化工原理课程建设

化工原理课程建设（通用8篇）

化工原理课程建设 篇1

一、建设目标

根据教育部实施“新世纪教育教学改革工程”的精神，课程建设目标力争达到前沿性、研究性、实践性。合理地运用现代教育技术，不断改进教学手段和教学方法，进一步完善多媒体课件、网上辅助教学；加强师资队伍培训和建设，将化工原理课程建设成全国同类院校中具有领先地位的精品课程，并能与国内一流大学同类课程相媲美。

二、建设内容

1、师资队伍建设：定期组织教师开展现代教学理论学习，不断更新教育观念，建设一支一流的师资队伍，该队伍具有合理的年龄结构和知识结构，懂得教学规律和讲课艺术，同时具有较高的学术水平，更进一步提高教学效果和教学质量。

2、教材建设：我们一直使用国家级优秀教材——天津大学修订版《化工原理》，同时选用陈敏恒主编的《化工原理》、谭天恩主编的《化工原理》教材作为参考书。我们还自编了《化工原理学习辅导》，《化工原理实验及课程设计》等辅助教材，其中《化工原理实验及课程设计》一书已于2002年由陕西人民出版社出版发行。

3、教学内容：以传递过程和研究方法论为主线来组织教学内容，建立“化工原理”课程教学内容新体系；适当融入本领域中一些最新的技术、方法和发展动向，拓宽教学内容。

4、教学方法：建立以学生为本，启发—讨论—总结式的教学方法，实现在教师指导下以学生为中心的学与教的互动过程，并不断归纳、思考以寻找出适合我校各专业学生特点的更能有效发挥学生学习过程的主动性、积极性、创造性为目标的教学方法。

5、教学手段建设：进一步完善多媒体课件、网上辅助教学，并形成以教材、多媒体课件、化工仿真软件、化工设备设计软件、网上第二课堂的立体化教学系统。

6、进一步完善各种教学文件和有关教学资料，实现教学管理合理化。

《实践化工原理教学改革 构筑工程教学平台》

——教学改革总结

《化工原理》课是化工类所有专业都开设的一门工程性极强的技术基础课，也是我校轻化工专业重要的大类平台课。它在基础课和专业课之间起到承上启下的桥梁作用，它首次把学生带入化工生产领域真实、复杂的问题中。通过对化工单元操作的基本规律的学习，将帮助学生树立牢固的工程观点，培养解决工程实际问题的综合能力，为即将进行的专业课学习打下坚实的基础。化工原理课包括了课堂理论教学、课程设计和实验三个教学环节，经过多年来教研室全体教师的不懈努力，我们在课堂教学和实践教学改革的道路上不断探索，积累了丰富的工程教学经验，现从以下四个方面作以总结。

一、课堂教学方法的改革

课堂教学是《化工原理》课的重要组成部分，化工原理课概念多、公式多、计算多，是学生历来反应难学的课程。如何组织好课堂教学，改变学生那种处于灌输式的被动地位，激发学生的学习热情，刺激求知欲望，调动互动性，活跃课堂情绪，将知识的传授转变成对知识的自发渴求，进而引导学生进行积极的思维，使学生在求知中得到思维分析方法和处理解决问题能力的训练，在此方面我们积累了以下经验。

1.提出问题，调动兴趣，启迪积极的思维 每节课的开场一定要设计得引人入胜，扣人心弦。课堂一开始，在将以前内容作一概括总结和回顾的基础上，应从中抽出一引伸的问题，它应是上节课知识的延续，又是本节课新知识的开启；它要既具有结论性，又应具有趣味性，要能迅速抓住学生的好奇心和兴趣。好奇心是一种求知的原动力，人们对事物最初的兴趣都是源于好奇心，积极的创造性思维往往就是人们对某个问题具有追根究底强烈探索兴趣的开始，在第一章的教学中，我们就是利用飞机的飞行原理将流体静力学自然的转入动力学的教学中。

2.组织问题，韬导认识问题的思路 为了培养学生正确的思维方法，在提出问题后，教师必须把所提出的问题组织成一个紧密联系的整体，有条理、有层次地去组织解决问题的思路，用本课程或其它课程所学的知识去引导学生分析问题，教给学生分析问题的方法。在柏努力方程的学习和应用中，我们正是利用流体能量转换的原理去推导解释飞机的升力以及阻力问题。

3.分析问题，引导思索，发展智力

为了调动学生学习的主动性，对有些本来应是由教师正面讲解的问题，可转变成提问的形式，引导学生自己去分析、推理，促使学生去探索知识，培养逻辑思维能力和分析解决问题的能力。在讲解离心泵汽蚀现象时，我们运用物理学的虹吸管现象和物理化学中所学饱和蒸汽压、沸点、外压等有关知识以提问的形式让同学进行思索，从而引出——“气蚀现象”。

4.引伸问题，扩展思索，拓宽知识面 为了适应目前市场经济发展的需要，培养学生应向厚基础、宽知识的综合型人才方向发展。要使学生在获得基础理论知识的同时，善于钻研思索，深刻理解知识的内在涵义和相互联系，掌握知识的规律性，通过对已学知识的理解去分析新知识体系的问题，使学生从中悟出跨越某一具体学科之外更加普通的一些科学规律，通过这种训练和培养，学生就会思维敏捷、举一反

三、触类旁通，增强接受新知识的能力，扩展自己的知识领域。

5.引导总结，提纲挚领，训练综合概括能力 为了培养和训练学生综合掌握知识的能力，在某一定律、概念或某一段课程进行完毕后，应引导学生进行适当的总结。帮助他们把零散在各章节中的“散装”知识整理成系统的知识，找出其中的精髓部分，经历书先愈读愈厚，到后则愈读愈薄的飞跃过程，使学生在掌握知识的过程中，从量的积累飞跃到质的突变。这种知识的升华过程，离不开对知识的不断条理化、概念化的总结，在总结过程中可使学生对全部知识在融会贯通的基础上分析其内在联系，找出其实质性核心。

二、教学手段的改革

我们根据教学大纲的要求和我校专业的实际情况，指导学生和教师相继自主制作了一系列教学多媒体软件,有多媒体教学课件、实验数据处理软件、课程设计软件等，对化工原理教学起到了很好的辅助作用。

1．多媒体教学课件的特点及使用效果

多媒体教学课件分为两部分，分别与教学用书的上下册相配套。第一部分包括流体流动、流体输送机械、过滤、传热等章内容；第二部分包括蒸馏、吸收、干燥等章内容，涵盖了本校化工原理教学大纲所要求的全部知识点，并根据我校教学大纲的要求作了部分内容调整，增加了适合轻化工类专业的教学内容。其特点如下：

（1）条理清楚、思路清晰、易于操作，内容取舍适当。通过链接将各章目录展现在屏幕上，只要点击该章及子目录所在的标题,其相应内容就会依次展现出来。该课件如同一本书,各章节的内容依次由主目录到子目录清楚、清晰、查找内容非常方便，便于操作。

（2）互感性强，进行人机对话，实现课堂教、学双方的户动。本课件根据我校教学的实际情况，合理分配教学重点，包含了作者再创作的工作成果；形式包括文字、图像、声音、动画、录像等，其教学界面的弹出顺序、方式等都经过了精心的设计。如习题课的授课部分，从出题，到给出标准答案、求解过程、相应结论等，是通过鼠标点击逐步展现。选择题的解答，是用可判断正误的括号，由点击鼠标显示。这样可给学生留有由教师掌握的思索和考虑的余地，有助于学生思维开展和课堂的讨论。

（3）信息量大，扩大知识面。很多以往的传统教学难以详细讲解的内容都可利用多媒体教学手段轻松实现，因此节省了课堂板书时间，提高了教学效率。如多级离心泵的结构、工作原理的讲授，其设备图较为复杂，若画在黑板上将花费约15分钟，而在计算机辅助教学授课中，制成了相应的实物图片和可以演示的三维动画，其画面直观、图像清晰，减轻教师的无味讲解和复杂画图之劳,可大大提高教学效果，活跃课堂教学气氛。

（4）化抽象为具体，生动直观，利于突破教学难点，提高了学生学习兴趣。通过其图文并茂、丰富多彩的人机交互方式,能有效地激发学生的学习兴趣,这在讲解设备结构、工作原理及一些需要发挥学生空间想象能力的教学难点时，其良好的教学效果尤其明显。例如: 离心泵的闭式叶轮由叶片和前后盖板组成，过去的结构简图学生不能很形象的了解，在本课件中，只要点击画面上叶轮的平面图，它的旋转装配图像就会从画面中展现出来，首先映出来的是前盖板，依次展出的是叶片和后盖板，最后由三部分组成一个整体，如同一个真实的叶轮在我们眼前，大家对它的结构一目了然。而离心泵的汽蚀现象、精馏塔的液泛现象等我们制成了动画和电影短片，图画形象、逼真、生动、具体，利于拓宽学生的学习思路, 增强学生的学习兴趣。

（5）本课件与实验、设计软件相配套，构成一个整体。将典型实验中的部分图示如流体流动现象、对流传热分析、雷诺实验原理、精馏过程、吸收过程等制作成短片,有利于学习者对典型实验的原理、目的加深理解；在课件中添加典型设备的图片和基本技术指标分析，使学生了解如何根据生产、科研要求和物料性质,以及技术可行、经济合理的原则去选择和设计单元操作和设备。由于各课件的研制都是在统一的设计思想下完成，保证了各课件的内容彼此联系、互为补充。

2。课程设计软件与实验数据处理软件的特点及使用效果（1）减少复杂的工作,提高设计准确性

《化工原理课程设计—换热器的设计》课件的制作是由我学院在计算机学院协助完成。化工原理课程设计中最多的时间是用在反复的试差工艺计算中，一般进行一次完整的运算需要耗费近两天时间，过去由于对每个学生下达的生产任务不同，再加之各人所选用的许多参数又各异，教师根本无法去校对每个同学的计算结果，只是从运算方法和总体结果上作以判断。而本《化工原理课程设计—换热器的设计》课件输入了强大的物性参数和工艺计算所需参数的数据库，设计了严密的试差运算程序，条理非常清楚，只要把相应数据输入设计任务书中，程序将自动计算显示出结果，并可实现人机对话，因此可完全解决对学生课程设计进行的检验。可以节省教师重复的劳动，节省出大量时间。目前课件的唯一不足是还不能实现自动画图，我们将继续不断完善。

（2）操作界面简洁，数据处理准确、迅速，数据库与设计软件相结合构成一个系统。只要用户输入设计原始资料（温度、压强等），系统可自行调入相应所需的物性参数，如水的密度、汽化潜热等，无需另行输入。

（3）同一设计任务经软件处理后可出现多种正确的设计结果，它符合实际设计的特点。如设计换热器时选择不同的管长，将会得到不同的管数等，这样将出现多种组合的设计结果，以上情况都在软件的设计思路中得到体现。

（4）实验数据处理软件是我们购买实验设备厂家所提供，该软件可供教师和学生用于实验后的数据处理，减少多次、反复的同一运算，并可将最后的数据自动转换成图标或曲线，便于教师在批改报告时检查数据的正误，为教师节约了大量的时间。

（5）应用效果

以上课件自开发以来，在教学实践中不断改进和完善。不仅调动了学生主动学习的积极性，活跃了课堂气氛，而且激发了教师授课的热情，从而提高了“教”与“学”的效率，促进了“互动式”、“启发式”等教学手段的实施。

三、教材建设

1.自学指导教材——《化工原理学习指导》

本书的编写原则是以便于自学和实际应用出发，以够用为度，加强运用基本概念和工程观点，分析和解决化工实际问题的训练，有以下特点：

(1)本书内容与课本配套，易于参考 上篇为学习指导书，下篇为习题解答。全书按章节编写，每章分为三部分，第一部分为基本要求，对主要概念、必须掌握的公式和基本内容做了概要的叙述。第二部分为学习提要，按照教学大纲的要求，对主要节次提出注意点、难点、重点，且对某些易混淆的概念和学生易发生错误的问题作了阐明。第三部分为补充习题,在课本的基础上补充了提高性的有关习题,供学生练习使用。

(2)分清主次,习题难易适当,开拓思路,易于掌握

每章中都有明确的说明,以分清主次，并通过例题、思考题和习题的反复练习达到理解和熟练掌握的要求。有些地方增加了思考内容和小结，增加了不同层次的实用性的例题和对例题的分析,包括了一部分比较典型的思考题和计算题，对必须掌握的概念和专用名词的定义和内涵、以及对过程的各种影响因素的分析等内容做了较详细介绍。有助于提高训练分析和归纳问题的能力。

(3)本书习题解答简便,清晰,利于复习

下篇为习题解答，对教科书所附习题进行简要解题，以供学生复习使用。本书自出版以来，深受学生好评，被称为学生自学指导的好资料，达到了较好的辅助教学效果。

2.化工原理实验及课程设计教材——《化工原理实验及课程设计》

本教材是配合我校化工原理的实验和课程设计的专用教材。

上篇：化工原理实验及基础，包括实验数据处理，常用化工测量技术等实验基础知识和13个实验及6个演示实验。书中对实验的目的、方法、数据处理进行了阐述，并附有实验报告的编写方法和实验复习思考题。紧密结合我校实验室的具体情况，书中涉及的所有实验设备、测量仪表均与我校设备实际相吻合；实验内容通过必做、演示和选做的结合，达到因材施教的目的；实验数据记录表统一、规范，方便学生记录和交流；实验思考题突出每次实验的难点、重点，有助于学生在复习总结实验的过程中提高分析和解决实际问题的能力；实验内容接近工厂实际，利于培养学生的工程观点。实验后同学们普遍反映本教材是指导实验的“好老师”。

下篇：化工原理课程设计，主要介绍课程设计的目的要求、课程设计的内容、设计说明书编写的内容。结合我校教学的实际情况，内容涉及配套教材的上册的传热列管换热器的设计程序和下册的连续精馏塔的设计，方便教师根据教学进度选择设计题目。书中按照工程设计中工艺设计和设备设计两过程，对两种单元操作典型设备的设计方案的确定、工艺设计的方法、步骤、设备的结构设计和附属设备的选型进行了详细的介绍, 既给出了设计的总体构思、方法，又给学生个人创造力的发挥留有余地；并附有设计所需的公式、图表、数据、需查取的有关参考资料便于学生方便的使用，经过三届的实践，已发挥了极大的作用。学生感到学以致用，提高了设计的兴趣和动力。

四、加强实践教学环节，强调工程性训练

化工原理课程是化工类专业的一门主干课，是这些专业所设的大类必修平台课。它是学生从基础课转入专业课学习的桥梁和纽带，是把学生从抽象理论引入工程实际的领路人。它在培养学生的工程观点、动手能力、设计思想、专业拓宽中有着不可替代的重要作用。其中化工原理的实验和课程设计是两个重要的实践教学环节，为了培养学生的工程观点，强化训练工程动手能力，我们抓了以下工作：

1． 实验教学环节的加强

（1）不断完善和改进实验条件，建设工程训练实习基地

在学校的大力支持下，近年来我们陆续淘汰了已经损坏和落后过时的实验设备，去年投入十几万元新购进了清华大学的流体阻力、离心泵性能、伯努利方程、液—液传热、气体吸收、流化床干燥等实验新设备，另自行设计加工了流化床反应器、旋转反应器，并购进了实验数据处理软件，同时还购买了长沙实验设备模型厂的化工原理设备立体模型，使我们的实验条件在陕西省内居于前列，在学生的工程能力训练中发挥了极大的作用。（2）按照验证和开发实验的侧重，注重能力培养。我们将能力培养的总目标分解落实到每个实验之中，将教学大纲规定的必做实验分为三个档次:a.流体力学实验的重点是——阻力的测定和离心泵的操作;对化工管路及其布置的认识;流量计等常用测量仪表的选用与安装。b.传热、吸收实验的重点是——稳定过程的控制;如何将实验数据归纳、整理成图线或经验公式。C.精馏、干燥实验则突出化工生产过程及典型设备的操作控制。学生每做一个实验都能够明确具体的技能训练内容,使其基本技能得到提高。

(3)抓好演示教学环节

我们的实验室能向学生开出四个演示实验。对这些实验我们不要求学生测定具体数据,不写实验报告,但要求学生自己动手操作。指导教师则不断向学生提出问题,引导他们进行观察和分析。实践证明,这样做演示实验对培养学生观察现象、分析问题的能力大有帮助。

搞好开发性操作实验

在我校现有的化工原理实验中,精馏实验性能较为完善，具有较大的开发性，几年来，我们强调学生独立自主确定实验的方法、流程。实验室只提供一定浓度的原料液,规定产品质量,每个小组在一定的时间内要生产出一定数量的合格产品。学生为了做好这次实验,都能对教材中有关双组分精馏原理、影响精馏过程的因素等内容进行认真预习，自己确定实验的操作过程。另外我们将过去的一台淘汰的精馏塔作为可拆装实物，让学生自己动手进行装配，熟悉设备的安装。通过实验，学生对精馏实验的操作及控制方法有了比较深刻的认识和体会,积极性很高,普遍反映收获大,是培养技能的一个很好的实验。

2．工程设计能力的训练

化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要环节,也是学生联系化工生产实际,完成以化工单元操作为主的一次化工设计的实践.通过这一环节,使学生初步掌握化工单元操作设计的程序和方法,熟悉查阅技术资料、国家技术标准,正确的选用公式和数据,运用简洁文字和工程语言正确表达设计思想和结果，并在此过程中使学生养成尊重实际，实事求是的科学态度，逐步树立科学严谨、经济实用的设计思想和认真的工作作风，提高学生综合运用所学知识、独立解决实际问题的能力。

(1)合理选题

根据课程设计大纲的要求，考虑到设计时间、学生水平和能力以及我校的具体情况,按照教材的结构，合理选题,上册进行传热中的列管换热器设计和下册传质中的板式精馏塔的设计，以保证在一周以内完成设计任务。

(2)科学确定设计方案及工艺流程

针对设计题目、生产科研背景、特点、主要思路等一些在设计之初需要加以考虑的主要问题,给学生交待清楚,使学生明确设计的意义和程序，在收集和查阅大量资料过程中,进行多种方案的选择，合理确定设计方案，以达到工艺先进、技术成熟、设计可靠的设计理念。

(3)实用性指导

在设计进行中，随时进行指导。对设计方案的确定，工艺参数的选取，设备的结构设计和附属设备的选型及时提出指导性意见，让学生在比较中得到工程设计能力的锻炼。

(4)创新性启发

虽然设计的是同一题目,但下达的生产能力、操作条件均不相同，且许多待定参数要学生自己选取，因此给学生发挥个人创造性的空间，使他们在多种方案的选择、查阅资料等方面激积极思维,大胆探索,合理把握设计进度,充分调动学生的主观能动性,训练学生的工程设计能力。

化工原理课程建设 篇2

对于化工原理这门课的优秀课程建设, 我们主要做了以下方面工作。

1 教学环节安排及教学方法的改革

《化工原理》这门课在我校的教学安排包括上册教学64学时, 下册教学56学时, 化工原理课程设计一32学时, 化工原理课程设计二48学时和化工原理实验48学时, 共计248学时。

《化工原理》课程强调工程观点和创新能力、定量运算、实验技能和工程设计能力的培养, 要求学生掌握各单元操作的基本原理, 了解各典型设备的结构特点、完成设备工艺尺寸的计算及设备的选型。教学中要理论联系实际、把课堂讲授与课堂讨论相结合, 采用启发式教学, 不断改革教学内容、教学方法和教学手段, 使教学质量不断提高。

下面以《化工原理》下册为例展开讨论。下册书主要介绍传质分离过程, 我校一共讲授四个单元操作, 分别是精馏, 吸收, 萃取和干燥。其特点是“共性多, 个性少”。共性体现在各章均以各单元操作的基本原理为起点, 依次讨论平衡关系、物料衡算、设备主体尺寸计算、过程影响因素分析、操作参数的选择与调节、过程强化等内容, 这些共性体现了相同的规律和相似的研究方法。因此在讲每一章时要先讲简化模型, 精馏为例, 其简化模型中, 物系的相对挥发度应为常数 (理想物系) , 传质过程为恒摩尔流, 设备为理论板 (精馏操作实现的场所) 。而由理想模型到实际塔板是通过总板效率校正得到的。因此, 在讲传质分离的每一个单元操作时, 可以遵循的共性主线为分离原理→平衡关系→速率关系→衡算→设备主体尺寸。

“个性”体现在精馏和吸收的平衡关系看似都是气液平衡, 精馏的汽相为自身加热产生的, 而吸收则需要外界引入液相。精馏实则液气平衡关系, 而吸收则是气液平衡。对于组成的表达方式也有不同, 精馏采用x, y, 为质量分数, 而吸收采用X, Y, 为质量比, 这些都是服从于简化模型的。

教学改革过程中要不断吸纳本课程领域的最新成果, 更新教学大纲和教案, 例如不断地发展出新的单元操作或化工技术, 如膜分离、参数泵分离、超临界技术等。以节约能耗、提高效率或洁净生产为特点的集成化工艺 (如反应精馏、反应膜分离、多塔精馏系统的优化集成等) 。

2 现场实践与仿真练习的有机结合

化工仿真实习是高校化工类学生的实践性教学环节。可以让同学们最直观地体会《化工原理》中各个单元操作的概念, 对于加强学生理论联系实际, 培养学生分析问题和解决问题的能力以及动手能力起着重要的作用。然而, 这种教学过程在实施中存在一些问题, 如学生下厂实习, 只能在现场摸摸流程, 被动地看和听, 难以深入实际;不能在控制室长时间停留, 不能分析和处理生产中出现的问题, 学生的相应能力就得不到训练;不允许学生动手操作, 无法让学生亲身体验工业装置的开停车与事故处理, 学生的动手能力得不到训练等等。

我校利用先进的计算机仿真技术开发具有虚拟化工生产、仿真操作、典型化工生产工艺流程与设备介绍等功能的系列多媒体课件, 以增强学生如下能力: (1) 以具有代表性的真实生产工程流程的仿真。营造类似于工厂控制室的教学环境, 训练学生分析问题、解决问题和故障处理能力, 训练学生利用物料衡算、能量衡算的方法对工业过程进行评估与优化的能力, 并了解过程监控的方法。 (2) 以典型工业实例, 训练学生开、停车的操作能力, 包括简单装置的开、停车和复杂装置开、停车。 (3) 通过工艺与设备介绍使学生建立典型工业过程的背景知识, 包括工艺流程、设备、控制方案、操作参数等, 透彻了解生产过程与设备工作原理。从而对化工原理课程的教学起到巩固和促进的作用。

3 逐步建立和充实化工原理教学资源库

教学资料的收集包括教材, 试题库以及课程设计优秀作品库几个方面。

目前我校使用的教材是天津大学出版的《化工原理》上下册, 除此之外, 我们还收集了北京化工、大连理工、华东理工、华南理工、清华大学等国内各具特色的化工原理教材, 以及Unit Operations of Chemical Engineering等国外著名教材。已经购买教学辅导资料三套, 并计划逐步添置国内知名教授编著的化工原理辅导书和习题集。课程设计指导书已有天津大学编著的两套, Aspen Plus教程一套。试题库包括天津大学历年考研试卷, 天津大学工程硕士考卷以及往年华北赛区化工原理竞赛的试题。目前已分章节建立化工原理考试题库, 每章题目分别为填空、选择和大题, 每章题目数目在50~80题。已建立的化工原理课程设计优秀作品库收集了2008级至2012级学生的优秀作品12件。

4 考核内容和方式的改革

以往的《化工原理》考核办法采用卷面考试的形式, 满分100分, 得分作为学生的期末成绩。这种方式虽然能够反映学生对知识的掌握情况, 但也具有一定局限性。相当一部分同学抱有“突击一下”就能考过的侥幸心理。因此我们对考核方法进行了改革, 将成绩分为三个部分:平时分30%, 包括上课出勤, 课堂表现, 作业情况;口试分20%, 口试采用教师学生一对一的形式, 学生随机抽取题目作答, 由老师当场给出成绩;卷面分50%。

改革后的考核办法能够反映出学生平时的学习状态, 特别是口试环节, 教师可以与学生正面交流, 对一些卷面无法考察的内容可以通过口试考察, 例如干燥一章, 湿焓图的应用, 口试时可将图纸打印出来, 标明状态点, 让同学们读取湿空气的状态参数。通过口试可以更为直观地了解学生们对知识点的掌握情况, 对今后的教学也是十分有帮助的。

同时, 我们对化工原理实验的考核也进行了改革, 以往只凭实验报告给成绩, 改革后预习报告10%, 出勤不迟到10%, 回答问题10%, 实验操作10%, 实验报告60%。这样, 从预习到操作再到最后实验数据的处理, 都能够从这些环节的得分反映学生的完成情况。

5 学生对课程建设的评价

我们对2013级学生进行了课程问卷调查, 本次调查问卷共发放152份, 其中包括工艺学生77份, 过控学生75份。问卷主要包括以下几个方面:

5.1 对化工原理这门课现状的认识

85%的同学认为化工原理这门课很重要, 因为它是重要的专业基础课, 也是考研专业课。对化原期末考试, 75%的同学认为需要平时努力学习, 才能顺利通过期末考试。假如考试不及格, 认为自己学习方法不适当的学生占26%, 平时不努力的占30%, 对化工原理这门课不感兴趣的占11%, 认为缺少实践机会的占6%, 期末没有好好复习的学生占24%。

分析:大部分同学认可化工原理课程在专业基础课中的核心地位, 成绩不理想的同学也意识到跟自己平时不用功有关。也有同学提出化工原理课要结合工程实例才更吸引人的有效建议。

5.2 学生对于化工原理课程的学习积极性调查

对于上课睡觉或玩手机的现象, 偶尔有的学生占60%, 经常有的占29%。对于老师课后布置的作业, 每次都认真独立按时完成的占16%, 经常借鉴他人成果的占50%, 大多数时候都认真独立按时完成的占33%。对于课后作业题的讲解, 认为错的比较集中的题需要讲评的占43%, 每一道作业题都需要讲评占48%, 不需要讲评的占9%。

分析:从调查数据看, 学生们对学习化工原理课程的学习积极性有待进一步提高, 而这部分工作要结合加强学风建设则更为有效, 例如:每次课前把学生的手机统一收齐, 做到课堂无手机。

5.3 学生对课程建设与教学改革的看法调查

对目前实施的化工原理优秀课程建设, 50%的同学态度为积极参与, 34%的同学认为无所谓。对于老师是否应该在课后布置一些延伸作业 (如论文, 学习报告等) , 38%的同学认为有必要, 62%的同学认为无必要。对《化工原理》课程的考核方式结合口试会带来的效果, 64%的同学认为比单纯笔试更难了, 需要更加努力学习。

分析:可以看出, 同学们对课程建设和教学改革有一定的配合意愿, 对老师提出的教改方案能够认可, 对化工原理这门课的课程建设可以激发学生的学习兴趣, 端正学习态度, 更努力地学习专业课。

6 结语

我们对化工原理这门课的课程建设思想是:坚持以学生为本, 以加强基础, 提高学生工程能力、培养学生创新意识为宗旨, 积极深入探索适应于应用型创新人才培养目标定位的课程体系, 教学内容和教学方法。以改革创新培育特色, 力求教学和质量达优秀, 向独立院校中优秀课程的目标而努力。

摘要：介绍了近年来我校进行化工原理优秀课程建设的改革和实践, 主要从教学环节的安排及教学方法的改革, 仿真练习与现场实践的有机结合, 对化工原理教学资源库的充实, 对考核方式和内容的改革以及学生对课程建设的评价几个方面进行总结, 从而提高教学质量, 实现培养应用型创新人才的培养目标。

关键词：独立学院,化工原理,优秀课程建设

参考文献

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[2]王玥, 王立轩, 李鹏.独立学院化工原理课程教学方法的改革探讨[J].中文信息, 2016, (5) :194-196.

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[4]郝庆兰, 张建伟, 杨金泉.化工原理教学培养学生实践与创新能力的探索[J].化工高等教育, 2011, (5) :38-41.

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化工原理课程一体化教学探讨 篇3

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.

《化工原理》课程设计教学大纲. 篇4

课程编码： 学 时：2.5周 学 分： 开课学期：第五学期 课程类别：实践性教学环节 课程性质：专业技术基础课课程设计 适用专业：化学工程与工艺，应用化学

教

材：《化工原理课程设计》，贾绍义，柴诚敬主编，天津大学出版社

一.课程设计目的与任务

化工原理课程设计是学生学完基础课程及化工原理之后，进一步学习化工设计的基础知识，培养学生化工设计能力的重要教学环节，也是学生综合运用《化工原理》和相关先修课程的知识，联系化工生产实际，完成以化工单元操作为主的一次化工设计的实践。通过这一环节，使学生初步掌握化工单元操作设计的基本程序和方法，熟悉查阅技术资料、国家技术标准，正确选用公式和数据，运用简洁文字和工程语言正确表述设计思想和结果；并在此过程中使学生养成尊重实际向实践学习，实事求是的科学态度，逐步树立正确的设计思想、经济观点和严谨、认真的工作作风，提高学生综合运用所学知识，独立解决实际问题的能力。

二.课程设计的内容及工作量

1.课程设计题目

单元操作过程工艺设计 2.设计内容

（1）完成主体设备的工艺设计计算（2）完成辅助设备的工艺计算及选型

（3）用CAD绘制工艺流程图及主体设备工艺条件图各一张（4）编写设计说明书 3.设计步骤：

（1）课程设计准备工作 进行课程设计，首先要认真阅读、分析下达的设计任务书，领会要点，明确所要完成的主要任务。为完成该任务应具备那些条件，开展设计工作的初步设想。然后进行一些准备工作。准备工作可分两类，一是结合任务进行生产实际的调研。二是查阅、收集技术资料。在设计中所需资料一般有以下几种：有关生产过程的资料，如工艺流程、生产操作条件、控制指标和安全规程等，设计所涉及物料的物性参数，在设计中所涉及工艺设计计算的数学模型及计算方法，设备设计的规范及实际参考图等。

（2）确定设计方案

按任务书提供的条件及要求，结合所掌握的资料进行分析研究，选定适宜的流程方案及设备的类型，并初步形成工艺流程简图。（3）工艺设计计算

选择适宜的数学模型和计算方法，按任务书规定要求、给定条件以及现有资料进行工艺设计计算，即进行物料衡算、热量衡算等。以获得物流量、能流量、各物流的组成、状态等信息。同时获得设备的结构工艺尺寸。（4）结构设计

在工艺设计基础上，即可获得设备的主要工艺尺寸。由此完成设备结构工艺条件图。

（5）工艺设计说明书

将以上设计所获得工艺流程方案、工艺设计计算主要步骤及结果、主要设备工艺条件图汇集成工艺设计说明书。4.设计说明书

（1）封面：课程设计题目、学生班级及姓名、指导教师、时间（2）目录（3）设计任务书（4）概述与设计方案简介（5）设计条件及主要物性参数表

（6）工艺设计计算：此部分含内容较多，设计者应根据设计计算篇幅，适当划分为若干小节，使之条理清晰（7）辅助设备的计算及选型

（8）设计结果汇总表：主要有两个表，其一为物料衡算表，其二为设备操作条件及结构尺寸一览表

（9）设计评述：介绍设计者对本设计的评价及设计的学习体会（10）工艺流程图及设备工艺条件图（11）参考资料（12）主要符号说明

三.指导教师的职责 课程实际的指导教师必须由具体讲师以上职称或具有硕士以上学位的教师担任，青年教师在承担此课之前必须进行岗前培训。指导教师的职责如下： 1.每名指导教师指导学生人数15～20名，至少应准备8个以上设计内容、要求明确题目；

2.提供必要的参考资料及可供选择的样图；

3.与学生一起进行方案论证，帮助学生确定最后的设计方案； 4.教师应及时掌握学生的设计进度，及时答疑、督促检查； 5.引导学生发挥主观能动性，鼓励创新；

6.指导教师应坚守岗位，每天至少与学生见面一次。

四.设计参考资料

1.化学工程手册编委会，化学工程手册，化学工业出版社，2002 2.袁一主编，化学工程师手册，化学工业出版社，2002 3.邝生鲁主编，化学工程师技术全书（上、下），化学工业出版社，2002 4.刘光启主编，化学化工物性数据手册（上、下），化学工业出版社，2002 5.匡国柱 史启才主编，化工单元过程及设备课程设计，化学工业出版社，2002 6.国家医药管理局上海医药设计院编，化工工艺设计手册 第二版（上、下），化学工业出版社，1996 7.郑晓梅主编，化工制图，中国石化出版社，2001

制定人：张永强

审定人：

批准人：

化工原理课程设计之心得体会 篇5

这次化工原理设计我们用了两周时间去做，我们这次的任务是做列管式换热器。时间不长，但却学到了很多东西。

由于第一次接触课程设计，我起初心里充满了新鲜感和期待，因为我认为在大学里学到的东西终于可以加以实践了。可是当我看到老师说的模板，完全不知所措。可是在这短短的两周里，从开始的一无所知，到同学讨论，再进行整个流程的计算，再到对工业材料上的选取论证和后期的程序的编写以及流程图的绘制等过程的培养，我真切感受到了理论与实践相结合中的种种困难，也体会到了利用所学的有限的理论知识去解决实际中各种问题的不易。

绘图过程中遇到了不少的麻烦，简直让人头疼。刚开始整体的布局规划就很麻烦，要布局得当才能使图既能够画完，又表现得十分清晰。而且因为换热器中有很多的零部件，它们的尺寸或者厚度很小，画的时候很难准确地按照比例将其绘画出来。即使老师给了模版，个人认为这还是一个很艰难的过程。但是，老天不负有心人，这我们一次次讨论，一次次的修正中，图纸也一点点的画好了。

通过本次课程设计的训练，让我对自己的专业有了更加感性和理性的认识，这对我们的继续学习是一个很好的指导方向，我们了解了工程设计的基本内容，掌握了化工设计的主要程序和方法，增强了分析和解决工程实际问题的能力。同时，通过课程设计，还使我们树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风，加强工程设计能力的训练和培养严谨求实的科学作风更尤为重要。

化工原理课程建设 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

探索《化工原理》课程项目化教学 篇7

高职高专院校进行的《化工原理》课程项目化教学，必须转变教育思想，从根本上打破陈旧的教育模式，针对学生底子薄的特点，降低理论要求，实施以职业能力培养为根本的课程体系，加大实践教学比例，突出学生实践能力的培养。

一、课程内容改革

经过近百年的《化工原理》课程发展，形成了完整严密的一套理论体系，虽然在教学方面得到了很大方便，但这种理论体系不适合高职高专教育培养目标的要求，所以秉着“以应用为目标，学为所用，加强针对性实用性”的方针，必须对该课程的教学方法进行整合。《化工原理》就其内容来讲，具体分为两部分：基本理论知识和设备基础知识。其理论知识内容包括基本概念、定义、原理介绍、基本计算讲解。由于高职高专院校学生底子薄，所以对原来的理论内容进行合理的精简，能够做到精、深、突出基本概念与共性规律。在设备知识模块上，必须要求学生要牢牢的利用认识实习机会，使学生对设备结构及其原理有初步的了解，使学生具备实际操作技能的能力，参加工作后能做到理论联系实际，对所学的知识具有很强的实用性，同时也使学生的学习兴趣得到提高。

二、精心设计实践教学

1. 化工单元操作实训。

化工单元操作实训是根据每个单元操作过程特点而开设的，使学生能够对所学的定理、公式得到完全的应用。根据全国高校化工原理教学指导委员会的要求和规定，从实训目的、实训原理、装置流程、数据处理等方面，组织各单元操作的实训内容。通过实训可进一步学习、掌握和运用学过的基础理论，加深对化工单元操作的理解、巩固和深化所学的理论知识，培养学生基本的实训技能和科研能力。由于化工原理实训设备往往规模较大，接近工程实际，是多因子影响的综合实训，因此学生可以通过实训打下一定的基础，对以后的实际工作有很好的帮助。同时，培养学生严肃认真的科学作风，通过误差分析及数据处理，使学生严肃对待参数测量、取样等各个环节，注意观察实训中的各种现象，运用所学的理论去分析实训装置结构、操作等对测量结果的影响，严格遵守操作规程，集中精力进行观察、记录和思考。

2.《化工原理》课程设计综合训练。

化工原理课程设计是化工基础课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，也是培养提高学生独立工作能力的有益实践，更是理论联系实际的有效手段。其目的是使学生学会如何运用化工单元操作的基本原理、基本规律以及常用设备的结构和性能等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，使学生掌握查阅文献资料、搜集有关数据、运用计算公式等方法，从而使学生的工程设计能力得到提高，这也是学生完成从理论过渡到实践的重要环节。培养学生独立思考如何兼顾技术上先进性、可行性和经济上的合理性，综合分析设计的任务和要求，正确选定工艺流程、工艺设备型号，能够正确掌握过程计算以及工艺设备的设计计算方法等能力，同时也要学会用精炼的语言、简洁的文字、图表来表达自己的设计思想和结果。因此要提高学生的设计水平，必须从理论教学入手，通过课程设计加强理论教学，从而提高化工原理教学的质量。

3. 化工单元仿真实训。

采用的是北京东方仿真软件公司的DSC仿真系统，可以真实地把生产中的基本单元过程，通过仿真培训了解本专业所涉及到的化工单元操作的基本知识，熟悉本专业中常见设备、仪表的作用及其使用方法，掌握专业知识在客观实际中的应用方法和应用技能，将所学的专业知识与生产实际相结合，增强学生的实践动手能力。学生能运用所学知识观察、分析实际问题，培养勇于探索、积极进取的创新精神。要求学生掌握各基本单元的基础知识，了解设备的原理和结构，使实践动手能力得到提高，能够充分运用所学理论知识，具有解决出现简单工艺问题的能力，锻炼学生的工程素质和工程能力，提高学生的劳动观点和经济观念，提高学生的综合素质。

三、加强校外实训基地建设

我校地处内蒙古乌海，这里周围有许多大型化工企业以及新建的乌达化工园，他们是我们办学不可获缺的资源。通过建校至今的长期合作，我们与周边大型化工企业建立了“互惠双赢”的实习实训基地，实现资源共享，使学生在了解生产主要设备的类型、结构特点、尺寸、材料及保温防腐措施的基础上学习工厂和车间化工产品的生产工程原理、方法、工艺流程及成本核算概况。了解生产中原料消耗及产物量的简易估算方法，收集生产现场的数据，作必要的物料、能量衡算，对生产状况作一定探讨，对所发现的生产薄弱环节及存在的问题提出改进意见。通过在工厂车间的参观学习，使学生了解化工厂的必备生产环境，对化工生产概况有了初步的了解，同时获得化学工程、化学工艺的实际感性知识，扩大知识面，加深对化工企业的理解，树立为化工而奋斗的精神。学生还能运用所学知识观察分析实际问题，培养勇于探索、积极进取的创新精神，学习企业的管理人员和工人们的团队精神及创业精神，使学生的基本素质和工作的竞争能力得以提高。

四、改进教学方法

《化工原理》课程以研究化工生产中物理加工为背景作为主要任务，掌握具有共同规律的各种单元操作的基本原理；典型设备的构造、性能与操作原理；研究“单元操作”及其典型设备的有关计算，通过对各种“单元操作”的分析，寻找适宜的操作条件，探索强化过程的方向及改进设备的途径。我们要打破以课堂教学为主的教学方法，重点放在以实践教学为主的教学模式。对本课程的学习，使学生牢固掌握“单元操作”的基础理论，初步掌握化工过程的开发、设计与操作的有关方法，同时还要培养学生学会从工程实际出发，运用工程观点从多种角度，尤其是经济角度考虑技术问题。

实践证明，《化工原理》项目化教学充分结合高职高专教育对象的特点，基于本课程的教学特点和学生底子薄的缺点，把教学重点放在培养学生的创新能力和实践动手能力上，使学生把所学的化工原理理论基础知识能够用于实际。于此同时，有利于调动学生学习的主动性、积极性，并且提高学生的观察能力、动手能力、创新能力和工作能力，进而推动学科的进一步发展。在此后的教学中，我们仍将继续努力对教学的创新与改革作进一步的探索，为以期我国现代化建设培养出更多、更好的优秀化工人才。

参考文献

[1]邱运仁.化工原理课程教学改革与实践[J].化工高等教育, 2005, (4) .

化工原理课程建设 篇8

关键词：项目教学法 化工原理 应用

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）02（b）-0100-01

《化工原理》是化学工程、环境工程等专业的专业基础课。这门课程讲述了化学工程中的单元操作的基本原理及相关的传递过程。主要包括流动、传热、传质三大传递过程及单元操作设备，概念公式繁多，设备复杂多样，学生学起来难度较大，学习的积极性也不高。采用项目教学的方法，通过解决实际问题来引入课程理论知识，使学生将理论与实践结合起来，提高学生的学习积极性。在解决项目的过程中，让学生明白所学的知识在实践中用在什么地方，怎么应用所学的知识。有助于学生将所学的知识点串联起来，加深对知识的记忆和理解，从而牢固地掌握所学的知识，并为以后的工作打下基础。下面以化工原理课程中的传热部分为例阐述项目教学的设计和执行过程。

传热部分的传递过程为热量传递，单元设备为换热器。要求掌握的内容包括热量传递的基本原理和传热过程的计算及换热器。

1 提出任务

某厂需要一台换热器冷却甲苯蒸汽，甲苯蒸汽的流量为M=2000 kg/s，温度为T=110 ℃；冷却水流量为m=5000 kg/s，进口温度为t0=20 ℃。

这是一个换热器设计项目，涉及到的知识包括导热、对流换热、冷凝换热、热平衡、总传热系数及对数平均温差等相关理论知识和计算，几乎包括传热部分的所有内容。

2 换热器设计思路

这一部分主要由老师指导完成。

（1）确定总体设计思路：采用管壳式换热器。甲苯蒸汽走管外，冷却水走管内。

（2）通过热量衡算方程求冷却水的出口温度t。

（3）计算管内对流换热系数，管外冷凝换热系数。

（4）计算总传热系数K。

（5）计算传热温差。

（6）计算总传热面积A，确定换热管管长和数量。

3 换热器的设计计算

这一部分由学生完成，老师指导。学生在计算的过程中会碰到很多问题。学生在解决这些问题时，就很自然地将理论知识和实践联系起来，更加深刻理解所学的理论知识。

例如，在计算管内对流换热系数时首先要计算雷诺数Re，选择相应的经验公式。而计算雷诺数需要知道管内水的流速u，流速u又是根据流量和流通面积决定的，要知道流通面积必须知道换热管数量，而换热管数量是要设计的内容，未知的。所以，管内流速可以根据经验确定，要保证管内的换热系数足够大，而又要保持较低的阻力，按照经验，速度在1～2m/s为宜，取u=1.5m/s。其原因是速度太大，阻力显著增大，增加水泵功耗。同时速度太大对换热管束的冲击也大，容易造成换热管破裂。如果速度太小，达不到湍流换热，换热系数显著减小，换热面积大幅增大，增加了换热器的成本。水的速度太小还容易造成管内结垢，增加了传热阻力，降低传热系数。这些内容在书本上是学不到的，只有通过实践才能有效地使用所学的理论知识。

再如，怎样计算传热温差？在换热器设计计算时一般采用对数平均温差，并尽可能让其最大，这就涉及到冷热流体流动方向的设计，冷热流体流动方向有逆流、顺流和交叉流，不同的流动方式，对数平均温差是不同的，其中以逆流流动时对数平均传热温差最大的。在设计时就要考虑让冷热流体呈逆流流动。为实现冷热流体逆流流动，管内外流体流程应设计为单管程和单壳程。由于管内流体流量、速度已定，如给定换热管的管径，那么单管程换热管的数量就可以确定，再根据计算的传热面积，确定换热管管长，换热器外壳直径及长度就可以确定了。在生产实际中，换热器是与其他设备相连接的，在设计换热器时要考虑换热器的安装空间是方形的还是狭长形的，如果是方形的空间，换热器就要设计成短而粗的形状。由于换热面积是确定的（为了完成已定的热量传递），所以壳程为单管程，管程就要设计成多管程，这时管内外流体的流动方向为交叉流，传热温差的计算就要安照交叉流的计算公式。

还有，在计算总传热系数时，除了要知道管内冷却水的对流换热系数外，还需要知道管外甲苯蒸汽冷凝换热系数。在计算时，就会发现，甲苯蒸汽的冷凝换热系数比管内水的对流换热系数大很多，换热热阻主要集中在管程。所以在设计换热器时不必考虑甲苯蒸汽的速度，而只需考虑管内水的流速的大小，因为速度直接影响换热系数的大小。学生经过设计计算后就可以深刻理解有相变的蒸汽冷凝换热和无相变时对流换热系数大小的差别。这里还涉及到管壁的热阻，热量通过管外甲苯蒸汽传递到管内冷却水，需要通过管壁，这时的热量传递是通过导热完成的，管壁越厚，热阻越大。学生在计算总传热系数时对导热热阻也会有深刻的体会。

学生在设计计算过程中需要思考的除上面的内容外，还有传热介质物性的选取；换热管管径的大小确定；换热管的排列方式，是叉排还是顺排；管板尺寸、壳体内径及厚度的确定以及连接法兰尺寸的确定等等问题，在解决这些问题的过程中不知不觉地加深了对所学理论知识的理解和掌握。

4 绘制换热器设计图

为了制造一台换热器，除了前面的设计计算外，还需要根据计算结果绘制加工图。需要绘制的图纸有布管图、管板加工图、换热器器芯装配图、外壳加工圖、总装配图等。在绘制这些图纸时必须按照行业标准和规范绘图，要能满足生产加工的要求。学生在完成绘图的过程中，锻炼和提高了机械制图的能力，掌握了将《机械制图》这门课程应用于专业实践的方法。

上面仅仅介绍了传热部分的项目教学法实施过程，在《化工原理》课程中其他的单元传递过程，如蒸发、吸收、蒸馏、干燥等，都可以采用项目教学法实施教学。

在项目教学中，学习过程成为一个人人参与的创造实践活动，注重的不是最终的结果，而是完成项目的过程。学生在项目实践过程中，理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的思想和方法。通过独立完成项目把理论与实践有机地结合起来，不仅提高了理论水平和实操技能，而且又在教师有目的地引导下，培养了合作、解决问题等综合能力。

参考文献

[1]冯霄，何潮洪.化工原理[M].北京：科学出版社，2007.