化学工程原理篇1
化工原理实践教学是化工原理课程体系中的重要组成部分，其中又包含了化工见习、化工原理实验及化工原理课程设计。通过这三个环节的学习，学生可以将化工原理的单元操作基本理论知识更为深入的理解和掌握。当前大部分院校化工原理实践环节的教学基本上还是围绕着化工原理理论课程开设，而化工原理的理论内容涉及面广，内涵丰富，并且在教学过程中往往“重过程、轻设备”，这就造成了学生工程观念淡薄，对设备的选择应用能力较低。同时，由于课时安排，化工原理课堂教学内容、教学时间有限，没有充分调动学生的课外学习主动性和自主性。化工见习时间安排大多集中在学期末，学生理论知识都已学完，这样虽然有助于学生理解见习过程中见到的操作要求及原理，但由于和理论教学时间上脱节，学生知识遗忘严重，见结不够深入和全面，学生不能深入的分析遇到的问题和现象，工程意识培养不足，知识收获能力提高有限。在化工原理实验中，目前国内高校实验安排大多为验证性实验，重点培养了学生设备仪器分析操作的能力，记录、分析及处理数据的能力，在综合性、研究性及创新设计实验方面严重不足，这就造成在课本上一直强调的工程观念、经济观念没有在实践中得以很好的应用，学生无法将复杂的真实设备与工艺过程与课堂理论进行联系，高等化工科技人才应具有的工程能力和素质培养没有体现。化工原理课程设计主要内容包含化工换热器、吸收塔、精馏塔以及干燥器的设计，偏重于理论计算，而与实际工厂应用偏差较大，最新的研究成果也没有得以体现。总体而言，在化工原理的实践教学过程中，学生的创新能力、工程意识及团队协作意识没有得到很好的锻炼。
2基于CDio工程教育理念的化工原理实践教学探索
2.1化工见习与理论课程紧密结合，增强学生的工程实践能力
基于化工见习在化工专业培养中的重要地位，并与理论教学内容紧密结合，因此建议规划在不同时期分别进行3~5次化工生产企业的见习活动，每次活动侧重点不同。见习前要求学生对化工生产企业的工艺流程加以了解和认识，并对相关单元操作内容进行分析；见习过程中仔细观察实际设备及操作，认真听取工厂企业老师的讲解，积极思考问题并能提出问题；在见习结束后能够及时进行总结，写出感受。教师在课堂上针对见习中的现象和问题引导学生进行深入学习基本理论和操作。例如在西安创业水务有限公司的见习活动中，要求学生掌握污水处理的工艺流程，积极思考在污水处理过程中所涉及到的基本理论。在整个污水处理过程中，只有提升井处提供整个工艺过程中的流体流动能量，这一过程加深了学生对柏努力能量守恒深入理解；通过观察和学习，要能掌握有关泵的相关知识及操作，包括泵的选择、开启泵及关闭泵需要注意事项，泵的流量调节等；见习内容原理除了涉及流体流动及输送机械外，还涉及了非均相物系的分离，包括浮选、沉降，压滤等内容，有的内容在化工原理课本上并没有详细的讲解，但可以引导学生去进行对比分析，去构思讨论有无其他更好的处理方式或设备操作，这样既加深了对理论的掌握，又能为将来的工程设计做好准备工作。在西安热电厂见习过程中，重点对传热及蒸发的内容进行深入理解和掌握，通过预习，提出问题——如何有效的传热及节约能耗，工程经济性的原则在工厂中是如何体现的？在实践中观察实际设备的具体操作，能够对问题进行分析，并提出自己的解决方案。在南风日化见习过程中，重点要了解精细化学品生产的特点，并对搅拌过程、离心过程、干燥过程及产品分析检测、包装过程进行学习，为后期的设计性试验奠定了基础。通过这一系列的活动，架通了枯燥理论与生产实践间的桥梁，使学生认识到所学知识的重要性，同时积极思考进行创新，为将来进一步学习和工作积极准备。
2.2化工综合性、设计性实验的开发，锻炼团队协作能力，调动学习自主创新性
化工原理实验大多为验证性实验，项目组在此基础上提出了综合性实验及设计性试验要求。要求学生根据现有的实验条件及设备进行产品项目的开发，从构思产品项目、设计工艺流程，具体实施及开展操作都按照化工标准规范进行，从查阅资料、绘制流程图，实验操作、检测分析、数据处理及分析、团队协调等多个角度锻炼了学生的能力。例如针对串联流动反应器停留时间分布测定实验装置，引导学生对间歇操作产品进行设计，给出设计题目-洗涤剂生产，并提出针对反应釜如何确定该设备的最大生产能力，要求学生去完成该项目。首先查阅资料，备齐生产的基本原料，然后确定工艺路线及配方，最后进行生产操作；要确定间歇釜的最大生产能力需要测定化学反应的速率常数，即要清楚化学反应的宏观动力学方程及本征动力学方程，应用已有设备，通过电导率数值的变化来测定反应的速率，问题逐步解决。这一过程既体现了学生的自主创新性，又激发了学生的学习兴趣，加深了对理论的理解。在综合性实验方面分别进行了以下的工作，内容见表1。在综合性试验中，一方面要求学生提前做好相关准备工作，在有限的时间内合理安排实验；另一方面要求老师付出更多的时间和精力去指导；再次要求不同小组学生间进行合理的任务分解，分别在不同时间教学环节中完成，然后分组讨论给出相应的结论，这样进一步增加了学生间的交流，有助于培养团队协作能力。
2.3基于工程创新的化工原理课程设计环节
课程设计是对学生的综合能力的锻炼环节，培养学生的工程理念及写作技能，为将来的毕业论文(设计)打下基础，为进入生产企业储备技能。因此，该环节要充分调动学生的积极性，可以给定某范围或某一个生产实际问题，让学生就感兴趣的某一方面进行设计，例如在前面提到过的污水处理过程，热电厂蒸汽利用过程进行设计，设计内容包括工艺流程、主要设备及操作条件。同时，对说明书的规范给予严格要求，以便能够达到工程技术的基本要求。另外，学校领导和相关教师要了解生产，积极与企业进行合作，选题尽可能与当地一线化工生产企业结合。
3结束语
化学工程原理篇2
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。
二、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。
三、结语
化学工程原理篇3
【关键词】自动控制原理;工程化;课堂教学
一、引言
蚌埠学院是一所应用型本科院校，办学定位为“地方性、应用型、工程化”。自动控制原理是我校电气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课程，也是电子信息工程、电子信息科学与技术以及机电工程类等专业的专业必修课程。由于该课程涉及的数学知识点多、内容比较抽象，是一门理论性较强的课程。同时，该课程也与工程实际联系紧密，是一门实践性很强的课程。传统的课堂教学模式，偏重讲解理论推导[1]，过度突出该课程的“理学”特性，而较少讲解其工程应用，淡化该课程的“工学”特性。以至于出现教师以教“数学”的方式教，而学生以学“数学”的方式学的现象[2]。导致很多的学生在学完自动控制原理课程之后，对于一些简单的工程实际问题，都不会运用控制理论的知识去分析和解决。针对存在的问题，本文就如何改进自动控制原理课程工程化课堂教学，从教学内容、教学方法、教学手段等方面进行了探索。
二、优化教学内容，突出工程背景
自动控制原理课程涉及很多的数学知识，传统的教学模式，教师过度强调公式推导，导致学生感到课程枯燥、乏味、实用性不强，甚至于失去学习兴趣。为了激发学生的学习兴趣，培养学生工程意识，突出该课程的工程实践性，采用将教学内容融入工程实际中[3]，适当简化数学推导过程，以工程为主线把所有的知识点都通过相应的工程背景来引出。
在具体实施过程中，选择如图1所示的典型的自动控制系统“直流电机调速系统”（简称“调速系统”）作为工程实例，并将其贯穿于课程教学内容的始终。例如，在讲解系统的职能方框图时，通过分析“调速系统”的工作原理及控制过程，引导学生将系统组成模块进行职能划分，而后组成整体;在讲解系统数学模型时，引导学生利用前面分解的职能方框图，对职能模块利用数学方法进行描述;在讲解后续时域分析、根轨迹分析、频域分析就可以根据以前建立的数学模型引导学生对不同信号作用下以及系统参数变化时，系统时域、频域性能指标进行一一分析;在讲解系统校正时，以“调速系统”当出现性能不佳，指标不符合要求时，引导学生通过加入一些环节或装置，使得系统性能得以改善。
图1直流电机调速系统
通过引入工程实例，将抽象理论与工程实际联系起来，不但可以增强学生学习兴趣，而且可以培养学生分析、解决实际问题的能力。当学生学习完整个课程后，就会对如何利用控制理论进行逐步解决工程实际问题有了整体的把握。
三、改革教学方法，突出工程能力
在自控控制原理课程的讲授中，教师通常采用全程讲解方法，教师作为主体，而学生只是被动的接受。导致学生的学习的自主性变差，解决实际问题的能力得不到有效的培养。针对这样的问题，如何提高学生工程实践能力，采用工程背景下的任务驱动式教学法[4]。在讲授知识点之前，首先提出问题或任务，让学生带着任务去听课，在听的过程中寻找解决问题的方法。这样大大提高了学生学习的主动性，在寻找解决办法的过程中，锻炼了解决实际问题的能力。
例如，在讲授职能方框图之前，提出按照职能“调速系统”可以划分成哪些模块;在讲授数学模型前，提出“调速系统”各个职能模块用数学方法如何表示;在讲授时域分析法和频域分析法前，提出当“调速系统”系统输入为阶跃信号或不同频率正弦信号时系统输出如何变化;在讲授根轨迹法前提出，当改变“调速系统”增益，系统输出如何变化;在讲授系统校正前，提出要改变系统性能指标，应如何增加装置及增加什么装置等。
通过将系统分解为各种不同的小任务，让学生由被动接受变为自主探索。通过解决问题来掌握知识，在解决问题的过程中锻炼了工程实践能力。
四、多样化教学手段，突出工程认识
由于学生缺乏工程实践经验，对于控制系统缺少感性认识，因此对于控制理论中的很多概念感到很抽象，难以理解。针对这一问题，在教学过程中要充分利用flas、matlab软件、多媒体课件等现代化的教学手段，形象化抽象的概念，改善教学效果。
例如，在讲授自动控制系统概念及各组成结构功能时，可选择一些工程实例，比如液位自动控制系统，通过flas动态的展示其控制过程，如图2所示，这种直观的方式使得系统抽象的概念变得生动且容易理解。在讲授自动控制技术的最近发展进程时，可以通过多媒体课件将一些前沿的控制理论成功应用实例采用幻灯片形式进行播放，不但可以激发学生的热情，且可以拓展学生对控制原理工程应用范围的认识。
图2液位自动控制系统
例如，在讲解根轨迹分析法时，如果徒手绘制根轨迹不但费时且绘制不准确。利用matlab仿真软件强大的可视化图形功能[5]，不但可以很快的绘制出根轨迹曲线，并且当系统零极点发生变化时能实时反映出根轨迹的变化。又如，在讲解系统时域分析法时，利用matlab软件不仅可以直观对不同典型输入信号作用下的响应曲线变化进行比较，且可以动态展示系统参数发生变化时，系统响应的变化情况。二阶系统当阻尼比变化时，单位阶跃响应如图3所示。这种图文并茂的方式，不但可以使学生加深对概念的理解和记忆，而且可以使学生认识到matlab软件是一种解决工程实际问题的有效的辅助工具。
图3二阶系统不同阻尼比单位阶跃响应
五、结语
根据我校工程应用型人才的培养目标，自动控制原理传统偏“理”的课堂教学模式已经不能适应教学要求。针对存在的缺陷，从教学内容工程化、教学方法工程化以及教学手段工程化等方面对自动控制原理的课堂教学模式进行了探索。通过对我校2010级电气工程及其自动化专业的部分学生进行尝试，结果发现该部分学生在课程设计以及毕业设计方面表现出的分析问题、解决问题以及实践能力明显强于其他学生。验证了工程化课堂教学改革的有效性。当然，教学改革是一项长期且艰巨的任务，随着学科的发展、技术的进步，教学改革内容也必将随之进行不断的调整。
参考文献
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化学工程原理篇4
关键词：化工原理；课程设计；实践；可行性
中图分类号：G642.0文献标志码：a文章编号：1674-9324（2014）22-0205-02
《化工原理》是化学工程与工艺专业的必修专业课程之一，理论课之后国内大部分高校的本科人才培养计划中安排了实践教学环节――《化工原理》课程设计。我们学校的化学工程与工艺专业培养计划也如此。《化工原理》课程设计是培养化工专业学生综合运用所学的理论知识，树立正确的设计思想，解决常规化工设计中一些实际问题的一项重要的实践教学。其出发点是通过课程设计提高学生搜集资料、查阅文献、计算机辅助绘图、分析与思考解决实际生产问题等能力。笔者从事了3届的课程设计教学，从中总结了许多宝贵的经验和教学方法，以期提高教学效果。现将笔者的教学体会作一介绍。
一、课程设计题目应具有普遍性、代表性
我校化学工程与工艺专业的《化工原理》课程设计一般为二周时间。课程设计基本要求是通过这一设计过程使每个学生都受到一定程度的训练，使将来在不同岗位就业的学生都能受益，都能解决这类工程的实际问题，并可以举一反三。所以课程设计的选题需要我们指导老师慎重，尽量选择化工行业中最普遍且最具代表性的单元操作进行设计。根据以往的教学的经验，题目的选取应从以下几个方面考虑：
1.课程设计题目尽可能接近实际生产，截取现有的某化工项目中的某一操作单元为设计模型，比如某合成氨厂的传热单元的设计，流体输送过程中离心泵的设计，管壳式换热器等等。这样学生在课程设计过程中有参照体系，不至于出现不合理的偏差。
2.课程设计题目应该围绕着常见的化工操作单元进行展开，比如我们都知道在讲授《化工原理》理论知识时其中的单元操作有流体输送、传热、精馏、吸收、萃取等等。一个课程设计题目应该包括2～3个常见的单元操作，从而实现某一简单的化工任务。
3.课程设计题目中涉及的物质尽可能常见易得。因为完成虚拟的生产任务过程中需要这些物质的物性参数进行核算，常见易得的物质能够降低学生在查阅参数方面的工作量。比如，如果我们设计分离任务尽量选择苯-甲苯，或甲醇-水等这样的体系，因为这些混合体系的参数大部分工具书能够查到。
4.《化工原理》课程设计题目选择还要兼顾后续的《化工机械设备》设计。根据我校的本科人才培养计划，紧接《化工原理》课程设计是《化工机械设备》设计。这两次的教学实践紧密衔接，互相补充。《化工原理》课程设计的侧重点为工艺流程及流程参数的确定、主要设备及管线的布线及选择，而《化工机械设备》设计侧重点为典型设备的选型、设备的结构、材质的选用及操作参数范围的确定等。所以《化工原理》课程设计题目设置时保证每个题目中包含2～3个典型设备，以备学生后续的《化工机械设备》课程设计。
二、指导教师对学生的进行积极指导
根据多年的教学经验发现，大部分学生接触到课程设计课题题目的时候，犹如身置茫茫大海中，不知该如何开始。此时，我们指导教师的积极指导就起着相当重要的作用。指导教师的指导犹如指路明灯，为学生拨开疑雾，给学生指明方向，让学生知道如何顺利完成接下来的课程设计。
1.积极引导学生查阅资料，培养学生的工程思维。指导教师首先讲解一个完整的课程设计应该包括哪些主要内容，涉及哪些参数计算及相关文献查阅，怎样做才能更好地完成这些内容。指导学生学会正确使用标准和规范，从工艺和设备全方位考虑设计问题。“万事开头难”，学生克服了开始之初的茫然后在老师指引下很快进入角色。在设计过程中指导老师鼓励学生多做深层次思考，综合考虑经济性、实用性、安全可靠性和先进性，培养学生的工程思维和创新能力。
2.引导学生利用计算机软件辅助课程设计。计算机软件的发展，为各行各业的发展提供了便利。现如今的《化工原理》课程设计的要求和十几年前比有了很大的提高。所以设计的过程中不可避免地应用计算机对操作参数的计算、设备的绘制、工艺流程的绘制。这就要求学生在课程设计前就应该熟悉部分专业软件的学习如Chemoffice，autoCaD，matLab，aspenplus。考虑到后续的课程设计，《化工原理》理论授课的过程中授课老师要求学生课余学习课程涉及的相关软件，部分课后习题作业要求学生编程计算，比如精馏塔塔板的逐板计算法。经过一个学期的理论结合实际的学习后，大部分学生对相关计算机软件有了了解。进入课程设计阶段，指导老师引导学生把学过的软件应用到课程设计中。计算机软件辅助课程设计可以起到事半功倍的效果，帮助学生顺利完成课程设计。
3.培养学生的团队合作能力。在《化工原理》课程设计过程中，学生是以分组的形式进行的，每组4～5人，并任命一名品学兼优的学生为组长。为了方便工作的进行，组长根据组员的特长进行适当的分工，比如有的同学负责查阅资料，编辑文档，有的同学编程计算，有的同学负责绘图。但是这并不意味着每个人的工作是独立的，课程设计的工作一环扣一环，相互关联，需要全组同学发挥出自己的特长，相互帮助，齐心协力合作完成。设计过程中每个同学都有自己的个性和特色，难免在处理一些问题的时候产生分歧。对同一个问题产生分歧的时候，作为指导老师要求大家采取公开讨论的方法，相互倾听对方的意见，然后对比各种方法，最后选择最适合本设计的最佳方法。通过课程设计，团队中的每一位成员都经历了一次合作锻炼，团队合作能力得到提高，这也是课程设计的另一宝贵收获。
4.撰写正规的课程设计说明书。为了达到锻炼的目的，我们在设计之初就要求每组学生按着设计院或者设计公司的标准，编制一份正规的设计说明书。说明书主要包括三大部分：设计的文字说明书、设计项目的流程图、2～3个关键设备的剖视图（a3图纸）。课程设计结束时，每一个小组课程设计说明书都要装订成册，之所以这样要求，其目的是锻炼学生严谨的工作态度。
三、鼓励表现突出的团队参加设计比赛
结合现今高等教育的培养计划，国内化工学会每年都组织大型的化工类的课程设计大赛，参赛对象来自全国各大高校的化工专业。根据这一情况，我们指导老师从设计之初就鼓励学生争取把自己优秀的作品展示给化工领域的专家和同龄人。到目前为止，我们指导的课程设计至少已经有三届学生参加过了部级的设计大赛，并获得了奖项。这说明课程设计是对学生独立思考能力的一次综合训练。
《化工原理》课程设计中，学生不仅认识到了“扎实的基础理论知识，良好的工程设计思维”的重要性，也从中学习到了“理论与实际融会贯通”的精髓。从老师的角度来看课程设计不仅培养了学生综合运用知识的能力，同时也为学生后续专业课程的学习、生产实践及毕业设计打下了良好的基础。
参考文献：
[1]孙兰义，张月明，李军，等.aspenplus在化工原理课程设计教学中的应用[J].广东化工，2009，36（12）：173-175.
化学工程原理篇5
关键词：教学条件；化工原理；兴趣
中图分类号：G642.41文献标识码：a文章编号：1006-5962（2013）03-0273-01
化工原理课程不同于其他理论课程，化工原理是研究化工生产过程中各种单元操作的工程学科。它紧密联系生产实际，是石油、化工、轻工等专业学生必修的一门技术基础课程[1]。那么《化工原理》这样一个庞大的科学体系，如何在有限的时间内全面系统地向学生传授知识呢，如何保证良好的教学效果和教学质量，关键是看学生对这门课程的兴趣如何。如何提高学生对化工原理的兴趣呢，我们化工原理组的成员根据多年的教学经验，得出如下四方面。
1从第一节课的教学中启发学生的兴趣
俗话说万事开头难。很多学生可能从高年级的同学那里听到有机化学，化工原理呀都是很难学的课程，不及格的人数相对来说比其他课程多一点。那么，从心里开始畏惧化工原理课程。这就需要我们老师来调整学生对这门课的心态，怎么调整呢，我认为第一节课是非常关键的，第一节决定学生能否对这门有兴趣。我们老师要引导，把学生认为难的化工原理课程给他们简单化了。我一般上课就告诉他们化工原理很简单，就学三方面知识：传质、传热、
设备。传质就学质量守恒定律，传热主要是热能守恒。当讲到具体的知识点在细说。这样就把很复杂的东西简单化了，学生听起来也就觉得很轻松了。
在第一节课中再给学生举一些生活中碰到的问题，需要用化工原理的知识解决。如北方的冬天玻璃窗户使用双层玻璃，这是为什么呢，就会提到传热系数的问题。如化工厂里乙炔发生炉压力的测量与控制，这就用到了静力学方程。
如图1所示，某厂为了控制乙炔发生炉a内的压强不超过14.7Kpa（表压），需在炉外装有安全液封（又称水封）装置，液封的作用是当炉内压力超过规定值时，气体便从液封管b中排出。试求此炉的安全液封管应插入槽内水面下的深度h.
另外，举一些生活中遇到的常识，这样激发学生对化工原理的兴趣。
2从多媒体教学启发学生的兴趣
多媒体教学已成为现代教学过程中必不可缺少的一部分，并发挥着日益显著的作用，在新形势下，探讨如何通过多媒体的组合达到课堂教学的优化成为当务之急。在许多课程教学过程中使用现代化电教手段，结合多媒体及其组合发挥其作用已成为新的趋势[2]。目前，我校几乎每个教室都配备了多媒体设备，希望大家使用多媒体教学方法能在教学过程中起到良好的作用，能使教学成果显著。那么，化工原理教学过程中使用多媒体教学效果如何，能不能起到我们教师希望的效果，学生的学习兴趣能否得到改善呢。
根据我校学生的特点，很多学生是从文科转到工科，从学生自身来说，本身就不爱学习理科，更何况化工原理呢，那怎么引起学生对这门课的兴趣呢，我们通过多媒体教学收到了良好的效果，把静态的教学方式变化成动态的教学[3]。
那么，运用多媒体教学中应注意到两点：
1、引思原则
多挖掘多媒体在启发学生思维方面的特殊功能，要求学生主动思考的，决不"包办"。
2、激励原则
激励的目的是为了激发学生内在的认知动机。我们通过精心选择多媒体，设计适当的教学情景或制造扣人心弦的教学悬念等手段来引起学生兴趣，激其情，奋其志，引其思，使学生的学习活动在"期望--探索--成功--更高的期望--更深的探索--更大的成功"这一动态过程中进行[4]。
举一个最简单的例子，化工原理的第一章流体流动学，内容很多，也很复杂，学生学了头就大了，那怎么办呢。我们老师讲到每个知识点，首先不是去把内容讲了，而是给学生讲这个知识在实际中能干什么用，能解决什么样的问题，然后再讲内容，举到实际的事例时，我们用多媒体演示，让流体在管道中流动起来，看在管道中流体的流速怎么变化，这样提高了学生学习的极大兴趣。
3运用总结教学激发学生的兴趣
讲完每一章课时，我都给学生进行总结，而且尽量的简单化。比如在学完流体流动时，告诉学生这章就知道三个主要方程就行了，那三个方程呢。
第一流体静力学方程p1ρ+gz1=pzρ+gz2
第二连续性方程ub1a1ρ1=ub2a2ρ2
第三柏努力方程式gz1+u212+p1ρ+ws=gz2+u222+p2ρ+wf
这三个方程又要知道什么知识点，能解决什么样的问题，实际的事例有哪些，一一给学生列出来，一点盖面，这样把系统的知识都罗列出来了。
4留问题给学生，提高学生学习主动性和思维能力
不能用填鸭式教学方式，把更多的时间留给学生，让学生自己思考，自己动手。当老师把系统知识传授给学生时，化工原理有实验课程，设计课程由学生独立完成。充分发挥他们的想象能力，把所学到的知识应用到实际中去，这样不但巩固了他们所学的理论知识，而且激发了他们对这门课程的极大兴趣。
参考文献
[1]夏清，陈常贵.化工原理（修订版）[m]，天津，天津大学出版社，2005.1
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化学工程原理篇6
关键词：工程教育；化工原理；教学团队
近年来，国内高等院校的招生人数不断增加，高校以往的人才培养方案可能不足以跟上时代的进步，各工程学科的人才培养方案也应随之发展、改革和创新。为全面贯彻落实科学发展观，切实把发展高等教育的重点放在提高质量上，教育部、财政部决定实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”“本科教学工程”中明确提出加强本科教学团队的建设，以提高教师教学能力为关键，加强教师培训力度，创新教师培训模式，引导高等学校建立适合该校特色的教师教学发展中心，积极开展教师培训、教学改革、研究交流、质量评估、咨询服务等各项工作，提高该校中青年教师教学能力，满足教师个性化专业化发展和人才培养特色的需要[1]。在此新形势和新任务交错的大背景下，化工原理学科作为化学工程与工艺等专业的核心课程，作为食品工程、环境工程、材料工程等多个工科专业的重要课程，对化工以及相近的学科领域都有着重要的支撑作用，为保障和提高化工原理学科的教学质量，化工原理教学团队的建设一项也应提上议程。
1教学团队建设的初衷和目的
经过分析观察培养对象的特点，发现我校学生大多数理论知识掌握得不太好，基础也较为薄弱，且自律性不强、自觉性也不高，在一些重点难点上常常都是浅尝辄止，一知半解，不求甚解；另外在思想觉悟上，也没有做好自己的人生规划，上大学变成了“混”大学，没有明确清晰的目标，导致在学习过程中愈发迷茫，只是一味随着大流走，没有自己想法与规划。这种现象产生的原因，也与我校教育模式不完善、教学质量不高有关。经过反思和研讨，为针对解决这些问题，单凭个别老师的热血和力量难以扛下提高教学质量和做好职业规划的大旗，从而我校提出教学团队的建设这一设想，集广大优秀教师的能力于一体，为完成教学任务中的不同目标而分工协作，共同承担教学责任，由点及面地攻克教学难题，改进教学模式，提升教学质量，投身于崇高的教育事业中。基于此，化工原理教育团队的建设任务，根本目的是要建立一个充满教育热情、秉持先进理念、教学特色鲜明、接轨实践与就业的团队，教师团队不完全是教师团体，应包括但不限于在校教师、研究员、化工相关企业的从业者等，旨在响应国家“本科教学工程”，提升教师教学能力，探索更贴近新时代的教学方式，培养出更多富有探索和创新精神、学习能力强、理论知识丰富、实践能力突出的优秀复合型人才，为工科行业源源不断地输送优秀的预备军。
2教学团队建设的战略意义
最近十余年来，不少学校和教育机构都过分夸大了名师在教学和科研方面的重要性和优势性，人们对各种光环加身的名师们较推崇和青睐，强调了个人主义在教学中的优势与成就，反而放缓了教学团队的建设，忽视了团队合作在教学中发挥的重要作用。诚然，名师们在教学上有着各自的特色和优势，对教学任务的完成也功不可没，在此并未否定和批评名师，只是个人能力始终有限，许多工作都是离不开团体合作的。就高校的教学模式而言，教学任务的分配，教学课程的建设，教学计划的制定与实施，教学资源的整合等都需要教师的合作，才能以最高效率完成教学任务。不仅如此，一支合理的教学团队的建设也有利于增强个体之间的相互联系，解决各种教学难题，加深教学理念的研讨，促进教学经验的交流，推动教学内容的创新与改革，提升教师个人的专业素养，提高人才培养的教学质量，为学生提供一个更为优质的学习平台[2]。
3建设教学团队的师资力量
3.1教学团队的人员结构
优秀的教学团队首先在人员结构上的分布必须合理，在教龄资历、地域分布、学缘结构、技能能力上的比例也必须适中，化工原理教学团队目标是以中青年教师为主体，以高学历、高职称教师为核心的师资队伍，师资力量的实力强大与否，直接决定了教学团队的上限，除了原有的学院教师之外，还应该引进各具特色的教师，互相学习，实现互补，教师团队中应该包括：(1)教授、副教授这样高职称有资历有经验的教师，作为团队的中心骨。(2)硕士研究生或博士研究生刚毕业，极富朝气的年轻教师，作为团队的有生力量。(3)外教和有出国留学经验的硕士、博士这些了解其他国家的人文文化和思维方式的教师，不同的思维方式搭配起来也许能发生奇妙的化学变化。(4)与企业接触频繁，交流密切，有过化工相关工作经验的教师，对企业文化有着深刻了解，可以缔造学校与企业的联系，给学生提供见习和实习的平台。(5)其他独具风格，各具特色的教师等。总之，要通过各种途径，努力建成一支知识结构、年龄结构、学历结构和学缘结构比较合理，工程实践能力较强的学术梯队，保证课程建设的可持续发展，最终将课程建设成为部级化工原理精品课程[3]。
3.2年轻教师的教学培训
年轻教师是教育界着重培养的教学力量，实行老教师传帮带制度，可以快速提升年轻教师的教学水平。针对教学团队中青年教师较多的实际情况，在团队中大力推行青年教师的培养计划，即：(1)共同完成备课工作，年轻教师在构思出备课思路后，详细表述给老教授检查，找出教学难点，学习老教师的教学经验和授课技巧，直至完成一套完善的备课工作。(2)进行双向听课，即新教师通过旁听老教师的课堂教学，身临其境地学习老教师的授课模式，感悟不同的授课风格，逐步培养出独具特色的教学体系；老教师通过旁听年轻教师的课堂教学，及时指出教学中存在的不足并给予反馈。(3)课后，年轻教师按时完成教学总结，找出不足之处所在，与老教师交流探讨，双方在交流过程中不仅促进了年轻教师在教学生涯的快速成长，也可以发现并解决了很多存在的教学问题，实现教学质量的稳步提升。
3.3提升教师的教学能力
除了对年轻教师进行培训之外，教学团队由上至下都应该在教学之路上不断求索，不能故步自封于自己的团队里。鼓励教师从多个途径提升教学水平：(1)教师可以多参加一些名校教师开展的讲座，和不同地域不同行业的教师交流教学经验，通过了解一些名师的教学经历和授课技巧，从中获得收获，改善自己的教学方式。(2)参加一些专业化的培训，通过培养、训练等方式来提高教师自身的专业知识、技能和素质，同时改变教师的价值观、调动工作积极性，激励教师从事于教育事业，从而提升学校办学层次、提高教学质量。(3)除此之外，也要培养教师树立正确的培训观念，强化师德师风，扎根本科教育，不能单为职称晋升而参加培训，而是为了提高自身的教学和科研水平，对于培训要有自主性，对教师培训需要注入全新的理念。(4)教学团队也应重视教师的个体发展需求，改变教师的传统教育观念，树立科学的人才发展观和以人为本的理念，提供更为宽阔的学习平台，加强开放的教师培训[4]。
3.4教师自身人格魅力的培养
在教师的教学工作中，也应注重教师自身的人格魅力培养，形成各自独特的教学风格和优良的师风师貌。教师的人格魅力包含知识储备、教学方法、气质风貌、道德素养等多个方面，在教师素质和教育影响中占重要地位。一名优秀的教师必定有着其独特的人格魅力，在教学过程中，学生如沐春风，潜移默化地感染学生，学生为教师的人格魅力所折服，自然会尊崇教师，在学习过程更加认真努力，以教师为榜样。教师的人格魅力不仅有利于增强学生的学习热情，对学生的人格素质塑造方面也有着重要作用，还可以引导学生树立正确的核心价值观，加强民族归属感，道德教育的重要性，从某种角度更胜于知识教育。教师要提升自身人格魅力，可以从以下几点出发：(1)提升各方面的知识储备，学识渊博是教师的必备条件，高质量的知识储备才有资格和能力教育学生，培养出高素质人才。(2)加强对学生的关心和包容，“一日为师，终身为父”，作为教师，就理应化身严父慈母，像对待孩子一样悉心教导学生，教育不单是工作，更是一份责任。(3)树立良师形象，教师的一言一行都会对学生有着重大影响，谈吐间幽默风趣，举止中谦儒优雅，良师形象的树立更有助于培养出优秀学子。(4)提高心理素质，在教学生涯中，难免会发生各种情况，遇到挫折和失败，比如学生的不尊重，教学的不顺利等，成熟稳重，从容应对各种难题，冷静理智地解决问题，才是一名合格的教育者[5]。
4教学团队建设的任务
4.1了解培养对象的学习情况
(1)以往陈旧的教学方式一般都是采取大班教学的模式，无论面授还是网课的形式，其实都没有真正做到师生间的交流沟通，老师在讲台上照本宣科地放ppt，念课本，学生们在下面听课全凭自觉，偶尔的课堂提问也难以激发出全部学生的学习兴趣。师生在课堂上之间缺乏互动性和交流，教学效果较低。(2)由于课时问题，一些课程的教学时长不足，教师难以展开更详细的教学，在课上，学生理解消化知识点的时间不够长久。在课后，学生自主学习的时间也不够充分，仅靠一些课后作业也难以巩固所学知识，没有形成一套健全完整的学习计划。(3)另外，在化工相关的实验课上，学生的实验水平也没有达到预期的效果，造成这方面的影响，原因也跟我校实验室仪器设置等配置数量不够，实验课大多采用分组实验的形式，有些学生在实验室的操作时间不足，对仪器了解得也不够具体。
4.2改进教学模式
针对上述情况，教学团队要改进教学模式，不能沿用以往沉闷保守的教学方式，必须改善教学模式，给学生提供更好的教学环境。4.2.1提升课堂的趣味性单纯地靠教师讲课—学生听课的教学流程难以激发学生的学习热情，应把理论课和实验课的课程统一起来，使其进度保持一致，在理论学习过程之后马上学习实验操作，培养学生产生工程观念，有效调动学生学习的积极性和自主性，激发学生的学习热情。4.2.2适当开展网络教学如今是信息高速发展的时代，利用网络平台进行教学，是科技时代选择的结果，可以在学习通等网课平台上给学生布置作业，增加学习趣味性的同时，又可以减轻教师批改作业的工作量，还能够让学生熟悉网络学习平台的使用，在学习通、智慧树、慕课等网课平台上，学生也有着更多学习其他学校名师课程的机会，由此增加学生学习的课时，弥补课时不足的问题，巩固学习基础。4.2.3提升实践课堂的占比针对实验室的仪器数量不够多，学生接触使用少的情况，一方面应该想方设法增加实验设备的种类和数量，完善仪器设备设施；另一方面则应该在实验课程的分配上做出调整，把学生分成更多的批次，原来的大班教学改为多批次的小班教学，提升实验仪器的使用率和利用率，减少每次上实验课的学生人数，保障每个学生都有足够充分的时间了解仪器，掌握和熟悉化工单元的操作，完成实验，提升专业素养。4.2.4增加到相关企业见习的机会除校内教学外，工程教育的教学也应培养学生对理论知识的实际运用，教师可以多带学生去化工相关企业参观见习，了解化工企业中实际工作流程的详细情况，并用所学理论知识与之进行对应。如将锰矿石中锰元素提纯作为电池中二氧化锰的过程，大致是先将锰矿石分成小块的预处理，接着溶于硫酸，后用电解法制备出二氧化锰，最后提纯，进一步加工得到产物。实际生产情况远比基础理论复杂，参观见习之后组织学生记录心得体会，提前了解专业的发展方向。
4.3加强与学生的联系，总结完善教学方向
鼓励学生多提建议和意见，很多学生由于自身性格和环境因素等，在学习过程中遇到困难也只想着能自己解决就自己解决，解决不了就拖着，不敢寻求教师的帮助。教学团队应该主动建立师生间的联系，跟学生融洽相处，主动问询学生在学习生活中遇到的困难，运用学科知识甚至心理学知识帮学生排忧解难，比如对某个知识点不明白，可以私下或在课堂上着重点出；比如没有职业方向，教师可以提供一些思路，说明利弊，供学生参考，如：考研、参加实验比赛、撰写学术论文、设计创意专利等。
5深入专业学习和创新
学无止境。作为教师，同时身份也可以是一名学生，只有不断地学习和提升自己，才能适应现在高速发展的科技时代，才能跟上行业不断前进的步伐。教师一方面要专注于教学，另一方面要不断了解化工行业的专业动态，鼓励教学团队教师阶段性地完成一些有关教学经验和实验成果的论文，获取科研成果，有计划性地完成教学目标，同时补足团队缺陷，提升团队的整体水平。为深入专业学习，教师也应该多进行一些课题的研究，带领学生做一些化工项目，在实践中开拓创新。理论构想终究是空泛的，需要建筑实践桥梁，踏进科学的殿堂，在此过程中培养工科思维，提升专业素养水平，为教学做铺垫。
6结语
为贯彻落实科学发展观，响应国家政策，提升教学质量，培养出更优秀的学子，化工原理教学团队的建设过程中，也难免存在些许不足和缺陷。团队应在实际工作过程中不断改进和发展，学习其他教学团队的长处，对自身团队做好管理工作，秉持正确的价值取向，关心学生们在化工原理方面学习上遇到的各种情况，引导学生们开拓视野，培养工科思维，提高学习能力，把所学理论知识与实际操作联系起来，打造优秀的预备军。
参考文献：
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[4]张磊，李兴笃.浅析如何提高高校教师培训的质量[J].林区教学，2012(4):23-24.
化学工程原理篇7
关键词：中职校《化工原理》教学改革
《化工原理》是中职化工及相近专业必修的一门专业基础课，也是一门工程应用观念很强的技术课程。内容涉及动量传递过程及设备、热量传递过程及设备、质量传递过程及设备等。在《化工原理》教学环节中，将理论教学、实践教学和计算机仿真教学有机地结合在一起，符合培养技能型人才的要求。因此，《化工原理》课程进行教学改革势在必行。
一、改革教学内容与教学方法
化工原理是化学工程学科的一门主干课程，主要讨论比较重要又比较常用的一些单元操作。主要内容包括：流体力学如流体输送、沉降、过滤、离心分离、搅拌、固体流态化等；热量传递如加热、冷却、蒸发等；质量传递如蒸馏、吸收、萃取、干燥、结晶、膜分离等。化学工程师的主要任务是开发、设计与操作，即探索最佳的流程与设备，定出最佳的操作条件；规定设备应具有的性能，选出合适的形式并确定其主要尺寸；对日常生产过程进行管理并使设备能正常运转，对现行的生产过程与设备作改进，提高效率。所有工作都要求对各个单元操作有比较充分的了解，理论与实际紧密结合。由此可见，化工原理课程内容多，涉及面广，容易造成教学形式枯燥单调，学生不易产生兴趣，被动学习的局面。如何在有限的课时内讲授化工生产中比较重要的单元操作，达到不仅让学生熟练掌握基本原理，而且掌握设备的有关知识，树立工程观念和经济观念的目的，是本课程改革的关键。
1.以培养学生的能力为目的，联系实际不断提出问题。
改革教学方法要贯彻培养能力、启迪悟性、挖掘潜能的原则，要让学生从知识的被动接受者变为主动参与者和积极探索者。如何激发学生对知识及课程的兴趣，是科学素质教育的组成部分。为了使学生积极思维，在课堂上结合生产实际不断提出问题供学生分析讨论，牵动学生的思路，提高学生分析问题的能力。比如在“流体流动”一章中，提问为什么一般液体在管内的流动速度范围是“0.5～3m/s”？为什么液体在长距离输送时要设中间增压泵？等等。通过提出问题和课堂讨论，有助于学生加深理解，从而取得良好的效果。
2.定期安排讨论课。
那种试图通过课堂上讲细讲透“帮助”学生学习的想法和做法，不仅不能扩大课堂信息量，反而会助长学生学习依赖心理，严重阻碍创新能力的培养。我们主张把习题课改为讨论课，促使学生主动参与、积极探索，提高教师备课质量。因为只有那些在课后查阅资料、反复推敲、充分准备的教师，才能在讨论课上从容应对学生提出的一些颇有新意的议题，给予学生满意的答复。
3.重视实验课。
化工原理实验是化工原理教学的一个重要环节，注重学生综合素质与创新能力的培养。针对不同专业、不同层次的学生讲授不同层次的实验教学内容。我们采用单独设课的方式，实验内容按专业功能分为四个层次：演示实验、一般综合性实验、提高实验和创新实验。通过实验理论课、实验预习、实验操作、撰写实验报告和实验课考核等环节保证教学质量。
4.完成课程设计。
在教学过程中，要做到将培养学生的创造性思维、意识及能力放在首位，就要让学生养成用“工艺头脑”观察问题、提出问题和思考问题的习惯，课程设计不失为良好的培养手段。
课程设计是化工原理课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使学生体察工程问题复杂性的初次尝试。通过化工原理课程设计，要求学生能综合运用本课程和前修课程的基本知识，进行融会贯通的独立思考，在规定的时间内完成指定的化工设计任务，从而得到化工工程设计的初步训练。通过课程设计，要求学生了解工程设计的基本内容，掌握化工设计的主要程序和方法，培养分析和解决工程实际问题的能力。同时，通过课程设计，还可以使学生树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真的工作作风。
二、反思与建议
传统习惯与当代教育教学理念仍然存在冲突，阻碍现代教育理念的顺利实施。表现在：（1）教学内容陈旧，学科体系难以打破。（2）教学模式传统单一。教师并没有完全抛弃注重教的思维习惯，没有真正贯彻以学生为主体，以教师为主导的现代教育理念。过多研究教师教法，较少研究学生学法。（3）职业学校要以培养技能型毕业生为目标。但是，许多课程并没有与职业培养目标相结合，没有遵循职业学校的教学规律。（4）教育教学资金投入不足，不能满足教学需要。将现代教育技术运用于课堂教学中，实现学生、教师、媒体的多向交互过程的现代教育过程还停留在可望而不可即的理想状态。
以学生为主体，以教师为主导的教育理念，是当代教师教育教学行为的主导思想。修订教学内容，打破学科体系，用生产实际或教学实验项目带动理论教学，应该成为职业学校课程改革的方向。教学过程应该是学生、教师、媒体的多向交互过程，应该遵循职业学校的教学规律。
综上所述，在化工原理课程教学中，教师应该注重实践，尤其要注重理论与实践的结合；要找准教学切入点，认真设计教学环节，合理分解教学难点；要充分调动学生的学习积极性，运用各种手段调整学生学习状态。这样，不仅有利于学生顺利学好化工原理课程，还有利于促进学生养成良好的学习习惯，为学生今后的发展打下基础。
参考文献：
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[3]天津大学化工原理教研室.化工原理[m].天津：天津科学技术出版社，1992.
[4]大连理工大学化工原理教研室.化工原理[m].大连：大连理工大学出版社，1993.
[5]宋国利，盖功琪.开放式实验教学模式的研究与实践[J].实验室研究与探索，2010（02）.
化学工程原理篇8
1.引言
化工原理课是高校化学工程与工艺、应用化学、环境工程、制药工程、生物技术等专业的一门理论性、实践性很强的专业技术课。课程以工业工程应用为背景；以单元操作过程为对象；以三传一反为原理框架。它主要讲授化工单元操作过程的基本原理、典型过程设备结构，进行过程工艺设计计算、设备设计或选型及单元过程的操作分析，是理论与实践密切结合的技术基础课。化工原理是门实践性较强的学科，而学生在学习过程中缺乏生产实践及经验知识，缺少对单元过程、设备的认识和了解。因此，学生普遍感觉此门学科的理论知识和计算方法抽象，不易理解；学生普遍反映课程学习起来较困难[1]。究其原因：首先，该课程的很多知识点是工程实践直接经验化而来，其次，该课程综合了物理化学、高等数学、化工热力学、传递过程和反应工程等众多学科。再次，目前很多高校迫于政策调整，对这门课程的课时进行压缩减少，使得这门课程的理论课时减少了10%左右[1]。因此，对于化工原理这门学科，尤其是学时少，学生学习起来更加困难。故针对少学时的专业，设计一套更为符合本门专业学生实际情况的教学计划显得尤为重要。
2.案例互动教学
化工原理是一门实践性较强的课程，它和工业领域的实际操作过程有着紧密的联系。由于化工原理中每个单元操作都面临着复杂的实际问题。因此，使得学生学好这门课，建立起学习的兴趣是必要的。为此，笔者在教学过程中摸索出了一种因材施教的新方法，即案例引导式教学。简单概括为，在每一章内容之前，介绍一个和本章关系较大的工业或者日常生活案例，案例需要具备一定的科学性以及需要用到本章原理去解释[2]。在介绍过程中（展示形式多样，可以口述，也可以以多媒体形式展示），适当的留一些问题，让学生带着问题去听课，之后和学生就案例中的问题进行互动讨论。以下笔者给出化工原理教学中可以用到的一些经典案例，这些案例将有意于激发学生的学习兴趣，让学生从易于理解的案例中获得一些科学原理，从而建立起探索科学问题的兴趣[3]。
3.传热案例
以家庭暖气片为例：从房间内暖气片的换热现象开始，以提问的方式引导学生。首先，介绍换热片的传热原理，引出传热的第一种方式：热传导；接着，假设房间内有空气流动，如：风扇强制空气对流，这将使得传热速率加快、使得房间里远处的人很受到温度的升高，这就是“热对流”。以上热对流和热传导的定义已经给出。再次，引出热辐射。在自然生活中，热辐射存在于很多地方，如：太阳对地球的热传递，人能感受到热量，这是由于太阳以热辐射的方式向地球传递热量。综上，三大传热方式的简单原理已经解释的较清晰了。传热的形式包括：热传导，热对流，热辐射[4]。本文将详细讲解传热案例。
热传导：热量为什么会传递？换热片温度高，导致和换热片接近的空气温度升高，高温空气分子能量较高，通过在无规则的碰撞分子之间发生能量传递，高温的分子使得相邻的低温分子温度升高，从而实现热量传递。在密闭房间内，假设无空气流动，仅仅靠无规则的分子碰撞发生热量传递，这样的热传递就是热传导。
热传导速率的影响因素：热传导是热量传递的一种方式。热传导的速率有快有慢，这跟一些因素有关。传热介质的性质对热传导的速率影响很大，也可以用案例的方式来引导学生去思考，让学生自己思考自己得出结论。这里给出一个日常生活的传热介质案例来引导学生。不少学生都有游泳的爱好，可是为什么在水中明显感觉较冷呢？为什么下雨天里，衣服被淋湿了，人体就明显感觉冷呢？在学生的互动中可以得到很到答案，但是基本都会以非科学术语的方式回答。教师在解释的时候需要注意学生对专业术语的理解能力。水和空气都是一种传热介质，气体和液体的本质区别体现在分子原子之间的距离上。液体分子之间的距离较近，而液体分子之间的距离要高于气体分子多个数量级，因此在热传导时，气体的热传导的阻力要远高于液体。即气体的热导率要远低于液体。由此，大体可以得到热导率的对比：气体
热对流：一个比较简单的例子，倒一杯开水放在桌子上，由于杯子里的水和周围空气的流动，使得水温逐渐变得和周围环境的温度一样了，这是热的对流。如果在杯子上加个盖，就把对流的道路挡住了。可是这杯水依然会变凉，只是时间长些。这是因为杯子有传热的性质，这就是上面讨论的热传导。在房间内，起初无空气流动，仅仅是热传导。若将电扇打开，增强空气流动，空气分子发生对流，此时可以和学生互动，让学生来解答在有空气流动和无空气流动的时候哪种方式传热更快，即哪种方式更利于暖气片散热。学生的回答是前者，即有空气流动的情况下更易于传热。此时让学生阐述为何有空气流动下更易于传热。从学生的阐述中可以了解学生对传热过程的兴趣。接着教师点评学生的观点。从学生的观点里可以提取一些比较能容易让学生接受的热对流原理。将这些原理加入科学术语，学生会有较深的映像，因为这是从学生自己的思维理解里总结出的“为什么？”最后总结热对流的基本概念。在有介质对流的存在下，冷热的介质将热量从高温处传递到低温处的现象称为热对流。在案例中，暖气片周围温度较高，有空气对流时，空气的流动使得暖气片周围的热空气和远处的冷空气发生位移从而混合，导致冷热流体发生传热，最后导致的结果是房间内对流程度越大，房间平均温度升温越快。由此可以得出结论，同样条件下，相比无空气对流的情况，有空气对流的传热效率更高传热更快[5]。
热辐射：高温的物体激发产生电磁波，向空间传播，称为热辐射。太阳就是个很好的例子。阳光明媚户外里人体为什么能感受到热？这样的问题看起来很简单，学生的答案较多。热辐射这个名词听起来较深奥，但是学生们知道太阳就是热辐射的一个典型例子，就会对热辐射不陌生。热辐射有的地方需要加强有的地方需要减弱。可以适当例举一些例子加以深化说明。减弱热辐射的例子：很多工业管道上都有一层银色的保温层，这是为了减少热辐射，防止管道内热量以热辐射的方式向外传热。这是因为银色物质对热辐射有反射作用，能将辐射出的热量反射回去。在银色的保温层内都有一层海绵层，这是为了减少热传导。增强热辐射的例子：太阳能热水器的受热部位都涂有一层黑色的吸热物质。
热传导、热对流和热辐射是传热的三种方式。在自然界和工业界里很多过程都是这三种传热方式同时发生的。为了将这三种传热方式结合起来让学生理解，可以引出一个三种传热同时发生的例子。暖水壶是日常生活必需品，细心的同学会从暖水瓶的结构发现暖水瓶保温的原理。教师可以以互动的方式开始暖水瓶保温原理的讨论，让学生组成小组，以小组形式讨论最后得出结论。学生的结论可能较多样，且不科学。教师此时将学生的结论综合起来，写在黑板上，以待对比。教师以口述和多媒体的方式讲解暖水壶内胆的结构，从结构图上讲解原理。
暖水壶的内胆是两层的玻璃，两层玻璃都镀上了硝酸银，玻璃中间是真空的。玻璃内层镀硝酸银的目的是为了降低热辐射，使得热水的热辐射被反射回去。玻璃中间抽真空的目的是为了减少热传导，这是因为真空的热导率最低。而水壶塞的作用就是将水壶内外隔开，防止热对流。而软木是较好的绝热材料，热导率较低，故一般瓶塞都用软木材料。接着提出问题，暖水壶能保热，能否保冷？热水瓶的功能是保持瓶内热水的温度，断绝瓶内与瓶外的热交换，使瓶内的“热”出不去，瓶外的“冷”进不来。如果在热水瓶里放上冰棍儿，外面的“热”同样不容易跑到瓶子里，冰棍也不容易化。所以把热水瓶叫做保温瓶是科学的，因为它既能保“热”，也能保“冷”。
4.案例互动教学的总结
在化工原理的教学中，笔者发现案例引导教学法特别适用于少学时的专业，因为这些学生不属于化学化工专业，在化工的基本过程了解较少，教师需要较多的精力去引导学生，让学生对化工原理感兴趣。本教学方法尤其适用于理科功底较浅，高考调剂的学生，在非211的省属高校里这样的专业有很多，这些学生理科功底较差，学生无法在较短的时间里很快对化工原理产生兴趣并跟上教学节奏。
参考文献：
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化学工程原理篇9
关键词：化工原理；高分子材料与工程专业；教学改革
化工原理是一门工程性、实践性很强的专业基础课程，是高分子材料与工程（以下简称“高材”）专业重要的必修课。其教学水平、教学内容、教学方法及教学质量被视为衡量本专业本科教育的重要因素及评价指标，是从基础到专业的连接。高材专业的学生在学习化工原理的过程中，存在较多问题，其原因有如下几点：①高材专业的学生没有学习过工科基本课程，缺乏基本的工程观念，在学习过程中很难做到联系实际的设备、工艺流程。②部分学生先修课程基础薄弱，面对大量公式推导、计算，会存在一定难度。③化工原理这门课程具有很强的实践性，对初学的学生来说，难免会有一种不得要领的感觉，认为这门课程很难，逐渐失去了学习的积极性，等等。因此，我们在教学中进行了探索与实践。
1.教学内容的改革
随着现代化生产和科技的飞速发展，对我们的教学内容提出了更高的要求。化工原理课程，其教学内容也应该反映化学工程学科的一些新理论、新技术和新装备。高质量、高品质的教材能为高素质人才培养打下坚实的基础。我们要将现代化工技术应用于典型单元操作的定量分析和教学描述，启发学生用不同的方法处理单元操作过程中的工程问题，使学生不断确立工程思想，为解决以后的实际问题打下基础，从而达到理论与实际相结合的教学目的。
2.教学方法与教学手段的改革
近年来，随着教学改革不断深入，新的教学理念越来越被广大教师所认同，鉴于化工原理是一门工程性、实践性很强的专业基础课程，将计算机引入化工原理课程教学已成为一种趋势。有了优秀的课程教材和配套的多媒体Cai教学软件，我们上课时可以省去大量的板书时间用以对课程重点进行更深入地剖析，引导学生主动思考和参与讨论，这种互动方式不但可以活跃课堂气氛，提高学生的参与意识和学习兴趣，还有利于知识的深化和创新。使学生既掌握了理论知识，又增强了感性认识，提高了教学效率和效果。[1]另外，根据教学内容的特点，要将课堂讲授与课堂讨论相互结合。公式推导繁多是化工原理课程的一大特点。对于较简单的推导，留给学生自己解决，而对于思路较复杂的公式则由教师讲解。阐述原理的部分，简单的就可由学生讲解，难度偏大的就以启发式教学为主，达到学生明白实质、加深过程理解的目的。
3.实验教学的改革
实验教学环节是全面推进素质教育、培养学生创新精神和实践能力的关键。学生通过实践教学不但可以巩固加深对课堂教学内容的理解，而且可以获得相关技能并且积累一些经验。我们目前采取尽量让学生多思考，实验前多查资料的方式。教师在指导学生实验的同时，抓住实验预习，实际操作，实验数据，实验处理和分析等几个主要环节并逐一把关，对学生的多方面能力认真考核评分，让学生针对设备运行过程中出现的现象进行讨论、分析。教师认真研究实验教材，熟悉各个实验装置，在讲解中，应有意识地讲解与实验相关的章节所要验证的理论，使理论与实践更好地结合起来，同时也避免了由于符号、公式、方法的不同，使学生无所适从的现象。与其他化学学科的实验不同，化工原理实验属于工程试验范畴，每个实验相当于化工生产中的一个单元操作，通过实验学生能建立起一定的工程概念。同时实验过程中会遇到大量的工程实际问题，学生可以更实际、更有效地掌握工程实验方面的原理及测试手段，发现复杂的设备与工艺过程同相关数学模型之间的关系。[2]
4.考核方式的改革
化工原理教材中的习题可以分为两类：一类是巩固基本概念，使学生更好地掌握化工原理的基本概念和基础知识；另一类是培养解决实际问题能力，让学生灵活运用课堂或书本上的知识。通过这两类练习，不但可以将学生学习中的薄弱环节暴露出来，及时解决教学中存在的问题，而且可以增强学生运用所学知识分析和解决问题的能力。所以教师就平时成绩从习题中计分的方式，多布置一些练习题给学生课后练习，让他们积极完成课后习题。
参考文献：
化学工程原理篇10
【关键词】aspenplus化工原理辅助教学
【中图分类号】G642【文献标识码】a【文章编号】2095-3089（2016）06-0162-02
化工原理教学是我国高等学校中化工类高校教学设计中的重要环节，该门课程属于工程学科范畴，与工程实践和具体应用联系紧密。同时，该课程涉及诸多化工过程的原理及单元操作，具有理论性强、概念多、数学公式复杂及实用性强等特点。如何在教学过程中合理使用各种辅助教学软件帮助本科生理解并掌握化工原理的知识点，是高校化工教学工作者一直研究的课题。aspenplus软件是美国麻省理工学院于20世界70年代开发的大型化工流程及模拟软件，自推出以来就占据世界性大型化工标准流程模拟软件的重要地位，已经成为大型化工企业研发新工艺的首选模拟软件。同时，也是相关化工高校教学环境中的必要教学辅助工具。该软件能够广泛模拟流体输送、精馏、吸收及化工反应等绝大多数化工生产过程。具有计算简单、模拟精确、可视化程度高、应用范围广的特点。
利用aspenplus软件的工程模拟及设计计算功能，结合化工原理的教学特点，辅助化工原理的课堂教学和课下设计训练，对教学效果提升具有良好的促进作用。在课堂教学过程中，通过先提出化工单元操作问题，讲解解决问题方法，学生进行解题训练，在aspenplus软件中模拟等环节，可以提高学生学习兴趣，提高计算和设计两种能力，为解决实际工业问题打下基础。通过教学改革研究，在化工原理教学过程中辅以aspenplus软件的应用，提高了教学效果，具体的教学效果可以从以下方面体现。
一、单元操作可视化，提高学习理解能力
化工原理来源于美国麻省理工学院于1913年开设的“UnitoperationsofChemicalengineering”。单元操作（Unitoperation）是化工原理课程设计的核心，授课内容也是围绕单元操作进行的模块化教学。但学生对单元操作概念的理解十分局限，认为是简单化工设备的组合形成的具有不同功能的过程，对其操作机理和数学过程理解有限。aspenplus软件中的“单元模块”与“单元操作”的理念基本一致，都是将具有共同特点的操作单元独立出来进行数学建模，来理解和解决过程操作的实际问题。以化工原理教学中的传热一章为例，本章要求学生掌握传热的基本原理及计算方法、学会进行传热的数学模型求解。因此在教学中可以利用aspenplus软件中提供的7种换热器模型进行传热过程基本原理的讲解，同时在计算中先利用aspenplus软件进行换热过程求解，然后根据计算结果分析所利用的数学模型，并讲解数学模型。图1为aspenplus软件中提供的2种常见的换热器模型。了解换热器传热原理后，可以提出如下问题：用20℃、60000kg/h的水冷却200℃、10000kg/h的化工产品（其中苯、苯乙烯、水、乙苯的质量百分含量依次为50%、20%、10%和20%，则在热交换过程中的传热量和换热面积为多少？利用aspenplus软件中的Heater模型进行模拟计算，模拟结果为：传热量为436421cal/s，换热面积为20.2m2。引导学生分析计算结果的理论依据，并讲解数学模型，使学生能够融汇贯通，对概念上的传热过程有了具体形式上的认识和理解。化工原理课程教学中，诸如吸收、精馏、解吸等单元操作均可以采用以上方法进行辅助教学，提高学生学习兴趣和理解能力。
二、“三传”讲解模型化，提高工程素质
化工原理的教学过程本质上讲就是利用单元操作进行“质量传递、热量传递和动量传递”（简称三传）的理论介绍。“三传”包含很多操作过程，讲解复杂，学生也很难理解。在辅助教学过程中，利用aspenplus软件架构了一个化工企业常见的甲醇-水精馏操作过程，具体精馏模型图和精馏操作模块流程连接图见图2和图3。通过具体模型化的精馏操作，来分别讲述工厂实践中的三传过程，使学生能够较快理解和掌握这一理论基础。同时，采用工厂实际案例来进行教学，利用aspenplus模拟软件把化工原理教学中的复杂传递过程利用模型来模拟，并模拟出化工生产真实状态过程，不仅对学生提高学习主动性有帮助，而且促进学生提高解决工程问题的能力，对课堂教学过程起到了很好的补充作用。同时在工科化工专业的学习中，需要对化工原理讲授的课程内容进行工程训练，化工原理课程设计就是针对化工原理进行的工程训练。传统设计内容由于混合物的物化性质难于查找，而且在设计中所有的计算过程完全依靠学生自行计算，如果出现错误则所做计算就需要重新进行，学生的设计兴趣不浓。同时为减少设计压力，常采用简单的二元物系如甲醇-水或者甲苯-苯体系进行设计，这样造成工程训练水平下降，达不到设计的目的。而将aspenplus软件应用与化工原理的辅助设计过程中，不但能够有效提高学生的工程训练水平，同时提高了学生的设计能力，巩固了所学的课程知识。
三、“创新”意识及先进技术课堂化，为未来发展打基础
化工专业的学生未来的发展方向主要是围绕着化工领域的相关生产和科研活动展开的，同时需要进行工程化的学习和训练。工作后必然要涉及到工程设计和工厂生产的相关内容，而在学校的学习过程中，恰恰缺少的就是这部分的训练，给学生较早适应工作造成阻碍，同时也是学校教学与工程实践脱轨的现实。aspenplus软件集成了目前全球先进的化工生产过程所涉及的所有生产过程和数学模型，尤其是其生产过程可是进行产前设计模拟，为实际生产过程提供极其珍贵的参考资料。此外，其外带的用户设计模块为进行先进生产过程的创新设计提供了空间，这样也为进行创新性教学研究提供了辅助作用。化工原理是一门实践性很强的课程，要求能熟练掌握各种单元操作及其相关设备的原理，必然离不开实践和创新性思维。除带领学生参观化工厂对工艺过程有初步了解外，还可以利用aspenplus软件中的工艺流程模拟在实习前就对化工工艺有系统认识，同时还可以利用软件中全面的设备及单元操作来熟悉化工单元操作及设备，开拓学生的创新空间。把学生从书本知识理解中解放出来，使其投入到工程实践训练中，这样的教学改革过程必然能提高学生的总体工程实践能力，为其在未来行业发展中奠定基础。
四、“以赛代练”精英化，培养化工专业人才
全国大学生化工设计竞赛是专门针对高校化工专业学生开展的以技能训练和能力培养为目标，选拔优秀化工专业人才的一项专业竞赛。化工设计竞赛是在学生已经具有较好专业基础知识和aspenplus软件操作能力的基础上进行的，所选课题均为前沿性的课题，不仅可以作为教学课题，而且可以作为科研课题进行研究，培养学生的创新能力和科研能力。设计的广度也有一定要求，不仅要进行生产过程的模拟，而且要对过程结构和操作条件进行优化，对生产工艺进行技术经济分析等。化工设计竞赛涉及内容广泛，且以工程训练为主，化工原理的教学内容在化工设计竞赛中应用最为广泛。竞赛中的设计软件模拟部分要求必须采用aspenplus软件进行，化工专业本科生在系统掌握化工原理教学内容的同时辅以流程模拟软件进行比赛，同时竞赛训练不但提高了对化工原理及其他化工专业课的理解程度，同时也能提高自身的工程设计及工程实践能力。同时参加化工设计竞赛并完成比赛且获奖的学生是本专业的优秀设计类学生，这样的学生恰恰是化工厂及设计单位所需的专业人才。通过竞赛培养化工专业精英人才，为社会塑造实用性和创新能力兼备的综合人才，是高等学校未来转型及专业设置和人才培养的一个主流方向。
五、结论
化工原理是由理论到工程实践过程中具有承上启下作用的过渡课程，因此，突出该课程的工程特色，开展创新教育和工程训练，对适应新时期高等学校教学理念创新和培养具有工程实践能力的专业人才具有重要意义，也是时代的客观需求。aspenplus软件为代表的化工专业计算机教育和专业基础教育的有益结合，不但提供了一种新颖的教学方法和教育手段，也为培养适应现代化专业发展需求的人才提供了新的平台。但需强调的是，在化工专业教学中，基础教学过程仍是化工人才培养的基础，辅以aspenplus软件进行教学设计是为了提高素质教育的效果和提升综合教学水平提升，不能因化工软件的参与而削弱了基础知识和基本技能的培养。在掌握基本化工原理知识和基本工程设计能力的基础上，借助aspenplus软件这一高效化工软件，为化工原理的教学和综合人才培养加油助力，培养出更多更优秀的化工专业人才，提高我国化工专业的整体发展水平。
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