化工原理教学体会与思考（精选8篇）
睢宁县中等专业学校艺术1部 徐大鹏
摘 要：在化工原理的教学中，注重研究内容，强调理论联系实际，善于运用教学方法，发挥各教学手段的积极作用，有利于学生将所学的知识点和知识片断形成知识链条，从而提高学生的学习积极性，改善学生理论学习的效果。关键词：化工原理 理论教学 体会思考
化工原理是化工类专业的主干课之一，是一门以典型的单元操作为主要内容，以传递过程和研究方法论为主线的工程技术基础课。其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、基本设备形式及其操作、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。该课程除理论教学外，实验、实习等实践环节也是该课程的重要组成部分。两者并重，才能取得良好的教学效果。但对学生而言，化工原理内容抽象，概念众多，公式繁杂，学起来难度较大，怎样让学生理解、掌握该课程是一个值得探讨的问题。为此我们在化工原理课程中进行了一系列教学改革的尝试，这里仅介绍教改过程中理论教学的体会与思考。
一、注重把握单元操作的内在联系
化工原理以“三传”为主线，课程内容主要包括流体输送、传热、吸收、精馏、干燥等。在讲授化工原理时，我启发学生，单元操作是化工生产过程中共有的操作，不同工艺过程中的同一单元操作，具有共同的基本原理和通用的典型设备。但是，不同工艺过程又各有特点。例如酒精的提纯与石油工业中烃类的分离，都是通过精馏这一单元操作实现的，它们遵循同样的传质原理，并都采用精馏塔，然而所用精馏塔及操作条件有很大不同。这样有利于学生建立起单元操作的基本概念。
化工原理虽然不是将某个化工生产过程作为整体来研究，但它绝不是大量知识的简单堆砌，而是有着密切的内在联系和很强的科学性和系统性。能量衡算、物料衡算、过程速率等概念贯穿于课程始终。如在流体流动单元操作中，通过对某一体系的能量衡算导出描述流体流动规律的柏努利方程。传热、蒸发及干燥等单元操作中，通过热量衡算计算冷热流体流量、热空气消耗量等。而流体流动中的连续性方程、吸收的操作线方程及精馏段和提馏段的操作线方程均由物料衡算导出。在吸收、精馏和干燥等单元操作中物料衡算、热量衡算和相平衡是描述过程的基本方法。过滤、传热、吸收等单元操作均涉及过程速率的概念，即过程速率等于推动力除以阻力。这样，过程强化即提高过程速率，不外乎从提高过程推动力和减小过程阻力两个方面来考虑。掌握有利于对知识点和知识片断的融合，形成知识链条。在教学中把各单元间内在的联系弄清，对相似的公式比较、讨论，有利于学生深刻理解所学内容，灵活运用所学知识。
二、习题课是理论教学的一个重要环节
化工原理课程与化工生产实际联系紧密，如何将各单元操作的基本原理应用于各种工业过程，是该课程的一项重要任务。因此，在理论教学中习题课显得尤为重要，上好习题课，既是对教师教学方法、教学艺术的检验，也是对教师理论联系实际水平的考验，同时也是学生理论联系实际的一个重要途径。我认为，习题课应达到引导学生进行总结和提高的目的。所以，首先从选题上应注重题目的思想性和真实性。我们上习题课或让学生做习题，如果选择的题目只单纯地考虑帮助学生掌握某个公式和培养学生的计算能力，必然会使学生拿到题目就机械地套公式，只要答案对了就算完成任务，毫无乐趣和成就感，且容易造成互相抄袭的现象，起不到促进对基本概念、重要观点的理解和吸收的作用。一次好的习题课，选题是关键。实践证明选题应该本着有近及远、由浅入深、因材施教的原则。其次，习题课也需注重授课方式，习题课应该是教师与学生的互动过程，且应以学生为主体，教师的作用是引导、解疑。经过不断的尝试，我认为课前给出题目是较好的做法。这样学生和老师会一样精心地准备习题课，在课前试做过程中学生可以复习相关的公式和知识点，且可留给学习程度不同的学生充分的时间，树立他们的自信心。最后重要的一环是总结，恰当的总结可起到画龙点睛的作用。总结不能是习题课内容的机械复述，应是引导学生对习题课内容进行整理归纳，使之条理化，系统化，使知识点之间的关系更为清晰的过程。
三、理论联系实际，激发学生的学习兴趣
常言道：兴趣乃智力之母。兴趣是形成好奇心的基础，是一切创新动力的重要源泉，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的首要任务，而理论联系实际是激发学生学习兴趣的源泉。在化工原理教学中，适当的将授课内容与实际相结合，可以起到事半功倍的效果。例如在讲简单管路、分支管路及汇合管路时，为了说明管路阻力对流体在管内流动的影响，可以引入城市供水的具体问题，提问学生如果你的邻居一用水就使得你的用水量受到较大的影响，这是怎么回事？应该怎么解决这个问题？这时学生的注意力很快集中，对上课的内容也产生了兴趣。又如在讲翅片式换热器联想到暖气片，并提及室内供暖暖气片的设计问题；讲蒸馏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。
四、应用现代化的教学手段，丰富课堂内容
充分、恰当使用现代教学手段，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、动画库、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的形式清晰形象地展现在学生面前，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。
在化工原理的教学中，注重研究内容，强调理论联系实际，善于运用教学方法，发挥各教学手段的积极作用，有利于学生将所学的知识点和知识片断形成知识链条，从而提高学生的学习积极性，改善学生理论学习的效果。参考文献：
[1]姚玉英，等．化工原理．天津：天津大学出版社，1999．
关键词：应用型本科,化工原理实验,教学改革
《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核心课程,化工原理实验教学是化工原理课程的重要组成部分,和课堂理论教学相比,它具有直观性、启发性、探索性、综合性的特点,在学生动手能力和综合能力的培养等方面有其独特的作用,是一般课堂教学无法取代的。由于化工原理课程有着较强的理论性和实践性,而学生恰恰又缺乏这种实践性,对化工设备及单元操作的调节感性认识不足,同时在高校课程体系改革中课时压缩的大环境下,如何提高化工原理实验教学效果成为大家急需关注和探讨的问题。
1 化工原理实验教学中存在的问题
1. 1 学生重理论、轻实践,缺乏实验重要性的认识
中国高校在实验教学理念上的一种倾向重理论,轻实验。美籍华人物理诺贝尔奖获得者丁肇中教授在中国某大学演讲时曾指出: 中国人长期受孔孟之道的影响“劳心者治人,劳力者治于人”的观点影响。只讲学习理论,没有讲过学习实验,说明实验教学始终处于从属地位。
目前,我校的化工原理课程包括理论教学( 64学时) 、实验教学( 21学时) 两部分。教学活动主要集中在理论教学当中。虽然化工原理实验已经单独设课,但实验课的教学仍有理论课程老师担当,在实验开始前依靠理论课上的实验原理讲解实验,考核方法也没有作相应的调整,所以在本质上并没有实现单独设课的作用。
1. 2 教学内容及教学方法更新不足
随着现代社会信息技术的快速发展,现有的很多实验教学内容及教学设备已经不能适应相应的社会发展要求、不能和实际工程相对接。化工相关领域的新知识和新技术不能及时同步跟进,影响了实验教学的质量,使得学生毕业进入工作岗位后往往需要重新进行相关的学习才能满足工作的需要。目前我校的化工原理实验主要包括雷诺实验、流体流动阻力测定、离心泵特性曲线测定、换热器性能测定、填料塔吸收实验、精馏实验等,这些实验大部分都为演示性或验证性实验。在教学方法上,实验方式死板,老师讲,学生听,而验证性实验的特点又是由实验教师提前设计好,同时一般每个实验都有固定的指导书,包括实验目的、实验原理、实验设备和实验方法和步骤等等。实验操作学生按部就班的“照方抓药”就可以完成实验,最后根据数据整理一篇实验报告上交即可。这些实验虽然对所学的理论知识有一定的巩固作用,但是缺乏学生创新能力和综合能力的培养,没有学生自己的思考和创造空间,不管学生个性、特长,学生的思维和行为方式都被固化为统一的模式,很难激发学生的求知欲望。
1. 3 现代化的大型仪器数量、种类不足和现代实验技术手段不够
由于实验经费不足的限制,目前我校的实验装备大部分都是以前购买的,经常导致数据不准确或实验搁浅,影响化工实验的顺利进行。陈旧落后的设备往往让学生浪费了很多时间在等待和反复的调节上,学生缺少学习现代仪器和控制方法的机会,由于现代工程技术大多采用先进的电脑控制系统,这样就对工程实验内容提出较高的要求,实验设备采用计算机在线数据采集与控制系统,并且引入先进的数据处理技术和测试手段。而传统的化工原理实验教学还停留在古老的实验设备和古老的“保姆式”教学手段中,实验前学生不预习,实验中学生不动脑筋,老师说什么,讲义怎么写,学生就怎么做,不理解实验的具体原理,只按老师讲解的操作步骤走一遍,记录数据、交份实验报告即完成。每4 ~ 5人的实验小组,有人动手,也有人旁观,老师无法客观的评定实验成绩[1]。
2 化工原理实验教学改革的方向与思路
针对以上问题,按照教育部“要重视学生在教学活动中的主体地位,充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性”的精神[2],结合学校的办学定位和实际教学体会,本文浅析了对化工原理实验教学改革的方向与思路。
2. 1 增加实验课时,提高实验教学的重要认识
增加实验教学的学时,使学生系统地掌握一定的实验研究方法,常用的测量技术手段,数据处理方法,实验规划和流程设计,使实验课程不再依附于理论课。同时增加实验教学课时,增加实验课教师的配备,可以减少每组实验的人数,提高教学质量,还可以增加新的实验项目,保证教学效果。
2. 2 合理规划实验课内容,改变教学方法,提高学生工程观念和意识
化工原理实验的教学要区别物理实验、基础化学实验,更注重学生处理工程问题能力的培养,要教会学生处理工程问题的实验方法。所以在实验的选择上要以验证性和演示性为基础,适当的增加综合性实验,设计性实验,以及仿真性实验,实验选择要体现对学生工程实验的思路、设计、技能、数据处理等处理问题的能力的训练。所以要及时改进实验内容,增设化工领域相关的新知识和新技术,延伸实验课程体系,提高学生的对专业实验的兴趣。例如近临界或超临界分离技术是一种高效的新型分离技术与传统的分离方法相比,工艺简单、选择性好、产品纯度高,且产品不残留有害物质污染环境,符合“绿色化工技术”的潮流。其原理是处于临界温度和临界压力以上的非凝缩性流体,是一种气液不分的状态,性质介于气体和液体之间,具有优异的溶解性能和分散性能,粘度低,密度大,有较好的流动、传质、传热性能,并且随着流体压力和温度的改变而变化十分明显,从而增加溶质在超临界流体中的溶解度,从而实现特定溶质的萃取分离。目前超临界萃取技术已广泛应用于化工及其相近行业中,成为一种重要的工业单元操作技术。我们也在化工原理的教学中做了必要的补充和添加。
为了学生能够充分重视实验课程,要求学生充分预习并自己制定出“学生方案”,可以使用板书或其他的教学设备进行讲解,并在讲解之后现场演示实验操作以及实验注意事项,讲解人不全面、不准确的地方,教师补充监督,引导启发,和学生一起完成实验教学,保证了教学质量。通过这种形式,提高学生对实验教学的重视程度和学习的主动性,促使学生相互间开展有益的讨论,从而活跃了化工原理实验教学的气氛,让学生在争议中进行探索[3]。同时也培养了学生独立学习、团结协作和实践动手能力。
为进一步培养学生工程观点,我们在工厂实习时,尽量引导学生将实验操作单元融入到实际生产流程当中,让学生在实际生产过程中更加深入地了解化工单元操作在化工生产中的作用,能够让学生学以致用。并且将化工仿真实习和工厂实习同化工原理实验的单元操作相结合并对比学习,延伸课程体系,运用所学理论知识,联系实际,理解和分析生产工艺、原理及其关键操作,提高独立分析、解决问题的综合能力。
2. 3 更新先进的实验设备并配合多样化的现代实验教学手段
现阶段,化工原理实验课一般以传统的分组实验模式为主。利用现实的实验设备让学生进行操作,这种方法固然很重要并能取得好的教学效果,但实验现场时间有限,要提高实验效果,必须要充分的把握学生在实验前的预习工作,但学生对实验设备和实验原理的理解过于抽象,实验的现场操作并不能取得很好效果,所以就要充分利用现代化的教学手段,例如借助网络教学平台,将各个实验的操作视频上传于网络[4],而操作设备以本校的设备为对象,就是学生要实验操作的设备,实验视频的内容包括实验的目的与原理,并以一边实验步骤操作,一边讲解的形式介绍整套实验装置流程,从主要的设备,到实验的流程的走向,测量仪表等,并对实验流程中的设备的部件和主要仪表进行特写镜头的展示,介绍每个部件的功能和作用。在整个实验环节中教师并不是照着装置念讲义,还要在实验过程中的知识点设置问题,例如,离心泵特性曲线操作之前要进行灌泵,教师会在这里提出问题? 为什么要进行这步操作? 如不进行会有什么样后果? 让学生带这样的问题进行预习,等到课堂教学时通过提问检查学生的预习情况。
另外,将计算机仿真实验技术融入于化工原理实验教学中。现代化的化工企业中,自动化控制已经逐渐成为主导地位,仿真实验就是通过利用计算机图形技术在显示器上创建一套虚拟的化工原理实验装置,再通过计算机的输入设备表达对实验装置的操作过程,然后借助于实验装置的数学模型和计算机的数值计算能力来模拟实验装置各种参数在操作过程中的变化,构建一个有效的仿真实验系统。仿真实验的引入[5],对于提高整体教学效果的作用有非常明显的作用。但仿真实验不能完全代替真实实验,但它们之间具有互补性,更需调节好二者的比例。
3 结 语
以应用型人才培养模式的背景下,更加重视学生技术应用能力的培养。在要求学生“学”会课堂知识的同时更要学会“用”。以《化工原理实验》课程教学为例,在理论教学中渗透实践教学,在实践教学中加强动手能力,利用仿真技术,网络技术辅助实验教学,最后通过实践基地实习进一步巩固实验教学,让同学走上工作岗位后能熟练地解决工程上的实际问题。
参考文献
[1]唐酞峰.化工原理实验教学存在的问题及对策[J].攀枝花学院学报,2004,22(5):78-80.
[2]王志英,李春利,王洪海.化工原理实验教学中存在的问题和改革思路[J].河北工业大学成人教育学院学报,2008,23(4):26-29.
[3]钱镭,单德臣,屈岩峰.应用型本科院校“食品工程原理”实验课程方法改革初探[J].黑龙江教育,2013,(3):35-37.
[4]郭芳,赵清华,白薇杨,等.基于网络教学平台的实验视频强化化工原理实践教学[J].化工时刊,2013,27(1):40-43.
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
课程名称：中文名称 ：化工原理；英文名称：Principle of Chemical Engineering 课程编码：092077 学 分：2.0分
总 学 时：32学时（理论32学时）适应专业：给排水
先修课程：高等数学、大学物理、普通化学、计算技术等。执 笔 人：吴洪特、傅家新
审 订 人：
一、课程的性质、目的与任务
《化工原理》学科专业基础课。
化工原理也称“化工单元操作”或“化工过程与设备”，该课程由理论教学、课后实验二部分组成。①该课程重点阐述单元操作的基本原理和设备结构，扼要介绍相关的传递过程基础，是化学工程、化工工艺及其相近专业的一门专业主干必修课；②它以高等数学、物理及物理化学、计算技术为基础，将自然科学的普遍规律应用于解决工程问题，是承前启后、由理及工的桥梁；③该课程主要研究化工生产过程中以物理加工过程为主要背景归纳而成的若干共性规律，并应用这些共性规律进行设计计算、指导操作、强化过程及延伸拓展；④该课程强调工程观点、定量运算、实验技能和设计能力的训练，强调理论联系实际，培养学生分析和解决工程问题的能力。
通过对该课程的学习，主要解决流体流动等单元操作中有关过程与设备的设计和选型问题
二、教学内容与学时分配
绪论
（2学时）
一、课程背景、内容；
二、贯穿课程的三大守恒定律；
三、研究方法；
四、工程观点 第一章
流体流动
（10学时）
本章重点和难点：
一、静力学方程；
二、柏努利方程、三、连续性方程。第一节 流体静力学方程及应用
一、密度；
二、压力的表示方法；三流体静力学方程；
四、应用 第二节 流体流动的基本方程
一、基本概念；
二、连续性方程；
三、机械能衡算方程 第三节 流体流动现象
一、流动型态；
二、湍流基本概念；
三、管内流动分析；
四、边界层及分离 第四节 管内流体的阻力损失
一、沿程损失计算及层流阻力；
二、湍流阻力及摩擦系数 第四节 管内流体的阻力损失 局部损失 第五节 管路计算 简单管路
第二章
流体输送机械
（4学时）
本章重点和难点：
一、离心泵特性；
二、工作点流量调节；
三、离心泵的安装高度。第一节 离心泵
一、离心泵工作原理、部件；
二、离心泵的压头；
三、离心泵的主要参数；
四、离心泵的特性曲线及应用；
四、离心泵的工作点；
五、离心泵的安装高度；
六、离心泵类型、选用 第二节 其他类型泵
第三章 机械分离与固体流态化
（6学时）
本章重点和难点：
一、沉降分离；
二、过滤计算。第一节 筛分（自学）第二节 沉降分离
一、沉降原理；
二、重力分离设备；
三、离心分离设备 第三节 过滤
一、概述；
二、过滤基本理论；
三、过滤计算；
四、滤饼洗涤；
五、生产能力计算 第四章
搅拌（自学）
（0学时）
第一节 搅拌装置概述
搅拌功率 第二节 搅拌装置设计
第五章
传热
（10学时）
本章重点和难点：
一、三种传热方式（导热、对流、辐射）；
二、传热计算方法 第一节 概述 第二节 热传导
一、傅立叶定律；
二、稳定热传导计算 第三节 两流体间的热量传递
一、传热分析；
二、传热速率和传热系数；
三、间壁流体热交换及总传热系数；
四、传热速率方程及热量衡算；
五、平均温差计算；
六、壁温计算
第四节 给热系数
一、给热系数的影响因素；
二、无相变对流传热；
三、蒸气冷凝的给热系数；
四、液体沸腾的给热系数
三、教学基本要求
课堂教学应力求使学生弄清基本概念，熟练掌握基本内容。在了解基本概念的基础上，应当结合专业特点，理论联系实际，引导学生学会分析问题和解决问题的能力，努力克服死记硬背个别名词概念和条文的学习方法。教学方法上应贯彻少而精、启发式和形象化等原则，通过实物、挂图、幻灯、录象、课堂演示及课外实验等各种途径加深学生的印象，提高教学效果。授课教师除应吃透教材内容外，还应广泛阅读有关参考材料，注意本学科的发展，随时修改教材中已过时的内容，并适当介绍一些重要的新进展。
四、大纲说明
本大纲对每个章节的例题示范及习题讲授课时安排略显不足，实际上，结合我校学生的实际情况，根据多年的教学经验，化工原理的例题讲授不应少于总理论学时的三分之一。由于现在学生的工程计算能力普遍比较差，对工程计算问题应给予强化是化工原理的主要任务，因此，一些主要章节的例题讲解应不少于6学时。
英文译名：Experiments of Chemical Engineering Principles
课程性质：必修课程
学分数：2
要求先修课程：高等数学、物理、物理化学
参考书：
1.《化工原理》（上）（下）（第三版），陈敏恒、丛德滋、方图南、齐鸣斋编，北京 化学工业出版社，2006。
2.化工原理实验，史贤林、田恒水、张平主编，上海 华东理工大学出版社，2005。
一、本课程的性质、目的和任务
化工原理实验是一门以化工单元操作过程原理和设备为主要内容、以处理工程问题的实验研究方法为特色的实践性课程。它在培养学生的工程能力，创新思维和创新能力方面起着重要的作用。通过本课程的学习，学生应掌握应用化工原理和有关先修课程之所学知识，正确地处理工程问题的综合能力，在下列几个方面的能力上得到较好的培养和锻炼：（1）掌握处理工程问题的基本实验研究方法，即数学模型法和因次论指导下的实验研究方法，灵活地应用这些方法研究处理各种化工工程问题的能力；（2）分析和解决化工工程问题的综合能力：包括合理地规划实验的能力；正确地选择设备和设计流程的能力；正确地选择和使用工程测试仪表的能力；实验动手能力；化工单元过程和设备的操作及分析能力；正确处理实验数据的能力；
（3）对实验结果进行正确分析、讨论和总结并用简明的文字和适当的图表撰写实验研究报告的能力；（4）工程创新能力。
二、实验基本要求
(1).了解化工原理实验的特点、工程实验所具有的基本特点，以及与基础学科实验之间的区别，并能够应用到今后的实际工作中。
(2).了解和掌握实验方法论、数据处理、工程测试技术、典型的化工单元操作过程和设备的操作及分析、特性参数的实验测定。
(3).了解和掌握使用测量流体压力、温度和流量的工程技术和常用仪表。熟练掌握压力计（液柱式压力计：U型（倒U型）液柱压力计、单管液柱压力计；弹簧式压力计：弹簧管压力计、膜式微压计；应变片式压力传感器）的选择、测压点的选择、压力计的安装和使用；温度计（玻璃液体温度计、热电偶、热电阻）的选择、标定和校正，以及温度计的安装和使用；流量计（速度式流量计：孔板和文丘利流量计、转子流量计、涡轮流量计；体积式流量计：湿式气体流量计、皂膜流量计；质量式流量计：质量流量计）的选择、校正、安装和使用等。
(4).通过实验预习（实验理论）、实验操作、计算机处理实验数据、撰写实验报告这个过程的培训，初步达到一个实际实验动手能力和实验设计能力的锻炼和提高。
化工原理实验课分成实验理论和实验操作两部分教学内容。其中实验操作包括远程模拟实验和本地实验室现场实验。
三、实验内容
1．流体流动阻力的测定实验
2．离心泵特性曲线的测定实验
3．对流给热系数的测定实验
4．吸收塔的操作和吸收传质系数的测定实验
5．精馏塔的操作和全塔效率的测定实验
6．干燥速率曲线的测定实验
四、考核方式
化工原理实验属于工程实验范畴，化工原理实验的目的是理论联系实际帮助学生掌握处理工程问题的实验方法及手段，熟悉单元操作的原理及设备的选型，建立初步的工程观点和经济观点。
1.流体阻力测定（必做）实验目的及要求
（1）熟悉测定流体流经直管和管件时的阻力损失的实验组织及测定摩擦系数的工程意义；
（2）学会压差计和流量计的使用方法；
（3）识别组成管路中各个管件、阀门并了解其应用； 2.流量计的流量校正（选做）实验目的及要求
（1）学会流量计的流量校正的方法；
（2）通过孔板流量计孔流系数的测定，了解孔流系数的变化规律；
3.离心泵特性曲线的测定（必做）实验目的及要求
（1）熟悉离心泵操作，了解离心泵的结构和特性；（2）学会离心泵特性曲线的测定方法。4.过滤实验（选做）实验目的及要求
（1）掌握过滤问题的简化工程处理方法，及过滤常数的测定；（2）了解过滤设备的构造和操作方法。5.换热器的操作和传热系数的测定（必做）实验目的及要求
（1）了解换热器的结构；
（2）学会传热系数测定的实验数据处理方法；（3）了解影响传热系数的因素和强化传热的途径；（4）学会换热器的操作方法。
6.填料吸收塔的操作及吸收系数的测定（必做）实验目的及要求
（1）了解填料吸收塔的结构和流程；
（2）了解吸收剂进口条件的变化对吸收操作结果的影响（3）掌握吸收总传质系数Kya的测定方法。7.精馏塔的操作与塔效率的测定（必做）实验目的及要求
（1）熟悉板式塔的结构及流程；（2）掌握精馏塔的操作；（3）学会精馏塔的测定方法。
8.干燥操作和干燥速度曲线的测定（选做）实验目的及要求
（1）掌握测定物料干燥速度曲线的工程意义；（2）了解影响干燥速度曲线的因素 9.雷诺实验（演示实验1）实验目的及要求
(1)观察流体在管内流动的两种不同型态；(2)确定临界雷诺准数。
10.流体机械能的变化（演示实验2）实验目的及要求
（1）通过本实验加深对能量转化的理解；
关键词：化工原理实验,问题,改革
化工原理实验是学习、掌握和运用化工原理理论知识必不可少的重要教学环节,它属于工程实验范畴,具有典型的工程特点,担负着由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用;对化工类及相近专业学生的业务素质和工程能力的培养起着举足轻重的作用。笔者从事化工原理实验教学来,授课班级数量为14个,学生人数达540余人,教学本着“以学生为中心”原则,每个教学周期结束让学生写一份“对化工原理实验教学的建议”。通过对同行经验的借鉴[1,2,3]、学生建议的参考以及笔者个人的教学心得的总结。文章就化工原理实验教学过程中存在的问题以及如何提高实验教学质量做了一些思考。
1 化工原理实验教学中存在的问题
1.1 部分学生没有认识到化工原理实验的重要性,对化工原理实验教学不够重视
出现此现象的主要原因有以下几点:
(1)部分实验设备数量有限,导致实验分组人数较多,每4~5个人一组,只有1~2人真正动手,其余学生在旁观望,引发学生学习积极性降低;
(2) 一些学生对所学专业本身就不感兴趣;
(3)由于化工原理理论课程的公式、计算较多且复杂,学生存在畏难情绪;
1.2 实验课的内容设置不尽合理
长期以来,化工原理实验教学的教学模式主要是验证化工过程理沦,增强典型设备感性认识;在实验教学体系上,以验证性实验为主,以培养学生综合能力、创新思维能力的综合性实验为辅。验证性实验由教师事先设计好,学生只是按部就班,动动阀门、开关,读读温度、压力和流量,学生的兴趣不高,没能很好地开发学生的动手能力和创造能力,不利于培养创造性和具有独立工作能力的开拓性人才。比如流化床干燥实验,加完料之后就是计时、计压力,应该增加实验的操作内容,多改变操作参数,增加学习内容,提高教学效果。
1.3 传统的教学方法不合理
部分实验由于仪器的精密性及贵重性,实验操作老师讲的很精细,几乎是手把手的“保姆式”教学,老师操作演示一遍,学生再来操作,降低了学生的积极性,减少了学生的兴趣,教学效果不明显。
1.4 考核方法不合理
传统的化工原理实验成绩主要是由实验报告决定的,这导致学生普遍认为只要实验报告字迹工整,书写规范、实验结果好、页数多,就能得高分,有些同学甚至整个实验过程无所事事,而抄写其他同学的实验报告。 这样的考核方式存在很大的弊端,不仅不能客观地评价学生的成绩, 而且还打击了学生的学习积极性,势必会使学生产生重理论、轻实验的思想,使学生对实验课不认真,甚至看成是一种负担。
对此, 除了在思想上要教育和培养学生的学习兴趣, 强调课程及实验教学的重要性外, 必须采取相应的措施以提高化工原理实验的教学质量。
2 提高化工原理实验教学质量的措施
2.1 加强实验前预习
化工原理实验与其他实验不同, 它的特点是具有工艺性和工程性, 也是学生第一次接触工程装置的实验,因此,学生往往会感到既新鲜又好奇。实验前的预习可以使学生对实验内容有个总体的认识,尤其是对仪器设备有一些初步印象,减少陌生畏惧感。因而化工原理实验前的预习就显得特别重要。
在传统的化工原理实验教学中,实验预习只是让学生写一份预习报告,熟悉原理和操作步骤,而许多学生仅简单地抄一遍实验指导书,实验前提问则一无所知,预习非常不到位。
为了提高预习效果,首先应该充分利用网络资源,提供相关的实验内容和丰富的实验资料,挂到学校的网页上。主要内容包括实验装置、相关零部件照片及视频录像。其次,结合与实验相配套的仿真软件,让学生进行仿真实验,熟悉实验装置中各部件的用途以及在流程中的作用,掌握装置中各仪器仪表的工作原理和使用方法,了解实验的操作步骤和注意事项。学生可以不受时间和空间的限制,能很方便地预习到相关的实验内容,提高学习兴趣,增强对实验的感性认识,对实验指导教师的讲解收到事半功倍的效果,提高实验操作能力和处理实验异常现象的能力,提高分析问题、解决问题的能力。
同时,为了提高预习的效果,教师应该对每一个实验都进行问题的归纳总结,将重点问题编写成册,让同学们在思考问题中进行有针对性的预习,起到事半功倍的效果。比如液液转盘萃取实验中,Π管阀门的作用,怎么控制油水界面,控制原理是什么。
2.2 改革实验教学内容,适当增加综合设计型实验的比例
化工原理实验中的化工单元操作面对的是复杂的工程问题, 所以要注重学生处理工程问题能力的培养,教会学生处理工程问题的实验方法。而以往的化工原理实验往往是以验证原理、掌握操作技术为主,限制了学生探索知识的主动性。开展综合性、设计型实验,能让学生尽早接触工程或科研实际,培养或考察他们灵活运用所学知识解决实际问题的能力,尤其是创新能力。例如, 以往的流化床实验项目仅仅是通过调节气泵转速观察流化床现象,并由压差计测出流量及压差。实验内容较单薄,学生感觉操作性和设计性不强,没有达到一定的学习和教学效果。以后的教学中可以在实验内容中加入流化床的设计及性能测定,让学生自行设计各式流化床及流量测定方法,并在实验报告中附上设计简图和设计原理,从而可以提高学生的兴趣,并使学生的创新能力和思维得到锻炼。
此外要拓宽知识面,需要引入现代化工领域与化工原理单元操作有关的新知识、新理论,与化工交叉学科—材料、能源、环境、交通、生命科学的前沿热点,如膜分离、超临界萃取、分子蒸馏等,提高学生学习的积极性,拓宽知识面。
2.3 改变化工原理实验教学方式, 提高实验教学质量
传统的教学方式是由教师介绍实验流程、实验原理、实验步骤、操作方法、数据处理, 直至交代记录实验数据的表格,甘当“ 保姆“ 的注入式的教学方法,实验过程中学生一边看操作步骤一边做实验,按部就班地开关阀门、记录数据等,在实验过程中始终处于被动地位,实验完成后仍一知半解或印象不深,这无疑限制了学生的主动性。实验教学要培养学生的创新意识,必须首先培养学生的学习兴趣,注重学生的个性发展。为此,在实验内容和方法上树立以学生为中心的教学观念。化工原理实验教学,可以采用 “三不” 教学法[4],即不详细讲解设备的结构、不提供完整的操作步骤、碰到故障教师不动手。不详细讲解设备结构而让学生自己去了解掌握;不提供完整的操作步骤;而提出实验所依据的原理、实验的目的和简明扼要的操作方法,要求学生在预习时拟定详细的完整的实验方案、数据处理的方法等。允许学生犯错误, 让学生在实验中去动手、发现和思考。实验过程中,教师要勤于观察、指导,及时纠正学生的不当操作, 并经常提问以引导学生勤于思考, 鼓励学生勤于动手、勇于动手,比如在液液转盘萃取实验中,油水界面的稳定是通过Π管阀门的开度来控制的,很多同学最开始控制不好,有时候甚至水都进入装有萃余相的箱子中了,虽然操作错误,但是通过老师指导,学生对该实验的理解会更加深刻,从而使学生的思考能力、实验能力、分析和解决实际问题的能力得到锻炼。
2.4 改革实验成绩评定方式
以往的实验成绩评定主要看实验报告,但是在过去对实验报告的批改过程中我们会发现,大多数同学的都是应付形式,多数都是按照实验讲义的内容,抄袭现象极为严重。甚至有些同学的实验结果正确与否都没有看直接交上来了。因而难以根据学生的真实表现给出实验成绩,不利于公平考核,严重影响学生对待化工原理实验的积极性。
为了突出化工原理实验的工程性,体现学生应用知识和分析解决问题的能力,体现实验过程的创造性和探索性,需要建立起全方位综合的考核体系。即实验预习、实验操作、实验报告及笔试均在成绩中占有一定的比例。通过口试,让学生回答与实验
实验装置结构、流程、操作、原理等相关问题,理解实验预习、实验准备的情况,给定学生的实验预习成绩;在实验过程中,察学生的操作情况、数据获得情况、仪器仪表的使用方法、故障排除情况等等,以了解学生实验时的真实情况(包括实验数据的来源、学生的动手能力、解决问题的能力等),给定学生的实验操作成绩;通过评阅实验报告,来检查学生实验的结果是否正确、数据处理是否科学、解释是否合理,以及掌握学生回答思考题的情况,以此作出实验报告成绩的评定。笔试则在整个化工原理实验结束时,老师根据实验的重点和难点出一定数量的考题,让学生笔试, 并给出相应的成绩。这几项的比例各有侧重,具体可参考表1方法进行评价[5]。同时对个别实验的一些关键性问题的处理和解决非常优秀的同学可以在总成绩中格外加分,进一步调动学生对化工原理实验的积极性。
3 结 语
以上就是针对多年来我们化工原理实验教学所存在的问题以及改进措施提出的自己的看法。相信在我们师生的共同努力下,我校化工原理实验教学的质量一定可以迈向一个新的台阶,学生做实验的兴趣和积极性会大大提高,其能力也会得到全面提高。
参考文献
[1]袁光辉.化工原理实验教学中的问题与改革探讨[J].广东化工,2010,37(8):209-210.
[2]唐酞峰.化工原理实验教学存在的问题及对策[J].攀枝花学院学报,2005,22(5):78-79.
[3]王洪海,李春利,方静,等.化工原理实验七步连环教学法[J].化工高等教育,2008(2):85-86.
[4]邱会东,刘火安.化工原理实验室建设与学生创新能力培养[J].重庆科技学院学报:社会科学版,2008(12):211-213.
[关键词]化工原理 实验教学 改革与实践
化工原理实验是化工原理课程的一个重要组成部分和教学环节，通过化工原理实验，使学生对化工生产设备、管路、管件、仪表等有了第一次的感性认识，这对培养学生的工程实践能力及建立工程概念起着举足轻重的作用，也为今后专业课程的学习及毕业后从事化工及相关工作打下良好的基础。通过对实验现象的观察、分析和讨论来培养学生独立思考问题和解决问题的能力，使学生对化工原理课程中阐述的理论加深理解和巩固，培养学生解决工程问题的能力，使之掌握一定的实验操作技能。化工原理实验不同于其它的基础课程实验，属于工程实验范畴，其实验都是按各单元操作原理设置的，所以是化工及相关学科的重要实验课。随着化工学科的不断发展，化工原理实验在教学与学科建设上都需要进行改革和完善。
笔者从实验教学方法的改革、实验教学模式的改革、实验教学内容的改革及实验考核方式的改革等方面，总结了化工原理实验教学的改革与实践经验，通过实验教学改革，培养了学生的工程观念、创新能力、实践动手能力，和应用所学的化工原理理论知识分析、解决工程实际问题的能力，从而使实验教学质量有了明显的提高。
（一）实验教学方法的改革
以往的实验教学，教师讲解得过多，学生对教师过分依赖，缺乏独立思考的能力。实验操作教师怎么讲，学生就怎么做，使得学生的独立操作能力差，实验遗忘率较高。因此，实验课有必要采取先预习后实验操作的教学方式进行教学。
实验预习过程中，要求学生先对实验原理进行预习，做出预习报告。预习报告应包括：实验所需测量的参数及测量的方法，实验操作要点、注意事项，实验原理与数据处理的联系等。并且充分理解实验装置的结构特点、操作流程。
教学中，我们充分发挥学生在实验教学中的主体地位。教师在基础技术实验中以指导为主，训练学生对实验设备、实验操作方法的熟悉和掌握。从培养学生的动手能力，工程观念及创新精神出发，结合教师自己的教学、科研和工程实践经验，着力将培养具有实践能力和创新能力的教学改革思路渗透在实验装置的设计思想中。我们还组织安装了流体流动阻力测定、离心泵性能、过滤、给热、传热吸收、精馏、干燥等化工原理实验装置、并结合新建装置进行了开放式实验教学改革实践，取得了显著的教学效果。
（二）实验教学模式的改革
化工原理实验教学的传统模式是“预习—操作—写报告”。我们在实验教学准备中，引入与设备配套使用的计算机化工原理实验仿真软件，在进行实验预习的过程中，利用仿真軟件增加了学生对实验流程和设备的了解，掌握实验设备的使用方法、实验过程中实验参数的变化趋势，使学生基本了解实验操作过程和数据变化规律，加强了学生的实验准备工作。采用“预习—仿真—操作—写报告”的新模式，使实验教学取得了较好的效果。
（三）实验教学内容的改革
以往的化工原理实验往往是以验证原理、掌握操作技术为主。现在我们引入综合实验和设计型实验教学，大大充实和改进了实验教学内容。在综合实验中，不再对实验步骤进行详细介绍，而要求学生在预习时拟定详细的实验方案、数据点的选取方法及测试方法，注意分析实验数据的合理性，观察实验中的现象，若出现不正常现象时，自己分析原因、寻找解决的方法。
设计性实验的开发是提高学生素质、增强学生科研能力的重要手段。在设计性实验中，教师鼓励学生综合思维，充分发挥创造力，运用各方面的知识自行设计实验方案，自己探索，独立解决问题，遇到无法解决的问题时，才与教师一起探讨。设计性实验使学生掌握基本的科学研究过程，提高学生提出问题，解决问题的能力。
完成固定实验后，再利用较为先进的实验设备，认真筛选，确定一些可进行设计性实验的单元操作，指导学生进行选题、理论分析、实验设计、数据测量和结论分析，最后形成论文，使学生所学的理论知识应用在实际中，科研能力得到锻炼。
（四）实验考核方式的改革
为了全面反映学生的学习情况和实验技能，我们采用了分项积分的方式，综合评定学生的实验课成绩（如表1 所示）。
总之，以重点专业和重点课程建设为契机，对化工原理实验教学方法、内容、模式、考核进行全面的改革和建设，是提高实验教学质量的主要途径，对提升化工原理实验教学的硬件和软件环境大有好处。通过实验教学改革，加强了学生的预习环节；利用仿真实验教学，培养了学生对实验的兴趣，调动了学生参加实验的积极性；利用综合性实验与设计性实验，提高了学生的综合实验能力、实验技能和解决问题能力。同时，通过综合实验的教学改革，学生处理问题的综合能力得以加强，从而大大提高了实验课程的教学质量。
参考文献：
[1]郭延红.化工原理实验[M].西安:陕西科学技术出版社,2005.
[2]施小芳.化工原理实验教学的改革与实践[J].化工高等教育,2006,(2):46～48.
[3]汪建新.化工原理实验教学改革与实践[J].高师理科学刊,2002,22(4):88～90.
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