化工原理范文精選

本文作者：姚金環李延偉李凝蔣錫福作者單位：桂林理工大學

改進課堂教學方法

以往的化工原理實驗教學模式是先由實驗指導教師講解實驗目的、實驗步驟、實驗原理及注意事項，然后進行實驗過程演示。這種保姆式的教學方法，很大程度上限制了學生主觀能動性的發揮，使學生在實驗過程中始終處于被動地位。為此，化工原理實驗教學方法必須改進。化工原理實驗是學生接觸的第一門工程性很強的實驗課程，如何上好該課程，上課時講解哪些內容，哪些內容該細講，哪些內容該粗講，這是實驗指導老師需要仔細思考的問題。由于在課前學生都經過了充分的預習，對實驗的目的、原理都有了比較深刻的了解，因此這些內容要粗講［2］。而對于實驗中涉及的一些設備，如離心泵、列管式換熱器、流量計等等，這些設備只是在理論課堂和預習時了解一些，而沒見過實物。所以學生進入實驗室之后，實驗指導老師先用較短的時間對實驗進行簡單的講解。然后引領學生熟悉實驗裝置，詳細了解設備的組成、流程等等。并在此期間向學生提問，一方面考察學生的預習情況，另一方面以引起學生的重視，減少學生在實驗過程中出錯。比如:離心泵特性曲線的測定實驗。介紹泵的使用時可向學生提出問題:為了防止氣縛現象的發生，開泵前需要做什么工作?開泵前，調節閥關閉還是打開?實驗結束后，是應該先關泵還是先關出口閥?實驗過程中，在保證沒有危險的情況下，盡可能讓學生獨立完成實驗。指導老師在實驗時，要多走動、多觀察、少動手，如果發現學生操作時存在問題，要啟發性的提醒學生，讓學生自己找出錯誤的原因和可能產生的后果。指導老師在指導過程中，給學生在實驗中的表現進行打分。其分數也作為最終實驗成績的一部分。實驗結束后，實驗的原始數據指導老師需要用紅筆簽名。簽字時，若發現學生的原始數據有涂改的地方，指導老師也要用紅色筆圈上，注明“有改動”。這樣的處理是防止學生照搬他人數據，隨意篡改數據，保證實驗的真實性。

實驗報告的撰寫

實驗報告是對實驗過程的總結。以往很多學生在撰寫實驗報時抱怨化工原理實驗報告內容太多、太長，撰寫一份實驗報告要花費很長時間。而且，許多老師在批改實驗報告時發現，學生抄襲現象嚴重。一方面體現在實驗目的、實驗原理、實驗步驟等直接照搬實驗教材;另一方面由于化工原理實驗數據處理比較復雜，學生抄襲他人原始數據，進而整個數據處理過程也照抄他人。為了減少撰寫實驗報告的時間，保證試驗報告的真實性和質量，培養學生獨立處理數據的能力，學生最終的實驗報告在預習報告的基礎上進行，在預習報告后面粘貼有指導老師簽字的原始數據表，學生需要做的主要任務就是利用學習過的基本原理對實驗數據進行處理并進行結果分析。數據處理時要有完整的公式、計算過程、計算結果。數據的處理及相關制表和作圖要求學生采用Excel、origin等化工常用的數據處理和繪圖軟件進行。培養學生掌握圖表繪制軟件，實現用計算機表述實驗數據［3，4］。經過這樣改革以后，學生很清楚自己在實驗前、實驗中、實驗后每一個階段的學習重點。同時也提高了化工原理實驗教學的效率和質量。

在認真分析化工原理實驗課程教材建設中存在問題的基礎上，探求化工原理實驗教材建設的途徑和教材建設的具體要求。

一、化工原理實驗教材建設存在的問題

化工原理實驗具有明顯的工程特點，是實踐性很強的一門技術課程，以培養高等化工科技人才的能力和素質為主要目的。新建本科高校化工原理實驗教材建設雖已取得了很大的成績，但仍存在一定的不足。

(一)教材內容參差不齊，多是講義

化工原理實驗研究的是多達14個的基本化工單元操作，其相關實驗，根據內容可分為基礎實驗、驗證實驗、綜合實驗和設計實驗，與之配套的實驗儀器有很多。由于化工原理實驗內容的這種特殊性，化工原理實驗教材版本較多，涉及的實驗內容也各不相同。即使名稱相同的實驗，由于實驗性質不同，其實驗儀器亦不同，加之生產儀器設備廠家的研發能力也不同，這也致使化工原理實驗所需的儀器設備千差萬別。而且，在以往的化工原理實驗教材編寫時，編著者往往根據自己所在專業化工原理實驗室已有儀器設備進行編寫，又由于各學校的專業培養目標不同，同一實驗的性質不同，所購置的儀器設備不同，致使實驗教材中名稱相同的實驗項目的實驗內容不同。這些都給學校選用教材帶來了一定的困難。

(二)教材內容落后于科學技術的發展

摘要：針對《化工原理》課程設計的現狀，提出一系列的教學改革措施，以便有效地提高《化工原理》課程設計的教學質量。

關鍵詞：化工原理；課程設計；現狀；改革；成效

任何教學都是以實踐為基礎，課程設計作為《化工原理》課程教學的一個重要實踐環節，能夠培養學生綜合運用該課程及其相關課程的知識解決工程設計任務的能力以及動手能力。

《化工原理》課程設計的現狀

《化工原理》課程設計一般集中安排在兩周時間內完成，每位教師要同時指導兩個班的學生，平均分配給每個學生的教學時間很少，難以及時對學生進行個別指導。另外，設計過程涉及的計算和公式很多，計算量大，一般情況下，學生只能在指導教師的給定條件下進行驗證性設計，設計方案和涉及參數往往依賴于經驗，難以進行方案比較和優化核算，學生的綜合工程設計能力得不到實際訓練，影響了《化工原理》課程設計的教學效果。以往成績以圖紙和說明書為評定的主要依據，但我們在實踐中發現學生抄襲很嚴重。近幾年來，筆者為有效提高《化工原理》課程設計的質量，針對《化工原理》課程設計存在的問題提出一些改革措施。

課程設計的改革措施

本文作者：戴益民李潯張躍飛作者單位：長沙理工大學

構建網絡教學平臺，推行化工原理實驗超文本教學

盡管“十一五”以來，教育行政管理部門不斷增加了高校實驗裝備的投資力度，高校的實驗環境和手段也得到了一定的改變。但隨著高校擴招學生規模的不斷壯大，目前高校實驗經費仍然非常緊張，實驗設備不夠完善，特別是人機矛盾相當突出。［4］在當前的狀況下，現代教育技術的使用成為實驗教學中極為重要的手段。近年來，我校以清華大學教育技術研究所開發的網絡教學綜合平臺為模板大力開展數字化網絡教學，根據不同的教學模式、不同教育對象的特點，提供靈活的、開放的、適應于多層面、多對象及多網絡環境的交互式教學支撐平臺。在學校網絡教學平臺的基礎上，我們以化工原理校級精品課程建設為契機，逐步完善化工原理實驗網絡教學。化工原理實驗以資源共享為基礎，我們不拘泥于現有教材上的知識，將本領域內最新科技成果與技術不斷充實到相關的實驗教學內容中，以文本、圖形圖像、音頻、視頻、動畫、課件、網絡課程等形式將化工原理實驗流程圖、設備結構圖、實驗方案及操作步驟等置于網絡教學平臺上，學生能夠借助網絡平臺和多媒體課件等可以反復地操作練習，重現實驗內容和實驗現象，學生也能夠隨時掌握最前沿的實驗技術。特別是離心泵汽蝕現象、板框過濾機的過濾和洗滌過程，實驗過程很難看到具體的現象和過程，通過化工原理實驗動畫、視頻能夠將整個過程進行重現，起到事半功倍的效果。此外，網絡教學平臺增加Aspenplus、ProII等先進的化工流程模擬軟件，學生能在課余時間自學軟件使用方法，利用流程模擬系統解決各類化工計算問題的技巧。學生通過網絡教學平臺，能夠系統完成教師設定的學習內容，隨時與教師和其他學習者互動，并對課程教學過程中的遺漏內容進行補充學習。網絡教學平臺不僅增進了學生對實驗課程的學習興趣，激發了創新意識，而且也培養了學生的實踐能力和創新能力，真正實現了化工原理實驗教學的超文本化。

完善創新性開放實驗條件，強化學生的主觀能動性

開放性實驗是讓學生在“三基”訓練的基礎上，鍛煉學生綜合運用知識和技術的能力，重在培養學生的實踐能力和創新意識，極大地調動了學生學習知識的欲望與主動探索的精神。［5］在開放實驗氛圍下，學生能自主提出自己感興趣的研究項目，自由選擇時間，查閱資料，組合資源，對問題進行專項研究。近年來，教育部大力提倡創新性實驗教學，資助了15000個大學生創新性開放實驗項目來培養大學生的實踐與創新能力。［6］我院化工原理實驗基本形成了一套完整的符合工程人才培養要求的實驗教學體系，提倡開展設計性、綜合性自選實驗的同時，部分條件允許的實驗可以全天候進行開放性實驗。整個實驗將科研的基本方法、技能和思維方法融入到實驗內容和教學中，要求學生自己選題、進行實驗設計、擬定實驗方案，測定和分析實驗數據，歸納和評價實驗結果，教師只起到督導和引導的作用，學生以科技小論文的形式作為實驗報告；整個實驗從“以教師為主”的模式完全轉變為“學生為主體、教師為主導”的模式，充分發揮學生的主觀能動性，激發其思考問題和動手的積極性，培養其獨立實驗研究的能力。另外，學院每年組織學生參加全國大學生“三井杯”化工設計大賽等活動，調動學生的學習熱情。三年來，學生結合老師的科研項目進行大量的開放性創新實驗，在國家級、省級“挑戰杯”大學生創業計劃競賽、學校課外科技作品競賽等活動中獲得了大量獎項，發表相關論文近10篇。其中，大學生創新性實驗課題“活性炭／氧化亞銅復合材料催化降解卷煙主流煙氣中HCN的實驗研究”的相關成果不僅在國外期刊上發表，而且獲得了湖南省“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽三等獎，取得了不俗成績。這些課外競賽活動培養了學生的學習興趣、研究興趣和創新能力。我院的化學化工實驗中心已成為湖南省首批省級實驗教學示范中心，得到了中央與地方共建實驗室專項資金的大力資助。

改革實驗教學評價方式，引入形成性評價機制

我校環境科學與工程系于2005級環境工程專業本科生第一次開設《環境工程原理》課程，采用胡洪營教授主編的《環境工程原理》，一直由本文作者擔任理論課程和實踐環節的教學工作。在多年的教學過程中，對《環境工程原理》這門新課程的教學模式，尤其是課程實驗的教學進行了較為深入的探索和思考。

1環境工程原理課程實驗教學特點

《環境工程原理》是基礎理論向工程技術過渡的課程，它抽象出了環境工程學科的基本理論和普遍規律，其特點決定了教材難以理解，再加上內容多，公式推導繁瑣，本人在教學過程中，發現多半數的學生對本課程的學習興趣不高，在學習中往往體會不到該課程的樂趣，體會不到重要性，總覺得用處不大，學習中也就自然缺乏了主觀能動性［4］。由于我們課時有限(理論教學50課時，實驗教學20課時)，在理論課的教學中，我們結合本學科的側重點，對內容進行了小范圍的適當刪節和調整，簡化理論推導過程，增強公式的理解和應用，注重公式的應用條件。《環境工程原理》的實踐教學同樣包括課程實驗和課程設計兩大部分(課程設計探索下文再敘)，課程的特點決定了實踐教學與理論教學占同等重要的地位，因為實踐環節的訓練能使學生把環境工程原理的理論來提高工程實踐的思維方式、分析能力和創新能力。這樣讓學生切身感受到環境工程原理的實際應用價值，激發學習能動性。

2環境工程原理課程實驗教學體系

2.1環境工程原理課程實驗教學安排

盡管《環境工程原理》在國內高校已開設多年，但是相關的課程實驗教材參考資料幾乎沒有。自我系開設《環境工程原理》課程以來，一直非常重視實踐環節尤其是課程實驗的安排、改革、研討與建設。因此結合《環境工程原理》課程實驗的特點和我系所在的生物與化學工程學院的學科優勢(我院具有較強的應用化學、化工、生物技術和生物工程等7個本科專業和環境科學與工程一級學科碩士點、應用化學、微生物、發酵工程等9個二級學科碩士點)，我系《環境工程原理》安排了20個學時的課程實驗，幾乎涉及到課程大部分篇章。我們對《環境工程原理》課程實驗的安排主要考慮原則是《環境工程原理》實驗要區別于《環境工程專業實驗》，例如沉降是《環境工程原理》重要的基礎理論，也是《大氣污染控制工程》的重力沉降室、《水污染控制工程》的沉砂池(沉淀池)的重要工程理論，在水處理實驗中，我們也開設沉降實驗(包括自由沉降和絮凝沉降實驗)，因此在《環境工程原理》課程實驗教學講授的方式、深度和范圍，及如何有效和后續專業課程實驗有所區別又能巧妙的銜接對《環境工程原理》課程實驗是非常重要的。最重要的是理論闡述與工程實際相結合，激發學生學習興趣和能動性。所以我們在工業中廣泛應用的單元操作的基礎上，運用環境工程原理基礎理論，提高綜合性、設計性實驗的比例，既使學生了解每個單元操作的基本原理，有能使學生理解這個單元操作在環境工程中的應用，以更寬泛的視覺和更高的高度來看待這些操作，使學生不拘泥于工業操作的模式，使學生可以根據每個單元操作的原理獨立設計實驗，以充分調動學生的創新能力和綜合能力。同時，通過“深化”課程實驗內容，學生可以借助理論知識和課程實驗來發現當前應用的環境工程處理單元的原理和優缺點，提出改進的方向是個重要的課題，也為今后環境工程設計打下基礎。