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化工原理教学精选(九篇)

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化工原理教学

第1篇:化工原理教学范文

摘要:介绍了《化工原理教学的现状,提出了提高《化工原理》教学效果的有效探索—多样性写作。从学生对多样性写作的认识、培养用公式解决问题的习惯、教师布置多样性写作练习的模式等方面阐述了保证多样性写作有效实施、提高学生课程学习效果的多种举措。通过教学改革使学生更积极地参与到理论教学活动中,增强学生学好化工专业知识的信心,化工原理教学改革取得了预期的目的。

关键词:化工原理;教学效果;多样性

写作化工原理是化学工程与工艺、环境工程以及生物化工等大化类学生必修的一门重要的专业基础课,在学生从基础课程学习到专业课程学习过程中起着承上启下的作用。其课程建设和教学改革历来是各大专院校化工专业教改工作的重要内容。

1《化工原理》教学的现状

化工原理是一门实践性很强的课程,课程涉及的单元操作很多,每一个单元操作又包含大量的方程、公式和图表。大量的知识点需要理解、记忆并和实际过程相结合。一直生活在象牙塔中的学生初学化工原理时,或多或少都会有一种不得要领,甚至被繁杂公式淹没的感觉,觉得这门课程很难,逐渐失去了学习的积极性和主动性。如何采取有效措施促进学生主动思考、大胆提出问题、增强课程学习的主动性并最终提高学习效果成为从事《化工原理》教学的教师亟待解决的问题。长期以来,笔者一直致力于探索将多样性写作活动和批判性思维结合到《化工原理》教学中的方式和方法,引导学生积极地投入到化工原理课程学习中,真正从理论学习中受益,使理论教学落到实处。

2多样性写作的定义

欧美国家于上个世纪末将“多样性写作”贯穿到高校所有学科教学中,以培养学生批判性思维,提高学生的学习主动性。多样性写作不是语文课中的“作文”,而是从写几行(如授课结束时,教师要求学生写出感到困惑的问题或概念)到一页(如预习教材内容,写出已经领会的东西、难于理解的知识点及最需要老师解释的东西)到几十页(如学期论文)等各式各样的写作活动。“多样性写作”的目的不是提高写作水平,而是培养学生对学科问题进行批判性思维、分析和辩论的能力,深受欧美广大师生好评。

3多样性写作在《化工原理》双语课程中的探索

笔者在教学过程中采取了多种开展“多样性写作”的措施,逐渐获得了学生的认可,达到了教与学的双赢,取得了很好的效果。

3.1学生对多样性写作的认识

在课程中开展多样性写作,学生势必要完成更多的书面作业,这样就会牺牲一定的业余时间。所以,起初部分学生会认为:这么做简直是“无用功”,对这项工作有抵触情绪,但迫于任务才无奈将其完成……在总结知识点的过程中,学生逐渐发现教材的利用率提高了,原来完全不懂,或一知半解,根本不成体系的许多知识点在总结完成后变得脉络清晰起来。不仅如此,学生还发现了各个知识点之间的联系,虽然上课时老师也会提及,但是通过自己努力得来的结论印象更深刻。通过多样性写作,学生自己对本门课程的把握更加准确,并能知道怎样用学到的知识指导实际生产过程。以化工原理作为考研科目的学生逐年增加,考研录取率也逐年上升。

3.2培养用公式解决问题的习惯

《化工原理》是一门和工程实际结合非常紧密的课程,教材中有大量的公式、定理。由于长期的填鸭式应试教育学习习惯,学生往往只对“结果”和“成绩”过分重视,他们机械地记忆课本上的定义、公式、定理,甚至有些公式在印刷上有明显错误时还全盘接受。丝毫没有进行质疑的迹象,学生久而久之就变成了背诵的机器人。为了改变这种不求甚解的现状,笔者在教学中重视培养学生针对具体问题利用所学理论知识提出全面解决方案的能力。学生刚开始接触实际操作性问题时,往往手足无措,即使部分学生能提出一两条措施,但通常都不全面,工程实施起来存在困难。如何让书本上的公式、定理活过来,使其在分析实际问题中发挥作用,提高学生对知识点的理解,开放学生的思维成为研究的重点。

笔者在布置写作任务时会有意识地设计一些与实际关系紧密的问题,先做适度引导,然后再要求学生课后利用所学公式、定理分析最终实现解决实际问题的目的。例如:离心泵的安装过程需要避免气蚀,那么如何有效地避免气蚀呢?如果抛开公式,学生所提出的措施就会很分散,不是很全面。但如果把允许安装高度公式(Hg=p0-pvρg-NPSHR-Hf,0-1)摆出来,大家就会知道,避免气蚀发生的最好办法就是设法提高允许安装高度Hg。增大Hg的的方法是增大液源的压力p0、降低流体在工作温度下的饱和蒸汽压pv、减小吸入管路的能量损失Hf,0-1等。教师可以接着问:“如何降低饱和蒸汽压?如何增大液源压力,以及怎样降低吸入管路能量损失?工业上最容易采取的措施有哪些?”学生就会积极参与讨论,得出各种切实可行的方案。最后引导学生得出“在不同的工作条件下,主要措施会有所不同”的结论,教会学生不能教条地研究问题,要养成具体问题具体分析的能力。

3.3用短小的写作练习代替章节总结多样性

写作的方式很多。改革之初,笔者要求学生书写章节总结。章节总结进行了一个学期后取得了很好的效果,但是同样也存在问题:(1)总结须在一章结束后才能进行,且每次书写的内容非常多。时间久了,学生的懒惰思想就会滋生,敷衍了事、随便交差的现象亦会出现;(2)很多学生总结写得很好,但是对很多重要细节理解的还不够深刻。比如:学生都知道用转速调节流量比较经济实惠,却不知道这样做的利弊是什么,什么时候采用该法更合适。即使上课时老师强调过、分析过,但是如果没有及时进行归纳总结,这部分知识点很快就被遗忘,进而淹没在长篇总结中成为盲点。为了解决这些问题,笔者认真分析各个单元操作,将每一单元操作的重点、难点内容拆分为若干个小问题,然后将这些小问题随堂发放给学生,让学生的写作由易到难,由短到长。引导学生围绕着一个个小知识点进行具体论述。用短小的写作练习代替冗长的章节总结能使学生克服畏难情绪,让他们有针对性地去探询这些细节,强迫他们去辩证思考。学生对知识点的掌握变得更加全面,分析解决实际问题的能力自然就提高了。

3.4鼓励个性化写作课题组最初布置得多样性

写作题目是整齐划一的,即每个学生的题目都是一样的,这样就不可避免会出现抄袭现象,写作任务流于形式,不能达到预期的目的。为了使每个学生都能从多样性写作中真正受益,课题组实行小组学习,每组不超过两人,鼓励他们围绕所学知识寻找一个切入点,作为研究的目标,题目可以自拟,也可由老师提供。题目不在于大,要求学生自己查资料,展现自己的idea。鼓励学生编程,或设计实验过程,并制作成PPT,让学生走上讲台对自己的研究内容进行讲解,展现自己的风采。这样做还收到了另外一个效果———克服了中国学生不习惯展示自己,不习惯表达自己的观点的状况,使学生克服心理障碍,开放自己的心态,积极地投入到课堂教学活动之中。

3.5提供总结范文

Summary没有固定的格式,也没有规定的篇幅。笔者批改学生交上来的总结时发现:部分学生不知道怎么写,他们只是简单地抄写每一节课的公式,公式推导,或一段英文,不管有用的还是没用的,林林总总写了一大堆,并没有达到预期的目的。为了使学生明白写总结的目的不是抄书,而是为了让他们能站在一定的高度审视整个章节,自己独立发现各个知识点之间的联系,从而弄清楚解决相应的工程问题的步骤、方法和注意事项,加深理解,提高自己分析解决问题的能力。笔者自己写范文,向学生展示如何用英文围绕一个具体的生产任务将该章节中的所有知识点串联到一起的方法。有了教师的示范,学生今后的总结就有了大致的方向,他们再也不会忙着抄写大篇幅的课文,而是先有意识地看书,待熟悉课程内容后再进行自主写作。学生写作的条理更清晰,速度更快,效果更理想。

4结语

知道某个知识点和用它来独立思考解决问题完全是两码事。学生可能已经会用所学公式做作业了,但是却从来没有彻底明白这样做的目的所在。教学过程中,我们应尽力避免向学生一点一点地灌输什么事实,相反,鼓励他们独立思考才是正道。独立思考的过程中需要解决一些问题,这有助于真正理解某个概念。这种思维方式能够激发学生的兴趣,鼓励他们更加深入地钻研,从而使他们永远都对一切充满好奇。多样性写作就是促使学生独立思考的一种有效方法。

参考文献

[1]赖庆柯.浅滩如何提高化工原理的教学质量[J].广东化工,2006,33(3):78-80.

[2]夏清,陈常贵.化工原理.2版[M].天津:天津大学出版社,2011:1-2.

第2篇:化工原理教学范文

该医院废水处理工艺由多个工艺单元组成,每个工艺单元又对应一个或多个单元操作。根据不同功能定义各个工艺单元的名称,而根据功能的不同,工艺单元需设置相应的操作设备。

1.1调节池

调节池一般用来均化原废水,防止由于原水水质和水量的波动对后续生物处理单元产生破坏性的影响。其容量通常取决于需调蓄的原水水量和变化系数。为了保证均化效果,通常还设有搅拌器,为了截留流体中较大尺寸的固形物,一般设置相应尺寸的格栅。经均化的原水经水泵通过管道输送到下一单元。此部分涉及的单元操作有搅拌、过滤和流体输送,均可通过化工原理讲授的相应内容确定设备的参数,进而为设备选型提供依据。

1.2接触氧化池

接触氧化工艺即通过在曝气池内设置填料,使微生物在填料上与废水及空气接触,从而实现有机物的好氧氧化。接触氧化池的体积通常采用有机负荷的方式进行计算,也可采用经验上的水力停留时间计算,取决于微生物降解能力及废水水质。采用鼓风曝气,通过微孔曝气器扩散空气,产水溢流进入下一单元。涉及的单元操作主要是流体输送,即风机的计算。通过有机负荷计算确定所需风量,由池体高度,加上管路阻力损失,可得到风机的扬程,进而为设备选型提供依据。

1.3MBR池

MBR工艺采用微滤膜进行固液分离,采用抽吸泵出水。池底设置曝气器用来扩散空气并缓解膜污染,采用鼓风机曝气。池体体积可采用容积负荷的方式进行计算,也可采用经验上的水力停留时间计算,同样取决于微生物氧化废水中有机物的能力。曝气量通过有机负荷或经验上的气水比获得。底部还设有污泥回流泵,用于将MBR中的一定量活性污泥回流至接触氧化池或排放至污泥沉淀单元。此工艺单元涉及的单元操作有过滤、流体输送等。通过计算可确定膜通量,进而确定膜面积,确定风机、膜出水泵和污泥回流泵的型号等,为系统设备的选择提供依据。

1.4污泥沉淀池

污泥沉淀池用于接收接触氧化池和MBR池的剩余污泥并进行沉降分离,上清液回流至接触氧化池,可选用斜管(板)沉淀池、竖流沉淀池和辐流沉淀池等。对于小型的污水处理工程,斜管(板)沉淀池的应用较多。涉及的单元操作主要是机械分离中的沉降分离,经过计算,能够获得沉淀池的尺寸。

1.5污泥脱水

污泥脱水一般先采用机械分离的方式,除去大部分非结合水,之后采用干燥的方式,进一步去除污泥水分,以便于运输。污泥的机械脱水一般采用压滤、过滤和离心的方式,在水处理工程中带式压滤采用的比较多,也相对成熟。涉及的单元操作主要是机械分离,通过计算,可确定压滤机的型号及功率。对于小型污水处理系统,干燥采用自然干化的比较多,利用太阳光照射,将污泥中的非结合水气化,对应的是干燥的单元操作,通过干燥速率的计算,可确定干化床的面积。

1.6气体处理系统

气体处理系统收集调节池、接触氧化池、MBR池、污泥沉淀池等排出的废气,利用引风机将废气引出,并经高效过滤器过滤后排放。涉及的单元操作主要有流体输送和过滤,同样通过单元操作的计算,可获得风机和过滤器的型号和功率。

2单元操作对投资与运行费用的影响

工艺单元由一个至多个单元操作组成,通过单元操作的计算,为土建投资、设备投资,以及运行费用提供了依据。单元操作以费用最低为目标,使工艺设计更为合理,因此单元操作的计算决定了环境工程的投资与运行费用。

3结语

第3篇:化工原理教学范文

1.1物料衡算物料衡算由质量守恒定律可知,在化工或制药生产过程中,尽管物质的状态随着过程的进行不断变化,但对某个指定系统或设备而言,如果是间歇的生产过程,输入系统的物料总和等于输出系统的物料总和以及积累在过程中的物料总和。对于连续式的生产过程,输入系统的物料量等于输出系统的物料量。

1.2能量衡算物质世界存在各种形式的能量,如热能、机械能、化学能、电能、光能等。这些能量之间是可以发生转换的,即可以从一种形式的能量转变为另一种形式的能量,但能量的总和保持不变,这就是能量守恒定律。能量衡算的依据就是能量守恒定律。在化工生产和制药过程中,常见的是热能形式的交换,所以能量衡算就只是热量衡算。在进行热量衡算时,以0℃为基准,除了考虑随物料进出系统的热量外,还应考虑系统与周围环境交换的热量,如:系统向环境损失的热量或外界向系统输入的热量。故在进行热量衡算时必须把这两部分热量计算在内。

1.3过程的平衡与速率化工和制药生产过程中的任何过程,都是由不平衡到平衡的变化过程(或者相反)。而平衡过程是过程进行的方向以及所能达到的极限。一个过程能否进行以及能进行到什么程度,其条件与规律只有通过对平衡关系研究来确定。例如,利用一定温度的热流体与冷流体通过间壁式换热器进行热交换,热流体温度不断降低而冷流体温度逐渐升高直至两者温度不再改变。从整体上看,传热过程已经停止。但如果我们分别从吸热和放热的角度看,过程并没有停止,只是因为两流体放出热量的速率与吸收热量的速率相等,即处于动态的平衡过程。传质过程也有类似的的情况。通常把某种过程进行时单位时间内的变化量称为过程速率。

用以表示过程进行的快慢程度。过程的速率大小跟过程推动力呈正比,而与过程阻力成反比,提高过程速率的途径在于加大过程的推动力和减小过程的阻力。例如,过滤过程中,增加压力差增大推动力,从而提高过程速率。又如,流体的温度差,浓度差,化学式差等凡是自发过程中有利于趋向平衡因素的都可以称为过程推动力。在实际生产中,过程速率越大,设备生产能力就越大,或者在同样生产能力下,设备尺寸的尺寸就越小。

2三种传递过程

物系内物理量自发的从高强度区向低强度区转移的过程是自然界和生产中普遍存在的现象。对于物系的每一个具有强度性质的物理量如,速度、温度、浓度等都存在着相对平衡的过程。当物系偏离平衡状态时,就会发生某种物理量的转移过程,使物系趋向于平衡状态。如物系内浓度不均匀,物质就会从高浓度区向低浓度区传递。在化工和制药生产过程,主要涉及的物料是流体和固体,所传递的物理量是动量、质量和能量。因此,涉及到的有:动量传递如流体的输送与压缩、沉降、过滤、液体搅拌等;热量传递如传热、蒸发、结晶等;质量传递如吸收、蒸馏、萃取、干燥等三种传递过程。对这三种传递过程的原理及计算方法的研究是单元操作研究的基础。在实际生产过程中,可能三种传递过程同时存在,也可能只存在其中一种或两种。在研究传递过程时,通常按三种不同的尺度进行,即分子尺度、微团尺度和设备尺度。

2.1分子尺度上的研究考察分子运动所引起的动量、热量和质量传递。以分子运动论的观点,借助统计方法,确立传递规律,如粘性流体流动的牛顿粘性定律、热传导中的傅里叶定律和分子扩散中的菲克定律。与分子运动有关的物质的宏观传递特性表示为粘度、热导率和分子扩散系数等。2.2微团尺度上的研究考察流体微团运动所造成的动量、热量和质量传递。常忽略流体分子内部的间隙。而将流体视为连续介质,从而使用连续函数的数学工具,从守恒原理出发,以微分方程的形式建立描述传递规律的连续性方程、能量方程和对流扩散方程。当流体作湍流运动时,与流体微团运动有关的传递特性表示为涡流粘度、涡流热扩散系数和涡流扩散系数,但这些传递特性与流动状况、设备结构等有关,不是流体的物性。

2.3设备尺度上的研究考察流体在设备中的整体流动所导致的动量、热量和质量传递,以能量守恒和质量守恒原理为基础,就一定范围进行总体衡算,建立有关的代数方程。如液体搅拌过程中,搅拌桨所造成的大尺度环流。设备尺度上的传递特性表示为传热分系数和传质分系数,以及有效(或当量)热导率和有效扩散系数等。这些传递特性与流动条件直接有关,同样也不是物系的物性。

3间歇操作与连续操作

化工及制药生产过程,可以分为间歇式和连续式。所谓间歇式生产过程,是指在每次操作初始,投下一批物料,经过各种操作处理后,最后取出全部的产品,再重新投入下一批物料。小规模的生产多为间歇式生产过程。间歇式操作的的设备在不同时间,同一位置进行不同的操作步骤,因为设备的同一位置上的物料其压强、温度、流速随时间而变。

第4篇:化工原理教学范文

摘要:新疆是全国最大的少数民族聚集地。新疆轻工职业技术学院(以下简称“我院”)有众多的民族班,化工原理是化工及相关专业的一门重要专业基础课。笔者以自身的民族班教学经验,从课堂组织以及如何激发学习兴趣等方面,论述如何使民族班化工原理教学达到较好的效果。

关键词:新疆;民族班;化工原理;教学

专门为少数民族学生单独设立的教学班,叫民族班。据“新疆维吾尔自治区2010年第六次全国人口普查主要数据公报”数据显示,全区现有53个民族成分。其中人口超过十万的民族有维吾尔族、汉族、哈萨克族、回族、柯尔克孜族、蒙古族;全区人口中,汉族人口8746148人,占总人口的401%,各少数民族人口13067186人,占总人口的599%。由于新疆特殊的民族和人口现状,在各校均存在相当数量的民族班,我院亦是如此。我院的民族班大多是“民考民” (一项针对使用本民族语言文字的少数民族考生的特殊政策。符合条件的少数民族考生在考试时使用本民族语言的试卷。)学生,这类“民考生”入学后预科一年,学习汉语,待汉语水平提高后开始其他课程的学习,之后学习汉语授课。

化工原理课程是化工及相关专业都开设的一门重要的专业基础课。对学生来说,只要将来从事化工技术工作,无论在什么样的岗位,都不可避免地遇到各种单元操作问题,这就必须熟练掌握各类典型的化工单元操作。笔者是一名汉族教师,没有民族语言基础,民族班学生的语言基础参差不齐,为了让更多的民族学生更好地学习化工原理,在民族班从事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,使民族班学生也能更好地掌握各类典型化工单元操作,从而很好地服务于化工行业。

一、充分了解民族班学生特点,因材施教民族班学生在一年的预科中,主要围绕HSK(中国汉语水平考试,是为测试母语非汉语者的汉语水平而设立的国家级标准化考试)或MSK(中国少数民族汉语水平等级考试)展开教学,全面提高听、说、读、写能力。之后进行专业汉语的学习,为化工原理等专业基础课和专业课打基础。然而,虽然有一些学生的汉语水平提高很快,他们除了正常的交流,还可以顺畅地进行专业课的学习。但是,多数学生的汉语水平基础薄弱,甚至有些学生在预科前从来没有进行过汉语学习,所以,纵然进行了一年时间的预科,民族班的汉语水平与普通班相比,明显欠佳。

总之,民族班在进行化工原理课程的学习时,语言障碍依然明显。除此之外,民族班学生大多来自民族聚集区,文化上也不可避免地存在地域上的差异。为了最大限度地让每位学生都能学到技能,在教学时既要克服语言关,又要照顾每位学生的学习能力。

二、改变教法,尽力体现以学生为本同志指出: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。民族班教师在专业课授课时必须充分了解并认识民族学生的特点。民族学生尊重老师,好学上进,自尊心强,但是语言的障碍明显存在。在这种情况下,化工原理的教学要想达到同志所描述的境界,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技巧,并综合运用之,收到了良好的效果。

1理论教学时多举具有民族特色的实例

贴近生活的实例,往往对理论的理解有很大的帮助。笔者为了上好民族班的化工原理,曾经请教过很多当地人,了解当地少数民族生活习惯和民族传统,也曾到乌鲁木齐市二道桥的“大巴扎”深入了解。比如,在讲到传热部分,对三种传热基本方式的认识和理解,不妨举个维吾尔族打馕(音náng,一种烤制的面饼,中国维吾尔、哈萨克等民族的主食)或者做馕坑肉的馕坑,配以多媒体展示,同学们很快就理解了相关的理论知识,更主要的是也很大程度上激发了学习的兴趣。此外,还有讲到往复泵部分,可以先展示南疆(新疆的天山以南称为南疆)很多家庭都用过的压井,通过压井汲水的实例,来认识往复泵的构件和工作原理、安装高度等就很顺利了。

2适当运用学生翻译,事半功倍

民族班的语言障碍在学习专业基础课和专业课的时候显得更加突出。班级中会有相当一部分学生在上课时听不懂专业术语或理解困难。经过摸索发现,适当发挥语言基础好、理解能力好的学生的优势,会起到事半功倍的效果。遇

到学生理解困难,又很重要的知识点时,可以适当停顿,请有语言优势的学生充当翻译,用学生的母语去讲释,往往很快就贯穿下去了。

3教师尽量学一些常用少数民族语言,增进感情

教学要在良好的互动环境中才能收到预期的效果。笔者努力学习了一点简单的交流用语和词汇,在课堂上和课外也收到了一定的效果。比如在讲到过滤部分的过滤介质时,可以结合新疆拌面(维语音:拉合曼)的制作过程,学生很快就理解了什么叫过滤介质。课堂之外,一句“yahximusiz”(维语,音:亚克西目sei斯,意为“你好”),缩短了语言的差距;当学生进步或表现好的时候,对他竖起大拇指,说一句“yahxi”(维语,音:亚克西,意为“很好”),他会更加努力;当要分别的时候,挥挥手说句“hox”(维语,音:火西,意为“再见”)。总之,教师适当学些民族语言确实可以明显地增进师生的感情。

4以掌握为目的,适当调整教学策略

民族学生的动手能力较强,更易在实践中掌握知识。结合实际情况和同行教学经验,可以适当调节化工仿真和化工实训的课时,相应缩短理论教学。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和进出口位置,更让学生清楚地看见离心泵内部叶轮是什么样子的。通过直观地感知泵壳的形状后,在老师的启发或自发下进行归纳总结: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。之后,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,学生体会到了学习的快乐。通过这个教学过程的奠定,后续环节的教学效果明显改善。

在民族班化工原理的教学中要牢牢把握住民族班学生的特点,才能准确定位,才能在教学的过程中做到有的放矢,才能进一步地提高学习的质量,甚至把民族团结落实到了化工原理的教学过程中,从而促成了学生和教师的双赢局面。

参考文献:

夏清,贾绍义.化工原理(上册)第2版.天津:天津大学出版社,2012.

丁帮文.化工原理教学改革中的几点经验与体会.化学工程与装备,2009(9).

李越.中职化工仿真实习教学的探讨.时代教育,2011(2).

时光霞,刘郁.以化工仿真实训为平台提升学生专业素养.中国现代教育装备,2012(1).

杨月云,王小光,谢东坡.化工仿真在高校化工课程教学中的应用.周口师范学院学报,2010(2).

第5篇:化工原理教学范文

关键词: 化工原理 系统思维 逻辑思维

化工原理是化工工艺类及其相近专业的一门主干课,是一门很重要的技术基础课,在系统地学习基本理论知识的同时,通过本课程的实验教学,逐步培养学生掌握一定的基本实验技能和工程测试方法,提高分析和解决工程实际问题的能力。化工原理实验具有承上启下、理论联系实际、从科学基础教育向工程技术教育过渡的桥梁作用,是化工高等教育必不可少的核心课程。

由于本门课程属于工程科学,与原来所学的高等数学、普通物理等自然科学课程有较大差别,需要思维方式从严谨的科学思维切换到工程思维,对学生系统思维和逻辑思维的要求较高,如何学好这门重要的专业基础课是摆在化工专业教师面前的一个普适性的问题。结合课堂教学实践,通过把化工原理课程知识点以系统思维和逻辑思维为主线编排,以很强的逻辑关联性、层次性展示出来,并不断用系统思维在局部与整体之间切换视野,让学生在学习知识点的过程中体会逻辑性与系统思维,从而很好地把培养学生系统思维和逻辑思维的教学目标融合到课程教学中去[1-2]。

一、透过现象抓本质与共性,培养抽象思维与逻辑思维

化工原理是在研究化学工业共性的基础上发展起来的。也就是说这门课程本身就是在不断透过现象抓本质和共性,不断拔高、不断凝练出来的理论,然后用理论指导实践,解决实际问题,并用实践检验理论或修正理论,最后回归实践,周而复始,不断凝练提升形成的。所以,课程讲授时把抽象凝练共性的过程体现出来,整个知识的脉络、逻辑层次就很清楚了,自然而然地就把知识点的讲授与抽象思维与逻辑思维很好地融合在一起。

化工原理主要研究化工生产中的物理加工过程,按其操作原理的共性归纳成若干个单元操作,单元操作作为化工原理的研究对象,根据原理又可进一步凝练归纳为三类传递过程:动量传递(流体流动、流体输送机械、沉降与过滤)、热量传递(传热)和质量传递(吸收、蒸馏、干燥)。每一个传递又分为两个方面:原理和设备。整本书的大脉络就出来了,每一个细节知识点的讲授都时不时地切换到这个大脉络中,让学生准确定位所学知识点在逻辑层次中的归属,并与平行逻辑层次中的相对应的知识点对比学习,在加深印象的同时,促进总结凝练。

二、抓主要矛盾,培养工程(系统)思维

自然科学课程通常采用严谨的、逻辑推理的思维方法进行问题分析,而所分析的问题也大多处于理想条件下的非实际问题;而作为工程科学,化工原理所面临的是大量的工程实际问题;只有在错综复杂的各影响因素中,抓住主要影响因素,进行合理简化,才能找到解决实际问题的正确途径。这种思维方法上的转变凸显出工程思维的重要性。

遇到新问题,解决问题最常用的思路:希望通过某种转化,比如理想化的假设简化,把新问题转化为熟悉的、已经解决了的问题。所谓理想化的假设简化,其实就是抓主要矛盾,理想化次要矛盾,做出科学合理的假设。这种处理思维在化工原理中很常见,也是处理实际工程问题的常用思维。在课程知识点的传授过程中,注意这种思维方式的融合,有利于培养学生的工程思维。

热量传递的基本方式有三类:热传导、对流和辐射。化工工业基本都是对流传热,很显然,对流传热是传热理论研究的重点。为了解决这个新问题,通过抓主要矛盾:流体和固体壁面之间对流传热过程的热阻主要集中在层流底层中。提出有效膜理论,科学合理地把处于次要矛盾地位的过渡区和湍流主体的传热阻力全部叠加到厚度为8的层流底层中,于是把对流传热这个新问题成功转化为熟悉的已经解决了的三层圆筒壁的热传导问题。适用于热传导的傅里叶定律也就可以用来解决化工工业中随处可见的对流传热问题了。

类似的情况同样适用于质量传递过程。气体吸收单元操作中存在气液两相之间的对流传质,对流传质中又同时存在分子扩散与湍流扩散。实际情况中肯定是湍流扩散占主导,即主要矛盾,为了解决这个接近实际的新问题,同样是抓住主要矛盾的主要方面:传质阻力主要集中在相界面两侧的层流膜层。然后进行科学合理化的假设――双膜理论,认为流体主体没有浓度梯度即没有传质阻力,所有的阻力都理想化集中到两个虚拟的膜层内,于是把对流传质这个新问题转化成了可以用分子扩散这个熟悉的已经解决了的问题来求解。于是,适用于分子扩散的菲克定律被用来解决气体吸收单元操作的对流传质问题。

综上所述,当以这样一种方式讲解知识点时,就给了学生一种全新的视野和感受,看到逻辑思维在表达时的清晰思路与明确的层级关系的通透之美,看到工程思维在解决实际问题时的“避轻就重”与“直击要害”的简约而不简单。在逻辑思维与工程思维的美感的吸引下,有益于提高学生的学习兴趣,以抛砖引玉,把这种思维和方法论应用到其他课程的学习甚至生活中。

参考文献:

[1]王志魁,刘丽英,刘伟.化工原理[M].北京:化学工业出版社,2012.

第6篇:化工原理教学范文

关键词:教学质量;实训环节;教学方法;教学效果

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)04-0183-02

《化工原理》课程是化工专业极为重要的一门专业基础课,主要内容是以在化工生产中的物理加工过程为背景,根据操作原理的特点,分成若干单元操作过程,以研究各单元操作的原理、基本计算和典型设备为核心。综合运用基础知识对化工生产过程中存在的工程问题进行分析和解决,担负着培养化工技术人才,由理及工、由基础到专业的过渡,在培养学生运用工程观点分析解决化工实际问题方面起着重要的作用。

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).

第7篇:化工原理教学范文

【关键词】化工原理;实验教学;问题

中图分类号:TQ011文献标识码: A

一、前言

目前,化工原理实验教学过程中,还有部分问题注意不够,导致了化工原理教学质量不高,教学效果不佳,所以,分析化工原理试验教学非常有必要,这是提高教学效果的必要途径。

二、化工原理实验教学概述

《化工原理》课程是化学工程、应用化学、过程装备与控制、生物工程、环境工程、高分子等专业的技术基础课。化工原理课程的主要内容是以生产中物理加工过程 为背景,按照其操作原理的共性归纳为若干“单元操作”,主要研究各单元操作的基本原理、典型设备的原则结构和工艺尺寸的设计计算以及选型。化工原理属于工 程科学,用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题,研究方法主要是理论解析和在理论指导下的实验研究。《化工原理实验》是配合化工原理课堂理论教学 设置的实验课,运用课堂学过的化工基本理论,通过实验从实践中进一步学习、掌握和运用基本理论,分析实验过程中的各种现象和问题,培养学生实际动手操作实 验设备的能力,分析、归纳、整理实验结果及撰写实验报告的能力,以及严肃认真、实事求是的工作作风。《化工原理实验》是培养学生工程设计能力、工程实践能 力以及创新能力的重要教学环节,与理论课具有同等重要的教学地位。

三、化工原理实验教学的问题

长期以来,传统的实验教学被固定的模式所束缚,总结起来存在以下三个方面的问题:

第一,实验内容单一、陈旧。所开设的实验项目大多是长期开设的经典实验、依附于课堂理论的验证性实验,而反映学科前沿的、有利于学生创新性思 维的研究性、设计性实验少。学生缺乏对实验的积极性和兴趣,故在实验中只是机械地重复老师刚演示过的步骤,不重视实验的细节和过程,也不注意操作是 否规范。

第二,教学模式单一、陈旧。以往的物理化学实验教学主要是采用传统的实验教学模式,即由教师组织安排,学生进入实验室先听完老师介绍实验目 的、实验原理、仪器设备、实验步骤以及实验中的注意事项,接着学生按教师讲解的步骤重复实验,完成规定的实验内容,记录数据,然后按规定的格式完成实验报 告。总的说来就是在统一规定的实验时间内,在相同的地点,学生听相同的讲解,做相同的实验,这样导致学生积极性不高,厌学心理加重;且对于基础较好的同学 实验设计过于简单,而对于基础薄弱的同学则略显复杂。

第三,实验人数多,硬件设备缺乏。由于近几年的教育扩招,使得学生人数增多,原本富足的实验设备在目前看来显得有些“捉襟见肘”,这样做实验时就要轮流等待,使得一组实验做下来所消耗的时间增长,学生和教师都有怨言。

四、化工原理实验教学措施

1、重视理论严谨性同时注意培养学生创新能力。

理论授课教师同时也是实验课教师,可在理论教学的同时穿插对实验设计的思考和讨论。同时我们应该思考如何在化工原理实验中培养学生的创新能力,并着重培养学生的发散思维、批判思维和联想思维。如在课堂讲完离心泵后,向学生提了一个问题,离心泵启动后为什么不出水?学生们有的说汽蚀了,有的说气缚了,有的说管道进了异物堵住了,有的说线路故障,有的说出口阀没开等等,答案五花八门,有的答案并不牵扯什么高深的理论问题,但在实际操作中极有可能出现。因此在进入实验中,学生就能很快能理解实验目的,完成实验操作。在理论授课的同时可安排实验的预习,使学生进入实验时心中有数,得心应手,这样才能更好发挥他们的主动性和积极性。这里还有一个问题值得注意,即在理论课后集中开出实验好还是上完相关章节后及时进行相应的实验?一般认为,相对的集中便于实验室的安排与管理,理论课后及时做实验对于学生来说肯定容易理解一些。我认为,在条件允许的前提下,尽可能将实验教学与课堂理论在内容与时间上协调。毕竟当代大学生要学的知识很多,不可能在某一门课程上反反复复地花时间。

2、实验仿真不能取代实际操作

实验仿真是近20年来随着计算机仿真技术的出现而出现的。在降低实验成本、克服因实验装置台套数不够而引起的学生动手机会少、改善和加强实验预习等方面,确实发挥了不可替代的作用。近年来,一些仿真技术公司和高校陆续推出了水平较高的化工原理实验仿真软件,它们对化工原理实验教学的贡献是功不可没的。当然,实验仿真不可能完全替代实际操作,正如多媒体教学不能完全替代传统板书授课,那种认为让学生在计算机上仿真就可避免购置和使用化工原理实验装置的想法是错误的。我认为,在实验操作前让学生进行实验仿真,既可以加深他们对理论知识的理解,也可以强化他们对实验过程和步骤的掌握,以改善实验操作效果。同时,对于有特别要求的学生,也可以为他们提供多次反复实验的机会。目前存在的问题是,现有的软件往往是针对某一种装置设计和开发的,普适性不够,同时也不能提供给使用者以自主设计实验的功能,这样不仅有碍软件本身的推广,而且不利于引导和激发学生的创造性思维。

3、改革实验报告撰写形式

实验报告是对实验过程的总结,是实践环节中不可缺少的一个重要组成部分。很多同学在撰写实验报告时流于形式,不动脑,多数内容可以照抄实验讲义。报告要真实反映我们要作什么?怎么作?作的结果?以及存在的问题。化工原理实验报告要突出工程性及现实性;要体现出学生应用知识能力、分析问题能力和解决问题能力;体现出创造性和探索性。总体上化工原理实验报告可以采用/小论文/的形式来写,但不强求一律,给学生思考、选择和发展的空间。学生在预习时,根据实验室提供的设备,在能达到教学大纲规定的实验任务前提下,可根据自己兴趣、爱好自行确定研究重点,自拟题目。同一实验,学生可以拟订不同的题目。由于题目、方案是学生自己拟定的,增加了实验的主动性和兴趣,实验报告质量由此得到明显提高,抄袭实验报告的现象则可明显减少。

五、实验创新

创新能力具有很大作用。但目前化工原理实验教学在教学方法、技术上和测试手段上仍有许多问题。教学方法上,还主要以教师讲,学生照着 做为主,实验成绩仍采用学生单纯做实验定成绩的教学模式;测试手段和技术比较落后,尤其是在运用计算机进行实验的数据采集、处理和控制方面。为此我们要加 大实验教学改革力度,进行实验创新。

1.严格实验教学管理,实行结构成绩制

教师要认真组织好实验教学,严格教学管理,严格考核制度。实验课采取课前预习、现场提问、实验操作、编写实验报告、期末书面考试的教学方式, 由以上各环节的执行情况来全面评定学生的实验成绩,既实行结构成绩制。

2.将计算机引入实验教学

开发与实验装置相配套的化工原理仿真系统软件,运用仿真实验的计算技术、图像和图形技术,可方便、迅速、形象地再现教学实验装置、实验过程、实验结果, 学生在计算机上可完成实验前预习,提高实验效率和实验效果,同时利用计算机进行实验数据处理,可节省学生繁杂和大量重复性计算时间,使学生有更多时间和精 力撰写实验报告,提高实验报告质量。

运用计算机进行实验的数据采集、处理和控制。现代化工生产的一个显著特点是集成化、大型化和自动化,其实 质就是用计算机进行生产过程的自动控制。我们在有些实验装置上采用计算机进行数据采集、处理和控制,不仅可以模拟实际生产过程,还可以使学生对计算机在工 程上的应用有进一步的认识。

六、结束语

综上所述,化工原理实验教学教学过程中,必须要关注一些比较关键的问题,进而提出一些可行的措施来提高化工原理教学的水平,确保化工原理实验教学质量得到提高。

【参考文献】

[1]赖万东.化工原理实验课教学改革探索[J].高等工程教育研究,2011(增):96-97.

第8篇:化工原理教学范文

【关键词】实施 化工原理 任务教学法

【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)09-0169-01

中等职业学校的培养目标是培养具有一定实践能力和创新能力的生产一线的操作人员和管理人员。随着我国化学工业的快速发展,对中等职业学校化学工艺类人才的需求趋旺,同时对人才的规格也提出了更高要求。而目前由于课程设置等各方面原因,学校培养的学生与企业的需求之间存在较大差距。而化工原理是化工工艺类学生必修的一门专业基础课,它主要讲解各单元操作的基本原理、基本计算、设备结构、设备操作方法以及设备常见事故的处理方法等,对后续专业课的学习以及实际工作具有重要意义。在化工原理教学中,如何采用恰当的、有效的教学方法来提高学生的实践能力和创新能力,以适应将来的工作需要?这是这个专业领域里每一位教师所关注的问题。下面,本人结合自己在化工原理课程教学中采用任务教学法谈一点看法。

一 创设情境

首先,教师在课堂伊始介绍泵的发展及在生活中的应用,以引起学生对泵的兴趣。(1)泵主要用来输送液体,包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等,也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。(2)水的提升对于人类生活和生产十分重要。古代就已有各种提水器具,如埃及的链泵(公元前17世纪),中国的桔槔(公元前17世纪)、辘轳(公元前11世纪)和水车(公元1世纪)。(3)利用离心力输水的想法最早出现在列奥纳多・达・芬奇所作的草图中。1689年,法国物理学家帕潘发明了四叶片叶轮的蜗壳离心泵。但更接近于现代离心泵的则是1818年在美国出现的具有径向直叶片、半开式双吸叶轮和蜗壳的所谓马萨诸塞泵。1851~1875年,带有导叶的多级离心泵相继被发明,使得发展高扬程离心泵成为可能。尽管早在1754年,瑞士数学家欧拉就提出了叶轮式水力机械的基本方程式,奠定了离心泵设计的理论基础,但直至19世纪末,高速电动机的发明使离心泵获得理想动力源之后,它的优越性才得以充分发挥。在英国的雷诺和德国的普夫莱德雷尔等许多学者的理论研究和实践的基础上,离心泵的效率大大提高,它的性能范围和使用领域也日益扩大,已成为现代应用最广、产量最大的泵。

其次,教师课上演示离心泵的使用(实验室),同时将离心泵拆开给大家看,引起学生的好奇心。

二 确定任务

教师以简洁的语言陈述这节课的任务:离心泵的组成结构有哪些?离心泵的工作原理是什么?衡量离心泵性能的参数有哪些?

三 完成任务

这个阶段是任务教学法的主体部分,主要包括学生尝试完成任务、由老师及同学协助完成任务、回归工作任务三部分,这三部分是同时进行的。

首先,学生观看已经拆开的离心泵里面都包括哪些部件,再通过课本介绍和老师讲解来掌握其结构组成及名称,即吸水室、叶轮和压水室。吸水室位于叶轮的进水口前面,起到把液体引向叶轮的作用;压水室主要有螺旋形压水室(蜗壳式)、导叶和空间导叶三种形式;叶轮是泵最重要的工作元件,是过流部件的心脏,叶轮由盖板和中间的叶片组成。

其次,引导学生查阅并回忆以前学过的柏努力方程等相关知识,获得回答离心泵的工作原理等相关知识。再根据学生了解的离心泵的组成结构特点及所观察到的离心泵的工作情况和作用,让学生尝试回答离心泵的工作原理,不同的学生经过思考后有不同的想法,然后由老师总结和补充学生的不足,最后归纳出正确的离心泵的工作原理:当离心泵启动后,泵轴带动叶轮一起作高速旋转运动,迫使预先充灌在叶片间的液体旋转,在惯性离心力的作用下,液体自叶轮中心向外周作径向运动。液体在流经叶轮的运动过程中获得了能量,静压能增高,流速增大。当液体离开叶轮进入泵壳后,由于壳内流道逐渐扩大而减速,部分动能转化为静压能,最后沿切向流入排出管路。所以,蜗形泵壳不仅是汇集由叶轮流出液体的部件,而且是一个转能装置。当液体自叶轮中心甩向外周的同时,叶轮中心形成低压区,在贮槽液面与叶轮中心总势能差的作用下,使液体被吸进叶轮中心。依靠叶轮的不断运转,液体便连续地被吸入和排出。液体在离心泵中获得的机械能量最终表现为静压能的提高。

最后,通过本课学生已掌握的离心泵结构组成及工作原理等相关知识,让学生回答衡量离心泵性能好坏的一些参数有哪些?学生回答之后,由老师和学生共同总结离心泵的性能参数:流量、压头、功率与效率。

给学生亲自动手的机会,让他们通过亲自拆卸离心泵、操作离心泵,来进一步掌握离心泵的结构组成、工作原理及性能参数。

总之,化工原理课程实用性很强,对实践知识的掌握尤为重要,在教学过程中运用任务教学法,可极大地激发学生的学习积极性与主动性,让学生在愉快与宽松的环境中,既掌握了各单元操作的基本原理,又获得了实际操作技能。多年的教学实践表明,任务教学法应用于化工原理课程教学,效果优于传统的课堂灌输型教学,该方法将理论知识的理解与操作技能的掌握有机结合,使学生的主观能动性得到充分发挥,激发了学生的学习欲望,培养了学生的自主学习能力,提高了学生的综合素质。

第9篇:化工原理教学范文

【关键词】应用型本科 化工原理 课程建设

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)10 -0077-02

高等教育已经逐渐从精英化教育转向大众化教育,高校的办学理念也逐渐变为服务于不同社会层次的需求,高校只有找到属于自己的办学领域和办学定位及特色,才能在日趋激烈的高等教育竞争中生存发展。一边是大学生“怀才不遇”找不到工作;另一边则是一些企业“求贤若渴”却找不到合适的人才。“就业难”与“用工荒”的并存,凸显着谋求经济转型的中国正经历结构性的就业矛盾。一边是大学生进入就业岗位后抱怨“学非所用”的尴尬,另一边则是一些高校不顾自身定位和市场需求盲目设置专业、开设课程。大学如何对接社会,培养“适销对路”的大学生是许多高校都在努力探索的问题。作为哈尔滨市唯一一所市属高校―哈尔滨学院于2011年11月在省教育厅的批准下开展了特色应用型本科人才培养模式综合改革试点。根据我校“注重内涵、追求卓越”的办学方针,我们要针对应用型学科――应用化学专业《化工原理》课程的教学改革进行探索。

《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,它综合运用了数学、物理、化学等基础知识来分析、解决在化工单元操作生产中遇到的工程问题,是自然科学领域的基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程[1],它在培养化工类人才中起到了承先启后的桥梁作用。该课程主要介绍了流体流动、传热和传质的基本原理以及主要单元操作的典型设备的构造、操作原理、过程计算、设备选型及实验研究方法等。这些都密切联系生产实际,以培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中各种工程实际问题的能力, 为专业课学习和今后工作打下坚实的基础。

根据学校定位,学生特点建立合理的教学体系,改革教学环节,突出实践性,应用性,其中主要包括整合,更新教学内容,采用适合学生特点的教学方法,加强培养学生实践能力的实习基地建设。

一、建立合理的教学体系,整合更新教学内容

在以往的教学中,动量传递、热量传递、质量传递的内容往往以结论的形式直接引入用以解释化工生产单元操作的基本理论和基本概念,而对“三传”过程中的数学描述和处理实际传递过程的方法论介绍较少。所以导致学生学完这部分内容后,有种“知其然不知其所以然”的感觉。为此,我们在讲每一种单元操作之前,都会给学生介绍相应的传递现象,使学生了解在单元操作中涉及到的基本理论和基本概念的来龙去脉。从动量、热量、质量传递的本质上理解和掌握单元操作过程。同时在讲解的过程中加强数学方法和物理知识的应用以及它们与化学工程之间的联系,有利于同学们尽快转变思维方式,由严密的逻辑推理转向工程上的综合判断,尽快适应工程方法的应用。

二、采用适合学生特点的教学方法

对于多媒体教学手段在课堂中的应用已经得到了广泛的推广,与板书相比,多媒体处理的信息量大,我们还可以通过多媒体以图片的形式展示化工生产中所遇到的设备,例如:离心泵、换热器、吸收塔、精馏塔、干燥器和萃取塔等,从视觉上增加同学们的感性认识。同时,我们还可以利用多媒体动画或三维图形从多角度展示化工设备的各部分结构、运转和安装,利用影音技术来直接展示化工生产过程中的实验现象,例如板式塔的漏液现象、液泛现象和雾沫夹带现象等;用动画效果展示气流干燥中物料的干燥情况等,再配以老师的理论解释,学生能很快的理解和掌握。因此,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。多媒体和板书相比有很大的优势,但是不能本末倒置,不能严重的依赖多媒体,否则也会影响课堂的教学效果。

化工原理除了在实际生产和科研中广泛涉及的基本理论之外,在实际生活中的应用也非常广泛,但有很多的实际生产现场不能呈现在学生的眼前,因此老师可以将生活中学生熟悉的物品、设备、现象和生活事例巧妙的与课堂教学结合到一起,不仅能够提高学生的学习主动性和创造性,还可以提高学生理论联系实际的能力,加深学生对基本理论的理解。例如:流体流动中连续流体伯努利方程的应用,打个比方,在一个水缸里装有水,用一根管子一端放在水中,另一端在缸沿自然垂下,用嘴在端口吸,那么缸中的水就会从管子中流下来,因为管子呈一段弧形,像彩虹,又能起到吸水的作用,故称为虹吸现象。虹吸排水和抽水马桶的工作原理是一样的;冬天,脚踩到瓷砖上要比地板上凉得多,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;人们常喝的可口可乐在饮用时会有冒气泡的刺激感觉,是因为在可口可乐中溶解有大量的二氧化碳,在温度升高(进入口中)和气压降低(打开瓶盖)便会因为溶解度降低而冲出液体,形成气泡,从而了解到吸收的知识。利用精馏的原理酿酒,以及“二锅头”的由来等等。用生活中看得见摸得着的物体,熟悉的事例作为我们上课的道具,让学生对课程由陌生到熟悉,能够学以致用。总之,如何做好化工原理课程的教学工作是一个重要的研究课题,下大功夫,花大力气上好每一节课,提高学生对理论和实践性的重要认识。

三、加强培养学生实践能力的实习基地建设,培养学生工程观点

化工见习也是化工教学的一个重要环节,是学生由实验室走向工厂的一个重要过程,学生通过该环节可以了解实际的化工生产过程,并且对化工生产工艺过程、生产中使用的设备、日常的生产管理和生产组织等方面都有了更加深入的认识,学生对《化工原理》课程中所涉及的理论知识通过实际的应用又有了更深的理解,提高学生对理论知识学以致用的认同感,而见习教学任务的完成又依赖于实践基地的建设情况。因此,建立高效、稳定运行的实践基地是培养应用型化工人才的重要任务之一。同时,将实际工程背景的案例融入到课堂教学当中,加强学生的工程观点,让学生学会从工程的角度看问题,从实际问题中引出概念或理论,再进行外延的拓展,鼓励学生带着理论的问题进入实际的工程中进行分析和解决,强化学生对知识的理解和运用。因此,校外工厂实践基地的建设不仅为学生提供了一个见习场所,也为青年化工专业教师提供了进修机会,提高青年教师的实践教学能力,因此,建设校外实践基地可谓是一举两得。目前化学专业已经在大庆某油气处理厂建立了良好、稳定的实习关系。真正让学生从“理论中来,到实践中去”。

结语

应用型院校和研究性院校在人才培养模式方面有所不同,应用型本科它与一般普通本科相比具有鲜明的技术应用性特征,以“应用”为主旨和特征构建课程和教学内容体系,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》课程教学为例,在理论教学中融入实践教学,利用仿真技术,加强学生动脑能力,通过实验课程加强学生的动手能力,最后通过实践基地教学进一步加深学生对课程整体的理解,融会贯通,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].陈卫航,张浩勤,张 婕,等. 化工原理课程体系和内容改革与实践[J]. 高等理科教育, 2004(6):73-76.

[2]. 杨兰,韩志慧,刘晟波. 化工原理课程建设的思考[J]. 江苏教育学院学报( 自然科学),2013(29):4-7.