化工原理十篇

化工原理篇1

[关键词]化工原理；工程方法；实验研究法；数学模型法

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）05-0020-03

化工原理是化工及其相关专业极为重要的工程技术基础课程，是我院应用化学、制药工程、环境工程和材料科学与工程等专业必修的一门主干课程。由于其研究的问题往往涉及面广、影响因素多、操作变量多的工程实际问题[1][2]，如果直接采用数学描述和方程求解的方法往往是行不通的。[3]因此，化工原理的教学目的不仅仅在于要求学生掌握丰富的工程知识和基本的计算方法，更重要的是在对各种具体的单元操作的理解掌握中不断地归纳总结出处理实际问题的工程研究方法，有意识地培养学生的工程观念。[4][5][6]本文就化工原理课程中最为常用的实验研究法和数学模型法两种工程问题研究方法进行了比较详细的分析、对比。

一、两种工程问题研究方法

（一）实验研究法

实验研究法[7]又称经验归纳法，也称因次分析法，是一种比较传统的工程问题研究方法。化工过程一般都是在特定的设备内进行的，由于化工设备的多样性、复杂性以及物料性质的千差万别，人们对其过程内部的变化规律往往一无所知，或者根本就是无从知晓。但是，为了解决问题，又必须掌握各种变量参数对其结果有着怎样的影响，此时就必须依靠实验。即使对化工过程的内部变化规律一无所知，也可采用实验研究法进行分析研究，这是实验研究法的一大优势。

在实验过程中，每次只能改变其中的一个变量，固定其他变量。如果影响过程的变量较多，工作量就很大，而且将实验结果关联成形式简单、便于应用的公式也很困难。采用因次分析可将若干个变量组合成无因次的数群，用无因次数群来替代原始变量进行实验，然后整理归纳成算图或准数关联式。由于数群的数目比原始变量的数目少，从而大大减少了实验工作量，且数据处理简单方便，可节省大量的人力、物力，也容易将结果应用于设计及工程计算。因次分析的基础是因次一致性原则[8]，对于任何一个物理方程，不仅左右两边的数值要相等，而且每一项的因次都应相同。每个正确的物理方程均可转变成无因次的方程，无因次数群的数目是原方程中变量数减去基本因次数。现以圆管内对流给热系数的研究为例，阐述该方法的基本思路。

考察固体表面与不发生相变流体之间的传热过程，影响该过程对流给热系数α的因素有4类，即流体的物理性质：密度ρ，粘度μ，定压比热CP，导热系数λ；固体表面的特征尺寸：l；强制对流的流速：u；自然对流的特征速度，即单位质量流体的浮力：g βΔt。

假设待求的函数关系为：

对于具体的、不同的对流传热过程，通过实验确定参数k、a、h、c。

将式（4）与式（2）进行比较可以看出，经变量组合和无因次化后，自变量的数目由原来的7个减少到了3个。这样进行实验时无需一个个地改变式（2）中的7个变量，而只要逐个地改变luρ/μ、CP μ/λ、l3ρ2g βΔt/μ2即可。显然，所需实验次数大大减少，避免了大量的实验工作。尤其重要的是，若按原来进行实验，为了改变ρ、μ、CP和λ，实验中必须更换多种流体；为了改变d，必须改变实验装置。而应用因次分析所得到的式（4）指导实验，要改变luρ/μ，只需在管路中安装一个阀门，通过改变阀门的开度即可方便的改变流速。从而可将水、空气的实验结果推广应用于其他流体，将小尺寸模型的实验结果应用于大模型装置。

实验研究法在直管内流体湍流流动阻力损失计算、搅拌器功率计算、曳力计算、对流传质系数计算等方面均有广泛的应用。

（二）数学模型法

笛模型法[9]又称半经验半理论法，是在对过程的机制、变化规律有深刻了解的前提下，紧紧抓住过程的本质特征，对真实的、复杂的实际过程进行合理的简化，从而构建一个简化的数学模型来解决工程问题的研究方法。现以流体通过颗粒床层的阻力为例，说明其一般的思维方法。

流体通过颗粒床层的流动形态往往是爬流，因此，对流体流动阻力起决定作用的是单位体积床层所提供的表面积。为计算流体通过颗粒床层的压降，可在保证单位体积床层提供的表面积相等的条件下，使流体通过颗粒床层的流动大大简化，即把它看作为流体有规律地通过长度为le的一组毛细管的流动，但必须满足两点。一是所有毛细管的内表面积必须与床层全部颗粒的表面积相等；二是所有毛细管的空间体积必须与颗粒床层的全部空隙体积相等。

根据当量直径的定义，得到毛细管的当量直径为：

式（9）即为流体通过颗粒床层阻力的数学模型。其中的λ′为模型参数，由实验进行测定。

数学模型法在研究吸收、传热中的双膜模型等方面也有实际的应用。

二、两种研究方法的比较

（一）步骤的比较

根据上面的分析讨论，可以总结得到两种工程研究方法的一般步骤。对于实验研究法，其步骤是：（1）通过实验并结合已有的经验，找出影响过程的所有全部因素；（2）采用因次分析法，减少变量的数目；（3）通过实验和函数逼近确定无因次数群之间具体的函数关系。通常用幂函数来逼近求函数，其好处是：方程两边取对数后为线性关系，求参数方便；便于分段处理。数学模型法的一般步骤是：（1）对真实的、复杂的实际过程进行合理的简化，成为可以用数学方程描述的物理模型；（2）对物理模型进行数学描述构建数学模型；（3）利用实验对建立的模型的合理性进行检验，并测定相关的模型参数。

（二）解决问题关键因素的比较

对于实验研究法解决问题的关键是能否准确地、一个不少地把影响过程的全部因素都找出来。显然，要做到这一点，必须对过程本身的内部变化规律有深入细致的了解。不过如果列入了一些无关的变量，必将无谓地增加实验的工作量；如果遗漏了哪怕一个有影响的变量，必将导致应用无因次化的函数关系计算得到的数值与实际的数值不符，得不到正确可靠的关联式，甚至可能出现谬误的结果。尽管如此，对于某些烦杂的化工过程，即使研究者对其内部的变化规律一无所知，也照样可以应用该法进行研究。实验研究法已成为原则上对各种工程问题研究均适合的最常用的一般方法。对于数学模型法，决定成败的关键在于能否对真实的、复杂的实际过程进行合理简化，即能否构建一个简捷的、可用数学方程描述的、不失真的物理模型，也就是在研究的某个方面，物理模型和真实过程应该是一致的、等效的。要做到这一点，对过程的内在变化规律尤其是过程的特殊性必有足够的了解。只有深刻理解了过程的特殊性并根据特定的研究内容加以利用，才有可能对复杂的真实过程进行大刀阔斧的简化，同时在研究的某一方面保持等效。

（三）实验目的的比较

无论是实验研究法还是数学模型法，最后还要通过实验来解决问题。在实验研究法中，实验目的是为了建立各无因次数群之间的定量函数关系；对于数学模型法而言，实验目的是对模型的合理性进行检验并测定模型参数。可见，数学模型法比实验研究法更科学、更先进。

三、结语

随着科学技术的日新月异以及人类对各种规律认识的不断提高，有关研究解决工程问题的方法也在不断地涌现和发展。在化工原理课程的教学过程中，教师应始终贯穿工程研究的方法，不断强化学生的工程观念及工程处理方法。只有掌握了这些工程方法，才能真正提高学生分析、解决实际工程问题的能力。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 倪献智，牟宗刚，于明，等.化工原理传质单元操作工程研究的方法论[J].化工高等教育，2011（5）：45-48.

[2] 杨胜凯，李晓波.化工原理教学中学生工程能力的培养[J].河南科技学院学报，2011（12）：114-116.

[3] 钟秦，陈迁乔，王娟，等.化工原理（第三版）[M].北京：国防工业出版社，2015，35.

[4] 张铭，胡达，帅群，等.化工原理中工程观念与实践能力培养研究[J].长江大学学报（自然科学版），2010（3）：711-712.

[5] 李世友，崔孝玲，范宗良，等.现代化工原理教学中贯穿工程观念与创新能力的重要性[J].广 东化工，2014（20）：136，140.

[6] 贾冬梅，刘元伟，刘明，等.化工原理教学中工程素质与创新能力的培养[J].化学工程与装备，2008（7）：126-127.

[7] 陈敏恒，丛德B，方图南，等.化工原理（上册，第三版）[M].北京：化学工业出版社，2013：27.

化工原理篇2

关键词：化工原理 理论学习 教学效果

化工原理课程是化工及其相关专业学生必修的一门重要的专业基础课程，主要介绍化工生产中的一些具有共性的操作，即单元操作。对化工专业学生来说，无论在实际应用方面，还是在课程的编排中，都具有极其重要的地位，它是学生认识化工生产的窗口，是从理论到实践的过渡。但对学生而言，化工原理内容抽象，概念众多，公式繁杂，学起来难度大，怎样让学生理解、掌握该课程是一个值得探讨的问题。

一、调整基础知识，有针对性的学习

化工原理课程大多以“三传”为主线，即以动量传递为基础，讲述流体输送、沉降、过滤等单元操作；以热量传递为基础，讲述传热、蒸发操作；以质量传递为基础，讲述吸收、精馏、结晶等单元操作以及热量、质量同时传递过程的干燥操作。本着“以应用为目的，以够用为度，加强针对性、实用性”的方针，根据学生的实际情况，必须对原来的理论内容进行精简，删除应用性不强的内容，如传热中的热辐射；精简公式的理论推导，如简化伯努利方程的推导，重点讲它的应用和延伸。精简后的基本内容不脱离教学大纲的要求，能够突出基本概念与共性规律。同时为了突出该课程的工程实践性，鼓励学生用理论知识去解决实践工程问题，将与生产实际密切联系的内容适当补充进去，例如：在讲授离心泵内容中，分析讨论：如何判断汽蚀的产生？汽蚀和汽缚的区别等。这些内容既将理论联系实际，又是学生工作后要面对的操作问题，有很强的针对性和应用性，易激发学生的学习兴趣。

二、重视例题和习题，利于理论知识的认识和掌握

例题和习题是学生学习期间理论联系实际的桥梁。通过例题和习题可以使学生深化对理论知识的认识和掌握。例题与习题不能局限于“题”本身，更重要的是通过做题，能够更深入一步，了解此题能够说明的问题，分析评价其结论，透过问题看本质，进一步完善和巩固所学的理论知识。教师在选择例题与习题时，应注意以下两点：第一，加强题目的思想性，使学生在解题过程中深刻理解基本概念，确定观点，掌握方法，使课堂上讲授的各种基本概念和提炼的重要观点以具体数字的形式加以再现；第二，加强题目的真实性，题是学生在校学习期间理论联系实际的重要途径。所以，例题与习题应有一定的代表性和广度，应力求反映工作和生产中可能出现的各种丰富多彩的实际情况，学生通过例题与习题体察到生产实际的主要方面。比如，精馏过程中“热在塔底，冷在塔顶”的工程观点，课堂上可以通过总能量分析，考虑不同热状态进料时操作线的变化，得出这一观点，而在习题中可以让学生通过实际验算进料热状态时所需理论塔板的变化中体会这一观点的意义。

三、应用现代化的教学手段，丰富课堂内容

充分、恰当使用现代化教学手段，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录像片、动画片、化工原理多媒体教学软件、课程设计软件等媒体资源。把过去很难描述的设备结构、图解过程等利用动画和录像等形式清晰形象的展现在学生面前，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。大量信息通过视觉系统传授给学生，在精简授课学时的同时提高了教学效果。黑板和展台的辅助使用增加了教师的形体语言，方便了师生交流，活跃了课堂气氛。教学课件、课程设计软件、习题课课件等软件充分体现了人机交互和网络交互，提供了学生自主学习的时间和空间，也为欲深入学习该课程的学生提供了良好的辅助作用。同时良好的交互作用的教学软件和网络的使用，使教师从原来的讲解者转变为学生学习的组织者、指导者、帮助者和促进者。并利用情景、协作、会话等方式充分发挥学生的主动性、积极性和创新精神，最终达到使学生有效地掌握所学知识的目的。

四、引入仿真实验，注重学生综合能力培养

在校外实训基地进行岗位实习是对真实职业环境的重要体验，但工厂一般都不让学生进行现场操作，因此，利用计算机模拟真实的操作控制环境，进行化工仿真实训，使学生巩固已学的化工理论知识，提高操作技能的优先选择。由于模拟仿真训练接近生产实际，能加强学生对现场的认识，提高学生的操作技能及操作规范性，并利用相关知识来指导操作，学生的综合能力大大提高。通过仿真培训，学生能够掌握常见典型化工单元过程的操作，对开停车规程、正常开工、调节等知识点、操作要点有详细的了解；对工艺流程、设备的位号、检测控制点的位号、正常工况的工艺参数范围、控制系统的原理、阀门及操作点的作用有详细了解；通过事故排除训练，使学生了解事故产生的原因、危险扩散的过程、造成的后果，以及如何排除事故等，增强了学生安全意识，提高了工程素养。仿真操作可实现“同步教学法”，即由教师统一指挥，全体学生跟踪教师的指挥，同时把各自的工艺过程开至正常工况，好像手把手讲授，消除畏难情绪。通过智能评分，可以增强学生的自信心，激发学生的学习兴趣，提高效率。

五、设置化工原理实验，巩固和深化课堂所学的理论知识

通过设置化工原理实验，可进一步学习、掌握和运用学过的基础理论，进一步理解一些比较典型的已被广泛应用的化工过程与设备的原理和操作，巩固和深化所学的理论知识。例如气体吸收实验，首先，改变吸收剂用量，可以测得一组反映混合气体处理量对吸收操作影响的曲线；再改变混合气体组成，可以测得改变混合气体组成的一系列实验数据。通过实验，使学生进一步了解吸收操作的基本流程，操作方法和各种影响因素，帮助学生理解书本里比较难懂的传质系数、传质推动力和阻力，传质单元高度和传质单元数等概念。总之，通过化工原理实验教学能够培养学生解决实际问题和从事实验研究的能力；使学生初步掌握化工问题的实验研究方法；熟悉化工数据的基本测试技术；熟悉并掌握化工中典型设备的操作。这种能力的培养是课堂教学所无法替代的。

参考文献：

[1]王振中，张利锋.化工原理.北京：化学工业出版社，2005.

化工原理篇3

为适应不同专业学生的学习要求，针对不同的对象因材施教，编制了有针对性的教学大纲及相应的教学日历。由于课时少任务重，为了达到教学的效果，笔者采用了四步法的课程教学方法进行了改革探索，即培养学生课前有效预习，课堂教师高效的讲授，学生课后及时的讨论巩固，教师推荐相应的课外辅导教材进行复习。

（一）课前有效预习

追求课堂教学的高效率是每一个老师不断追求的目标，它使教学过程最优化，教育效果最大化，这与学生课前进行充分有效的预习是必不可少的。课前预习的重要性几乎都清楚，但是少有学生可以真正做好预习。笔者根据理论课堂上讲授知识和要求，提前给学生精心准备课前导练，让学生田有针对性的进行预习和思考。一般会设置几个与实际生活相关的工程问题，让学生带着问题去预习，容易激发学生的兴趣和好奇心去解决，为高效的理论课堂提供有力的保障。

（二）课堂高效的讲授

课堂学习是在教师指导下主动地掌握知识，形成技能，发展智力和培养能力的过程，是学生获得知识的重要途径。笔者课堂教学重视人性化教学，突出学生在课堂教学的重要作用，充分发挥学生能动性，尽量多利用工程实际案例进行分析和讲解，通过工程实际来巩固课堂知识与，培养学生的工程观点。授课教师将传统教学手段与现代教学手段的有机融合，ppt教学以动画、录像等形式丰富课堂教学内容，提高教学活动的生动性，激发学生听课热情。另外恰当的板书对于公式的推导、基本原理和难点内容的讲解非常重要，加深了学生对课堂重难点的了解。

（三）课后及时巩固

理论课堂讲解内容较多较快，学生在课堂上主要精力放在听讲、理解和记重难点的内容。而课后可以根据各大高校的精品课程网络教学提供的课件进行巩固，进一步加深对知识点的理解和掌握，提高学习效果。另外利用E-mail、QQ等网络工具和学生进行实时交流和互动，答疑解惑，增强学生对知识的理解。

（四）教师推荐相应的辅导教材

针对不同层次和不同需求的学生有目的性的推荐课外辅导材料，随着多媒体等数字化教学辅助技术手段在教学中日益广泛和深入的应用，越来越多教学资源的开发与使用。天津大学、大连理工大学、北京化工大学、南京工业大学等很多单位都开发和研制了为《化工原理》课程服务教学多媒体课件，从而向有考研意向的学生们重点推荐以上学校组织编写的教材和课后习题册。学生们课后如果有了相应的辅导教材进行课后复习巩固，学习效果就大不一样了。

二、课程教学手段的改革探索

在有限的条件下尽量收集一些实物模型或者比较形象的图片尽可能进行直观教学，学生的理解更形象化，多媒体辅助教学更生动，学校设有现代化多媒体教室，专人负责管理，购置了武汉大学的《化工原理多媒体教学课件》等多媒体教学软件，本教研室教师自行设计制作多媒体课件多件，使用了多媒体辅助传统的板书授课，取得较为满意的教学效果。在以后的工作中.应进一步研究解决在多媒体教学中出现的新问题，使多媒体教学这一现代化教学手段在化工原理教学改革中发挥更大的作用。

三、结束语

化工原理篇4

关键词：信息化背景；化工原理；教学方法

中职化工原理课程的基础性和专业性高，学习难度大，因此不能够一味沿用传统教学方法，而是要加强对信息化手段的运用，提升学生对复杂环境的适应能力。教师必须具备教学创新意识，适应信息化背景，探索化工原理，教学信息化改革的有效策略，从而满足优秀人才的培育要求。

1化工原理课程特点与教学现状

化工原理是把化工单元操作作为主线，与工程实践密切联系的课程，通过这一课程的有效开设能够显著提高学生对化工单元操作基本原理与典型设备基本结构的掌握水平，使得学生可以利用所学知识剖析化工单元操作特性、影响要素、复杂工程问题解决等方面的问题，可以结合实际的工艺要求设计以及合理选取相应的化工设备，建立良好的工程概念，提高分析与解决实际问题的能力，以便在化学工程发展当中发挥专业作用。这门课程包含了诸多极为复杂的化学工程问题，需要在复杂专业的问题当中提炼原理性与内在规律性，然后把这些原理与工程经验应用到工程实践当中。学生通过化工原理课程学习的工程观点方法原理等内容会给学生的后期专业课程学习以及未来的工作生涯带来良好的促进作用。化工原理课程当中，每个单元操作过程是比较独立的，工程概念数量多，零碎化特征明显；课程涉及知识面广，整个工程背景知识体系复杂；半理论半经验的研究方法在化工原理课的全过程贯穿；课程既有理论性又有实践性，因此明显增加了学习难度。过去按部就班的灌输性和填鸭式教学方法，在面对抽象复杂的知识以及晦涩难懂的公式时显得非常苍白无力。在这样的教学模式当中，教师处在绝对主导的地位，学生则是知识技能的被动接受者，教师的专业储备以及个人眼界直接决定与限制了学生的眼界与发展。这样的教学模式不单单绑架了教师，增加了教师的工作量和工作压力，且没有关注学生的个体差异与个性化学习需求，导致学生不能够充分发挥主观能动性，影响到学生创造力与钻研精神的培育，更让不少学生出现了排斥和抵触学习的心理，最终造成学习越来越吃力，甚至有很多学生直接放弃。这样的教学现状呼吁教师改变教学策略，也提醒学生要不断纠正不良学习状态和习惯，以便提高对复杂环境的适应能力，促进学生专业学习能力的发展。

2信息化背景下中职化工原理教学的特点

信息化时代的到来催生了大量新型教学模式，也促使教师不断研究创新型的教育方法，其中依托先进信息技术优化化工原理教学是中职院校高度重视的内容。以信息技术为支撑的化工原理教学显现出不同于以往的特征，主要表现为：一是教学决策科学化。在信息技术的辅助之下，教师能够及时为学生提供动态化的学习数据与有关图表，也便于掌控学生的学习进度情况，剖析学生在学习中存在的实际问题，以便在此基础之上制定出针对性强的教学决策，确保教学内容、难度、进度调整的效果。二是指导方法个性化。教师可利用信息技术手段对于中职学生化工原理的学习需求进行分析，掌握学生的认知水平和学习习惯，并给学生推送个性化的学习资源与学习任务，让学生能够根据自身学习需要自主选择，提高教学指导的针对性，让每个学生都能够找到自身个性化学习与发展的道路。三是交流沟通立体化。信息化背景下的智慧课堂有效拓展了学生学习空间，也让师生与生生之间的互动沟通更加灵活方便，除了可以满足课内沟通之外，还可以进行无障碍的课外交流互动，借助线上与线下相结合的方法，确保互动立体化与全面性。四是资源供给智能化。网络平台上资源众多，这些资源以各种不同的形式存在，可结合学生的实际需求，精准推送满足学生学习需求的资源，帮助教师进行教学资源管理，为学生的智能化学习提供支持。五是教学反馈实时化。以技术为支撑的教学课堂，能够实现对学生综合学习数据的收集与管理，实时动态掌控教学过程与学习过程，并对学生学习任务的完成情况进行跟踪，从而得到更加及时有效的反馈信息，为接下来的教学安排与教育科研带来重要依据。

3信息化背景下中职化工原理教学的改革思路与内容

化工原理课程是兼具理论性和实践性的课程，重点指导学生从过去的纯理论学习，朝着工程学习方向转变。信息技术在教育教学当中的运用表明，把信息技术和传统教学结合起来，体现二者各自的优势，并在优势整合当中高水平完成教学任务。信息技术与教育教学的结合所强调的是以现代教育理念为指导，把信息技术、信息化方法与具体的教学内容、过程整合起来，统一在一个平台上，高水平完成相应的教学任务。这样的新型教育模式，要求落实以人为本的思想，把学生放在中心地位，让信息技术真正应用于教学，并给教学和学生提供服务，在提高学生知识掌握效果的同时激活学生的创造力，培育学生创新精神。把信息技术融入化工原理教学，并借此推动教学改革的重要思路是借助信息化教育技术、网络教学手段、多媒体工具等完成既定教学目标，其根本目的是要对信息技术的功能价值进行有效挖掘，积极落实素质教育，把教师塑造成为课堂教学的组织与引导者，把学生培养成学习主人，让学生能够从被动学习转变为主动化学习，发展学生的探究能力与创新品质，也让学生在这样的实践平台上掌握化工原理的实践应用方法，用以解决化工工程当中的现实问题。当下教育改革的主要内容涉及利用线上平台构建化工原理教学资源库，满足学生的综合学习需要；组织线上答疑讨论等活动，促进师生互动立体化；开发教学辅助系统，优化教学效果，比如建设作业管理与在线测试系统，巩固学生的实践能力。

4信息化背景下中职化工原理教学的实践策略

4.1制作优质微课，优化教学导入

微课在化工原理教学当中的应用，可以助力学生对重难点知识的掌握，也有助于让学生集中注意力，进行核心要点与技巧的学习，确保学生的理论和实践学习质量。在化工原理的课程导入阶段，教师就可以把微课设计和应用作为重要着力点，充分发挥微课导入作用，让学生在学习初期就可以保持良好的学习状态。化学工业当中包括多个不同类别的单元操作，每种操作中都有其对应的基本推动力，如传热过程推动力是有温度差的，精馏分离原理是各组分的挥发度不同。这样的概念是非常抽象的，如果以实验方法呈现出来，则能够提高生动性，于是教师就可以给学生制作实验操作微课，其内容是用四氯化碳萃取碘水当中的碘，让学生通过直观观察的方式加强对液液萃取概念的认识，顺利导入新课内容。

4.2补充生活案例，促进融会贯通

为了在现代化学习活动当中保持学生的好奇心和求知欲，锻炼学生的自主学习能力，必须要让学生认识到自己所学的知识和生活有着密切的关系，鼓励学生在生活当中融会贯通，防止出现机械性理解记忆的情况。把课上学习到的理论知识用到生活中，既能够促进实际问题的解决，又能够让学生在应用当中认清理论价值，有效调动学生的学习热情。在信息化背景下，教师要注意依托网络平台收集以及补充资源，把大量的生活案例引入课堂，强化学生应用意识。例如，在教学空气导热系数小常用于保温这一知识点时，教师就可以引入生活中常见的保温杯这个案例，并要求学生利用网络平台自主收集完整的案例资料，让学生了解到双层杯壁中填充空气能减少热量流失速度起到保温效果。不仅如此，学生还可以查找到双层玻璃能够减少热量流失确保保温效果等类似素材，进一步指导学生用理论指导实践。

4.3创设教学情境，探究内在规律

先进的信息技术在创设情境方面有着非常显著的优势，特别是能够吸引学生的注意力，促使学生在特定的情境当中产生主动探索研究的热情，并让学生通过自主学习建立信心和收获成就感，在课程学习当中形成良性循环。教师应该精心选取情境创设的素材，鼓励学生在情境分析与研究当中自主总结内部规律，提高学生对化工原理知识的吸收掌握水平。例如，在教学伯努利方程时，教师就可以借助网络教育平台给学生推送1912年重大海难事故的相关资料，让学生顺利融入相应的情境当中，并积极了解海难事件始末，分析海难原因，从而借此掌握压强和流速的关系，把握伯努利方程的内在规律。不仅如此，教师还应要鼓励学生结合自己的理解表达自身对伯努利方程的看法与认识，活跃课堂氛围，优化学生的学习进度，确保学生的综合学习质量。

4.4改进教学方法，引领专业学习

为了对学生的专业学习起到引领和支持作用，教师除了要对丰富的信息资源进行利用之外，还必须注重对教学方法进行创新改进，优化课堂教学的组织形式，提高学生对理论和实践方法的掌握效果。一是基于网络平台开展小组合作讨论。网络团队协作的学习方式能够让学生的交流互动，突破时间和空间的限制，也可以让不同的学生在团队合作当中各展所长。比如在教学精馏段操作线方程，不少学生并不能够掌握这个方程，不过也有一些学生善于物料衡算可自主推导出这一方程。于是教师就可以鼓励学生结成学习小组，利用线上沟通和线下互动相结合的方式互帮互助，共同解决实际难题，让学生在良好的团队合作氛围当中提高竞争力。二是重视化工类学科竞赛活动的开展，充分发挥以赛促学的作用。全国化工设计竞赛、化工实验竞赛、互联网+化学反应工程课模设计比赛等都和化工原理课学习有着非常密切的关系，能够让学生在参与竞赛的过程中，加强对课程内容的深入理解，培养学生的创新以及实践意识，让学生通过参与竞赛引领专业学习。三是利用网络平台开展测试测验，尤其是运用在线测试平台考量学生的知识掌握效果；布置线上作业，鼓励学生线上完成和反思归纳。

5结语

现代信息技术的快速发展与广泛应用，推动了职业教育的改革创新，也为中职教育的综合发展带来了支持，更有助于培养适应新时代与新社会的创新型人才。在进一步的化工原理教学研究当中，教师需要加强教育分析，提高专业素质以及信息素养，发现信息技术应用的独特优势和作用，客观分析化工原理课程的特点与教育要求，从而运用新型教学方法，优化教学环境，促进线上与线下教育结合，推动学生综合素质的培养。

参考文献

[1]余海溶，张嫦，冉茂飞.化工原理教学现状与教学方法改革初探讨[J].广州化工，2019，47（2）：129–131.

化工原理篇5

(一)教学内容的方向性设计

教学重新设计的原则既要照顾专业需求也要照顾学校实际情况，在设计内容时要有特色不能照搬其他院校，我校旨在培养现代工程师，毕业的出口面相企业一线技术员，而一些985院校则面相科研领域，所以，在学习其他院校提升自身办学实力的同时也要切忌照抄照搬。以上海交通大学为例，上海交大生物工程专业的毕业生大多面相科学技术研发和生物科学技术的科研领域，所以，在这种方向的指引下，授课内容理论层次较深，在传统化工原理精华的基础上增加了较为深层次的理论细节，比如:萃取内容部分，反胶束萃取和双水相萃取等都有详细的讲解，而我校目前的办学的实际尚不能匹配。我们是要以突出解决工程问题的能力培养为目标，应用现成结论解决设计型或者操作型的实际问题，辅以化工典型设备的讲解，在传统化工原理精华框架范围内，简化理论细节，培养工程素质。

(二)教学内容的细节性设计

我校现行生物工程专业化工原理理论教学教学大纲的制定原则是以64学时为基础，选择传统化工原理主要章节进行制定，没有充分考虑到专业的特殊性。因此，有必要对教学内容的细节进行合理化调整，进一步提高教学质量，增强我校生物工程专业输出人才的综合素质。根据专业需求以及专业本身所授课程，建议对生物工程专业化工原理教学大纲作合理化调整。“流体流动”、“流体输送机械”、“传热”以及“蒸馏”作为最基本的单元操作是很必要的，尤其是“蒸馏”这一单元操作紧贴生物工程专业知识体系的主干，与生物发酵、生物化工、生物制药、食品等方向息息相关，因此无论是简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏还是特殊精馏都是重点要求部分，连续精馏的计算与分析、精馏塔设计的操作原理与现象以及塔设备的分类与计算等内容都非常符合专业要求，考虑到生物工程专业课中讲解“气液传质设备”，因此化工原理课程中可以将该部分简化;而由于“气体吸收”基本不具专业需求性，建议取消该单元操作的讲解;建议引入的单元操作则有“萃取”、“干燥”和“结晶”等内容，这些单元操作与生物工程专业息息相关，该部分内容必能对后续专业教育提供充分其必要的支持。如此一来，我们取消了“气体吸收”，增加了“萃取”、“干燥”和“结晶”，在这一基础上，现行的64学时显然不能完成教学内容，因此，建议增加至80学时分两个学期来完成，这是保证教学效果以及为专业建设提供助力必要前提。

二、理论教学方式的合理运用

(一)理论联系生活实际，将理论浅表化

从专业培养方案的安排上看，在化工原理之前，学生基础的几乎完全是纯理科课程，化工原理是第一门工程技术学科。学习习惯上的各种不适应，使得学生对该门课程产生一些错觉，诸如:“公式过多”、“推理复杂”、“各种指代符号繁杂”等等，总之，化工原理晦涩难懂，学起来实在吃力，进而产生厌学心理，严重偏离了教学的初衷。那么，理论形象化，浅表化则是解决上述问题的一剂良药，利用生活实例导入理论，然后再将理论去靠近工业设备，之后在工业和生活实际之间构建相似性，如此循环，理论不再晦涩难懂，工程教育不再抽象生僻。举例来讲，在讲授“传热”这一单元操作时，暖瓶则是学生天天接触的东西，几乎每位同学都见过瓶胆是什么样子，围绕瓶胆的设计规则对“热传导”、“对流”和“热辐射”三种基本传热方式逐一解释，那么学生就可以利用自己熟知的常识对“传热”这一单元操作产生了熟悉感和亲近感，同时也对该单元操作重要工业应用之一“保热/保冷”形成了一些整体意识，在贴近工程素质教育的时候，学生在理解供热管道外保温层的材料以及结构时自然不会感觉“离自己太远”，同时也会总结出保温采用的一些常规性和一致性的方式方法。再比方说，生活中的暖气片与工业用的换热器，尽管从器型设计上有巨大偏差，但是也不难发现原理上相似的地方，这种差异性和共性上的联系和对比有助于学生对理论的掌握，因此化工原理才不会那么“难学”。

(二)灵活多样的教学手段有助于提高教学质量

不得不承认数字化教学引入的十多年来，的的确确的大幅改善的教学环节存在的一些问题，但是，随着知识量的逐年增长等等一些问题的相继出现，课堂教学效果的提升一定要找到新的出路。灵活多变的教学手段有助于塑就“新鲜有趣”的教学风格，也有利于培养“清新”、“活力”的课堂气氛。首先，必须把“老师的课堂”变成“学生和老师的课堂”，增加学生在课堂上的“戏份”，上课除了听课之余，一定要有足够量的“师生讨论部分”，老师在抛出问题后，供学生分组讨论，然后学生分别总结陈述，老师在依据讨论结果进行总结归纳。这样可以充分调动学生的主观能动性，促使学生的思维跟上授课的节奏，同时还能促进学生的自学意识和习惯的养成。其次，教师授课过程中要善于总结，无论是阶段性总结，还是跨章节的联系性总结都能有助于学生对知识体系的整体性把握。如可以通过伯努利方程进行展开，把“流体流动”和“流体输送机械”两章整合到一起，阐述各节知识点编排顺序的合理性，这样学生在理解知识结构事会比较容易;再比如，通过“牛顿粘性定律”、“傅里叶定律”以及“菲克定律”相似的“长相”，灌输化工原理分析解决问题的一些相似性做法，同样有助于学生自学能力和解决创新性问题能力的培养。当然，教师自身也要刻意培养自身授课风格，让学生喜欢上老师，以爱屋及乌的方式努力培养学生对这门学科的兴趣，这方面的方法方式多种多样，比如新时代的网络语言引进课堂无疑更能攫住90后的心;亦或者课间休息时间讨论一下体育赛事、娱乐八卦这类;当然，作为教师，脑袋里要有足够的励志故事的储备等。这些都能拉近师生距离，增进“教”与“学”之间的情感。

三、结语

化工原理篇6

工程案例教学法是在具有较强工程背景的课程教学中,在学生掌握了有关基础知识的基础上,引入工程实际案例,供教师与学生进行分析和讨论,旨在培养学生的工程观念,提高学生解决实际工程问题的能力,激励学生主动参与教学活动的一种教学方法[1-2]。化工原理属于工程性课程,涉及的工程计算多,设备结构大型化,操作原理复杂以及一些枯燥乏味的概念、理论、公式等,工程性课程教学的主要目的就是培养学生的工程意识,培养他们的工程实践能力[3]。在环境工程专业化工原理理论课教学过程中引入相关环保工程案例和采用工程案例教学法,有助于学生对基本概念、基本理论和基本方法的理解以及工程思维能力和工程观念的培养,提高学生学习积极性和应用单元操作基本理论解决实际工程问题的能力。例如,我们在课堂上利用多媒体技术的优势,以彩色图片或动画的形式展示“三废”处理过程和处理设施,如流体输送设备中的离心泵的结构及工作原理、吸收操作中的填料吸收塔及其操作原理、非均相物系分离中的沉降与过滤设备及其分离原理等。图片和动画展示形象直观,可以初步培养学生的工程意识。

除此之外,我们还积极在授课过程中引入环保工程案例和采用工程案例教学,例如在讲授重力沉降中关于颗粒沉降速度的计算和应用时,先通过简单的理论推导出颗粒的沉降速度公式(简单的公式推导有助于学生理解和应用),然后引申到将颗粒沉降速度公式应用于含尘气体除尘的设备——降尘室参数的设计和对已有降尘室操作条件和除尘性能的确定,加深了学生对于重力沉降理论及其工程价值的认识,使学生能感觉到他们正在学习的知识实用性很强,有学习的价值。另外,我们在一些重要的单元操作理论讲授完毕后,会布置一些工程设计问题作为课后作业。例如,在吸收单元讲授完成后,学生掌握了吸收的基本理论和吸收设备的设计基础,我们布置学生根据吸收的基础理论设计一个处理含硫工业废气的填料吸收塔,同时给予学生一定的提示。学生利用约一周的时间收集和阅读相关文献资料,分析工程案例的主要内容,思考工程中的问题,然后用1~2个学时的时间进行以学生为主体的课堂讨论。在工程案例课堂上,学生自愿上讲台发言,向大家介绍自己的设计思路、方法和结果,然后其余同学对设计的填料吸收塔的优点和不足进行讨论,老师在恰当的时候对学生的讨论方向进行积极引导。最后,对学生在设计工程过程中出现的问题进行逐一点评,归纳总结,肯定工程案例课堂讨论中取得的成绩,同时对学生设计的吸收塔的不足进行补充。通过在授课过程中引入环保工程案例和实施工程案例教学法,学生学习的主动性和工程意识大大增强。

分析单元操作费用,培养学生工程经济观点

“三废”处理是我国环境保护的一项重要政策,同时也是构成工业企业运营成本的重要组成部分,因此“三废”处理的经济核算对工业企业的可持续发展是十分重要的,我们在教学中应注意学生经济观点的培养。下面我们以“吸收塔的设计”教学为例,谈谈培养学生工程经济观点的一些体会。我们知道,填料塔是吸收操作的重要设备,吸收塔的设计计算中需要确定的一个重要条件就是液气比,液气比的选择是一个经济上的优化问题。当吸收塔进出口气体中溶质的含量和进口的吸收剂中溶质的含量已知时,液气比增大,吸收塔出口的吸收剂中溶质的含量将减小,过程的平均推动力相应增大而传质单元数相应减小,操作线远离,吸收推动力增大,吸收速率加快,完成同等分离任务所需的气液接触面积减小,塔高降低,设备费用减少。但是,吸收剂消耗增加,输送吸收剂所需功率增加,并且由于吸收液的数量大而含量低,必使吸收剂的再生费用增加,故操作费用上升。反之,若液气比减小,吸收操作线靠衡线,吸收速率减慢,完成同等分离任务所需的气液接触面积增大,塔高增加,设备费用增加,但吸收剂消耗减少,输送吸收剂所需功率及吸收液再生费用等操作费用下降。根据生产经验,一般情况下取吸收剂用量为最小吸收剂用量的1.15~2.0倍较为适宜[4]。这里1.15~2.0倍最小吸收剂用量是以经济效益来衡量的,即以吸收单位质量的尾气所需的总费用,包括设备费用和操作费用来衡量。

化工原理篇7

关键词 化工原理教学 课程改革 化工专业

中图分类号：G424 文献标识码：A

化工原理课程是化工及其他化学加工过程类专业最重要的一门专业技术基础课，内容涉及化工、制药、轻工、石化等行业几乎所有的化工单元操作过程，化工原理课程以单元操作为内容，以传递过程原理和研究方法为主线，研究各个物理加工过程的基本规律，典型设备的设计方法，过程的操作和调节原理。由于本门课程理论化、抽象化的特点，造成了老师难教，学生难学的现象。如何提高化工原理的授课质量，夯实学生对各个单元操作原理的理解和应用，是每位化工原理授课教师十分关心的问题。随着时代的发展，对该门课程进行调整以适应新时期社会对高校所培养的化工专业人才的要求显得尤为重要。①我校在化工原理的教学过程中一直注重这方面的探讨与实践，现把这些体会整理出来，与大家共同探讨。

1 由点及面，备课充分

我校化工专业目前使用的是张宏丽②等编写的《化工原理》，这本书内容编写规范、整齐，逻辑性强，很适合专科层次教学及学生自学。另外，我们还同时参考了贾绍义③主编的《化工原理及实验》及陈敏恒④主编的《化工原理》，备课时以学校选定教材为主，参考教材为辅，三本教材有机地结合到课堂教学中，由点到面地展开，不但深化了主要内容，同时也拓展了相关知识点。

2 由易到难，引导式教学

化工原理课程的抽象性很强，一些学生常常会对一些现象和原理一头雾水，书中的化工单元操作设备又无法直观地展示在学生面前，这给学生的学习和理解带来了很大的困难。化工原理的学习过程中，一旦一个知识点不理解，对后续知识的学习都会带来一定影响。为了克服这种现象，我们在讲授相关化工设备工作原理及运行的过程中，先引入一些学生都很熟悉的现象，对常见现象的原理理解掌握后，再深入到具有相同或相似原理的化工单元基本操作。如从传热的基本形式到日常使用的暖气片的工作原理，对比理解，使复杂的化工原理一下子变得容易了。由于加入了学生的主动思考，大大提高了学生的学习兴趣。

3 运用多媒体课件辅助教学

传统的黑板式教学过程教师主要利用黑板板书、教学模型、工程图纸等来辅助教学，而采用多媒体教学，教师可以利用电子课件、实物图片、实况录像、仿真动画等多媒体信息来辅助教学。多媒体技术在化工原理教学中把传统教学中的抽象阐述转化为立体、形象、逼真的随堂演示，不仅可以在课堂上给学生强烈的实物感，而且大大丰富了教学内容、增加了授课信息量、增强了学生对知识的理解力。如在精馏单元操作中，教师不仅可以利用多媒体图片向学生展示实际生产中的塔设备，还可以利用flas对精馏原理、塔板上的气液接触情况，塔操作时的液泛、液漏等现象进行模拟演示。在动画演示的同时，教师注意与学生的互动性，不失时机地对涉及的内容进行讲解，既生动又形象，必然取得事半功倍的效果。

4 由浅到深，通过习题加深理解

化工原理课程与工程实际紧密相关，涉及到生产操作中的计算及管路设计等问题。在讲课中，不但要结合例题讲解公式、定理，还要在课堂上留出时间做课后相关习题，以此达到随堂消化的目的。学生通过不断地练习、巩固知识，逐渐养成踏实、认真的学习态度，严密的分析能力，同时，也树立了严谨、负责的工程意识。

5 增加设计性实验和动手实践环节

为了进一步理解化工原理中的经典实验以及结论，我们结合演示实验模型，如雷诺实验、流体阻力的观察等等，让学生自己动手操作。化工原理是一门工科课程，具有很强的实践性，如果拘泥于课堂教学及演示实验，很难达到学生会用的目的。对此，我们结合教学重点与难点，安排相关的综合实验及仿真设计实训，使学生对离心泵、换热器、精馏塔等的结构、工作原理、使用方法等都有了深刻的理解和认识，认识了各种显示仪表，掌握了各种阀门及调节器的使用方法，通过在电脑屏幕上的演示，学生在课堂所学的理论知识得到了较好的应用，为理论课的学习打下良好的基础。学生可以自己也可以多人一起讨论，设计方法和流程，并动手实验验证，加深理解，运用实验及仿真实训的实验教学方法，既锻炼了学生的动手实践能力，又培养了他们对实际问题的分析能力，进一步帮助他们掌握相关知识，效果很不错。

6 与学生、用人单位双向沟通，不断调整授课方法

我校的人才培养目标是立足社会、服务社会、回报社会。在不断加强学生学习能力，建立学生学习与教师教学的互动反馈机制的同时，积极与当地企业接洽，调整授课内容，力求教学结合实际，结合具体实践，真正做到人尽其才，学生满意，企业满意。

我校位于河北省南部，西邻太行，煤质资源丰富。周边地区有一大批煤焦油加工、焦化、钢铁企业。随着企业规模的不断扩大，对我校化工专业学生的需求量也不断增加。化工原理教学的实践与改革，采用灵活多样的教学方法，紧密结合实际，既可以提高学生的主动分析能力和实践动手能力，又有利于培养学生的创新能力和严谨的工程素养，使学生对所从事的化工行业有较强的环境适应能力、技术改造能力和科技攻关能力。

注释

① 陈蔚，陈丹云，毛立群.《化工原理》教学的探讨与实践[J].广东化工，2009.36（5）：209-211.

② 张宏丽，周长丽，闫志谦.化工原理[M].北京：化学工业出版社，2009.

化工原理篇8

关键词：科研；教学；化工原理；教学质量

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0151-03

教学与科研是高等教育的两大核心内容，早在19世纪初，教育家威廉・冯・洪堡就提出“教学与科研统一”的大学理念，从而赋予大学新的职责，使得大学肩负起传播科学和发展科学的双重职能[1]。从总体上说，教学是培养社会所需人才的重要手段，科研则是在一定领域内促进人才成长的摇篮，两者相辅相成，互相依赖，相互促进，共同发展。高水平大学不仅体现在高水平的科研成果上，而且体现在高水平的本科教学中[2]。将科学研究融入教学过程，以科研促进教学，提高本科专业教学质量是培养社会所需人才的一个重要途径[3，4]。化工原理课程是化工类及其相关专业本科生学习的一门重要技术基础课，本课程涉及的各种单元操作来自化工生产实践，又面向化工生产实践，具有显著的工程性。它是运用数学、物理、化学等基础知识，研究实际化工物理过程中的客观规律的学科，本课程担负着承前启后、由理及工的桥梁作用。熟练掌握化工原理课程涉及内容，对学生后续各专业课程的顺利学习和加强学生的工程素质发挥着非常重要的作用[5]。因此，如何培养学生的工程观念，使学生快速接受工程学科的学习方法，激发学生学习化工原理的兴趣，提高化工原理教学质量，这是每位讲授这门课程的教师必须思考的问题。根据我们课题组多年从事化工原理课程的教学体会，本文阐述了以科研促进教学，提高化工原理教学质量的重要作用和做法。

一、科研与教学的关系

1.科研可以提高教师的教学水平。教师教学水平的提高是保证教学质量的基础，因为教师直接面向学生，是知识的直接转播者，更是学生行为的影响者，只有好的师资力量才能提高教学质量[6]。一个优秀的教师应该有着渊博的理论知识和丰富的工程实践经验，这一点对于工程学科的教师来说尤为重要。教师通过查阅大量文献资料，能够了解本学科最新的知识和发展动向，可以不断更新专业知识结构，从而拓宽教师的教学内容，提高自身的业务水平。通过科研，教师能够进一步强化自己的创新意识，不断提高自己的科学思维能力和分析问题的方法。对于工科教师，教师可以把科研活动与工厂企业合作，为企业解决实际存在的问题，进一步强化教师的工程意识和工程实践能力。教师具有一定的科研积累后，才能在教学过程中把“创新意识”和“工程观念”潜移默化地传递给学生，教师把理论知识和身边的实际工程有机结合起来，用风趣的语言讲授教学内容，不断激发学生的学习兴趣和创新意识，才能有效地提高教学质量。

2.科研可以充实教学内容，改进教学方法。工程类课程大多内容繁杂，难度较多，有基本的概念描述，也有枯燥的公式演绎，更有实践经验公式的选择等问题。要提高工程学科的教学质量，科研活动无疑就是一个最好的手段，因为科研本身就是一个不断探索、不断修正、不断分析和完善的过程，也是科研者对事物了解不断深入和认知的过程。如果没有老师对工程过程亲身实践的体会和理解，就很难达到一定的深度和广度，也不容易从中提炼出自己独到的见解，就容易变成教师简单照本宣科的教学模式，这种教学注定是不能引起学生的兴趣的。通过相关的科研实践，教师对教材有更深入的理解，能更准确地把握教学内容，做到深入浅出地教学。教师也能把自己在科研中遇到的问题在教学过程中让学生分析讨论来尝试着解决，使教学成为学习和科研的保证。教学中发现的疑难问题，也可以成为教师进行科学研究的课题。通过科研实践，老师的教学内容得到及时的补充和更新，老师把自己的科研思维转化为教学新方法，学生能够获得本学科前沿的新知识。这种教学模式让整个教学过程能够做到教学中有科研，科研中有教学，教学中有思考，科研中有答案，很容易提高学生的学习兴趣，使学生的学习模式由被动性向探索性和自主性转变，在教学中培养学生发现问题和分析问题的能力。

3.科研可以提高学生的学习兴趣和创新能力。本科教育的目标是培养学生“不仅要掌握扎实的基础知识，还要具有学习新知识的能力，创新能力和实践能力[7]。”这些目标的实现仅靠课堂上教师采取“灌输式”的教学方法难以完成。年轻学生最大的特点是好奇心强，求知欲旺盛，对于书本上抽象的理论论述往往缺乏兴趣。科研使教师的知识得到更新，本科教学内容得到充实，抽象的理论就可能变成一个个鲜活的工程实例出现在学生的眼前。凭借抽象的工程原理解决实际的工程问题，这会给学生留下很深的影响，对所学的理论就很容易吸收和消化。教师在科研过程中形成的独特的科研创新思维，分析解决问题的方法都会通过教学过程有形无形地传递给学生，从而使学生也具有了科研素质。同时，经过科研积累后，教师身上具有的热爱科学的态度和对科学问题积极求真的精神，也会在教学过程中反射到学生的身上，激发学生对科学的热爱和对科研者的敬意，提高学生对本课程的极大兴趣。多年教学实践证明，科研能力强的教师，教学水平相应的也比较好，在学生中间的认可度普遍也较高。

二、以科研促教学提高化工原理教学质量的措施

1.教师重视科研，将科研成果引入教学。化工原理课程具有很强的工程性，所涉及的许多设备会随着行业的发展而不断地更新，是和本学科最新研究动态密切相关的一门课程。根据化工原理课程特点，培养学生的工程观念和创新能力是化工原理教学承担的一个主要任务。因此，理论和具体实践结合将是提高化工原理教学质量的一个关键手段。教师是知识的转播者，也是科研的主导者，在理论教学过程中，教师必须加大学科理论和最新实践相结合的力度，引导学生学会跟踪学科前沿，树立和强化工程观念。大部分教师都有科研任务，这也是教师获得最新知识的最佳途径，授课老师可以把自己的最新科研内容与课程有关内容结合起来，通过实际案例进行教学来启发引导学生。如果学生在课堂中充分感受到所学知识有很大的用武之地，就会表现出更高的学习热情，收到意想不到的学习效果。例如，在研究“海泡石黏土处理有机废水的研究”项目里，我们以海泡石为吸附剂吸附有机废水中的有机物。海泡石具有良好的吸附性能，但海泡石颗粒极细，过滤较困难，使得再生成为一个新问题。经过努力，课题组通过加入硫酸钙晶须作助滤剂，使吸附剂容易过滤和再生，从而实现了吸附剂的循环使用，这个过程包括助滤剂选择、絮凝沉降、脱色沉降、废渣过滤等问题。合成氨生产工艺是化工类学生极其熟悉的一个工艺过程，在传热单元操作学习时，我们结合教师在研的项目和淮化集团的生产工艺过程，通过对工艺流程中换热器所在工艺位置的确定，让学生更深地了解传热单元操作在化工生产中的重要性，合成氨工艺流程中换热器是如何选型和设计的，整个工艺过程中为降低能耗而采取的进行热量回收利用的方法。把教师的科研融入教学，使枯燥的单元操作原理变成了一个个生动的实际问题，学生在解决问题的同时，学会了分析问题的思维方法，对化工原理课程产生了浓厚的兴趣，使得学生从“要我学”变成了“我要学”，极大提高了化工原理课堂的教学质量。

2.实行导师制，让学生参与教师的科研项目。爱因斯坦曾经说过：“兴趣是最好的老师，兴趣永远胜过责任感。”为了让学生能切身感受到科研的无穷魅力，提高学生学习和科研的积极性，学校让本科生参与到老师的科研项目中，这对提高教学质量和学生的科研创新能力都有很大的帮助。本科生导师制，已经在许多高校实施，并且显现出许多的优势，作为化工专业的学生深入到老师的科研活动中来就显得尤为重要。化工老师所承担的研究项目基本都能涉及到化工原理课程中的各种单元操作。学生利用课余时间，可以在导师的指导下参与完成部分或一个科研项目，这期间老师应该把项目中涉及的化工原理单元操作作为重点，有意识地引导学生进行实践、分析和总结，通过学生的亲自动手，把课程教学中较为抽象的理论变成易于理解和直观的实际过程，加深学生对所学概念和原理的掌握。同时，学生在科研过程中，也会遇到一些实际问题，通过查阅相关资料进行分析总结，制定合理的实施方案，进行多次反复的实际操作，最终解决所遇到的问题，甚至在解决老问题之后又有新的问题出现，再进行新的方案设计。通过这些步骤的训练，学生会对所学书本知识从实践上又有更深层的体会和理解，进一步加深对课程理论精髓的认识，从而提高对化工原理课程的兴趣。目前，我校应用化学专业已实行了科研实践周活动，让学生在科研实践周内熟悉所学课程的实际应用。学校还根据我校煤化工的特点，以讲座形式聘请知名人士做客座教授为学生授课，列举典型生产过程进行讲解和分析。实践证明，导师制的实施使学生在学习过程中具有很强的针对性，对提高化工原理教学质量起到了很大的辅助作用。

3.整合化工原理实验，培养学生工程观念和综合能力。实验环节是进行科研活动最好的途径之一，学生通过动手实验可以树立工程观念，了解工程问题，从而激发学习化工原理课程的兴趣，这是提高化工原理课程教学质量的一个有效手段，教师应该在这方面多下功夫。由于化工原理实验装置费用一般都较高，部分学校存在实验设备套数有限，学生动手机会少等问题，弱化了实验课的重要性。如果能对化工原理实验室中现有的各个实验进行全面整合，形成对于某一问题的综合性实验，则能达到事半功倍的良好效果。例如，在讲述流体流动机械关于离心泵章节中，要求学生掌握离心泵的工作原理、气缚现象和灌泵、气蚀现象和允许安装高度、离心泵的启动和流量调节等一系列问题。而实验室对这问题的讨论所对应的实验只有“离心泵特性曲线的测定”，单靠这一个实验远不能让学生深刻地领会这些概念。由于其他实验中也都有涉及到离心泵的应用，为此，我们在实验中把“流体阻力的测定”、“机械能转化的演示实验”和“离心泵特性曲线的测定”三个实验整合起来，加深学生对离心泵特性的理解。做实验前我们让学生先自行观察，找出各泵的安装位置，让同学们分析各泵为什么安装位置不同及安装高度如何确定。通过几个实验的对比，学生更清楚地认识到防止“气缚”现象才是灌泵的真正原因。通过这三个实验的整合，学生很快掌握了课堂上讲授的关于离心泵章节的内容，而且记忆深刻。在讲授传热章节时，为了让学生掌握不同类型的传热效果，我们实验室引进了两组传热实验装置，一组是有相变的“水蒸气―空气给热系数的测定”，一组是无相变的“冷―热空气给热系数的测定”。通过水蒸汽―空气这组实验，学生知道冷凝水在管道存在的原因和危害，实验过程要及时排除冷凝水管道里的冷凝水的重要性。通过实验操作弄清楚冷凝给热系数对总传热系数的影响可以忽略，在有相变传热实验里并、逆流对传热效果没有影响的原因。而在冷―热空气这组实验中，我们要求学生重点掌握总传热系数与冷热流体给热系数的关系，逆流和并流换热对传热效果的影响，以及实验过程中逆流和并流热换操作切换时应注意的事项。通过对两组实验的比较，学生很快对这两类传热问题有了正确的认识，对课程中涉及到的复杂繁多的给热系数经验公式的选择有了清晰的思路。通过对实验室现有实验的整合，不仅提高了化工原理理论教学，更能提高学生综合实验的能力，而且对学生树立事实求实、正确的科研观有很大的帮助。

4.科研引入课程设计，重视化工原理课程设计教学环节。化工原理课程设计是学生综合应用化工原理所学知识去完成一项设计任务的实践性训练，通过课程设计环节，学生可以学会如何运用化工单元操作的基本原理、基本规律及常用设备的知识去解决工程上的实际问题，培养学生正确树立工程观念和严谨的科学作风。目前，市面上有很多关于化工原理课程设计的参考书可以参考，有些学生就把它看成是一个简单的综合性大作业，不是很重视。针对这一现象，除部分传统的保留设计题目外，我们尝试着课程设计从教师的科研课题中选择确定。目前有部分设计题目来源于教师正在承担的纵向和横向科研项目中的其中一部分，如：“PVC厂废酸回收技术”、“生物质液化油分馏技术的研究”、“硫铵石灰石法烟气脱硫”及“氨法脱硫联产硫酸钙晶须的研究”等项目。我们把这些项目中涉及的相关换热器、精馏塔、干燥器、吸收塔及泵等部分内容作为学生化工原理设计课题，学生需要首先了解整个科研项目内容，根据项目内容选择所需设计的设备的大致类型，然后根据科研过程选择设计所需的有关参数和数据。比如在精馏塔的设计课题中，是应该选择板式塔还是填料塔，在板式塔设计中是用筛板塔还是浮阀塔，在换热器的设计中是用套管换热器还是列管换热器，都需要学生根据具体科研项目来确定。通过这样一个训练过程，学生能够进一步把所学理论和工程实践结合起来，在真实的课题研究中得到锻炼。许多同学在后面的研究生入学考试中，化工原理科目都能得到较好的成绩。

化工原理是一门工程性很强的课程，让学生在短时间内很快掌握并灵活运用并非易事。采用科研与教学相结合的方式，选择形式多样且适合化工原理课程教学的方法，以科研促进教学，以教学带动科研，教学科研共同发展，这些举措极大激发了学生学习化工原理课程的兴趣和创新能力，提高了我校化工原理理论教学质量。这种教学形式在化工原理教学活动中初步尝试并且取得了一定的效果，今后我们将进一步深化以科研促教学，提高化工原理课程教学质量改革的探索，为国家培养更多合格的有创新能力的化学工程人才。

参考文献：

[1]刘宝存.洪堡大学理念述评[J].清华大学教育研究，2002，（1）：63-69.

[2]王慧琴.坚持科研与教学相结合，努力提高本科生教学质量[J].西安建筑科技大学学报（社会科学版），2006，25（2）：79-82.

[3]赵玲，许志美，曹发海，等.科研提高教学品质[J].化工高等教育，2008，（4）：48-50.

[4]郭英德.教学与科研的双向互动[J].中国大学教育，2011，（11）：58-62.

[5]谭天恩，窦梅.化工原理[M].第四版.北京：化学工业出版社，2013：1-2.

化工原理篇9

药物制剂的学生先前较多接触药理学、生物化学和生理学等医药专业理论知识，所以药物制剂专业学生经常提出以下问题:学习化工原理的目的和用途是什么?化工原理与专业的联系是什么?因此，在讲授化工原理课程之前，首先要解答好学生心中的疑问。为了提高学生学习化工原理的积极性，我们在第一堂绪论课中讲述化工原理的诞生和发展历史，阐述化工原理是一门过程工程课程，主要涉及物理过程;在一个现代化工企业中，生产装置主要是由管路和设备组成，化学反应的部分所占比例很小，绝大部分的设备都用于物质提取、分离和纯化等物理过程;这些物理过程的效率高低、工艺优劣和产品稳定性是影响企业生产成本的重要因素。化工原理中不同的单元操作经常让毫无工程概念的学生觉得比较抽象，内容枯燥，不容易理解。因此，教学过程中应尽量将生活中的实例与单元操作原理相类比进行讲解，激发学生兴趣，促使其积极思考问题。例如，在讲述边界层分离时，教师可以假设情景，在流动河水中有一块圆形石头，石头的前后压力是否相同?为什么我们遗失在河中的物品会紧紧贴附在石头后面，而不会被河水带走?通过这一问题引出边界层分离是边界层脱离物面并在物面附近出现回流的现象，并启发学生思考边界层分离的优缺点及其应用。通过将生活实例引入课堂教学，引导学生应用化工原理的基本理论解决生活实际问题，激发学生学习化工原理的积极性。

2采用现代化教学手段，丰富课堂内容

学生没有涉及工程领域，对各种化工设备缺乏感性认识，很难理解其工作原理和结构。教师阐述化工设备和工程过程时，很难清晰直观的表达。在缺乏相应的结构模型条件下，合理地将多媒体技术运用到教学中，用视频、录像和动画演示的方法，帮助学生理解掌握相应设备的原理、结构和特点。例如，在流体机械单元中，利用Flas模拟往复泵的工作原理和状态;在蒸馏和吸收塔设备部分中，利用录像或者照片直观地演示精馏塔塔板上的气液接触状况，塔板上的液泛、漏液等现象。这样，学生在课堂上就能产生亲临现场的感觉，弥补其在工程方面基础薄弱的缺点。多媒体辅助教学具有表现形式丰富、交互式学习环境良好和信息量大等特点。

通过图片、动画和录像等将其转化为立体、形象、逼真的随堂演示，既直观鲜明，又便于讲解，使学生既掌握理论知识，又增强感性认识，充分调动学生的学习兴趣。化工原理的基本理论在实际生产、科研和生活中应用非常广泛。如果能在工业生产和科研中找到相应的实例，不仅能激发学生的学习兴趣，而且还可以提高学生的主动性与创造性。比如，从槐花米中提取芦丁的实验中引入单元操作的概念。我们讲课时结合整个工艺过程就可以引入单元操作以及传热、过滤和干燥这几个单元操作的理论知识，使学生了解由原料到成品需要若干过程，包括化学变化和物理变化，而单元操作就是物理变化过程。这样学生就可以很容易地将化工原理的理论知识和他们熟悉的本专业知识联系起来，理解更加准确。另一方面，化工原理中的许多知识点都和我们的生产实际密切相关。例如，在讲述传热这一章时，结合实际药物制剂中利用热传导的例子提高学生的兴趣。通过对这些问题的讨论，使学生加深对基本原理的认识，活跃了课堂气氛，提高了学生的注意力和学习效率。

3树立工程观念，培养工程意识

化工原理是一门工程性很强的课程，理论教学中应逐步强化学生的工程观点。在典型实例的分析中注重归纳重要的工程结论，培养学生综合分析与正确解决实际工程问题的能力。在化工原理的理论教学中，应结合不同的操作单元，系统地阐述和分析解决工程实际问题的一些基本方法，如因次分析法、数学模型法、过程分解法等，给学生以方法论的启迪和引导。在以往的高等数学、有机化学等课程教学中，通常使用相对较严谨和逻辑推理的思维方式对问题进行分析;而化工原理要求学生具备合理简化的思维能力，只有这样才能在错综复杂的问题中，找到有效的解决途径。例如:在讲解对流传热系数的计算时，由于对流传热过程中影响对流传热系数的因素很多，不能由严格的理论推导得到具体的表达式，可对影响对流传热系数的各因素进行量纲分析，将影响对流传热系数的变量组成无量纲的数群，再通过实验确定不同条件下各数群之间的关系，减少参变量的个数，降低研究实际工程问题的实验工作量，并且，由于无单位，因而所得结论更具有普遍性。同时要强调应用工程理论处理实际问题时，一定要明确工程理论的应用条件。

化工原理篇10

关键词：化工原理实验；化学工业；工程思维；教学改革

伴随着21世纪工业化的进程，化工类企业的数量也逐渐增多，这样就更好为化工类专业毕业生的就业提供了更多更好的平台。《化工原理》是一门化工类专业综合性的课程，涉及到的实验原理也是极为丰富，化学工业的发展离不开实验的研究，实验在工程领域具有举足轻重的作用，为了适应化学工业的发展，学生不仅要在实验中掌握基本简单的操作，更要学习设备的原理。为了培养知识广且具有科研创新能力的化学专业人才，化工原理实验课程体系和教学方法及教学内容需得到适应工业发展的同步创新.而对于工科职业院校来说，形势较更为紧迫。改革创新后的课程体系应适应学生的学习与掌握，具有开放性和包容性，这对于实验课程的改革是一个不小的“任务”。只有做到这些，化工原理实验的学习才能不局限与培养学生的操作技能，更可以提高学生创新科研能力，拓宽学生的知识结构，从而有利于化工专业学生的就业，促进化学工业的发展。以下总结在化工原理实验教学中的一些经验，对这一课程教学问题进行一些简单的探讨。

一、化工原理实验现有教学问题

1.1学生积极性不高。

部分学生认为学习化工原理实验仅仅满足生产中的一些简单操作技能，不必要更深层次去了解实验的设备和实验原理；化工原理实验的教学内容均为配合理论教学的单元操作来进行实验，大大限制在满足课堂教学、了解单元操作原理、熟悉操作技术等方面，学生学习的积极性不但不能得到提高而且偏离了实验所要培养复合型人才的目标。

1.2教学方法、内容相对滞后。

基本上所有的化工专业各门课程的实验教学方法如出一辙，采用一直以往的实验教学模式，即教师在实验室中先将需要进行实验的设备和相关仪器摆放整齐，学生不加思考地进入实验室后，将从未进行过本次实验且未见过实验设备的情况下写下预习报告上交，再接着学生按照教师在黑板上书写好的实验步骤和方法进行实验，很明显，在整个实验过程中，学生该想的要做的，大部分已经被教师给“扼杀”了，只能被动地接受，这样下来，学生连最基本的操作技能都无法掌握，更谈不上要培养科研和创新的能力了，很大程度上束缚了学生对新事物新知识解读和吸收的能力。

二、化工原理实验教学改革的思路

2.1改变按部就班的传统教学模式，明确培养目标 。

化工原理实验属于工科化学工程领域的实验，而工程涉及的都是实际生产的情况，因生产中往往出现的问题都是复杂多样的，需要有清晰的工程观点才能迎刃而解，所以在培养目标上与其他基础化学课程有很大不同，着重于培养学生在实际生产中的工程思维、创新和改造的能力及深刻的安全观点和经济观点，是其他课程实验所不及的，所以在教学过程中要明确学生的培养目标，切切实实地训练学生在实际生产操作时解决方方面面问题的能力。所以，在教学方法上要及时创新，例如，教师在实验课开始时，应以学生为主体，利用现有的先进的多媒体投影，先联系现有的实验设备和实际生产中对应的设备对学生进行图例讲解，用让学生对工业生产的设备有了感性的认识后再安排学生进行实验，开拓了学生视野，学生通过相互讨论来完成实验，实验结束后让每位学生写下总结要点、经验，在理论课堂上再进行一轮讨论，相互分享所学，相互促进，完成化工原理实验课培养人才的目标。

2.2改进化工原理实验装置。

化工原理实验原有的都是实体设备，实验设备占地面积大，每个单元操作实验往往仅配套1―3套实验装置，实验室面积很有限，每次只能安排1―3组学生进行实验，若要安排完全部学生都完成实验，就明显增大了实验的周期性，也无法保证集体讨论的效果，实验的效果很显然不够直观和充分。如果引进dcs（集散控制系统）仿真软件，教师在实验教学过程中定能收到事半功倍的效果，这样一名学生就可面对一台计算机进行实验操作，这样就大大缩短了实验周期，同时可以解决试验装置占地大的问题，同时可以让更多的学生参与到实验中来，学生在试验中能更加直观更加清晰地感受生产工艺的设备，更有效率地完成实验，理解并掌握在课堂理论学习中得到知识，增强学生联系实际的能力，大大提高了学生实验课上学习的主动性和学习兴趣，收到立竿见影的效果。 引进新设备，学生理解、分析、解决问题的能力得到了释放，开拓了学生在理论联系实际的思维，培养了学生的学习兴趣，也拓宽了知识视野。

2.3拓宽化工原理实验内容，注重工程观点的培养。

化工原理实验内容不能再由教师去主导，这样会严重削弱学生的积极性，学生工程观点的培养是对化工过程工艺体系的培养，要豪不放松地对学生进行严格要求。教师课堂教学讲解并开展课堂实验过程演示，演示不能过于具体，学生到达实验室后凭借回忆―分析―判断自行设计实验步骤，设计实验步骤是为了提高学生对实验把控的综合能力；实验过程中培养学生自行贯穿整个实验内容，独立建立实验流程，实验步骤如果错误，有时会严重影响和干扰实验过程，最终影响实验结果，学生在分析实验步骤利弊后，再去施行先做什么后做什么，这样，充分调动学生学习的积极性，学生思考能力、创新能力以及解决实验问题的能力培养就显而易见了。

三、化工原理实验应加大实验投资和实验管理

为了适应职业院校发展及学生就业的工作适应性，化工原理实验设施的不断完善是关键因素，这关系到本门实验能否实现持续教学成功。学生思考、创新、联系实际、科研的保障都依赖于实验室，因此实验室的建设应放置到更高的发展战略地位，且应努力建设成一个学生展示实验成果的平台，这样的平台使得学生能更好地发挥创造力，在竞争中增加学习动力，学生在大胆实践、团队合作、分享成果的过程中各方面的能力都得到了发挥和锻炼，因此，实验室的持续打造也是打造学生持续进步保证。持续的投资不是要一步到位，即使实验室的投资不大，获得设备的资源也很有限，只要科学管理，优化资源配置，也能收到理想的效果。

总而言之，化工原理实验室的教育设施不能停留在“不变”的局限中，应尽力完善，设施投入与管理体系的完善要做到同步，使得实验室建设做到投入少，效益大的效果。

总而言之，化工原理实验室存在问题将随着课程发展体系的需要、实验室设施更新需要、科研发展的需要而不断出现，这些问题都等待着教育者去研究和解决，我们将继续深入地研究，努力为学生学习创早更优越的条件。

参考文献：

[1] 姚玉英,黄凤廉,陈常贵,等.化工原理[ M] .天津:天津大学出版社, 1999.

[2] 赵小军, 等. 化工基础实验课改革的思考与实践[J]. 大学化学, 2001, （5）.