化工原理教学随笔之范文第1篇
[摘 要] 高校化工原理课程的教学将实际化工生产中的单元操作作为学习对象，总结前人的生产经验，将理论的知识传授给学生并且引导学生参与实践。可以说，化工原理课程是一门帮助学生建立工程观念的基础课程。随着当下新课改的不断推行，各种各样的技术和信息资源顺势崛起，微课作为推进化工原理课程教育改革的关键措施逐渐成为研究的主要对象，被视为化工原理课程教育改革的重要手段。
[关 键 词] 微课；化工原理；教学改革；应用研究
《教育信息化十年发展规划》中关于改革变化的建议指示，在教育中注重将信息技术和教育结合起来，促进教育公平并且实现教育资源的可持续共享，提高教学教育质量，将引导学习型的社会和教育理念变革作为新时代人才培养计划的创新之举。“十二五”在教育方向提出的指示也将微课教育纳入课程教育的重要措施。相比传统的教育课堂，微课教育的方式将教育资源与各种教学互动全面有机结合，课堂上教育目标、内容和主题都会更加突出，将微课引进化工原理的教学课堂已经成为必然趋势。
一、化工原理教学改革势在必行
化工原理课程主要为学生介绍化工生产中重要的单元操作过程，比如流体输送、传热、吸收、蒸馏等，课程目标意在希望学生可以将学到的理论知识应用到实际的工程实践分析中。化工原理这门课程是化工专业学生理论知识学习的基础，是学生了解化工生产的渠道，也是引导学生走入实际生产的路标。化工原理作为一门化工专业的基础课程，课程开展的质量将会影响到整个专业教育水准的评价。由于课程在阐明单元操作时需要结合理论分析、公式阐述和计算，这些内容相对繁琐枯燥，学生会因此而不感兴趣。为了使学生在课堂学习中保持高度的注意力和高昂的兴趣，教师可以借助一些方法来展示相对枯燥的内容，例如将理论知识联系一些生活实践，通过一些动图、动画和实际流程表现出来，吸引学生的注意力，便于学生理解。
传统课程在开展过程中面临着单元内容大、知识定位不清晰、教学难度大的问题，传统的教学方式已经不适合当下学生的学习。现代的教学形式向着多样化的方向发展，学生对有个性、有特色的学习内容的追求越来越明显。教育正在朝移动化、微型化、碎片化和聚焦化的方向发展。信息技术对教育领域的影响是深刻而广泛的，学校必须给予高度重视。如果想要加强信息化课堂的推进和发展，必须优化学校的网络教学资源，共享优秀的教学资源。在这些多样的教学形式中，微课因其自身短小精悍、丰富有趣的形式迎合了时代的发展和大众的心理。微课课堂的学习可以使每位学生按照自己的需求和喜好选择，向个性特色的领域跨进。现在国内的微课推行工作已经取得了不小的进展，因此，在化工原理课程中采用微课的形式，是化工原理教育改革大步前进的重要手段。
二、微课在化工原理教学改革中应用的可行性
微课是当下最新型的一种教学方式，因为微课本身的创新创造性，学生的积极性被充分调动起来，主动地去接受学习，而且在学习的过程中强调学生的个性发展，按照每位学生的学习进度去开展进行。微课资源是将课程资源微型化，搭配以合适多样的视频课程，因此微课资源本身不仅可以保留原有课程的教学内容，还能因其独特的形式使教學充满乐趣。学生对同一个知识点可以聆听不同教师的讲解，因此微课实际上对学生的个性化需求和发展起到了推动作用。在化工原理教学改革工作中，微课本身具有的多样的教学资源使化工原理课程向更加丰富的方向发展。相比传统课堂，微课时间短，但是两者的教学效率却成反比，接受微课教学的学生在学习中虽然一次接受的知识信息量少，但是学生的理解更为深刻，对接触过的内容就会留下很深的印象。微课的另一个重要特点就是“聚焦”性，学生在通过微课的形式进行化工原理学习时，就会更加关注屏幕显示出来的信息，这种聚焦式的学习体验使学生的学习效率大幅提高，成果良好。
一位教育部副部长曾经指出，微课教学是迎合当下时代发展的创新举措，是教育转型改革的关键措施，希望可以通过这种方式推进教育的改革工作，使教育发展成为更加多样性、资源互享轻松的形式，使教育工作方面信息技术的应用更为深入。各高校需肩负起时代的责任，保证人才质量越来越高，在化工原理教育改革中引进微课的方式是必然举措，应该将改革的重点放在教师讲授能力的提升、教师投入微课教学的热情提升以及信息技术和教学的融合上。
三、化工原理微课资源的设计与开发
微课资源的设计和开发，是化工原理教学的重中之重。微课的设计与开发必须符合课程提出的学习目标和内容。教师在满足目标和内容学习的同时，要对课程的学习方法和措施进行适当的调配和组织安排。因此，化工原理微课资源设计与开发的核心工作就是要构建一种最理想的教学模式。针对此方面，将从几个方面给出一些建议和工作开展的方向。
（一）合理选题
化工原理微课资源的设计与开发工作，首先要确定微课资源中的例题和习题，根据化工原理课程内容选择具有代表性、促进学生深度思考和实用性高的问题，然后结合每个单元操作中的重难点和易错点搭配适当的题目，进行有针对性的讲解训练。
（二）微课的教学设计
化工微课资源的教学设计直接影响了微课课程的质量，一个好的设计课程将是学生纷纷投入学习的关键。通过教师科学合理的微课教学设计，学生可以在课堂中查缺补漏，拓宽视野，教师也可以更加准确地定位到化工原理的教学目标上。可以说，微课的教学设计是微课资源建设的重中之重。
（三）精细化课堂教学
化工微课资源在设计开发中要明确一堂微课的质量要求，关于微课教学课堂的设计开发一定不能够脱离“精细化”的要求。为此，在准备微课排练时，教师要将讲书本上的知识提炼出来，按照自身对课程的理解，将知识点串联起来形成一套科学合理的教学体系，再配合轻重缓和的讲授方式，做到有重点、有难点。
（四）建立多样化的化工原理微课类型
关于化工原理微课的类型，可以适当进行精细的分类。比如，讲微课划分为理论讲授类、知识问答类、启发探索类、演示类、实验类、练习讨论类、自学类、合作探究类等，通过这些类型鲜明、结构多样充实的课程，丰富学生的课程资源，为日常的学习做足准备。
（五）添加化工原理微课视频字幕
对微课视频字幕的编写，要注意在每一堂课程的学习前罗列出本节课程的回顾、学习内容和课后预习。在视频讲解中在一些重点、难点、易混点和常考点上做出标记、添加字幕。
四、化工原理微课的教学设计
关于微课教学比赛的问卷调查显示，大多数教师认为在化工原理微课资源的建设中，微课教学的设计是最为重要的，在整个微课资源的制作过程中，如果微课教学的设计科学合理、生动活泼，就会在同类资源中脱颖而出，微课设计工作是决定整个微课资源质量的关键。因此，在化工原理微课的教学设计中，教授要充分认识微课教学设计的重要性，从多年的教学经验出发准确合理地定位化工原理的教学目标和学习重难点。
化工原理微课的教学设计要求教师将自身的教学方法和手段同课程教育目标相统一结合，为了使课堂高效高质量，设计工作的重点应该放在完整良性循环的教学模式构建。微课教学要求在相当短的一段时间内将知识点讲授清晰，便于学生理解和加深印象，保证学生在学习时可以积极投入思考。为了保证微课视频的吸引力，视频的前几分钟一定要充满趣味，把学生的注意力吸引起来让其主动地学习下去，才能充分将微课的“聚焦”性发挥出来。
举个实际的微课设计例子，化工原理流体流动章节中，对伯努利方程的理解是學生学习的关键，也是进行流程分析的关键。在微课设计中，可以首先演示一下小区内的供水流程，这样学生可以从生活的角度认识到机械能守恒的原理。针对这样的实际流程，教师为学生指出问题：为何水塔有一定的高度？接下来为学生介绍流体流动的位能、压强能和动能，引出伯努利方程，分析每一种能量对总机械能的影响，然后引导学生理解伯努利方程的应用原理，再回到开始的问题：为什么要建设一定高度的水塔。整体通过一些三维的动画和视频、图解的方式使学生的印象得到加深，便于学生理解。
五、微课在化工原理教学改革中的推广价值
微课在化工原理教学改革中的推广应用，使学生的学习形式不再拘泥于课堂教学，使学生的学习空间和时间都成倍地放大。学生可以利用智能手机、平板电脑、校园普及的Wifi在线学习。由于对这些新兴网络技术应用熟练，学生可以在微课视频中快速找到重难点。关于学习的进度快慢，因为不牵扯到与其他学生之间的比较学习，因此微课适应了每位学生的个性发展，查缺补漏、强化练习。例如，在学习管路计算时，不清楚细节学生可以多次拖动进度条来学习要点，这样学习的质量就得到了明显的提升。微课活泼生动的课堂形式使学生在学习过程中充满了喜悦，学生的创造力也得到了明显的提升。化工原理课程不仅要求学生掌握理论知识，还要求学生对实际生产的过程有一个详细的认识。教师可以在微课中插入工厂的图片或者视频，使学生对各单元操作的实际应用有更加深刻的理解和认识。除此之外，微课的应用推广要求教师在不断钻研业务的同时要不时地总结经验，提升微课的教学质量。由于微课本身短小精悍，教师在讲课时应该更加注意要把握重点，提炼语言，精准练习。
化工原理课程是为国家培养出化工人才必须切实开展的一门课程，课程内容的全面和新颖是保证教学质量的前提，学生在实际课堂上的表现和课后教学成果也是课程目标实现的关键。从微课教育在化工原理课程改革的实践中可以看出，微课形式的课堂使课程内容全面丰富，这种新型的教学方式也大大提升了学生的学习兴趣，只有不断优化课堂，创新教学内容，才能够真正推动化工原理教学改革的进步和发展。
参考文献：
[1]张琪，陈乐，韶晖.微课促进高校化工原理教学改革的应用研究[J].大学教育，2016（6）：155-156.
[2]张琪，韶晖.化工原理微课建设与提高教育教学质量的研究[J].教育教学论坛，2016（13）：188-189.
[3]李江兵，夏明.微课应用于化工原理实验教学的初探[J].亚太教育，2016（7）：105.
编辑 陈鲜艳
化工原理教学随笔之范文第2篇
?
一、 实验目的
1、? 熟悉填料吸收塔结构和流程
2、? 观察填料塔流体力学状况，测定压降与气速的关系曲线
3、? 掌握气相总体积系数kYa和气相总传质单元高度HOG的测定方法。
?
二、 实验原理
1、? 填料塔流体力学特性
图2-73 填料层压降-空塔气速关系示意图填料塔的压降与泛点气速是填料塔设计与操作的重要流体力学参数，气体通过填料层引起的压降与空塔气速关系如图2-73所示：
当无液体喷淋时，干填料层压降Dp对气速u的关系在双对数坐标中可得斜率为1.8~2的直线，(图中aaˊ线)。当有液体喷淋时，在低气速下，(c点以前)对填料表面覆盖的液膜厚度无明显影响，填料层内的持液量与空塔气速无关，仅随喷淋量的增加而增大，压降正比于气速的1.8~2次幂，由于持液使填料层的空隙率减少，因此，压降高于相同气速下的干填料层压降，是图中bc段为恒持液区。随气速的增加液膜增厚，出现填料层持液量增加的“拦液状态”(或称载液现象)，此时的状态点，图中的c点称载点或拦液点。气速大于载点气速后，填料层内的持液量随气速的增大而增加，压降与气速关系线的斜率增大，图中cd段为载液区段。当气速继续增大，到达图中d点，该点成为泛点，泛点对应的气速称为液泛气速或泛点气速。此时上升气流对液体产生的曳力使液体向下流动严重受阻，积聚的液体充满填料层空隙，使填料层压降急剧上升，压降与气速关系线变陡，图中d点以上的线段为液泛区段。填料塔实际操作的气速控制在接近液泛但又不发生液泛时的气速，此时传质效率最高。一般操作气速取液泛气速的60%~80%。
2、? 气相总体积吸收系数kYa的测定
(1)?? 气相总体积吸收系数
?? (2—63)
式中：V ——惰性气体流量，kmol/s;
z ——填料层的高度，m;
W——塔的横截面积，m2;
Y
1、Y2——分别为进塔及出塔气体中溶质组分的摩尔比，kmol(溶质)/kmol(惰性组分); ——塔顶与塔底两截面上吸收推动力与的对数平均值，称为对数平均推动力。
?? (2—64)
在本实验中，由测定进塔气体中的氨量和空气量求出Y1，由尾气分析器测出Y2，再由平衡关系求出Y*。数据整理步骤如下：
(1)?? 空气流量
标准状态的空气流量为V。用下式计算：
? (2—65)
式中：V1——标定状态下的空气流量，(m3/h);
T0、P0——标准状态下空气的温度和压强，kPa;
T
1、P1——标定状态下空气的温度和压强， kPa;
T
2、P2——使用态下空气的温度和压强， kPa;
(2)?? 氨气流量
标准状态下氨气流量 用下式计算：
(2—66)
式中：——氨气流量计示值，(m3/h);
——标准状态下空气的密度,kg/m3;
——标准状态下氨气的密度, kg/m3。
若氨气中含纯氨为98%，则纯氨在标准状态下的流量V0〞用下式计算：
??? ?(2—67)
(3)?? 混合气体通过塔截面的摩尔流速：
(2—68)
式中：d——填料塔内径，m。
(4)?? 进塔气体浓度
?? (2—69)
式中：n1——氨气的摩尔分率。
n2——空气的摩尔分率。
根据理想气体状态方程式：
∴? ?(2—70)
(5)?? 平衡关系式
如果水溶液<10%的稀溶液，平衡关系服从亨利定律，则：
Y*=mx??? (2—71)
式中：m——相平衡常数，
?? (2—72)
H——亨利系数，Pa;
p——系统总压强，Pa.
? (2—73)
?
式中：p*——平衡时的氨气分压,(mmHg或Pa)，其数值可从附录5.1氨气的平衡分压表查得。
(6)?? 出塔气体(尾气)浓度
出塔气体(尾气)浓度由尾气分析仪测得，具体见附录5.4，尾气浓度的测定方法。 尾气中氨的浓度由下式计算：
??? (2—74)
式中：T
1、p1——空气流经湿式气体流量计的压强和温度;
T0、p0——标准状态下空气的温度和压强;
V1——湿式气体流量计所测得的空气体积，ml;
Vs——硫酸体积，L;
Cs——硫酸浓度，mol/L;
rs——反应式中硫酸配平系数，本实验rs =1;
r2——反应式中氨配平系数，本实验r2=2。
(7)?? 出塔液相浓度
根据物料平衡方程：
(2—75)
因进塔液相为清水，即X2=0，则
? (2—76)
(8)?? 计算
由对数平均推动力公式计算，其中∵X2=0∴Y*=0
(9)?? 求气相总体积吸收系数KYa
3、? 传质单元高度HOG的测定
? (2—77)
式中：HOG——气相总传质单元高度，m;
NOG——气相总传质单元数，无因次。
z已知，NOG求出后，则HOG可求得。
?
三、 实验装置及流程
图2-74 吸收装置流程图
l—风机;2—空气调节阀;3—油分离器;4—转子流量计;5—填料塔;6—栅板;7—排液管; 8—喷头;9—尾气调压阀;10—尾气取样管;11—稳压瓶;12—旋塞;13—吸收盒;14—湿式气体流量计;
15—总阀;16—水过滤减压阀;17—水调节阀;18—水流量计;19—压差计;20、21—表压计;
22—温度计;23—氨瓶;24—氨瓶阀;25—氨自动减压阀;
26、27—氨压力表;28—缓冲罐; 29—膜式安全阀;30—转子流量计;31—表压计;32—闸阀
四、 实验步骤及注意事项
1、? 实验步骤
(1)?? 填料塔流体力学测定操作
1)? 先全开叶氏风机的旁通阀，然后再启动叶氏风机，风机运转后再逐渐关小旁通阀调节空气流量。做无液体喷淋时，干填料层压降Dp对应气速u的关系。
2)? 全开旁通阀，再打开供水系统在一定液体喷淋量下，缓慢调节加大气速到接近液泛，使填料湿润，然后再回复到预定气速进行正式测定。
3)? 正式测定时固定某一喷淋量，测量某一气速下填料的压降，按实验记录表格记录数据。
4)? 实验完毕停机时，必须全开空气旁通阀，待转子降下后再停机。
(2)?? 气相总体积吸收系数测定的操作
1)? 实验前确定好操作条件(如氨气流量、空气流量、喷淋量)准备好尾气分析器。
2)? 按前述方法先开动水系统和空气系统，再开动氨气系统，实验完毕随即关闭氨气系统，尽可能节约氨气。
2、? 注意事项
(1) 填料塔流体力学测定操作，不要开动氨气系统，仅用水与空气便可进行操作。
(2) 正确使用供水系统滤水器，首先打开出水端阀门，再慢慢打开进水阀，如果出水端阀门关闭情况下打开进水阀，则滤水器可能超压。
(3) 正确使用氨气系统的开动方法，事先要弄清氨气减压阀的构造。开动时首先将自动减压阀的弹簧放松，使自动减压阀处于关闭状态，然后打开氨瓶顶阀，此时自动减压阀的高压压力表应有示值，关好氨气转子流量计前的调节阀，再缓缓压紧减压阀的弹簧，使阀门打开，低压氨气压力表的示值达到5ⅹ104Pa或8ⅹ104Pa时即可停止。然后用转子流量计前的调节阀调节氨气流量，便可正常使用。关闭氨气系统的步骤和开动步骤相反。
(4) 尾气浓度的测定，详见附录5.4。
?
五、 实验报告要求
1、? 在双对数坐标纸上绘出干填料层压降Dp与空塔气速u的关系曲线及一定液体喷淋密度下的压降Dp与空塔气速u的关系曲线。
操作条件下液体的喷淋密度 [m3/m2.h]
??? (2—78)
2、? 测定含氨空气~水系统在一定的操作条件下的气相总体积吸收系数KYa和传质单元高度HOG。
六、 思考题
1、? 阐述干填料压降线和湿填料压降线的特征。
2、? 为什么要测Dp~u的关系曲线?实际操作气速与泛点气速之间存在什么关系?
3、? 为什么引入体积吸收系数KYa?它的物理意义是什么?
化工原理教学随笔之范文第3篇
《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：
化工原理教学随笔之范文第4篇
1 认真备课是讲好课程的前提
备课的好坏直接影响到讲课的效果。通常备课有三个递进的阶段:一是对所授内容从“弄懂”到“吃透”;二是在“吃透”的基础上掌握各个单元操作之间的“共性”和“个性”, 同时能关注到解决工程问题的方法, 并能够对同一章节以及不同章节之间的内容进行融会贯通, 这样在教案准备过程中才能详略得当、重点突出;三是授课内容之间的衔接和授课技巧。课程中各知识点不是孤立的, 授课内容的衔接主要是为了使学生能对所讲内容之间建立逻辑关系, 形成系统的知识体系, 要使学生明白所讲的内容是如何引出的, 要解决什么问题, 如何解决的;对于所学课程, 教师的作用除了传授知识外, 我认为更重要的是引起学生对于本门课程的兴趣, 有了兴趣, 学生不仅能够认真听讲, 而且还能够主动去获取更多的知识。因此, 相对于基本固定的课程内容, 授课技巧就很重要, 如举什么样的工程、生活例子, 提什么样的问题, 录像和Flash如何应用, 何时应用等等。
传热、吸收、精馏等单元操作的共性是“平衡”和“速率”的问题, 每一单元操作在讲解完基本原理后, 必不可少的就是“平衡”问题。传热的平衡很简单, 就是传热的两物体温度相等, 吸收和精馏的“平衡”涉及到两相之间, 因此就有吸收的气液相平衡和蒸馏的汽液相平衡;“速率”问题涉及到工程上要考虑的一个重要原则就是经济原则, 换个角度就是最优问题, 涉及到设备的设计和操作的问题。每个单元的速率问题都可以归结为“速率=推动力/阻力”, 推动力在传热过程是两物体的温度差, 而吸收和精馏就要复杂些, 教案准备上就要突出这一难点;阻力是集中了对传热、传质过程中所有影响因素在内的一个量, 因此实际工程中对于阻力的研究和解决方法就比较多, 比如模型法、量纲分析法、过程分解-综合的方法等。在阻力讲解方面需要重点让学生学习并理解解决工程问题的思维方法和解决具体问题的方法。
在学生刚接触《化工原理》课程时, 学生的工程概念薄弱, 对课程要解决的工程问题不明确, 对于课程抽象内容的想象空间小, 因此在授课技巧方面, 我一方面注意将学生熟悉的例子引入整个教学过程中。比如, 在讲传热时, 教室中的电风扇、翅片换热器、横管和竖管都是非常好的实例;另一方面, 在课堂教学中采用“启发式”教学, 引导学生主动思考所要讲授的课程内容, 如在讲解完传热这一单元时, 为引起学生学习的兴趣, 我设计了个问题:如果你是一个工程师, 需要你设计或者选择一个合适的换热设备以满足工业实际的需要, 你如何选择?要考虑哪些问题或者需要解决哪些问题?课堂可以给学生时间思考和讨论, 课后还可以让学生自己看书查资料找思路, 这样在整个章节的学习过程中, 学生就不再是盲目的, 而是带着问题听课, 提高了听课效率。
2 课堂教学是提高教学效果的重要保证
2.1 灵活多变的教学方法
课堂讲解过程中针对不同的内容采取不同的教学方法是非常重要的。
《化工原理》课程中图表的利用对于学生深刻理解所学内容很有帮助, 比如吸收、精馏过程中单元操作的原理就可以通过相图比较形象的让学生理解;通过相平衡线和操作线、塔示意图的结合, 学生可以很好地了解塔中进行的分离过程, 并可以根据实际情况改变相平衡线和操作线, 判断塔的分离效果、产品组成的变化等。
2.2 课堂知识的及时总结和复习
《化工原理》课程的新概念比较多, 为帮助学生掌握每节课的所讲的基本概念和原理、方法, 并对课程内容有一总体把握, 在讲解新内容前对上一节课内容的回顾, 以及本节课程结束时对课堂内容的总结就很重要。另外, 每一单元操作讲解完后, 要让学生及时对所学知识进行归纳总结, 掌握过程的内在联系。归纳总结可以让学生课下准备, 采取讨论课的形式让学生自己讲解来进行讨论, 也可以在老师的帮助下学生归纳总结, 我觉得学生自己的归纳总结对提高学生的信心和积极性更有帮助。
2.3 注重和学生的互动
讲课过程中除了教学方法外, 还需要注意和学生的互动, 随时观察学生的课堂表现和听课表情, 如果发现有较多的学生表情木然就一定要找机会停顿下来, 了解学生是否听懂, 哪里不懂, 及时换个角度去讲解, 不能为了完成教学任务而赶进度, 学生如果跟不上就会失去兴趣, 如果学生对本课程学习失去兴趣, 教师所做的一切努力效果就会大大折扣。
3 布置合适的习题和作业的批改
教一门课程的主要目的就是要教给学生这门课程分析问题和解决问题的方法, 但是这些方法并不是老师讲了学生就能懂, 就会用, 学生是在学习过程中通过对基本知识的掌握、知识体系的建立, 并通过例题和习题的学习、认真体会才有可能掌握。特别是《化工原理》, 课后习题的解答过程对于学生理解这门课程解决工程问题的方法非常重要, 因此, 认真做好课后作业也是学生加强对课堂内容理解必不可少的一个途径。
学生抄袭作业的现象是老师很头疼的一个问题, 我鼓励学生独立完成作业的方法是不以结果的对错给学生平时成绩, 允许学生出错, 允许学生把自己不理解的地方表现出来。通过学生的作业, 老师可以了解学生在解题时的思维过程, 发现学生对所学内容的掌握程度, 通过批改作业发现讲课中可能出现的问题并及时解决。
4 结语
总体来讲, 为了使学生能够掌握《化工原理》的基本原理, 学会解决工程问题的思维方法, 并掌握处理具体工程问题的方法, 教师不仅需要“吃透”课程内容并精心准备教学内容, 要讲究授课方法和技巧, 合理选择课后习题, 认真批改作业, 而且还需要注意学生学习兴趣的培养, 了解学生的实际知识水平, 调动学生的学习积极性, 让学生快乐自觉的学习。
摘要：论文介绍了本人多年《化工原理》教学实践中, 在备课、授课和课后作业等方面的一些经验和体会。提出通过授课, 引起学生对本课程的兴趣应该是教师教学的首要目的;而学生对于本课程研究问题方法的掌握是与学习课程基本知识、认真完成作业这一过程密不可分的。
关键词：化工原理,教学经验,讨论式教学,教学方法
参考文献
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[2] 王继武.论加强思想方法教学对提高《化工原理》教学质量的作用[J].延安大学学报 (自然科学版) , 1998, 17 (4) :81～84.
[3] 刘丽英, 苏海佳, 翁南梅.在《化工原理》教学中注重工程观点的培养[J].化工高等教育, 2001 (1) :56～58.
化工原理教学随笔之范文第5篇
1 简化、分解、综合处理工程问题
化工原理是一门工程技术课程，具有很强的工程实践性。工程实践中遇到的问题往往比较复杂，影响因素较多，不能用简单的数学解析法来处理，而工科学生在学习化工原理之前很少接触工程问题，往往对工程问题的处理方法无所适从。针对这种情况，从绪论开始我们就着重引导学生熟悉研究工程问题的方法论，在各单元操作的学习过程中，将简化、分解、综合处理工程问题应用到具体的过程，时刻注重学生工程意识的培养，引导学生熟悉如何将复杂的工程问题用理想化过程简化，采用相关理论和数学模型进行处理，得到能处理问题的计算方法和公式，再考虑实际问题与理想状态的差异，并对得到的计算方法和公式进行修正。如，流体在管路中的流动阻力简化、分解为直管阻力和局部阻力，分别计算后再加和成总阻力;离心泵的压头简化、分解为静压头和动压头两部分，分别从这两个方面讨论离心泵的几何尺寸对理论压头的影响;换热器的管长简化、分解为传热单元数和传热单元长度的乘积;填料层高度简化为传质单元数与传质单元高度的乘积，等等。应该说明的是，首先各过程的简化、分解处理不是简单的删除，也不是简单地引入符号，而是在对过程深刻理解的基础上，对过程进行具体分析，合理简化，获得简单又不失真的物理模型，再衔接先前所学的数学知识进行描述。其次，这种简化是将复杂的过程分解为几个局部来考虑，学生在做题的时候，往往只考虑某个局部的状况，而忽视了其他影响部分。如，在讨论密度对安装在管路上的离心泵的功率的影响时，学生只考虑密度对泵的性能没有影响，就断定密度对泵的运行功率没有影响，没有全面考虑密度对管路特性是否有影响。对于这样的情况，老师可以用一些的简答题、判断题让学生反复练习，强化简化后的局部回归总体。
2 善于归纳、总结
化工原理教材包括了十多个单元操作，分两学期学习，内容多，概念多，学时长，难学易忘，如果不及时巩固，前学后忘，给后继内容的学习带来很多困难，严重影响学生的学习积极性。其实，老师在教学中引导学生善于归纳、总结，化工原理中还是有许多规律可循的。通过多年的教学实践，我们发现，从两个方面对化工原理进行归纳、总结，大大提高了学生的学习积极性和学习效率，一是对章节内容归纳总结，二是对习题，特别是操作型计算进行归纳总结。
单元小结是引导学生将所学的内容进行整理归纳，使之条理化、系统化，使知识之间的联系更为清晰。化工原理教材中，一章基本就是一个单元操作，每个单元操作基本上由两大部分组成，一是基本原理、基本概念和基本公式，二是基本原理和方程分别在设计型计算、操作型计算、过程强化以及单元操作的扩展延伸四个方面的应用，见图1。按照这样的知识结构，在学习完一章后，首先要求学生自己进行归纳总结，对图1每个框里的内容进行填充，然后，在课堂上进行讨论，各抒己见，互相补充，最后由老师进行系统修订。课后要求学生以图表的形式完成单元小节，并且作为作业要求。在交上来的小结中，有些学生根据自己的习惯、爱好将单元小结作成既方便记忆又方便携带的形式多样的表格图形，并且对每一章的重点、主要公式用不同的颜色加重标注，使各部分之间的联系，直观明了，思路清楚。学生在结业考试以及考研复习时，往往把这种小结当作手册来指导复习，大大提高了学习兴趣和学习效率。
化工原理中各单元操作的计算，从问题的类型上来看，大致可分为设计型和操作型两类。操作型问题是在流程和设备已给定的情况下，考察操作条件的变化对结果的影响或对现有设备和流程进行核算。由于各单元操作的影响因素较多，改变一个条件就是一个题目，导致此类问题的多样性和复杂性，学生的反应是：就怕这类题目，往往是不知所措、无从下手。针对这种情况，我们在教学过程中，引导学生善于归纳、总结，也是有规律可循的。如，流体输送操作问题的常见题型是：某参数发生变化，管路中的流量和压强怎样变化。教学中，如果针对某个题目讨论，往往是会解了这道题，不会解另一道题，感到很杂乱，不利于掌握问题的实质。对于此类操作型问题，笔者在习题讨论中，首先归纳、总结出影响管路和泵特性的所有因素，然后利用本章的知识点，具体分析各种因素的影响。在此基础上，再针对某个具体的题目进行讨论，就会有的放矢，有着万变不离其宗的感觉，大大提高了学生的学习兴趣和学习效率。图2是流体输送操作型问题的分析。
3 巧用多媒体、道具、生活例证
随着社会的发展，多媒体教学已在高校广泛使用。多媒体在课堂教学中的应用好处很多，与板书相比最大的好处就是信息量大。但是不能本末倒置，不能过分依赖多媒体，否则会严重影响课堂教学效果。化工原理课程的实践性较强，生产中所用到的化工设备如离心泵、换热器、精馏塔等学生以前从未接触过，缺乏感性认识，在化工原理教学中，善于巧用多媒体，可以起到事半功倍的效果。譬如，用动画或三维图形从不同角度展示离心泵各部分的结构、运转和安装;用动画展示设备各种板式塔的塔板结构、漏液、液泛和雾沫夹带等现象;用动画展示气流干燥中物料的干燥状况等，再配以老师“画龙点睛”的解释，学生就会很快地理解和掌握。
化工原理基本理论除了在实际生产、科研中广泛涉及，在实际生活中的应用也非常广泛。但实际生产的现场毕竟不是总能呈现在学生的眼前，因此在化工原理课堂教学中，老师巧用日常生活中学生熟悉的物品、器械和生活事例，不仅能够提高学生的学习兴趣，而且还可以提高学生学习的主动性和创造性，加深学生对基本理论的理解。如，安全液封联系到卫生间里下水道做成U形;自来水管和实验室通风排气管比较，说明同质量的液体和气体的管径相差很多;居家中的暖气片、加热器联系到间壁式换热器;冬天，坐在铁凳上比坐在木凳上感到凉得多，从而联系到不同材质的导热系数不同;夏天吹电风扇感觉凉快，联系到湍流流体的对流传热;汽车尾气的排放引入吸收单元操作;酿酒过程引入精馏操作;用清水漂洗衣服，联系到萃取操作;洗衣粉有乳液变成超市中出售的颗粒状，联系到干燥操作等等。用生活中熟悉的事例，看得见摸得着的物体作为我们上课的道具，首先让学生对该课程由陌生到熟悉，让学生觉得学有所用，增加了学习的兴趣和动力，其次，根据章节内容，列举熟悉的事例，帮助学生用熟悉的知识来理解和记忆新的内容。
总之，老师的课堂讲授直接影响学生的学习兴趣、爱好、热情和积极性。在教学中，如何做到以学生为本，做好化工原理教学，是我们化工原理工作者必需研究的一个重要问题。我们要热爱教育事业，关心学生，热爱学生，下大功夫，花大力气备好每节课，上好每节课，讲好化工原理这门课，提高学生对理论和实践重要性的认识，以培养学生分析问题和解决问题的能力。
摘要：根据化工原理课程的特点和笔者的教学经验, 浅谈在教学过程中, 注重引导学生善于从工程角度思考问题、归纳总结, 并巧妙结合多媒体、生活道具和生活事例对课程进行讲解, 提高了学生学习该课程的积极性和学习效率。
关键词：化工原理,工程角度,归纳总结,多媒体
参考文献
[1] 周琪荣.化工原理学习之引[M].化学工业出版社, 1996.
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[3] 王国胜, 王祝敏, 王红心, 等.有助于掌握化工原理内容与实质的讨论题 (二) ——精馏塔操作型问题[J].化工高等教育, 2008 (1) .
化工原理教学随笔之范文第6篇
但是, 由于学时压缩、实训环节安排在课程之后等原因, 绝大部分学生接触化工原理前没有任何工程概念, 对其中的理论推导、数据关联等均觉得艰涩难懂、无法短时间内消化;另一方面, 面对日新月异的科技手段更新换代, 传统手工计算、画图的繁杂劳动, 也使得学生对课程产生了排斥心理。针对这一现象, 如何使用现代化的教学手段把真实的现代化化学工业过程展示在学生面前, 化难为简, 如何体现现代化仿真模拟过程的先进性, 从浅入深, 激发学生学习兴趣, 培养其综合分析问题和解决问题的能力, 成为我们最为关注的焦点。
1 利用多媒体进行案例教学, 建立直观印象
化工原理是一门理论与实践紧密结合、工程实践性极强的课程。学生普遍对教学内容中大量公式、概念记忆困难, 对各类设备、零部件具体结构等更是云里雾里, 因此, 采用电子课件、实物图片、仿真动画、实况录像等多媒体信息来辅助教学[3], 成为教学首选方法。笔者结合多年教学经验总结了几点体会:
1.1 合理把握教学进度, 突出重点
虽然多媒体教学可以大幅度提高教学效率、拓宽学生视野、极大的调动学生学习积极性, 但信息量过大、进度过快是教学过程中容易出现的一大诟病。究其原因不外乎两点, 其一:课件质量不高, 叙述性语言过多或者色彩、字体、动画效果等搭配不妥, 学生看不清或抓不住重点;其二:因为短学时教学计划而赶进度, 虽然课件内容丰富但每页均一闪而过, 学生无法理解消化。因此, 作为教师应该针对性的在课件设计制作过程中重视视觉效果的突出把握, 在内容准确的基础上尽量做到页面的美观、动画播放适宜。另外, 教师应把握教学过程中知识结构的重点和难点, 讲解中不仅需区分语速语调, 并且适时停顿或提问, 留出时间等待学生理解吸收并给予反馈, 可以在每章结尾梳理本章知识点再次突出重点。总之, 灵活掌握多媒体应使得学生在视觉、听觉、思维三个方面都有重点可抓, 做到“劳逸结合、张弛有度”。
1.2 使用实例应深入浅出, 从生活常识谈起
多数多媒体课件中采用的图片、动画均为课程涉及内容[4], 但对于刚接触化工原理的学生来说仍然没法一下子接受, 因此使用日常实例[5], 从生活经验谈起, 引起学生兴趣后进而阐述工程概念, 可以达到很好的教学效果。同时, 将最新的科学概念、研究方法、应用技术、科研成果引入到教学中, 不仅可以丰富教学内容, 扩展学生的知识面, 同样也可以激发学生对科学研究的兴趣。
2 将先进过程模拟软件融入教学环节, 加强整体观念
现今的化工技术日新月异, 当前的过程模拟与优化已是众多化工科研开发、设计计算、生产装置核算、操作条件优化、装置操作瓶颈分析及节能潜力论证等工作的基本工具。如果在化工原理课程中引入过程模拟软件, 不仅能帮助学生加深对于单元过程的理解、提高课程设计中的准确性和效率, 而且有助于增强学生建模和程序设计能力。另一方面, 从课程性质来看, 化工原理兼有基础课和专业的特点, 本身需要综合运用物理、化学、数学等自然科学基本原理, 如质量守恒、能量守恒、平衡关系等, 研究各化工单元操作的基本原理、典型设备的构造及工艺尺寸的计算或造型, 要求学生能用以分析和解决工程技术中的一般问题, 其“承前启后”特性可见一斑。因此培养学生的整体观念, 让学生明白所有设立的课程都是今后工作中的必要知识储备就尤为重要。建议可以进行如下两方面工作:
2.1 将操作型问题引入教学环节, 提高教学质量
以美国Aspen Tech公司的Aspen Plus为例, 国内以有多家高校将其引入了化工原理的教学过程, 均取得了良好的教学效果[6]。Aspen plus是一款功能强大的通用商业过程软件, 该软件经过近30年的不断地改进、扩充和提高, 目前的版本配有完备的物性模型和全面的单元操作模型, 并且具有方便直观的数据输入输出接口, 可广泛用于各种流程的模拟计算。我们可以利用其中的完备的流体输送泵Pump和压缩机Compr、加热器Heater和换热HeatX、闪蒸flash2和精馏Radfrac、旋风分离Cyclone和连续转筒过滤Filter等几十种模块, 对于化工原理理论教学中复杂的操作型问题给予定量计算分析, 可以列出数据并绘制关系曲线。这相较于传统教学中对于操作型问题的定性分析而言, 学生的记忆度更高, 更容易理解消化。例如要求学生分小组讨论:在精馏过程中不同回流比、不同进料状况或者进料板位置、产品流率等因素对塔顶产品浓度的影响, 教师使用Radfrac精确计算的精馏模块中的敏感性分析工具, 对相关因素进行分析模拟, 获得一系列关系曲线, 让学生将定性分析与直观的关系图形对比, 加深对精馏过程的理解。
2.2 将设计型问题引入课程设计环节, 提高学生工程技术素质
同时兼具动量传递、热量传递和质量传递的精馏过程向来是各校化工原理课程设计经典课题, 但是混合物系的物性难于查找, 且计算过程一旦出错就需要重复劳动, 因此在绝大部分化工原理课程设计选题都为水-乙醇体系或者苯-甲苯等简单体系, 与实际工业过程相差甚远。若在传统手工计算设计的基础上, 将Aspen Plus应用于化工原理课程设计, 可以有效解决物性难查找的问题, 拓宽教师的选题范围, 克服物料衡算和能量衡算中繁琐的计算, 有效提高学生的计算的准确性和效率[7-8]。同时, 结合手工初算后使用Aspen Plus模拟软件可以进行操作条件进一步优化和设备核算, 这对学生掌握内部设计思想、巩固化工原理理论知识大有好处, 而且培养了学生的工程意识, 为学生将来使用该类软件打下了良好基础。
为了在具体实施过程中更突出流程整体观念的培养, 笔者在化工原理课程设计环节中拟定了以下三个步骤。首先在初次教授软件使用时, 让学生练习在Aspen Plus中使用不同热力学方法、收敛方法, 或使用简捷精馏DSTWU和精确精馏计算Radfrac模块等对同一过程进行计算, 分析各类方法区别, 引导学生去体会高等数学、数值分析、物理化学、化工热力学等等;其次, 设计中要求用精确计算的Radfrac模块学生对进料板位置、回流比等参数进行敏感性分析确定最优工艺条件, 而后进行精馏塔具体结构设计并校核, 使学生掌握精馏过程各类操作条件、设备结构尺寸及布置等因素对精馏过程的影响;最后, 加强化工原理课程中涉及的各个单元操作之间的联系, 把动量传递和热量传递的简单模块也纳入设计过程, 添加原料输送pump模块和塔顶换热器Heatx模块, 要求学生按照计算数据选用标准设备并进行校核, 让学生对计算-选型-校核的设计思路加深印象。可以预见, 通过将过程模拟软件引入整个课程设计过程, 可使课程更贴合实际化工过程, 提高学生计算效率, 巩固多个学科的理论知识, 激发学生的创新思维, 促进整体观念和工程观念的树立, 在极大程度上提高了课程教学质量、满足人才培养要求。
摘要：通过对化工原理课程特点和存在问题的分析, 结合多年教学经验, 笔者提出了在化工原理课程的理论教学、课程设计环节中使用多媒体、过程模拟软件等现代化技术手段, 以激发学生学习兴趣、提高教学质量。文章特别提出了将AspenPlus软件引入化工原理教学实践的整体思路, 不仅可以帮助学生巩固理论知识, 更有利于培养学生工程思维与意识, 增强学生工程业务素质。
关键词：化工原理,实例教学,Aspen Plus
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