掌握离心泵安装高度的确定原则；正确选用离心泵、风机的型号。了解其它类型流体输送机械。重 点：

离心泵的特性曲线及其影响因素 ； 管路特性曲线方程式。难 点：

离心泵的基本方程式 ；离心泵的工作点的改变 ； 离心泵安装高度的计算。第三章 颗粒流体力学基础与机械分离（14学时）1．概 述

非均相物系 非均相物系分离的理论依据

颗粒流体力学的研究内容 非均相分离的方法和用途 机械分离 2．颗粒的几何特性

单颗粒的特性 颗粒群的特性 颗粒床层的特性 3．液体过滤与过滤设备

固定床层的流动现象 毛细管束流动模型 模型参数的估值 柯士尼公式和欧根公式 过滤的分类 过滤速度基本计算式 过滤常数和过滤基本方程式及其应用 常见过滤设备的结构 和操作与计算

4．颗粒沉降与沉降设备

重力沉降过程和沉降速度的基本概念 颗粒重力自由沉降计算式 沉降室的工艺计算 离心沉降的基本原理

旋风分离器的工艺计算 5．固体流态化

固体颗粒床层的分类 流态化操作特点 固体流态化的 流体力学特性曲线 流化床的流化空速范围的计算 基本要求 ：

球形颗粒和均匀床层的特性的理解；一维固定床层的流动压降的计算。正确理解液体过滤操作的基本原理；掌握过滤基本方程式及其应用；掌握过滤过程及设备的计算和过滤常数的测定方法。了解重力沉降运动的基本原理，掌握重力沉降设备的计算。重 点：

影响固定床层流动压降的主要因素；恒压过滤基本方程式及其应用；板框过滤机的操作和工艺计算；球形颗粒的重力自由沉降速度的计算；斯托克斯公式；除尘室的生产能力计算。难 点：

可压缩滤饼的过滤常数的理解与应用；滤布阻力的确定与当量滤饼层概念的引入；颗粒沉降的因次分析法的应用；应用直接判据法计算沉降速度。第四章 传热及换热器（18学时）1．概 述

传热的基本方式 冷、热流体热交换的形式 传热速率和热通量及其相互关系 传热在化工生产中的应用 2．热传导

温度场与傅立叶定律 导热系数的物理意义 温度和压力对导热系数的影响

平壁和圆筒壁的热传导过程的特点 壁内温度分布形式 接触热阻

热传导速率的计算式

3．对流传热

对流传热过程分析 对流传热过程的分类 牛顿冷却定律

影响对流传热系数的主要因素 无相变化流体的对流传热系数准数关联式

有相变化流体的传热系数关联式 对流传热系数的一般范围 传热系数计算公式中的解析方法、因次分析法和纯经验法的应用

4．辐射传热

物体的辐射能力 普朗克定律 斯蒂芬--波尔茨曼定律

克希霍夫定律 固体壁面间的辐射传热 对流与辐射的串联传热 对流与辐射的并联传热 5．传热过程计算

冷、热流体间壁传热过程的分解 传热速率方程式及其物理意义

无相变化与有相变化时热负荷的计算 恒温传热与变温传热平均温差的计算 推导对数平均温度差的简化假设条件 总传热系数的意义和计算 传热面积的计算与壁温的估算

换热器的设计型计算 换热器的核算型计算 传热效率法计算 式及其应用 6．换热器

换热器的分类 传热过程的强化途径 换热器的设计与选型 基本要求：

熟练掌握热传导的基本原理，傅立利定律，平壁与圆筒壁的稳定热传导及计算，掌握对流传热的基本原理，牛顿冷却定律，对流传热系数关联式的用法和条件；熟练运用传热速率方程并对热负荷、平均温度差、总传热系数进行计算；要求能够根据计算结果及工艺要求选用合适的换热器。了解列管换热器的结构特点及其应用。

重 点：

傅立叶定律及其一维稳态热传导应用；牛顿冷却定律和影响对流传热系数的主要因素；流体在圆形直管内强制湍流传热及对流传热系数的计算；换热器的热负荷计算，对数平均温度差的计算；总传热系数的计算；换热器的设计型计算。难 点：

传热过程中传热速率、传热推动力和热阻的基本概念；流体的相态的物理性质，流动状况和类型以及传热设备的型式对对流传热过程的影响；对流传热系数的类比法的应用，换热器的总传热系数与对流传热系数的关系及其简化应用；换热器的核算型计算。第五章 吸 收（14学时）1．概述

吸收与传质 物理吸收与化学吸收 吸收与解吸 溶剂的选择 2．汽液相平衡

平衡溶解度 过程方向判断与过程推动力 3．分子扩散

分子扩散速率（菲克定律）分子扩散传质速率 组分在气相、液相中的分子扩散系数 4．对流传质

吸收过程 吸收机理模型 对流传质速率 总传质系数 5．填料塔中低浓度气体吸收过程的计算

填料塔简介 低浓度气体吸收的特点 物料衡算 填料层高层的计算

传质单元高度的计算 传质单元数的计算 填料吸收塔的设计型计算

填料吸收塔的操作型计算 基本要求: 掌握吸收的概念、类型和目的；了解解吸的概念；掌握溶剂选择的原则；掌握亨利定律三种表达形式及相关的计算；掌握吸收与解吸的过程方向判断及过程推动力的计算。了解菲克定律的适用范围；掌握等摩尔相向分子扩散和分子单向扩散时，分子扩散速率与传质速率之间的关系；掌握摩尔相向分子扩散和分子单向扩散传质速率积分式的区别；了解气、液相分子扩散系数。了解吸收过程；掌握双膜理论；掌握汽、液相总传质系数的计算方法，以及推动力与阻力的关系；掌握气膜控制和液膜控制；掌握物料衡算和操作线方程；掌握汽、液相总传质单元高度及总传质单元数常用的计算方法；掌握设计型和操作型计算；了解其它吸收流程。重 点:

溶剂选择 , 亨利定律 , 菲克定律 , 双膜理论 , 汽、液相总传质系数 , 操作线 ,平衡线 , 设计型和操作型计算。难 点:

分子扩散传质速率积分式;操作型的计算及判断题。

第六章 液 体 蒸 馏（14学时）1．概述

蒸馏原理与蒸馏操作 闪蒸 2．双组分体系的汽液平衡

理想体系的汽液平衡 非理想体系的汽液平衡 3．双组分简单蒸馏 简单蒸馏

4．双组分连续精馏

连续精馏原理与过程分析 基本型连续精馏塔的设计型和操作型计算

其它类型的连续精馏 5．间歇精馏 间歇精馏特点与计算 6．特殊精馏 萃取精馏 恒沸精馏 基本要求:

了解蒸馏与蒸发的区别；掌握相对挥发的定义；了解闪蒸的原理；掌握用安托因方程计算平衡的汽液相组成；掌握 “t~x~y”图线、泡点线和露点线；了解总压对泡点线和露点线的影响；了解正、负偏差溶液的形成和特点。了解简单蒸馏的计算；掌握精馏原理及回流的定义；掌握全塔物料衡算；掌握恒摩尔流假设；掌握五种进料状态；掌握平衡线、q线、精馏段操作线和提馏段操作线；掌握理论板的定义及全塔效率的概念。掌握全回流、最小回流比和最佳加料板位置的概念；掌握进料状态对理论塔板数的影响；掌握设计型计算中图解法、逐板计算法求解理论塔板数的方法；了解吉利兰快速估值法和芬斯克方程求最少理论塔板数。在操作型计算中，掌握进料浓度、回流比的变化对塔顶产品和塔底产品的影响。了解直接蒸汽加热、分凝器、冷液回流、侧线出料和回收塔各自的特点。了解间歇精馏的特点与计算，了解特殊精馏的特点。重 点:

相对挥发度 , “t~x~y”图线 , 精馏原理 , 恒摩尔流假设 , 进料状态 , 操作线方程 , 操作型计算和设计型计算。

难 点:

“t~x~y”图线 , 精馏原理 , 操作型计算与判断。第七章 气 液 传 质 设 备（2学时）1． 概述

塔设备的分类 塔设备的性能指标 2． 填料塔

填料塔的结构 填料的种类 填料塔的流体力学性能和气液传质 填料塔附件 等板高度 3． 板式塔

板式塔的结构 塔板的型式 塔板的流体力学性能 塔板效率 4． 填料塔和板式塔的比较 两种塔型的异同点 塔型的选择 基本要求：

了解填料塔和板式塔的主要构件；掌握塔内气液两相的流动状况和传质特性；了解常见的不正常操作情况和评价设备的基本性能；熟悉常规塔设备的一般计算方法。重 点：

气体通过填料层的压力降；影响泛点气速的主要因素。板式塔的负荷性能图；筛板塔的设计。难 点：

填料塔压降通用关联图及其应用；板式塔的操作参数与塔板结构尺寸的关系。第八章 固 体 干 燥（10学时）1．概述

2．湿空气的性质和湿度图

湿空气的性质 湿空气的“I-H”图及其应用 3．干燥过程的物料衡算和热量衡算

物料衡算 热量衡算 干燥器出口空气状态的确定 干燥器的热效率和干燥效率 4．干燥速率和干燥时间

物料中所含水分的性质 干燥速率及其影响因素 恒定干燥条件下干燥时间的计算

5．干燥器 干燥器的类型

基本要求: 了解湿分的定义、去湿的方法及干燥的分类；了解干燥过程的必要条件和干燥推动力。掌握湿空气的主要性质，它们的定义和计算公式；掌握湿空气的“I-H”图及其中的五种线；掌握确定湿空气状态的三种条件及由状态点确定空气有关参量。掌握物干燥过程的物料衡算和热量衡算；掌握等焓和非等焓干燥过程确定干燥器出口状态空气；掌握干燥器的热效率和干燥效率的定义。了解物料中所含水分性质；掌握平衡水分与自由水分、结合水分与非结合水分的概念；掌握干燥速率的定义及干燥速率曲线；掌握临界水含量的概念；了解影响恒速干燥和降速干燥的因素。掌握恒速和降速段干燥时间的计算方法。了解干燥器的主要型式及它们的特点。重 点:

湿空气性质 , 物料衡算和热量衡算 , 干燥速率和干燥速率曲线 , 临界水含量 , 干燥 时间的计算。难 点:

露点 , 湿球温度 , 绝热饱和温度, 影响恒速干燥和降速干燥的因素。《化工原理》（A）实验

1.流体流动阻力的测定（4学时）基本要求：

测定流体流过光滑管与粗糙管的直管阻力，作出实测的摩擦系数与雷诺数曲线，并与教材中推荐的经验曲线或理论关系曲线相比较；测出一定开启度的闸阀的局部阻力系数数值。重 点：

保证实验中的流动稳定，正确读取转子流量计读数和Ｕ型压差计及压差传感器的读数。难 点：

实验系统的气体排除，倒Ｕ型管压差计及压差传感器的的使用。2.离心泵性能曲线的测定（４学时）基本要求：

测定离心泵在一定转速下输送水的特性曲线，即压头、轴功率和泵效率与流量曲线。重 点：

了解离心泵的结构，操作要点；仪器的使用方法各操作参数的测定方法。难 点：

离心泵的灌泵和启动；真空表和压力表的正确读数；涡轮流量计的正确使用和倍率设置；扭矩仪及压差传感器的正确读数。3.过滤实验（４学时）基本要求：

熟悉板框压滤机的结构与操作，对碳酸钙与水悬浮液作恒压过滤实验，测出恒压下的过滤常数，并根据不同压力下的过滤常数值回归出压缩性指数值。重 点：

悬浮液的配制和输送；过滤过程管路中的阀门正确操作；滤液计量的准确可靠。难 点：

控制悬浮液的浓度均匀，防止固体颗粒沉淀。4.固定床与流态化实验（４学时）基本要求：

熟悉固体颗粒床层的结构与操作，测出气固相床层的流体力学特性曲线，即流动压降与表观气速关系曲线。

重 点：

颗粒床层的均匀性；流动压降的正确测定。难 点：

控制流量均匀，防止颗粒床层严重的沟流和节涌。5.传热实验（4学时）基本要求: 观察水蒸气在管外壁面冷凝的现象;学会用热电阻测量内管壁温的原理及测定方法,测出“水与水蒸汽”或“空气与水蒸汽”体系的传热膜系数，并与由经验式计算值相比较。重 点：

了解套管换热器的结构；蒸汽中冷凝水和不凝性气体排放；流体流量的稳定；热电阻的温度正确读取。难 点： 保持蒸汽压力恒定；使传热处于稳定状态；冷凝液的液面恒定。6.填料塔的传质性能实验（4学时）基本要求: 观察填料塔内的气液流动现象;学会气相色谱仪、二氧化碳气敏电极的测定方法及原理,测出“二氧化碳、空气与水”体系的体积传质系数。重 点：

了解填料塔的结构，气液流量的稳定；二氧化碳浓度的正确测定。难 点：

二氧化碳气敏电极的熟练使用；使传质处于稳定状态；塔底液位的恒定。7.精镏实验（4学时）基本要求: 掌握双组分连续精馏塔的实验原理及测定方法,测定“乙醇与水”体系的全塔效率或等板高度。重 点：

了解精镏塔的结构；全回流条件下的总板效率或等板高度的测定。

难 点：

非理想物系的理论塔板数的求取。8.干燥曲线测定实验（4学时）基本要求: 在恒定干燥条件下测定干燥曲线，求出“湿空气，湿毡与水体系”的临界含水量及临界干燥速率；了解称重传感器、自动记录仪和电加热控温仪的原理和使用方法。重 点：

恒定干燥条件的建立；湿物料的正确配制和秤量。干燥过程中湿物料的含水量随时间的变化规律。难 点：

准确掌握湿物料的加入水量；正确调节和使用称重传感器。9.仿真实验（4学时）基本要求: 掌握每个实验的模拟演示，要求自动评分达到额定标准。重 点：

实验步骤的正确性，分析模拟实验数据的合理性。难 点： 准确回答思考题。10.演示实验（2学时）基本要求: 通过实物实验的直观教学，对化工单元设备有一个感性认识，加深对化工原理课程理论的理解。重 点：

掌握单元操作过程中的能量转换、流动现象。难 点：

能量转换现象分析。11.实验仪表（2学时）基本要求: 了解常见仪表的使用原理，熟悉实验仪器的使用方法和操作步骤。重 点：

热电阻的测定要点，涡轮流量计的操作范围。难 点：

干燥数据测定仪的正确使用。12.数据处理（2学时）基本要求: 通过实验数据处理方法的介绍，掌握数据有效位数、精确度、准确度、误差、误差分析及实验结果的数据处理。重 点：

实验数据的误差分析及数据处理。难 点：

实验数据结果表达法。预修课程：

高等数学、普通物理、物理化学。考试方式： 理论课闭卷考试。

实验课采用口试结合笔试形式。

考题出自全国《化工原理》专业指导委员会编制的试题库。参考教材：

高职《化工原理》教学的思考 篇3

关键词：高职 化工原理 实践教学

化工原理课程作为化工专业核心课，在专业学习过程中占有举足轻重的地位。同时，因具有理论与实践并重的鲜明课程特点，使得学生在学习过程中易于接受却不易理解和掌握，皆因理论知识有一定深度，而实践内容所涉及的面又极为广泛，对于化工行业认识不多的学生而言，无异于雾中看花，尤其是一些设备内容，因条件所限，学生无法亲眼得见，以上种种从而使得化工原理课程成为学生普遍反映学习难度较大的课程之一。而作为高职化工专业的大部分学生，学习能力与学习的主动性普遍不高，学习难度又加强了学生学习兴趣的丧失，因此，如何有效调动广大学生学习化工原理的兴趣，提升化工原理教学的水平，做到教学相长，是教师在教学过程中都需要面对的一道课题。

有鉴于此，结合本人多年化工原理教学的经验教学，考虑可从以下几个措施入手，切实的改善高职化工原理课程的教学情况。

一、备教材

化工原理作为一门课程，其教材早期普遍称为“化工原理”，随着高职教学改革的进

行，尤其是为了突出实践性，有越来越多的学校采用自编、校本或者出版教学时，将其改称为“化工单元操作”，这一趋势体现了高职突出实践教学的特色。但是不管是化工原理，还是化工单元操作，其实质内容是一样的。

实践表明,整合课程和分专业、分层次设置教材,可以满足社会对人才需求的变化。高职高专《化工原理》教材改革时应建立基于工作过程系统化的教材内容;优化理论课程和实践课程的结构,进一步减少理论课时数;加强实训教材内容建设,以利于培养学生的工程意识和实践能力,提高教学质量。

除此之外，很重要的一点是，化工原理的教学，还应结合学生的就业，使课本上的内容能够具体到学生未来的工作岗位上。例如，我院相当数量的学生毕业后在新疆天业集团实现了就业，因此，在教学过程中，可将天业氯碱化工生产过程中，与教材内容相关的单元操作结合起来，加深学生的理解。

二、备学生

高职化工专业的大部分学生，不可否认，学习能力存在很大的不足。尤其随着时代的

变化，很多学生对于学习的认识，已经不如以前那么积极。在此情况下，如何有效的将学生所需知识传递给他，称为一件极具挑战性的事情。

首先，加强与学生的交流是必要的。教师主动的与学生去交流，了解学生的想法，努力引导学生，通过努力转变学生的学习态度，营造班级学习的大环境。

其次，教学过程不宜过于刻板。堂堂生动有趣也许难度太大，但在教学过程中，加强与学生的互动却是切实可行的。班级情况也许各有不同，但每个班或多或少总有认真积极学习的同学，紧抓这些同学，让他们感受到教师的重视，并让他们带动其他同学，同时教师将这种关注可以逐渐扩大至班里其他同学。也许这种做法不会得到所有人的认同，但是极其有效。

化工原理教学过程中，一味的去追求教学方法和手段，忽视学生的情况，注定是徒劳的。尤其作为高职学生，情况复杂，要想提升教学效果和水平，转变学生学习态度，提高学习兴趣，教师是需要下一番功夫的。

三、加强教学设计，化枯燥为生动。

化工原理课程教学中，相当部分的内容是很多学生没有接触过的，因而也使得相当的

学生因为陌生而产生畏怯心理。同时，课程本身极强的理论性，也使学生在上课过程中倍感枯燥。如何轉变这种情况呢？除了前面已经提及的师生互动之外，多媒体教学的采取也是必要的。

《化工原理》课程是一门工程实践性很强的课程，它涉及众多大型化工设备结构、复杂的操作原理及流程、大量的工程计算。采用传统教科书+黑板的教学模式，教师难讲，学生难学，因此教学手段的改革应是教学改革的重点。

实践证明，由于多媒体教学能够把抽象的概念或过程形象地展示，动态地展示设备结构、操作原理、工艺流程中物料的流动情况，使原本难讲难学的教学内容更直观、生动、形象，降低了教学难度，学习效果显著提高。利用多媒体教学能够精确做图，进行过程分析，并能方便地多次重复再现整个分析过程，减少了教师在课堂上板书时间，从而使教师将精力与时间更多地集中在知识的讲解和与学生的交流上，每节课可以节约25％的时间，利用这段时间对重点内容进行讨论或结合生产实际的操作方法讨论，这既强化了基本知识的应用，又是对教学内容的深化和补充。

四、突出实践教学

高职学校的教学特点是实践课时较多。这给学生提供了理论联系实际的极好机会：一方面实践可以加深对该课程理论内容的理解，另一方面可经常用所学理论知识去认识实际，提高解决实际问题的能力。而且，理论教学与实践教学的相互交叉和反复循环，从人类发展规律看，该方式符合人类从实践到认识到再实践再认识的发展规律；从培养学生思维能力角度看，反复的实践活动能锻炼学生理论知识的纵向连贯性思考和横向分类思考，有利于培养学生良好的思维方式，使相关的理论知识转化为个体经验。为了强化学生实际操作的能力，《化工原理》的实践教学由三部分组成：化工单元操作仿真实训、化工单元操作实训、化工原理课程设计。对实训内容、过程、效果进行全程设计与控制，通过实训，使每一各学生成为能熟练操作的合格技术工人，这也是职业教育的优势所在。

一）化工单元操作仿真实训

采用北京东方仿真控制技术有限公司的DSC仿真培训系统，利用计算机真实地再现生产中的基本单元过程，使学生在一个与化工生产控制室一样的操作环境中，通过亲自动手，反复操作，将所学的理论知识与实际生产紧密地结合在一起，加深理解化工单元过程及设备的基本原理，熟练掌握各个单元过程的实际操作技能，培养分析和解决生产操作中各种问题的能力。实践证明，化工单元仿真实训饵决了学生到现场实习只能看，不能动手，无法达到实习目的的弊端，极大地提高了学生的学习兴趣和能动性，为学生毕业后能迅速上岗操作奠定良好基础。

二）化工单元操作实训

学生在单元仿真实训之后，对生产中的真实设备进行操作技能的培训，使学生掌握化工单元过程设备的结构、原理以及各种性能数据的测定方法和整理的方法，以便学生日后能根据不同的生产任务进行过程和设备的选择、调节，进而实现过程和设备的最优化操作，提高经济效益。例如在离心泵单元的实训中，布置给学生的实训任务是：已知一管路输送系统的管径、管长、管件和阀门的设置、流体输送量及供液点和终点的操作压力、相对位置，现有一台离心泵，但性能参数丢失，试设计一个实验，核实该泵是否能完成规定的输送任务。这样由学生设计实验内容、流程、要用的仪器、要测定的数据，变被动为主动，激发实训兴趣，提高实训效果。

参考文献

[1] 高松. 对高职高专生物制药专业《化工原理》教材的思考[J]. 职教论坛，2005，（23）：28-31

[2] 陈苏芳. 关于《化工原理》课程设计教学改革的几点体会[J]. 职业教育研究，2008，(3)：35-41

化工原理教学 篇4

关键词：林产化工,化工原理,教学方法

《化工原理》是林产化工专业的一门主干课, 它是综合运用数学、物理、化学、计算技术等基础知识, 分析和解决化工生产过程中各种物理操作问题的技术基础课[1]。以“三传”过程和研究工程问题的方法论为两条主线, 利用工程学科的原理考察、解释和处理森林资源化学加工过程中涉及的流体流动过程、传热过程、混合物分离等问题。在林产化工专业的课程体系中, 《化工原理》在先行基础课程与专业课程之间起着承前启后的作用, 是基础理论通向专业技能的重要媒介, 是科学技术转化为生产力的重要环节, 在专业教学中的地位日益重要。对该门课程掌握的程度, 不仅直接影响到后续专业课的学习, 还直接影响到学生毕业后在工作岗位上对工作的适应能力[2]。因此, 讲授该课程时, 要结合林产化工专业的特点, 精选教学内容, 对教学方法和考试方法进行改革。通过课程教学改革, 培养学生的定理运算和设计能力, 提高学生分析问题和解决问题的能力。

1 结合专业特点, 精选教学内容

林产化工专业是以可再生的木质和非木质森林植物资源为对象, 研究它们的化学组成、结构和性质, 并经化学或生物技术加工, 利用多种现代技术, 研究探索高效、经济且环境友好的工艺和方法, 对它们进行提取、纯化、改性和深度加工。因此, 开设林产化工专业主要是为了培养从事植物提取物与林产精细化学品的深加工、农林生产废弃物深加工以及植物资源功能食品等理论与工艺方面的高级专业人才[3]。林产化工专业除涉及到一般常规的单元操作外, 过滤、蒸馏、萃取、干燥则是使用最多的单元操作, 并且膜分离等新型分离技术应用也成为该专业产品开发的方向。教师应在保留教学内容的基本性、基础性和范例性原则的基础上, 合理配置各章节的教学内容和学时。比如相对其它化工类专业来说, 林产化工专业就需要对过滤、萃取、膜分离等章节详细深入地了解, 而精馏和吸收章节则只需简单了解即可。根据专业特点突出重点的教学方式, 不仅可达到较好的授课效果, 同时也可为学生后续课程的学习奠定坚实的化工单元基础。

2 教学方法改革

《化工原理》是一门应用性很强的技术基础课程, 具有浓厚的工程性质, 学好这门课程, 对于顺利衔接此前所学的基础课和此后要学的专业课至关重要, 但是该课程所涉及操作单元较多, 原理较难, 公式繁琐, 因此, 要想使学生能够真正学会化工原理课程, 就要培养其学习的主动性和学习兴趣, 这就对老师在教学上提出了更高的要求—如何采用教学方法才能够提高课堂教学效果。

2.1 多媒体教学与板书教学相结合

《化工原理》课程涉及大量的、较复杂且较难理解的设备结构和操作原理, 采用多媒体教学, 可将这些内容形象直观地展现在学生面前, 通过生动形象的画面, 使学生易于理解和掌握, 加深印象, 增加课堂教学的趣味性。但是面对大量的化工计算公式和复杂的数学推导, 如果单纯地将大量的公式显示在屏幕上, 直观感觉“乱”, 容易使学生感到枯燥、乏味, 且一时难以接受。这时可采取在黑板上边推导边写、边讲解边提问的方式, 引导学生进入动态思维过程, 调动学生思考的主动性, 可起到当堂理解及加深记忆的效果。近年来的教学实践证明, 在教学中根据教学内容, 采用不同的教学方法, 可提高教学效率。

2.2 类比、对照法教学

事实上, 应用类比、对照的方法来教学, 也就是方法论中所说的用联系的观点看问题。如:对流传热速率式:q=αh (T-TW) =αc (tw-t)

对流传质速率式:N=kG (p-pi) =kL (cic)

上述两式分别表示了对流传热速率和传热推动力 (温度差) 、对流传质速率与传质推动力 (浓度差) 的关系, 比例系数α和k分别为对流传热膜系数和对流传质膜系数。如果从数学的角度来看, 它们在实质上是一致的, 都体现了传递速率等于传递推动力与传递阻力 (1/α或1/k) 之比的含义。此外, 对数平均温度差与对数平均浓度差、传热单元与传质单元、传热膜系数的关联与传质膜系数的关联等等, 在形式上或考虑问题的方式上都有许多相似之处。充分认识存在于流体力学、传热和传质中的规律的一致性, 对教师来说显得尤为重要。因为, 把一些可类比的问题放到一起来讨论和分析, 既起到温习旧内容的作用, 又可以避免事实上的重复解释, 还能培养学生联系起来看问题的思想方法。

2.3 开设讨论课, 增加课程小测验

《化工原理》课程综合性强, 涉及面广。学生学习时普遍会感到这门课程概念多、物理量多、公式多、方法多, 不易理解掌握。为提高学生学习兴趣及理解能力, 在每章教学中增设讨论课及小测验, 成绩作为平时成绩。讨论内容以总结每章内容为主, 加强对基本概念的理解, 通过其深人了解每个单元操作的原理, 利用原理分析实际问题, 做到由浅入深, 注意原理和概念的微小差别, 教师从不同角度引导学生, 使学生对问题有清晰且准确的看法, 巩固所学内容。小测验可以在每章讨论后进行, 题型以选择题、填空题为主, 主要考核基本原理、基本概念以及基本公式的运用, 而计算题留做作业题。通过讨论课及小测验, 使学生可以察疑补缺, 清楚自己对所学知识的掌握程度, 改进学习方法, 提高运用知识、分析问题和解决问题的能力。

3 考试方法改革

考试是教学过程中的一个重要的环节, 本课程命题既要测试学生基础知识的掌握程度, 又要测试运用知识、分析问题和解决问题的能力。一般命题原则可归纳为:重视基础, 突出重点;重视应用, 考查能力;合理配置, 易于测试;形式多样, 富有弹性。在此命题原则的基础上, 结合教学大纲知识点的和专业的特点我们进行了试题库建设, 通过建立试题库, 进一步实行教考分离, 有利于提高学生的学习自觉性和学习成绩, 也有利于在教学中引入竞争机制, 督促教师不断提高教学水平。

课程学习成绩由平时考核成绩和期末考试成绩综合评定, 考核的比重为平时成绩占50%, 期末考试占50%。平时成绩包括作业成绩占2 0%, 考勤、课堂听讲、讨论和单元测验等占3 0%。有效地避免了学生平时学习马虎、期末考试突击记忆的弊病。试题库的建立及综合成绩评定, 较合理、公正地反映了学生的成绩, 同时促进了学生知识、能力、素质的协调发展。

4 结语

我们结合专业特点, 精选教学内容, 进行教学方法和考试方法的改革, 提高了教与学的效果。实践证明这些措施都是行之有效的。当然, 其中还有许多需要改进的地方, 将在实践中不断总结经验, 完善教学质量, 不断提高《化工原理》课程的教学水平和质量。

参考文献

[1]夏清, 陈常贵.化工原理[M].天津:天津大学出版社, 2007.

[2]蒋建新, 赵永虎, 朱莉伟.林业工程类专业“化工原理”教学改革与实践[J].中国林业教育, 2008, (5) :48～51.

化工原理课程设计教学大纲 篇5

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 篇6

[关键词]化工原理 教学 培养 创新思维

在化工原理学科教学中，关于如何给学生创设体现创新的情境，使之在成功与欢乐中去感受创新，我从以下几个方面开展了一些工作。

一、培养学生兴趣，激发创新意识

兴趣是学习的动力，同时兴趣也是创新的动力，创新的过程需要兴趣来维持。点燃学生求知的火把，需要教师在教学中独具匠心，巧妙地创设情境，激发学生的学习兴趣。化工原理作为化工专业一门重要的专业基础课，对初学者具有很大难度。因此，培养学生学习兴趣是激发学生创新意识之首要任务。我是这样做的：（1）首先应建立一个民主、平等的师生关系。创造和谐融洽的创新氛围，激发学生勇于参与，勇于创新的心情。（2）采用适宜的教学方法。结合化工原理的学科特点，教学中应注意多采用日常生活中的实例和化工原理最新科技成果去刺激学生，使学生身临其境去探讨和解决问题，在问题的创造性解决过程中体验到喜悦和快乐。

二、优化问题设计，促进创新思维

“教学应以问题为纽带”，而所谓以问题为纽带的教学就是让学生带着问题走进教室，带着问题走出教室。因此，问题的好坏是一堂课成败的关键，它不但可以活跃课堂气氛，激发学生兴趣，了解学生掌握知识的情况，还可以深入学生的心灵，诱发学生思考，开发学生智能，调节学生思维，实现师生间的情感交流。课堂教学作为培养创新思维的主阵地，在教学中不断设些趣味性的问题，对学生创新思维的培养，会有意想不到的效果。爱因斯坦说过：“发现问题往往比得到解答更为重要，解答可能仅仅是技巧问题，而提出问题并从新的角度去考虑问题，则要求创新性的想象并且标志着科学的真正进步。”

教师在课堂中教学提问大致分四类：(1)判别性问题（是不是，对不对）；（2）叙述性问题（是什么）；（3）述理性问题（为什么）；（4）扩散性问题（是什么、为什么、有什么）。在组织课堂教学中，关于设计问题，激励学生的创造性思维，应加大对后两类问题的提出，同时做到对问题的提出，就注意有序性和阶梯性，同一问题，也应注意用几个小问题提出，使问题切入口较小。例如：对板框式压滤机原理的分析，可作这样分步提问讨论：（1）过滤板，洗涤板与框有怎样特点？（2）板与框之间如何组合？（3）如何形成悬浮液、滤液通道？（4）滤液流程如何？（5）洗涤液的流程如何？这样五个问题的分析，足以清晰分析板框式压滤机的工作原理，如果再加上让学生结合过滤原理及其板框压滤机的优缺点，猜想如何对板框压滤机进行改进，则更加有利于学生对知识的深化，同时激活了学生的创新思维。

三、展开丰富联想，推动创新思维

创造性思维能力来源于创造性思维，而没有丰富的联想则没有创造性思维。陶行之先生曾经说过："真正的教育必须培养出会思考会创造的人。"在教学过程中不仅要充分利用书本知识，而且应注意联系生活实际及最新科技成果，用直观的实例，来唤起联想的灵感，对推动学生的创新思维，学好化工原理都大有益处。例如：讲翅片式换热器联想到暖气片，讲蒸溜原理联想到实验室中无水酒精的提取，学习蒸发原理联想到粗食盐的提纯实验等，这些直观实例，都能大大帮助学生提高学习效率，同时也有了充分发散性思维的锻炼。另外，通过联想进行聚合性思维，则更能有助于推动学生的创新思维。例如：学习精馏塔的两条操作线方程和进料线方程时，鼓励学生进行聚合思维，不难发现三个方程的获得仅仅是对精馏不同范围进行物料衡算的结果，这样可以非常清晰地使学生了解三条直线的含义。教者巧将学生发散思维和聚合思维结合展开了丰富的想象，对学生理解知识、推动创新思维作用是不可低估的。

另外，丰富的想象，可促进知识的迁移，并以其推动创新思维。如推出吸收速率方程时，可让学生联想所学过的多层壁的导热，以及传热方程式，不难发现两者有惊人相似。讲气膜控制和液膜控制则可联想传热数K与∝1、∝2的关系，这样不仅使所学习的知识得到了迁移，同时学生的思维能力也达到了较高的锻炼。

四、参加实习实践，拓展创新思维

化工原理作为一门实践很强的一门学科，要能熟练了解各种单元操作及其设备的原理，离不开实验实习和社会实践，从而拓展创新思维。例如：（1）通过调查发现，学生中看见过与没有看见过板框压滤机的同学相比较而言，学习时看见过的同学很快就能了解其结构和流体通道及操作原理等问题。（2）学校组织参观化工厂，学生看到换热器、旋风分离器、管道及阀门、反应罐、离心机、干燥器设备等设备后，学生能够针对实际设备与书本知识进行比较，提出了大量问题，并自觉地联想，进行科学猜测，并能通过适当途径去论证，真正做到科学思维的过程。

化工原理教学 篇7

一、由浅入深, 循序渐进

化工单元操作的许多原理与现实生活息息相关, 将生活中的现象与过程原理相类比, 化感性认识为理性认识, 可以大大提高学生的接受程度。在讲解位能时可以手中的实物为例, 放在同样的高度, 但基准面的选取不同位能的大小不同。进而强调位能是一个相对值, 使用中一定要注意基准面的选取。而在讲解流体在管路中的流速分布时, 学生平时并没有注意到这种现象, 也没有测定过流速。可通过举例水面漂浮的草棍来看河水中流速的分布情况, 靠近河中央的位置草棍行进的速度快, 而靠近岸边的速度慢。通过列举一些与生活、专业密切相关的现象, 引起学生的好奇心, 激发学生的求知欲。

二、严格推导, 有理有据

《化工原理》每一章涉及到的公式推导和计算, 如流体流动中的柏努利方程、流体输送设备中的离心泵安装高度、传热中的传热速率方程和精馏中的精馏操作线方程及塔板数的计算, 若单纯采用Power Point课件进行讲解, 这些公式在屏幕上显示直观感觉“乱”, 造成学生视觉上的疲劳, 而且许多学生往往还没有反应过来, 页面就已经翻过去了, 学生会感到枯燥无味, 造成多数学生不爱听, 失去学习化工原理的兴趣。此部分教学内容更适合逐步地在黑板上边推导边讲解, 黑板即时重现力强, 随写随看, 诱导学生进入动态思维过程, 调动学生学习的能动性, 从而让学生跟着教师的思路走。总传热速率方程的推导, 从传热速率微分方程提出总传热系数, 通过传热速率微分方程的积分, 提出温度差与传热面积有关即T-t=f (S) , 但此关系式没有具体表达式, 不能积分求解, 从而提出T-t=f (Q) 可得到线形方程, 将此式代入求解推得对数平均温度差表达式, 得到总传热速率积分方程。通过推导使学生理解总传热系数和对数平均温度差的来龙去脉, 了解推导过程中问题的解决方法。最后在对总传热速率方程中的总传热系数、对数平均温度差和传热面积分别进行讨论, 强化总传热速率方程的理解。精馏的物料衡算和操作线方程是分别对全塔、精馏段和提馏段进行物料衡算推导而得, 在流体流动中的连续性方程已经用过一次物料衡算方程, 在本章仍然要仔细讲解衡算的过程, 加深学生对本知识点的理解。通过推导操作线方程, 帮助同学理解操作线中各参数的意义。结合操作线方程在x-y坐标图中绘出精馏段操作线和提馏段操作线, 让学生思考参数的改变怎样影响操作线。尤其是逐板计算理论板数, 从塔顶开始交替使用操作线方程和气液平衡方程逐板推导, 使学生逐渐了解操作线和气液平衡在解决工程的实际问题中的应用。再结合逐板计算讲解图解计算理论板数, 理解图解法的基本原理。通过对每种传递现象分析和重要公式的严格推导, 使学生掌握过程的来龙去脉, 以及了解工程问题的解决方法和途径, 调动学生的学习积极性和提高学习的兴趣。

三、形象生动, 简单易懂

由于绝大数学生不具备实际工程经验, 教师在向学生阐述、剖析解决某些工程实际问题时, 很难系统地、清晰地表达清楚, 学生听起来也感到吃力。以往在对设备结构的阐述时通常采用工程图纸、简单的教学模型等来辅助教学, 往往枯燥乏味大有纸上谈兵之意, 使学生感到讲解内容过于空洞和难于理解。随着计算机在教育领域的应用普及和多媒体技术的快速发展, 运用多媒体技术手段进行教学, 已成为教育改革的必然趋势。

化工原理课程中每种单元操作都具有相对的独立性, 学生学习过程中总是感觉很难。采用单一的教学方法, 对于公式繁多和设备多样的化工原理课程来说, 显然是不太适合的。积极探索和改进教学方法, 最大限度地提高学生学习积极性, 以取得较好的教学效果。

摘要：教学方法的改进是教学方法提高的根本途径。重视教学内容设计和传统板书教学, 合理利用多媒体辅助教学, 增强课堂教学效果, 提升学生学习的主动性和能动性, 激发学生的学习兴趣, 提高教学质量。

中职化工原理教学策略探讨 篇8

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.

化工原理教学的探索与思考 篇9

关键词：化工原理,教学,探索,思考

云南大学的本科专业- 化学工程与工艺是从2010 年9 开始招生,2010 级招生30 人,《化工原理》课程的学分数为4,学时为72 学时。作为学科基础课,化工原理以传递过程和研究方法论为主线,课程以流体流动、过滤和沉降、传热、蒸发、吸收、精馏和干燥为重点,讲授在化工、石油、轻工、食品、冶金工业等的典型化工单元操作的原理、设备及其工程处理方法。

化工原理在学生从基础课程学习转到专业课程学习过程中起着承上启下的作用。在化工原理之前,学生已经或正在学习的专业课程是: 无机化学、分析化学、高等数学、物理化学和有机化学,而在化工原理之后,将要学习化学反应工程、化工热力学、分离工程、化工设计等专业课程。从中不难看到,化工原理在其中起到引领学生从自然科学的学习逐渐转到工程科学学习的桥梁作用。

化工原理的教学目的是使学生了解、掌握化工生产过程中各单元操作的基本原理、基本工程处理方法及其设备的形式、设备设计的基本计算方法,帮助学生树立正确的工程观念,打下牢固的工程技术和工程方法基础。化工原理课程除理论教学外,课程设计、化工原理实验、实习等实践环节也是课程的有机组成部分。化工原理的学习,内容难度上的改变只是其中的一个方面; 另一方面则是学习思维、学习方法的转变和对专业的认识。从化工原理的教学实际情况来看,情况也是这样的。对学生而言,化工原理内容抽象,概念众多,公式繁杂,计算比较困难,学习起来难度很大。因此,根据学生的学习情况,在教学的同时,如何通过教学使学生的学习思维、学习方法转到工程科学学习上来,进而加深对所学内容、专业的认识是教学中一个极其重要的方面。为此,我们进行了一定的探索与思考,以期更好地改进教学,提高教学效果。

做好教学工作,首先就是要了解教学对象- 学生的学习状态,才能针对学生的情况,因人、因材施教。在教学中,通过和学生交谈和学生对学习的反馈来看,在教学中学生中普遍存在对学习没有兴趣、沉迷于游戏和电视剧、对课程内容听不懂等问题,严重影响教学的效果。

1 如何提高教学效果［1 －5］

针对学生在学习中表现出来的上述问题,如何结合课程的特点,采取适合的教学方式,及正确的引导学生进行学习,是课堂教学成功的关键,也是教学中必须面对和要解决的问题。

1. 1 严格、认真的备课是基础

按照杜和戎先生的 《讲授学: 让人变得更聪明的学问》［6］,教师上课就是对教材通过易化、深化、透化、美化来搞好 “二次消化”工作,把讲授营造成一种极富创造性的教学活动。最终达到让学生 “好学、想学、会学”的境界,讲授就是要让人变得更聪明、能干、有才华,而不是仅仅记住死的知识和套路。

云南大学化工原理选用的教材为华东理工大学陈敏恒,丛德滋,方图南,齐鸣斋编《化工原理》( 2006,第三版,上下册) 。该教材为国内的一线教材,在国内20 多所高校使用,同时也是很多科研院所、大学的考研参考书。该书讲解透彻、清晰,工程处理方法突出,且易于自学和自我检测学习程度。笔者有幸于2010 年9 月到上海华东理工大学进修半年时,亲身聆听教材作者齐鸣斋教授的精彩讲授,获益匪浅。因此,自己使用此教材进行讲授时,开始前更是以初学者的心态认真学习、解题,而后思考适合的教学方法与形式,上课后根据学生的情况又进行调整。

1. 2 进行不间断的学风教育

针对前述学生学习中存在的问题,在笔者的教学中2011 级体现得非常明显,期中考后化工和制药两个专业73 人只有24 人及格,且学风不好。成绩出来后,笔者实在没有上课的心情,自己辛苦的付出没有看到回报。后面了解到,在之前其它课程的学习中,表现也是很不好。于是笔者花了2 个学时的课程进行学风的教育,教育的内容从大学学习的目的、途径、人生的追求、及前人面临这些问题时是怎样解决的、以前毕业同学幡然悔悟后拍摄的视频等。过后又找个别的同学进行谈话,期末考前,期中不及格的同学一个个面对面分析。最终,大部分同学的思想都转过来了,认识到来大学就是要认真、努力的学习,为自己以后的人生奠定一个基础。在这样的情况下,期末考取得了笔者意外的结果,只有9 人不及格,还有2 个卷面96 分的高分。

1. 3 与学生交朋友,关心和爱他们

教与学是一枚硬币的两面,缺一不可。教师和学生是课堂的有机组成部分,对学生的了解也是教学中必不可少的部分。但问题是,如何去了解学生呢? 课间交流一下吧,时间又太短,怎么办? 特别像云大这种两个校区( 校本部和呈贡校区) 办学的情况下,一下课老师就忙着坐车回本部了,师生间的交流就更少了。我们采取的办法是,利用晚上的时间,走到学生中间去,去到他们日常生活的宿舍中、操场边,了解他们的生活、家庭及学习情况。听听他们对教学内容的看法,哪些听懂了,哪些没懂,他们觉得老师的讲授有什么不妥的地方。教师也可以对学生在学习中面临的困惑、不解提供一个解释与参考,和他们聊聊天,了解每一个学生的个性与心理。在这种轻松、随和的气氛中,师生之间就不再是老师和学生的简单关系,而是像一个大家庭一样的和谐与融洽。这会给随后的教学工作带来极大的便利。

与学生交朋友,还有一个特别意想不到的收获,那就是教师对学生严格的要求,学生会慢慢意识到是基于教师对他们深深的关心和爱,而不是苛求于他们。得到学生的肯定与配合,对于老师来说,我想这恐怕也是作为教师这个职业莫大的荣耀。

1. 4 习题课是理论教学的一个重要环节

化工原理课程难度较大,涉及大量的概念和计算,学生学习中这也是一个重点和难点。如何解决这个问题呢? 我们认为在化工原理的理论教学中加入习题课是非常必要的。我们的课时只有72,安排课程内容本身就十分紧张了,因此习题课的时间就选在每上完一个重要章节,就利用学生的时间上2 个学时的习题课。一学期下来,至少上14 个学时习题课,配上72 学时的正课,考前还有2 天的答疑时间。习题课的目的,既是引导学生对所学内容进行整理归纳,使之条理化,系统化,使知识点之间的关系更为清晰的过程; 同时也是帮助学生提高分析和解决问题的能力。习题课的内容,首先是促进学生对基本概念、基本计算的理解和应用。习题课的形式,我们有一本自测练习,要求学生上课前要完成,然后教师再进行讲解,书上的习题则选取典型题型,主要目的是引导学生掌握重要的公式,学会基本的分析方法和解题思路,而不是题海战术。习题课和考前答疑实践下来的效果看,我们认为是十分必要的,也是一种行之可靠、有效的教学手段。

1. 5 形式多样的课堂教学方式吸引学生的学习兴趣

化工原理作为化工专业一门重要的专业基础课,虽是传统学科,但它也是随着时代的发展而发展的。体现在内容上,就是有新的分离手段出现,如微滤、超滤等。因此,如何在教学中将授课内容与工程科学的进展有机结合,进而提高学生对内容的亲切感,吸引学生学习的兴趣,也是教学中要考虑的问题。

例如在讲静力学时,为了说明液体的压力,可以用 “蛟龙号”下潜7 062 m的例子进行说明,在了解了液体的压力随深度增加的情况之外,也对祖国在海洋科技方面所取得的进展而自豪; 在讲伯努利效应时,可以用地铁的屏蔽门所起的作用来说明; 讲到离心泵时,可以提问现在的高层建筑如何输水的问题来说明其作用; 讲到传热的蓄热式传热时,可以用冬天使用的电暖宝来说明,理解起来效果非常好; 讲到湿空气的状态时,可以用2013 年春北方的灰霾天气和2013 年1 月6 日昆明长水机场的大雾来说明,这些既是大家都知道的重大的新闻,又与我们的课程内容紧密联系,同学们理解起来更直观和容易。2011 级制药工程专业的王沛霖和谢瑞琦同学还受此启发,在指导下设计了一个 “除尘机器人”,用于除去空气中的PM2. 5,参加于2013 年6 月在广州华南理工大学举办的第四届高校环保科技创意设计大赛,喜获银奖。类似的这些直观实例,与课程都紧密联系,又能大大提高学生对学习的兴趣,进而提高学习效率。

1. 6 应用现代化的教学手段,丰富课堂内容

随着现代教育技术的发展,现在的教育手段也越来越多。充分、恰当使用现代教学手段,可以促使学生由被动学习向主动学习转变。利用化工过程单元操作动画、录像、工业操作视频、多媒体教学软件、课程设计软件等媒体资源,可以把过去难以描述的设备结构、化工生产的实际情况以清晰、直观的形象展现在学生面前,图文声并茂,教学过程直观明了,引人入胜,使教学内容实感性增强,留给学生以深刻印象,激发学生学习兴趣和学习主动性。

在使用现代教育手段的同时,克服教师使用PPT时学生所说的 “放电影”的弊端也是必要的。因此,对于必要的公式推导的过程,如静力学方程等,则采用板书教学的方式,让学生的思维跟着教师一起走,体现传统教学方法的魅力。其实,从教学的实际看,在使用现代化教学手段的同时,板书都是很好和必要的补充手段,他可以让教师跳动的思维及时呈现出来,也提供了教师尽情发挥的空间。在上习题课,引导学生进行总结时就显得更为必要了。笔者的经验,1 个学时的课程,在使用PPT的情况下,也需要3 ~ 4 个黑板的书写来补充和发挥。笔者的教学实践证明,现代教育手段和传统板书相结合是非常好的,笔者也很享受这个教学的过程。

2 结语

化工原理实验教学改革探讨 篇10

1. 化工原理实验教学的目的及化工原理实验的特点

1.1 化工原理实验教学的目的

化工原理实验的主要内容是将化工过程分为多个单元, 实验过程以解决工程中存在的问题为主, 提高学生的工程能力、创新能力以及探索思维。化工原理实验教学的目的主要在于提高学生的综合能力, 培养学生对化工的兴趣爱好的同时加强学生间的合作交流能力, 培养团结合作、认真严谨的工作学习的态度, 在提高学生的动手能力的同时将分析和解决工程问题能力的主导思想溶入到教学实验中, 促进学生进入主动学习实践的状态, 以高起点的教学实验方式, 达到培养学生综合运用知识和创新能力的目标。除此之外, 化工原理实验能够让学生将理论与实际相结合, 掌握运用数学建模及因次论理论处理工程基础问题。增强学生发现问题、分析问题、解决问题的能力, 提高学生正确使用工程测试仪表的能力, 学生可通过对化工原理实验正确的分析、讨论及总结, 提高其工程创新能力等。[1]

1.2 化工原理实验的主要特点

化工原理实验是化学工程与工艺、应用化学、环境工程、制药工程、生物技术等专业的一门必修实验课, 化工原理实验也是一门紧密联系化工生产实际、实践性强的基础实验课程, 同时化工原理实验具有工程实验的特点。[2]化工原理实验内容主要根据化工理论课程内容, 针对化工生产中常见的问题提出解决办法。化工原理实验设计内容广泛, 使用模拟与探索的实验方法, 将理论技术和计算机技术以及实验方法相结合, 解决生产中存在的问题。化工原理实验具有工程的特点, 每个单元操作实验就相当于化工生产中的一个基本过程, 通过它能建立起一定的工程概念。

2. 当前化工原理实验教学中存在的问题

2.1 学生学习积极性不高

学生学习积极性不高的原因主要有以下三点:第一, 实验前预习不足, 实验时无从下手。课前预习非常重要, 尤其是实验课, 通过预习可以了解实验内容, 需要用到的实验仪器、实验试剂。学生没有提前预习的情况下, 对实验仪器不熟悉, 实验课时无从下手, 失去学习兴趣和积极性。第二, 实验教材与理论内容脱节。[3]实验课一般与理论课同步进行, 学生没有将理论内容消化好就开始实验课程, 使学生对实验原理、内容缺乏理解, 照本宣科, 降低实验课对学生学习的作用。第三, 实验设备少, 实验场地小, 学生人数多, 几个人分到一个实验设备, 学生动手操作受到限制, 使其失去兴趣。学生的积极性不高就会影响学习效率, 降低化工原理实验课的教学意义。

2.2 教学方式不适应学生的受教思维

当前的化工原理实验教学方式以教师讲解为主, 学生通过老师演示, 按照实验教材的步骤操作, 没有经过自己思考, 不知道每个操作步骤的理由, 每个实验的原理, 做过的实验印象不深, 更没有和课本理论知识相联系, 这种以讲为主的教学方式已经不适应现代学生的受教思维, 也使得化工原理实验失去意义。

3. 化工原理实验教学改革方案探索

3.1 提高学生的学习积极性

兴趣是最好的老师, 因此要想让学生做好化工原理实验, 就要提高学生的学习兴趣和积极性。首先, 重新编写实验教材。因为实验讲义是学生预习实验, 开展实验的重要依据, 是教学指导思想、教学内容、教学方法的综合体现。只有学生在学前做好预习, 掌握实验的主要内容、流程, 才能增强其做实验的兴趣和信息。而且, 实验课程和教材编排要根据理论课程进度而定, 针对学生的学习情况以及学校实验设备情况进行合理安排。其次, 实验教材内容上要有所创新, 对每个实验的目的、内容、原理、流程、步骤等进行说明, 除了对实验内容进行详细说明外, 还要对使用的实验设备、仪器的使用方法、注意事项等进行说明。实验教材还应安排思考题部分, 让学生完成实验后对相关内容进行思考回答, 加深实验印象。最后, 学校应重视化工原理实验教学, 其中实验装置是学生进行实验的物质基础, 也是一个实验室综合水平的体现。实验装置既要与本学科的内容与发展相匹配, 又要与人才培养目标相适应。因此应该增加实验设备, 扩大实验室规模, 让每个同学都有动手操作的机会, 提高其学习兴趣。

3.2 调整教学方式

传统的教学方式以讲解为主, 将实验目的、原理、内容、步骤等通过讲解的方式传达给学生, 将实验过程先操作演示, 再由学生自己操作完成, 这种教学方式很难提高学生的学习兴趣, 集中学生的注意力。因此, 我们需要采用启发式实验教学方法, 开设综合性、开放性实验, 提高学生的学习兴趣, 培养学生的创新能力。启发式实验教学方法可以让学生在学习过程中的将被动学习转为主动学习, 学会主动思考问题, 加强教师与学生互动, 充分发挥学生的主观能动性, 学生从被动受教育到主动吸收, 能促使学生获取更多的知识, 提高了学生学习的兴趣.而且能培养学生善于观察、深入思考的能力, 培养具有创新能力的人才。除此之外, 教师还要注重加强对学生实际操作能力的培养, 实验仪器和设备的使用学生应该熟练掌握, 并且可以根据实验流程自己完成实验内容, 培养良好的操作习惯。

结语

化工原理实验是联系化工理论与实践的桥梁, 是对课堂知识的补充与辅助, 既能加强学生对理论知识的理解, 又能培养学生分析问题, 解决问题的能力, 还能锻炼学生的实践动手操作能力, 所以化学原理实验非常重要。当前化学原理实验教学中存在较多问题, 教学改革势在必行, 所以学校、教师应充分重视起来, 提高化工原理实验的教学质量。

摘要：化工原理实验是强化化工原理课程内容的实践应用, 其主要作用在于加强学生的动手操作能力, 加强学生对理论知识的理解, 学会解决工程中常见的问题。本文作者通过分析化工原理实验教学的目的及化工原理实验的特点, 提出化工原理实验教学存在的问题, 并提出教学改革的具体措施。

关键词：化工原理,实验教学,改革探讨

参考文献

[1]蓝平, 谢涛, 钟磊, 等.高校化工原理实验教学的改革[J].广西民族大学学报:自然科学版, 2010 (3) :97-100.

数学定律在化工原理教学中的应用 篇11

[关键词]化工原理;数学定律;教学质量;应用

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）11-0150-02

应用自然科学的基本原理研究工程实际问题的客观规律，并利用这些规律进行工艺计算、工业过程设计等是工程技术类课程的主要任务。在工程技术类课程教学过程中，如何引导学生学会合理利用基础理论知识，有技巧地分析和解决复杂的工程实际问题，培养学生科学的思维意识和能力，应该是评价授课质量的关键。化工原理是化工及其相关专业一门极为重要的专业基础技术课程，是综合数学、物理学、物理化学、计算机技术等基础知识来分析和解决化工过程中单元操作的工程学科[1] [2]，是衔接理论基础课和专业技术课的重要桥梁[3]，重点培养学生运用理论知识解决实际工程问题的能力，具有概念多、公式多、内容抽象、计算复杂、工程观念强等特点[4]。在化工原理学习中，不少初学者普遍反映“学不懂”“没兴趣”“易忘记”，学习难度较大。面对这些问题，教师必须在教学过程中改进教学方法[5] [6] [7]，我在这方面也做了有益的尝试。本文通过三个实例，介绍了数学定律在化工原理教学中的具体应用，收到了良好的教学效果。

一、合比定律的应用

吸收是一种重要的传质单元操作，在计算传质速率时，如果浓度基准不同，传质速率方程就不一样。由于界面浓度一般难于获得[8]，所以在应用时通常采用以平衡浓度为基准的传质速率总方程。那么传质速率总方程是怎么得到的呢？

式（6）就是以（y-ye）作为推动力的气相传质速率总方程。上述的推导过程用到了合比定律。根据合比定律，学生很容易理解总传质阻力1 / ky是气相传质阻力1 / ky与液相传质m / kx之和;总传质推动力（y-ye）是气相传质推动力（y-yi）与液相传质推动力m（xi-x）之和。由此可以得到如下结论：①在定态串联的操作过程中，总推动力等于各分推动力之和，总阻力等于各分阻力之和;②过程的推动力越大，对应的阻力也越大。以上结论同样适用于过滤、传热等过程。这样就把前后的知识有机地结合起来，促使学生达到融会贯通、举一反三的目的。

二、三角形相似定律的应用

在学习化工原理时，学生都认为公式太多，不好记忆。如果教师在教学过程中能够应用一些简单、基本的数学定律，不但可以提高学生的学习兴趣，而且可以帮助学生记忆，一举两得。

在《液体精馏》这一章，有一个比较重要的方程，即双组分理想物系液相组成与温度（泡点）的定量关系方程：

教师可以通过三角形相似定律来帮助学生记忆该公式。

首先画出p-x相图，见图1。

显然，Rt△CFG∽Rt△CDE，故

这样，学生也许一辈子也不会忘记该公式。

三、洛必达法则的应用

在化工原理计算中，常常会碰到分母为0和0 / 0等一些特殊的情况，对此不能一概认为是没有意义的。有一次，我在批改传热实验报告时，发现一名学生的实验数据结果表中有一行是空着的，再仔细看，发现在表的下方有这样一段文字：因为Δt1=Δt2，根据对数平均温度差Δtm的定义，所以该组实验无意义。对此，我在旁边写了这么一句话：请考虑能否用高等数学解决该问题。第二天，该学生主动来到我的办公室，他还是认为实验没有意义。对此，我首先肯定了他这种认真的态度，同时也及时指出他存在的问题：第一，上课要集中注意力仔细听讲，在课堂上有关对数平均温度差Δtm[9]的内容，我还是讲得比较详细的，当Δt1=Δt2时，就无所谓平均了，此时，平均温度差Δtm就等于Δt1，也等于Δt2;第二，高等数学知识掌握得还不够好，考研会拖后腿的，必须加强高等数学的学习;第三，学习的目的在于应用，不同自然科学之间的知识是有联系、相互交叉的，要灵活应用学过的知识。最后，我再讲授解决该问题的一般方法。

显然，这是0 / 0的形式，可以应用高等数学中的洛必达法则来解决。

从此以后，该学生对学习化工原理的兴趣和积极性都有了大大的提高，他在学习中遇到了困难，也经常主动到我的办公室求教。后来，该学生还考上了211高校的研究生。常说“老师是人类灵魂的工程师”，教师一次看似不经意的教学、帮助、关爱，往往能改变一个学生的一生。

四、结语

数学是化工原理计算最有用的工具，化工原理中蕴含了许多数学定律。在化工原理教学过程中，用数学定律解剖、分析专业知识，不但可以拓展学生的思维，易于学生理解、掌握知识，帮助学生克服学习化工原理的畏难情绪，提高学生学习的主动性、积极性和分析问题、解决问题的能力，而且可以提高教师的教学水平。我多年的教学实践得到了学生的充分肯定。

（注：所有符号的含义见参考文献[8]。）

[ 参 考 文 献 ]

[1] 夏清，陈长贵.化工原理（修订版）[M].天津：天津大学出版社，2010：1-8.

[2] 冯尚华，何国芳，赵仁高，等.化工原理的案例教学[J].化工高等教育，2010（6）：79-81.

[3] 刘则华，肖稳发，张红.《化工原理》教学的几点体会[J].上海工程技术大学教育研究，2005（2）：41-43.

[4] 蓝平，谢涛，吴如春.《化工原理》课程的教学[J].广西民族学院学报：自然科学版，2003（4）：72-75.

[5] 李晋.《化工原理》中类比法的研究与应用[J].化学工程与装备2012（7）：248-249.

[6] 李敏，徐冬梅，高军，等.化工原理课程教学体会[J].山东化工，2014（10）：141-144.

[7] 王军，傅红，杜静丽，等.化工原理教学中加强学生综合能力培养的实践[J].化工高等教育，2003（3）：80-81.

[8] 陈敏恒，丛德濨，方图南，等.化工原理（下册，第三版）[M].北京：高等教育出版社，2013：17.

[9] 冯宵，何潮洪.化工原理（上册，第二版）[M].北京：科学出版社，2007：255.

化工原理实验研究型教学 篇12

1 我校化工原理实验教学的现状

化工原理是我校化学工程与工艺、过程装备与控制、生物工程、制药工程等专业的一门重要的专业基础课, 是学生接触的第一门工程实践性很强的技术基础课。化工原理实验作为将化工原理理论与实践联系起来的重要环节, 是理论课的重要辅助和补充, 它不同于其它基础课程的实验, 是属于工程实验范畴, 是化工及相关学科的重要实验课。目前我校的化工原理实验教学主要采用传统的实验教学模式, 主要存在以下问题:

(1) 传统的教学模式是一种单向传授知识、把学生的大脑当作知识储存器、以继承前人积累的知识为主的“继承型教学”, 在传授知识时又普遍采用灌输式的教学方式。在实验教学中由老师讲授然后学生能够操作, 学生在实验中按照实验讲义步骤一步一步操作, 缺乏主动性和探究性。

(2) 学生在实验预习中主要是阅读实验讲义, 被动接受其中的实验目的、实验原理、实验步骤、实验装置流程等内容, 没有经过自己的思考, 缺乏学习主动性;

(3) 实验过程中除1~2个人操作、记录数据外, 其余的实验者无所事事。由于实验内容与课堂理论教学内容重复, 学生无法激发学习兴趣, 缺乏学习积极性;

(4) 完成实验后, 学生根据实验数据编写实验报告, 其中除实验数据、计算示例外, 其余大部分内容来自于讲义, 故此普遍存在抄袭现象。学生无法充分利用实验数据进行统计分析并与理论情况比较, 获得新的结论或知识, 这就使得实验报告形同虚设, 缺乏研究与创新意识。

改革传统的化工原理实验教学模式, 很多高校都进行了不同的尝试并实践, 取得了较为丰硕的成果。针对我校实际, 进行研究型实验教学模式的改革, 是提高化工原理理论教学效率、培养学生素质与能力的重要途径。

2 研究型实验教学的基本内容

(1) 改革实验教学内容。研究型教学首先必须创新教学内容。这是由于教学内容是教育中最基础的部分, 没有新的教学内容, 研究型教学就成为无源之水、无本之木了。那么, 如何创新教学内容呢?结合我校实验室的情况, 我们构建了经典与现代结合型的教学内容。

目前我们学校化工原理实验室有十多套实验装置, 除了能完成传统的经典的化工原理实验之外, 还有膜分离、喷雾干燥、二氧化碳超临界萃取等实验装置, 这为学生了解现代较先进的单元操作提供了硬件条件, 在经典型必作实验的基础上, 学生可根据自己的兴趣爱好选作。

另外, 教师的科研也融入了化工原理实验教学, 如我院教师全学军教授的发明专利“液体喷射气体旋流器”, 将流体流动与传质强化有机地结合在一起, 学生通过实验, 可深刻地体会到强化过程和强化结果。

(2) 改革实验教材。取消传统教材中的实验原理、实验步骤、注意事项等内容, 教材只针对实验所具备的软硬件条件进行介绍说明, 学生可根据自己所承担的实验研究课题去思考和组织, 以培养独立组织开展实验研究工作的能力, 变被动的接受学习为主动学习。

(3) 改革传统的实验预习环节。传统实验预习环节是由指导教师全面介绍实验的原理方法步骤, 教师在预习实验指导过程中处于主体地位。在研究型实验教学的预习环节中, 教师首先针对实验硬件条件和研究型实验特点提出若干研究课题, 课题既可结合教师科研、也可结合基础教学而定。一般同一实验装置可以设置不同的研究课题, 由不同的实验小组承担。围绕这些课题, 教师提出有助于研究课题开展的若干问题, 给学生设置问题情境。引导学生进行研究, 让学生自行查阅资料, 制定实验方案, 再向指导教师汇报其实验研究理论根据、方案和步骤。对其错误或不充分、不完全的部分, 指导教师应给予纠正与补充, 同时以答疑的形式解答学生提出的问题, 确保学生在教学活动中的主体地位, 提高其学习的主动性。

比如:在精馏实验中, 可以设置“回流比对理论塔板数的影响”研究课题, 先引导学生讨论影响理论塔板数的因素都有哪些?如果单独研究回流比对理论塔板数的影响, 需要限定哪些实验条件, 需要测哪些参数, 现有的实验条件能否满足等。最后根据工程实际情况, 对不同的实验小组设定不同的回流比进行实验操作, 各小组的实验数据最后汇总作为该课题最终的实验数据共同采用。

(4) 改革传统编写实验报告的方式。为配合研究型实验教学, 将传统的编写实验报告的方式改为撰写研究论文。因为在实验报告中的实验原理、实验步骤、数据记录、误差分析、结果等项目限制了学生的探究行为、制约了学生的思维、不利于学生创新能力的培养;对不同的研究课题, 要求学生对该课题的研究现状进行概述, 对获得的实验数据进行全面、有效、正确的处理和分析, 并对共同遵循的规律进行总结, 力求发现新的知识。

在实验结束后, 还可组织一些学有余力、参与研究愿望迫切、创新意识特别强的学生参加到教师的科研课题来, 引导他们进一步研究, 并鼓励他们在研究中提出新观点、新思路、新方法, 并将研究成果写成文章发表。

通过研究型的实验教学, 可以增强学生的学习主动性, 激发了其学习兴趣, 提高其学习的积极性, 同时有利于创新精神的培养。

3 研究型实验教学中遇到的问题

研究型实验教学对培养学生的创新性思维、加强学生对知识的理解和掌握等有很大的作用, 有助于培养学生的科研能力。但对实验装置的可靠性、实验数据采集的准确性、教师的科研能力等提出了较高的要求。我校目前化工原理实验室总面积300平米, 拥有数字化筛板精馏塔实验装置、全数字化给热系数测定实验装置、综合流体力学实验装置等十多套有特色、先进、科学、实用的化工原理实验装置, 价值100多万元, 这为研究型实验教学打下了硬件基础。但由于实验室未配备专门的实验维护维修人员, 且每个实验设备仅有一套, 在每学期都存在学生实验过程中实验装置出问题从而使得部分实验中断的情况, 同时有部分实验装置存在实验数据测量不够准确等问题;另外, 为了推进研究型实验教学, 需对部分实验装置进行改造等, 这些都是研究型实验教学的推进过程中需要解决的问题。

4 结语

为了提升本科生的创新能力, 提出在化工原理实验教学中构建研究型教学模式。该模式将教师的科研成果与教材知识有机地结合在一起, 通过改革实验教材、实验预习和实验报告等环节, 提高学生的学习主动性和积极性, 激发学生的创新意识, 启迪学生的创新思维, 引导学生“在学习中研究、在研究中学习”。

参考文献

[1]刘红茹, 陈昀, 关颖.化工原理实验教学改革[J], 广东化工, 2009, 36 (5) :235-237

[2]俞路.化工原理综合实验教学改革与实践[J].化工高等教育, 2005 (4) :106-108

[3]杨再雍;李明玉;莫如祝.化工原理实验教学改革研究[J].广西轻工业, 2010 (6) :147-148