化工原理范文

导语：如何才能写好一篇化工原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：化工原理；微课；离心泵

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.031

1 “离心泵操作”微课程设计的意义

国家教育部 《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》指出：高职教育培养的是应用型人才、实用型人才，是培养有知识、有文化、懂技术、会操作的一线高级技术人才。

高职学校的学生大多学习成绩较差，学生学习习惯欠佳，上课注意力无法高度集中，教学内容过于陈旧，滞后，有些学校化工实训基地尚未建立起来，实训室设备数量不足，不能完成教学内容，学生即使掌握一些知识点，也难以灵活运用，学生在学习过程中无法接触到工程实践中的设备[1，2]。因此，将《化工原理》课程进行微课程教学，利用现代互联网，形成移动学习资源，节省课堂时间，帮助学生在课余进行自主学习，解决课堂上未懂的内容，调动学生学习积极性，提高学生的自主思考能力和动手操作能力，培养学生的工程意识。

而《化工原理》课程中首先学生接触的设备――离心泵，对离心泵操作进行微课设计，既可以让学生认识接触离心泵设备，又可以调动学生学习本课程的积极性，对于整门课的学有裨益，也是我校化工原理课程建设和改革的新推进。

2 “离心泵操作”微课程设计思路

本节微课目的：学生学会离心泵的冷态开车与正常停车操作。

本微课的总体设计思路是： 理论讲解―仿真软件操作―现场实践操作，符合“教学做”一体化理念。

（1）学生在进行仿真软件操作和现场操作前，首先对离心泵的结构和工作原理理论部分进行学习，学生具有一定的理论基础，有助于仿真和现场操作的顺利进行。

（2）仿真软件教学以仿真技术为基础，用实时运行的动态模型代替真实装置教学的一个崭新的教学形式。在仿真软件上，学生利用计算机对离心泵装置进行仿真操作，生动形象的逼真教学，使学生产生亲临实验现场的体验。

（3）通过仿真软件的练习，学生明确操作方法，可以避免现场操作过程中出现错误，但仿真实验不能完全代替现场实验。因此，在学生基本掌握操作步骤的基础上，进行离心泵现场操作，提高学生实践能力，培养学生的工程意识。

3 “离心泵操作”微课程的制作

3.1 PPT的制作

在新课导入环节，通过举例进行导入，如农村水井、农业用水泵灌溉，化工生产离心泵，循序渐进，通^展示图片，由实际生活过渡到化工生产，提高学生学习兴趣，学生意识到学习本节课的重要性。

理论讲解部分包括离心泵的结构和工作原理。通过图片、动画、视频展示，离心泵的主要结构――泵轴、叶轮，并了解叶轮的三种类型。通过工作原理动画，学生明确离心泵的工作原理：液体注满泵壳，叶轮高速旋转，在离心力的作用下，产生高速度，将低位流体输送至高位。

3.2 软件操作部分的制作

在《化工原理》微课程视频中，引入仿真软件操作的多媒体显示技术，将实训课的照片、录像等做最贴近学生学习的真实案例带到单元操作教学中，学生课后自主学习软件操作内容，既可以使得理论知识直观体现，增强课程学习新颖性、趣味性，也可以及时地反馈出实验中涵盖的理论知识，将理论与实际结合起来，可以收到意想不到的良好学习效果。学生通过化工单位操作仿真软件，进入到离心泵冷态开车与正常停车操作，通过边看视频，边自己动手操作，掌握离心泵的操作方法。引入仿真软件，提高学生自主学习的能力，注重学生个体差异性，培养学生对新事物积极探索的精神。在视频制作过程中，通过录屏软件进行录制，再进行后期合成，完成此部分的内容讲解。

3. 3 现场操作部分的制作

学生能熟练进行软件操作后，自主归纳总结方法，可利用课余时间在实训室进行离心泵操作的练习，注重学生个体差异，符合学生学习思维特点，亦可以边看视频边操作，解决自己的困难问题，提高学生动手操作能力，提高学生将理论与实践结合的能力，培养学生工程意识。

4 微课视频交流平台的建设

借助 QQ、微博、微信等现代化信息交流手段，在实践教学中利用微课开展移动学习[3]，促进网络教学资源的应用。开展资源共享与交流平台建设，学生可以随时观看微课教学，做到课前复习，课上提问，丰富学生学习模式。教师在学生观看微课视频同时，也通过微信平台向学生布置作业，提出问题，与学生交流讨论，另外，教师互相共享教学资源，如设备动画，企业实操视频，丰富微课制作样式，促进教师自身不断发展[4]。

5 结语

《化工原理》――离心泵微课程视频依据“教学做”一体化理念的进行设计制作，通过互联网进行资源共享，帮助学生在课余进行自主学习，增加学生学习兴趣，并通过交流平台实时与学生进行交流、答疑，乃是我系《化工原理》课程建设和改革的新推进。

参考文献：

[1]张英杰，巩冠群.《化工原理》重点和难点―精馏操作原理微课程的设计与制作[J].山东化工，2014，43（11）：160-161.

[2]李西营，邹雪艳，刘勇等.浅议离心泵教学课件制作[J].广州化工，2013，41（24）：172-173.

[3]朱晓玮.“互联网+教育”视域下高职移动微课件开发策略科学教育研究[J].2015（12）：125-126.

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指导老师：崔执应刘萍桂霞

时间：2011年6月

校外的实习就这样结束了，现在回想起来只一周校外实习给我们带来好多影响，让我们感觉对我们的专业有了更进一步的了解，首先我感觉我们学习的专业在社会上有一定的价值，通过我我们学习的专业知识可以创造社会的需要，从而也是社会对我们化工专业的认可，化工是我们生活中重要的一部分，也是不可缺少的一部分。非常感谢学校能给我们这样的一次机会让我们去三个不同性质的有关化工的工厂去实训，让我们亲自去感受我们的专业在社会中的位置，和生活中的需要。更重要的是让我们有对我们专业认识的念头，让我们对化工专业产生强烈的兴趣，让我们对我们学习专业有了明确的方向。首先介绍一下化工行业在中国的现状。

化工行业现状：.

化学工业是一个多品种的行业，许多产品产量小，生产企业多。绝大多数产品低水平重复建设严重，生产过剩，使国内市场长期严重供过于求，给我国化工产品出口市场造成很大的压力。同时，随着我国外贸体制改革的不断深化，越来越多的企业获得了自营进出口权，有力地推动了化工对外贸易的增长。但是，由于我国市场经济刚刚建立，许多配套改革尚未完善，又由于企业缺乏外贸人才和经验，因而在我国对外贸易中也出现了不少问题：多头对外，力量分散；低价销售，自相残杀；鱼目混珠，无序竞争。这不仅使我国化工对外贸易损失巨大，也极大地影响了我国对外贸易的形象。

化工是新材料产业的重要组成部分，我国已把发展精细化工作为战略重点。在刚过去的2011年里，由于受金融危机的冲击，国内各类化工品价格全年跌幅都超过20％，其中跌幅最大的是硫磺，跌幅高达82.50％，精细化工类的草甘膦跌幅在76％。化工品价跌的同时，2011年下半年我国整个精细化工行业发展明显放缓。目前我国精细化工生产企业约8000多家，主要分布在长江三角洲、珠江三角洲和环渤海湾地区，生产的产品品种数达30000种以上，年产量约1300多万吨，年产值约3900亿元，精细化率约为40%。然而，我国的化工技术水平仅相当于发达国家20世纪80年代末、90年代初的水平；企业规模小，产品品种少，市场精细化工产品仅能满足需求的45%，很多产品需要进口，精细化工的新领域亟待开发。

精细化工细分领域主要产品方面，2011年1至11月份，医药全行业收入完成6561亿元，同比增长26%，完成利润总额645亿元，同比增长29%，增速较XX年同期下降32个百分点；农药全行业总产量173.7万吨，同比增长14.9%，产品销售率达到97%，同比提高0.97个百分点，产销两旺；涂料制造业全行业产值688133万元,同比增长19.3%；油墨行业产值39.7万吨,同比增长12.8%；染料全行业收入659117万元,同比增长2%；专用化妆品制药业产值4384909万元，同比增长30.5%。2011年国内日用化工产品消费主流转向国产品牌，由于生产成本提高，国内外日用化工产品价格大幅上涨，2011年各类化妆品税率大部分同时下调至5%。随着我国宏观调控的政策改变，以及国内经济形势的变化，精细化工细分领域各产业市场前景依然看好。

农药、染料、涂料等传统精细化工领域快速发展的同时，一些新领域精细化工产品的生产和应用也取得了巨大进步。

展望未来，我国十分重视精细化工的发展，把精细化工、特别是新领域精细化工作为化学工业发展的战略重点之一和新材料的重要组成部分，列入多项国家计划中，从政策和资金上予以重点支持。《“十一五”化学工业科技发展纲要》将精细化工列为“十一五”期间优先发展的六大领域之一，并将功能涂料及水性涂料，染料新品种及其产业化技术，重要化工中间体绿色合成技术及新品种，造纸化学品，油田化学品，功能型食品添加剂等列为“十一五”精细化工技术开发和产业化的重点。可以预见，随着我国石油化工的蓬勃发展和化学工业由粗放型向精细化方向发展，以及高新技术的广泛应用，我国精细化工自主创新能力和产业技术能级将得到显著提高，成为世界精细化学品生产和消费大国。

通过对化工行业在中国形式的观察，让我们很清楚化工行业在生活中的重要性，然后就是我们在实习中亲自观察化工行业的发展，首先我就叙述一下我们去参观的三个化工厂，具体情况如下；

我们实习的第一个工厂——合肥立昌电镀表面处理有限公司

实习时间：6月9日

实习地点：合肥立昌电镀表面处理有限公司

1.公司概况

该公司创立于XX年，主要从事电镀加工，金属材料表面处理，机械加工。主营产品或服务：电镀加工，金属材料表面处理，机械加工。主营行业：金属表面处理及热处理业。

2.工艺流程

零件→化学去油→清洗→热水洗→电解去油→回收→清洗→酸洗→清洗→电镀→回收→清洗→出光→钝化→回收→清洗→热水洗→脱水→老化→检验包装

电镀分为挂镀、滚镀、连续镀和刷镀等方式，主要与待镀件的尺寸和批量有关。挂镀适用于一般尺寸的制品,如汽车的保险杠,自行车的车把等。滚镀适用于小件，如紧固件、垫圈、销子等。连续镀适用于成批生产的线材和带材。刷镀适用于局部镀或修复。电镀液有酸性的、碱性的和加有铬合剂的酸性及中性溶液，无论采用何种镀覆方式，与待镀制品和镀液接触的镀槽、挂具等应具有一定程度的通用性。

在电镀时，每个厂家对机械器件度层厚度的技术要求不一，电镀厂主要是通

在该厂我们主要参观了电镀锌的生产工艺流程（是利用电解，在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。）与其他金属相比，锌是相对便宜而又易镀覆的一种金属，属低值防蚀电镀层。被广泛用于保护钢铁件，特别是防止大气腐蚀，并用于装饰。镀覆技术包括槽镀(或挂镀)、滚镀（适合小零件）、自动镀和连续镀（适合线材、带材）。目前，按电镀溶液分类，可分为四大类：1．氰化物镀锌；2．锌酸盐镀锌；3．氯化物镀锌；4．硫酸盐镀锌。

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本实验在了解沸腾流化床干燥器的基本流程及操作方法的基础上，通过沸腾流化床干燥器的实验装置测定干燥速率曲线，物料含水量、床层温度与时间的关系曲线，流化床压降与气速曲线。

干燥实验中通过计算含水率、平均含水率、干燥速率来测定干燥速率曲线和含水量、床层温度与时间的关系曲线；流化床实验中通过计算标准状况下空气体积、使用状态下空气体积、空气流速来测定流化床压降与气速曲线。

二、实验目的

1、了解流化床干燥器的基本流程及操作方法。

2、掌握流化床流化曲线的测定方法，测定流化床床层压降与气速的关系曲线。

3、测定物料含水量及床层温度时间变化的关系曲线。

4、掌握物料干燥速率曲线的测定方法，测定干燥速率曲线，并确定临界含水量X0及恒速阶段的传质系数kH及降速阶段的比例系数KX。

三、实验原理

1、流化曲线

在实验中，可以通过测量不同空气流量下的床层压降，得到流化床床层压降与气速的关系曲线（如图）。

当气速较小时，操作过程处于固定床阶段（AB段），床层基本静止不动，气体只能从床层空隙中流过，压降与流速成正比，斜率约为1（在双对数坐标系中）。当气速逐渐增加（进入BC段），床层开始膨胀，空隙率增大，压降与气速的关系将不再成比例。

当气速继续增大，进入流化阶段（CD段），固体颗粒随气体流动而悬浮运动，随着气速的增加，床层高度逐渐增加，但床层压降基本保持不变，等于单位面积的床层净重。当气速增大至某一值后（D点），床层压降将减小，颗粒逐渐被气体带走，此时，便进入了气流输送阶段。D点处的流速即被称为带出速度(u0)。

在流化状态下降低气速，压降与气速的关系线将沿图中的DC线返回至C点。若气速继续降低，曲线将无法按CBA继续变化，而是沿CA’变化。C点处的流速被称为起始流化速度(umf)。

在生产操作过程中，气速应介于起始流化速度与带出速度之间，此时床层压降保持恒定，这是流化床的重要特点。据此，可以通过测定床层压降来判断床层流化的优劣。

2、干燥特性曲线

将湿物料置于一定的干燥条件下，测定被那干燥物料的质量和温度随时间变化的关系，可得到物料含水量（X）与时间（τ）的关系曲线及物料温度（θ）与时间（τ）的关系曲线（见下图）。物料含水量与时间关系曲线的斜率即为干燥速率（u）。将干燥速率对物料含水量作图，即为干燥速率曲线（见下下图）。干燥过程可分以下三个阶段。

（1）物料预热阶段（AB段）

在开始干燥时，有一较短的预热阶段，空气中部分热量用来加热物料，物料含水量随时间变化不大。

（2）恒速干燥阶段（BC段）

由于物料表面存在自由水分，物料表面温度等于空气的湿球温度，传入的热量只用来蒸发物料表面的水分，物料含水量随时间成比例减少，干燥速率恒定且最大。

（3）降速干燥阶段（CDE段）

物料含水量减少到某一临街含水量（X0），由于物料内部水分的扩散慢于物料表面的蒸发，不足以维持物料表面润湿，而形成干区，干燥速率开始降低，物料温度逐渐上升。物料含水量越小，干燥速率越慢，直至达到平衡含水量（X*）而终止。

干燥速率为单位时间在单位面积上汽化的水分量，用微分式表示为式中u——干燥速率，kg水/（m2s）； A——干燥表面积，m2；

dτ——相应的干燥时间，s； dW——汽化的水分量，kg。

图中的横坐标X为对应于某干燥速率下的物料平均含水量。

式中——某一干燥速率下湿物料的平均含水量；

Xi,Xi+1——τ时间间隔内开始和终了是的含水量，kg水/kg绝干物料。

式中Gsi——第i时刻取出的湿物料的质量，kg；Gci——第i时刻取出的物料的绝干质量，kg。

干燥速率曲线只能通过实验测定，因为干燥速率不仅取决于空气的性质和操作条件，而且还受物料性质结构及含水量的影响。本实验装置为间歇操作的沸腾床干燥器，可测定达到一定干燥要求所需的时间，为工业上连续操作的流化床干燥器提供相应的设计参数。

四、操作步骤

1、将450g小麦用水浸泡2-3小时后取出，沥干表面水分。

2、检查湿球温度及水罐液位，使其处于液位计高度1/2处。

3、从加料口将450g小麦加入流化床中。

4、启动风机、空气加热器，空气流量调至合适值，空气温度达到设定值。

5、保持流量、温度不变，间隔2-3分钟取样，每次取10克，将湿物料及托盘测重。

6、装入干燥盒、烘箱，调节烘箱温度125℃，烘烤一小时，称干物料及托盘重量

7、干燥实验过后，关闭加热器，用剩余物料测定流化曲线，从小到大改变空气流量10次，记录数据。

8、出料口排出物料，收集，关闭风机，清理现场。

五、实验设备图

1—风机；

2—湿球温度水筒；

3—湿球温度计；

4—干球温度计；

5—空气加热器；

6—空气流量调节阀 ；

7—放净口 ；

8—取样口 ；

9—不锈钢筒体；

10—玻璃筒体；

11—气固分离段；

12—加料口；

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在解决环境污染过程中往往要用到相关的化工设备进行操作，例如用机械式、过滤式除尘器去除空气中颗粒污染物;用吸收、吸附法去除气态污染物等等，这些净化过程中包括了流体流动、过滤、蒸馏、吸收等单元操作，那么对于环境工程的学生就可以在这些单元操作上增加学时。这种学时的合理分配可以实现主次分明，重点突出。结合专业特点，激发学生学习兴趣，易于理解学生在刚刚接触化工原理之前所学的课程大多是基础化学课(有机化学、无机化学、分析化学、物理化学等)，工程意识不强，所以对工业化生产过程理解有所困难。而且对这门课对本专业的作用也不甚了解，许多同学误认为化工原理这门课和本专业不相关，从思想上就减弱了对这门课的重视，这样就很难激发学生的学习热情。为了让学生重视化工原理这门课，因此我们应针对于不同的专业，引入“案例教学”这种比较先进的教学方法。案例教学是指在教学中关注现实生产，分析和研究案例。贯彻“学为主体，导为主线，知识传授与能力培养并重”的原则，将教学主体由“教”转移到“学”，最大限度地培养学生的能力。结合其专业的相关案例使抽象的理论讲授变得生动活泼。由简入深，激发起了学生的求知欲和掌握这门课的信心，学生学起来就会得心应手，俗话讲兴趣是最好的老师。以我院生物工程专业的学生认识实习中了解的玉米制酒精生产过程，见图1，引入单元操作的概念为例。这个工艺过程是学生到酒厂实习了解到的，通过实习对流程已经很熟悉了。我们讲课时结合这个工艺过程就可以将什么是单元操作以及干燥、传热、精馏这几个单元操作的理论知识引入，使学生了解由原料到成品，需要若干过程，包括化学变化和物理变化，而单元操作就是这些物理变化过程，这样学生就可以很容易的将化工原理的理论知识和他们熟悉的本专业的知识联系起来，理解更加容易准确。

合理简化课堂理论推导，增强学生学习信心非化工类学生学习化工原理课程基本大多是一学期结束，时间紧任务重，尤其是有些学生还没有掌握学习专业课的学习方法。而且化工原理这门课的公式较多，计算也较复杂，如果这时我们在讲课时过多对这些公式详细推导，就会使学生忽视了这些公式的实际应用条件和适用场合。学生会感到枯燥难懂，渐渐失去学习下去的信心。如果我们适当简化公式的推导过程而增加公式工程应用方面的讲解，这样会使这些公式变得形象生动，学生学起来会更快的将化工原理的工程性这一特点加深理解。比如在机械能守恒定律的推导时，不从纯理论的力的分析———欧拉方程推入，而是从三种能量守恒这一实际过程推导的话，会使学生对这一公式中各项代表的意义理解更透彻。在讲解时也应该将重点放在公式的实际应用上。再比如学习离心泵的特性曲线时，对于非化工专业的学生只要掌握泵的特性曲线的形状和实际使用方法就可以了，而没有必要去推导曲线的具体方程的表达式。简化公式的推导会使重点更突出，更容易理清知识的结构，降低教学难度。

根据非化工专业化工原理的理论课程的内容和实验课程的学时数，应贯彻少而精的原则，即实验的量不宜多，但要精选，所选实验要有代表性。例如在讲到第一章的流体输送时，我们做了流量计的校核和不同管的阻力测定，通过做这两个实验可以亲手绘出文氏流量计和孔板流量孔流系数和雷诺数的变化趋势，以及阻力系数和雷诺数变化趋势图。既验证了书当中给出的曲线，又可以让学生对流量计校核和阻力测定的方法加深认识。当实验所绘制的曲线和书中的理论有偏差时，又可以分析偏差的原因，分析实验中可能出现误差的地方，开动脑筋分析数据的合理性，对了解实验过程也有益处。而精馏实验通过分离乙醇和丙醇的混合物，进一步使学生了解工业酒精、医用酒精和无水乙醇的区别和增浓理论等等。讲解的每一个单元操作都会有一到两个对应的相关实验，因此通过各个配套实验既加深了理论知识的学习又加强学生分析问题和解决问题能力的培养。

在学习一段化工原理课后，当学生有了一些理论基础和一定的动手能力时，还要根据各个不同专业进行生产认识实习。让学生走进工厂车间，亲自看看各单元操作对应的相关设备及其构造。仍以我院生物工程的实习为例，在进行化工原理的理论教学的同时，学生需要进行为期两周的认识实习。在进入酒厂实习的两周里，学生不仅对其本专业的知识发酵工艺有所了解，同时对于工艺过程中用到的各种单元操作及其所用设备有所认识。例如精馏塔、干燥器、旋风分离器、换热器、泵、各种阀门等。尤其是学生在现场亲自观看学习，更会增加他们的感性认识。使学生进一步体会化工原理课理论的实际应用，让学生明白学习化工原理课究竟有什么用，避免了盲目性。这样学生学起来才会更积极。也进一步了解了化工原理课程理论与设备并重的特点。

作者：张振坤 杨梅 单位：吉林化工学院 吉林化工学院

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[关键词]职业教育 《化学原理》 教学改革

《化工原理》是中等职业技校化工类及相似专业必修的一门极为重要的专业基础课程，该课程涉及的知识面广泛，工程实践性强，设备繁多且结构复杂，各种操作抽象且大量利用半经验公式及关联式进行计算，学生难于理解，记忆困难。针对中职学校学生基础普遍薄弱的特点，中等职业技校的《化工原理》课程必须在教学内容、教学方法、教学手段、课程体系等方面进行改革，降低理论要求，理论与实际相结合，加大实习教学比例，突出实践技能的培养。

（一）以应用为目的，以必需够用为度，调整教学内容

1.适当精减教学原有内容。《化工原理》课程经过近百年的发展完善，形成了一套完整严密的理论体系，这对于注重知识的系统性和全面性的普通高等教育，会给教学带来很大方便，但不太适合“以培养应用型人才为目的”的中职教育要求。本着“以应用为目的，以必需够用为度，加强针对性、实用性”的方针，必须将专业教学计划及课程教学内容进行调整，以掌握基本概念、强化实际应用为目的，精减不必要的理论推导。如简化流体动力学中的伯努力方程的推导过程，重点讲解该方程的应用和延伸。删除应用性不强的内容，如传热中的辐射基本定律、因次分析法以及传质中相平衡和溶解度的基本关系等内容。精简后的基本内容要不脱离大纲要求，能够精、深、突出基本概念与基本规律。

2.适当拓宽课程内容，引入新知识。未来的化工工程师将面临各种各样的生产任务及各种问题，因此必须具有较宽的知识面。只有熟悉、了解新技术的发展情况，才能具有创造性，所以适当扩展教学内容是十分必要的。例如在化工分离方面，膜分离是近20年才发展起来的新分离方法，运用范围相当广泛，即可用于非均相混合物的分离，如除去细小颗粒、细菌等，又可用于分离气相及液相混合物；且操作条件温和。因此，在《化工原理》课程中增加膜分离是必要的。还有，目前市场上研发了许多新型传热管，传热效率极好，市场上广泛使用，这些都说明《化工原理》课程应增加部分新内容，介绍新技术、新设备，与时俱进，紧跟时代。

（二）改革教学方法和教学手段，提高教学质量

1.改革教学方法，培养学生工程意识。《化工原理》是一门以实际工程问题为研究对象的工程学科，为避免学生在学习过程中出现重理论、轻实践，不能灵活运用所学知识的现象。教师应着重培养学生树立工程意识，提高学生分析问题和解决问题的能力，引导学生时刻注意将理论与实际联系在一起。依据这个指导思想，《化工原理》的教学应大胆借鉴国外的先进教育理念，采用启发式、探索式、讨论式等教学方法。上讨论课时，注意调动学生的参与意识，并尽量选择一些与现实生产、生活联系紧密的问题进行分析、讨论。每次讨论问题时，教师要适时启发、引导学生从生产性、经济性方面考虑，要对不同的方案进行比较，从中提炼工程观点。例如在讲解精馏塔回流比选择时 ，让同学们讨论回流比R在什么范围内合适，教师可引导学生不仅要考虑设备费，还要考虑产品产量及操作稳定性等。

2.改革教学手段，提高教学质量。《化工原理》是一门工程实践性很强的课程，它涉及许多大型化工设备结构、复杂的操作原理及流程、大量的工程计算。采用传统的教科书加黑板的教学模式，教师难讲，学生难学。因此，改革教学手段势在必行。

现在《化工原理》多媒体电子教案针对职业类院校教学，合理的对教学内容进行了整合。利用多媒体教学能够把抽象的概念或过程形象地展示，动态地展示设备结构、操作原理、工艺流程中物料的流动情况，使原本难讲难学的教学内容更直观、生动、形象，降低了教学难度，学习效果将明显提高，利用多媒体教学进行过程分析，可以方便地多次重复再现整个分析过程，减少了教师在课堂上的板书时间，从而使教师将精力与时间更多地集中在知识的讲解和与学生的交流上，有利于提高教学质量。

（三）突出实践教学，提高学生实际操作能力

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关键词 化工原理教学 课程改革 化工专业

中图分类号：G424 文献标识码：A

化工原理课程是化工及其他化学加工过程类专业最重要的一门专业技术基础课，内容涉及化工、制药、轻工、石化等行业几乎所有的化工单元操作过程，化工原理课程以单元操作为内容，以传递过程原理和研究方法为主线，研究各个物理加工过程的基本规律，典型设备的设计方法，过程的操作和调节原理。由于本门课程理论化、抽象化的特点，造成了老师难教，学生难学的现象。如何提高化工原理的授课质量，夯实学生对各个单元操作原理的理解和应用，是每位化工原理授课教师十分关心的问题。随着时代的发展，对该门课程进行调整以适应新时期社会对高校所培养的化工专业人才的要求显得尤为重要。①我校在化工原理的教学过程中一直注重这方面的探讨与实践，现把这些体会整理出来，与大家共同探讨。

1 由点及面，备课充分

我校化工专业目前使用的是张宏丽②等编写的《化工原理》，这本书内容编写规范、整齐，逻辑性强，很适合专科层次教学及学生自学。另外，我们还同时参考了贾绍义③主编的《化工原理及实验》及陈敏恒④主编的《化工原理》，备课时以学校选定教材为主，参考教材为辅，三本教材有机地结合到课堂教学中，由点到面地展开，不但深化了主要内容，同时也拓展了相关知识点。

2 由易到难，引导式教学

化工原理课程的抽象性很强，一些学生常常会对一些现象和原理一头雾水，书中的化工单元操作设备又无法直观地展示在学生面前，这给学生的学习和理解带来了很大的困难。化工原理的学习过程中，一旦一个知识点不理解，对后续知识的学习都会带来一定影响。为了克服这种现象，我们在讲授相关化工设备工作原理及运行的过程中，先引入一些学生都很熟悉的现象，对常见现象的原理理解掌握后，再深入到具有相同或相似原理的化工单元基本操作。如从传热的基本形式到日常使用的暖气片的工作原理，对比理解，使复杂的化工原理一下子变得容易了。由于加入了学生的主动思考，大大提高了学生的学习兴趣。

3 运用多媒体课件辅助教学

传统的黑板式教学过程教师主要利用黑板板书、教学模型、工程图纸等来辅助教学，而采用多媒体教学，教师可以利用电子课件、实物图片、实况录像、仿真动画等多媒体信息来辅助教学。多媒体技术在化工原理教学中把传统教学中的抽象阐述转化为立体、形象、逼真的随堂演示，不仅可以在课堂上给学生强烈的实物感，而且大大丰富了教学内容、增加了授课信息量、增强了学生对知识的理解力。如在精馏单元操作中，教师不仅可以利用多媒体图片向学生展示实际生产中的塔设备，还可以利用flas对精馏原理、塔板上的气液接触情况，塔操作时的液泛、液漏等现象进行模拟演示。在动画演示的同时，教师注意与学生的互动性，不失时机地对涉及的内容进行讲解，既生动又形象，必然取得事半功倍的效果。

4 由浅到深，通过习题加深理解

化工原理课程与工程实际紧密相关，涉及到生产操作中的计算及管路设计等问题。在讲课中，不但要结合例题讲解公式、定理，还要在课堂上留出时间做课后相关习题，以此达到随堂消化的目的。学生通过不断地练习、巩固知识，逐渐养成踏实、认真的学习态度，严密的分析能力，同时，也树立了严谨、负责的工程意识。

5 增加设计性实验和动手实践环节

为了进一步理解化工原理中的经典实验以及结论，我们结合演示实验模型，如雷诺实验、流体阻力的观察等等，让学生自己动手操作。化工原理是一门工科课程，具有很强的实践性，如果拘泥于课堂教学及演示实验，很难达到学生会用的目的。对此，我们结合教学重点与难点，安排相关的综合实验及仿真设计实训，使学生对离心泵、换热器、精馏塔等的结构、工作原理、使用方法等都有了深刻的理解和认识，认识了各种显示仪表，掌握了各种阀门及调节器的使用方法，通过在电脑屏幕上的演示，学生在课堂所学的理论知识得到了较好的应用，为理论课的学习打下良好的基础。学生可以自己也可以多人一起讨论，设计方法和流程，并动手实验验证，加深理解，运用实验及仿真实训的实验教学方法，既锻炼了学生的动手实践能力，又培养了他们对实际问题的分析能力，进一步帮助他们掌握相关知识，效果很不错。

6 与学生、用人单位双向沟通，不断调整授课方法

我校的人才培养目标是立足社会、服务社会、回报社会。在不断加强学生学习能力，建立学生学习与教师教学的互动反馈机制的同时，积极与当地企业接洽，调整授课内容，力求教学结合实际，结合具体实践，真正做到人尽其才，学生满意，企业满意。

我校位于河北省南部，西邻太行，煤质资源丰富。周边地区有一大批煤焦油加工、焦化、钢铁企业。随着企业规模的不断扩大，对我校化工专业学生的需求量也不断增加。化工原理教学的实践与改革，采用灵活多样的教学方法，紧密结合实际，既可以提高学生的主动分析能力和实践动手能力，又有利于培养学生的创新能力和严谨的工程素养，使学生对所从事的化工行业有较强的环境适应能力、技术改造能力和科技攻关能力。

注释

① 陈蔚，陈丹云，毛立群.《化工原理》教学的探讨与实践[J].广东化工，2009.36（5）：209-211.

② 张宏丽，周长丽，闫志谦.化工原理[M].北京：化学工业出版社，2009.

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关键词：化工原理；课程设计；改革；分析和研究

化学原理课程教学具有综合性特点，具有较强的实践性。因此，为了保证化学原理课程教学的有效开展，需要对化学原理课程教学进行设计和创新，来增加学生对化学原理课程教学不同知识的了解，来掌握化学原理课程教学的难点和重点知识，来提高学生的学习能力，增加学生对化学原理课程教学的理解度，实现化学原理课程教学的最大目标。

1、化学原理课程教设计改革的背景

化工原理课程设计是化学工程与工艺类相关专业学生学习化工原理课程必修的三大环节之一，是理论联系实际的桥梁，是对化工原理、化工制图、化工机械、化工仪表自动化等知识的综合性的训练。通过课程设计，使学生了解工程设计的基本内容，掌握化工设计的思路和方法，培养学生独立分析和解决工程实际问题的能力，提高化工设计能力的重要环节，为更好地完成毕业师，通过不断的教学改革，已经取得了一定的成绩。例如，滁州学院刘芳等运用流程模拟软件CHEMCAD解决了化工原理课程设计中数据获取难的问题，不仅可以解决教师选题的瓶颈问题，而且大大提高了设计效率和质量。为了提高化学原理课程设计的合理性，教师开始增加对化学原理课程教学进行创新和改革，改变了传统单一教学设计模式，增加了对学生理解能力于创新能力的培养和教学，来提高学生的实践能力和学习能力。站在发展的角度来说，对于化学原理课程教学设计的创新和改革，其满足社会发展的需求， 满足现代化教育的要求，是我国化学原理课程教学的主要发展方向，是化学原理课程教学的主要发展契机。因此，化学原理课程教学工作人员，在实际教学过程中要增加化学原理课程教学设计的多样性和灵活性。

2、化学原理课程存在的主要弊端阐述

2.1化学原理课程教学设计内容较为单一

在化学原理课程教学设计过程中，教师没有及时的转变自身的教学理念，利用传统的教学理念和教学方法进行设计，导致实际内容设计和现代化教学内容设计较不符合，失去了化学原理课程教学的设计意义。对于化学原理课程教学来说，化学原理课程教学设计是教学的基础工作。教师在化学原理课程的题目和内容选择时，选择的内容和标题较为局限，没有时代性元素，较为保守和传统，没有激发学生的学习积极性，导致学生把化学原理课程学习课程，与其它不同学习课程土同样来看待，导致学生学习效率下降，学生学习积极性不高，导致化学原理课程教学失去原来的实际教学意义。详细来说，教师在化学原理课程教学设计过程中，教师没有构建详细的章程和方案，导致设计的例题模式出现照搬的情形，学生无法对化学原理课程学习重点和难点进行区分，影响了学生想象力和创新力的发挥，阻碍了学生全面的发展。

2.2化学原理课程教学缺失创新性和实践性

传统的化学原理课程教学设计，教师进行教学设计时，教师主要是结合化学原理课程教学的理论知识，结合学生的实际学习情况进行教学设计，没有结合化学原理课程的实际案例进行设计，导致化学原理课程教学设计失去实际教学价值，导致化学原理课程教学缺失实践性，导致化学原理课程教学过于形式化。其次，站在创新的角度来说，社会的不断发展，化学领域的不断发展，不同化学企业的层出不穷，多样化的化学产品不断产生，不同化学工艺和设备的产生，增加了化学原理课程教学设计的压力，给予化学原理课程教学设计更多要求。面对这一发展背景，教师如果还是延续传统单一的化学原理课程教学设计模式，则会降低化学原理课程教学的实际教学意义。站在教师的角度来说，化学原理课程教学工作人员，其自身没有树立创新教学理念，也是导致化学原理课程教学设计失去创新性的主要原因。

3、化学原理课程教学的创新和改革方法阐述

3.1增加化学原理课程教学设计创新性，进行 启发教学

在现代化教育大背景下，教师要想改变传统单一教学弊端，必须要增加化学原理课程教学设计创新性，对学生进行化学原理课程启发式教学。详细来说，教师在进行化学原理课程教学设计时，要优先构建一个系统的设计框架，依据这一设计标准，来进行化学原理课程教学设计，在实际设计过程中，增加和学生的交流和沟通，引导学生去观察和思考，引导学生依据教师设计框架去进行设计，来增加学生对设计大致模式的和掌握，增加学生对化学原理课程知识的了解，降低学生设计错误的发生率，激发学生化学原理课程设计的兴趣，增加学生对化学原理课程教学设计的积极性。对于启发式教学来说，教师在实际教学过程中，一定不要延续传统别的教学理念来进行教学，树立化学原理课程教学设计目标、充分发挥学生的想象力于创造力。

3.2增加化学原理课程教学设计工艺和方案的科学性

对于学生来说，其于社会的接触较少，和工厂的接触不多，因此对于化学原理课程教学设计学习具有一定的难度和局限性。面对这一发展形势，教师在化学原理课程教学设计过程中，要增加化学原理课程教学设计和工厂的联系性，来为学生选择和工厂实践活动具有紧密联系的题目来进行设计。在设计过程中，教师要详细为学生对化学原理课程教学设计背景进行讲解，对工厂的生产主要特点对学生进行阐述和讲解，对学生设计思路进行引导，引导学生自主的对进行方案的设计，引导学生依据设计方案来进行交流和讨论。在保证设计方案创新性的基础上，教师也要注意对化学原理课程教学内容的设计，增加化学原理课程教学内容的创新性，改变传统单一内容教学模式，增加数据获取的灵活性，增加对教学资料的研究，增加对不同教学相关知识的研究，保证化学原理课程教学内容设计的科学行和创新性，增加学生对信息技术和不同科学技术的应用率，保证化学原理课程教学设计工艺和方案的科学性，来提高学生化学原理课程设计教学的有序进行。

3.3建立科学化的批评体系

为了保证化学原理课程教学设计的有效性，保证学生可以完全吸收化学原理课程教学设计要点，教师在化学原理课程教学完毕后，要及时的建立完善的批评体系，对学生进行及时的批评，发现学生化学原理课程教学O计的不足和薄弱环节，不利于教师进行化学原理课程针对性教学，来提高学生的化学原理课程设计能力，保证其设计的合理性。其次，教师也要及时的对自身的教学情况进行批评，来发现自身教学语言和行为的弊端，来提高自身的化学原理课程教学设计能力，来保证化学原理课程教学的实际价值，来增加自身化学原理课程教学设计的积极性没来提高学生的化学原理课程学习热情和设计欲望。

结束语：社会的发展离不开创新，教育教学的发展离不开创新，因此，对于化学原理课程设计学来说，要想保证化学原理课程教学设计的创新性，保证化学原理课程教学设计时代性，教师要对自身教学情况进行反省，改变传统单一的数据教学内容弊端，增加教学内容的丰富性，，增加对教学资料的研究，增加对不同教学相关知识的研究，保证化学原理课程教学内容设计的科学行和创新性，保证证化学原理课程教学高效率进行。

参考文献：

[1]王士财，成忠. 基于“专业认证”的教学改革探索――以化工原理课程设计为例[J]. 浙江科技学院学报，2016.

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1.1学生实验数据处理能力差化工原理实验的显著特点就是工程性强。化工原理演示实验很少，大部分需测定大量的数据，计算公式多而复杂，数据处理难度大。在批改实验报告时，主要发现存在以下问题：（1）部分学生只记录实验数据，未对数据进行处理；（2）不少学生存在错代公式的现象；（3）几乎所有的学生都用手工处理数据及实验坐标纸作图；（4）不同学生对同一数据的处理往往存在较大的差异；（5）部分学生没有形成“数量概念”，比如有的学生计算水或类似液体在管路中的流速为10，若有“数量概念”就不会犯这种错误。1.5教学方法不合理传统的化工原理实验教学就是按照教学计划做某几个实验，实验的准备工作全部由教师完成，上课前，实验指导教师对实验目的、实验原理、操作步骤及注意事项进行讲解，这种“填鸭式”教学方式枯燥乏味，未充分发挥学生的学习主动性和独立性，学生不会主动地思考问题，造成依赖思想的形成，不能有效激发学生的求知欲和探索精神。

1.2考核方式不合理传统的化工原理实验成绩主要是根据实验报告来评定的。这种的考核方法欠科学，往往导致学生普遍认为只要实验报告字迹工整，书写规范、实验结果好、页数多，就能得高分，有些同学甚至整个实验过程无所事事，只抄个实验报告，就可以蒙混过关。因此，这样的考核方式存在很大的弊端，不仅不能客观公正公平地评价学生的成绩，而且在一定程度上还打击了学习认真的学生的学习积极性，势必会使学生产生一种做与不做一个样的“大锅饭”思想，甚至有的学生会把实验课看成是一种负担。

1.3师资力量不足有的化工原理实验中每位指导教师掌握8～10种装置的操作，因受实验装置数量的限制，每个实验时间周期长，导致指导教师工作量大。另一方面，目前实验指导教师都是青年教师，没有实际工程经验或化工类企业工作经历，每台装置在实验过程出现的问题，缺乏解决能力。

2.对策

2.1制定切实可行的实验教学大纲教学大纲是一门课程重要的教学指导性文件,它规定了本学科的教学目的、要求、任务、教学内容、教学进度和教学法的基本要求（杨雄，2008）。教学大纲是教师进行教学的依据,教师在组织和实施教学活动中必须强制执行，它对保证教学质量有着重要的作用。因此，编制教学大纲具有重要的现实意义。教学大纲由化工教研室组织力量编写，先查阅国家有关规定及国家化工专业教育指导委员会的相关文件，到化工及相关企业做些调研，倾听企业技术人员关于化工原理实验教学等方面的意见，并结合本校实际，组织专家进行论证，制定切实可行的实验教学大纲。依据教学大纲，编写化工原理实验讲义并在化工类学生中进行试用,根据教学反馈情况,对该教学大纲进行了调整修订,制定出适合我院化工专业特点、适应学科发展需要的《化工原理实验》课程教学大纲。

2.2加强实验室硬件建设实验室硬件建设工作作为实验室建设中的一项主要工作。俗语说：“巧妇难做无米之炊”，实验室硬件建设是保证实验教学改革顺利进行的必要条件。因此,要把实验室硬件建设好、管理好、使用好、护维好。根据学院的不同实际，应从以下几方面加强化工原理实验室建设：（1）加大资金的投入,采购管路与设备拆装实训实验装置和配套分析检测仪器；（2）结合当地实际情况，采购相关的设备，提高开设实验的针对性，更好地服务地方经济的发展；（3）注重实验装置的维护工作，延长装置使用年限，提高装置的利用率；（4）推进开放实验室建设充分发挥实验室的潜力和功能。总之,应多角度、全方位的推进实验室建设，努力办出水平和特色，使实验教学科研条件得到根本的改善。

2.3优化与整合实验内容教学目标引领教学内容，教学内容的选择要紧紧围绕教学目标而定。化工原理实验要特别注重对学生工程观念培养、分析和解决实际问题能力的培养与处理工程问题的基本方法能力的培养。针对化工原理实验教学中存在教学内容不合理的现象，可以结合化工单元操作基本理论和工程特点，精选经典验证性实验，开设管路、设备拆装实训实验，有利学生了解设备的内部结构，提高学生的动手能力；适当增加综合性、设计性和创新性实验内容的比例,优先考虑开设实验内容贴近实际生产、生活和社会热点。同时，为避免实验内容重复，必须结合化工专业实验进行内容整合，实现教学内容一体化。这样，不仅有利于提高学生的动手能力、综合能力和独立创新能力，而且也有利于激发学生学习兴趣和实际能力。

2.4提高学生实验数据处理能力实验数据处理是化工原理实验教学中的一个重要内容，特别是实验数据处理软件被引入到化工原理实验教学实践中，这对于强化实验教学效果，据有独到的作用。(严军，2010)。针对化工原理实验教学中，学生普遍存在实验数据处理能力较差的特点，可以采取以下措施：（1）安排课时给学生讲授相关的数学知识，比如实验数据处理方法（列表法、图示法和图解法）、实验数据误差分析、最小二乘法、试差法等；（2）要特别注意计算公式的使用范围及条件；（3）要求学生记住一些经常遇到的工程数据范围即“数量概念”，比如水及类似液体在管路中的流速范围一般为1～3，做到心中有数，避免出现虚假的“准确”；（4）开设如Excel、Origin、Matlab等数据处理及作图软件课程。采用计算机软件处理实验数据及作图，一是可以减少人为误差、提高工作效率，二是可以有效地锻炼学生计算机应用能力和培养科学研究能力。

2.5改进教学方法良好的教学方法是提高教学质量、实现教学目的的有效保障。目前大多数实验教学都是被动式接受教学，学生按照实验指导书上的实验步骤进行操作，无法调动学生的积极性和创造性。而启发式、讨论式教学法就是善于引导启迪（魏辅良，1986）学生，通过与学生的有效互动，引导学生对实验的目的和意义、基本操作、注意事项、化工单元操作理论知识等问题进行思考和讨论，让学生带着问题去探求、理解和总结，设计实验方案，并在讨论的过程中不断总结，逐步提高学生的分析问题、解决问题的能力和培养团队协作精神（周立亚等，2012）。积极实施开放式实验教学，充分利用网络平台；通过自行开发实验教学软件，将实验基本操作，泵、风机、常用仪表使用操作、实验室安全基本知识、教学录像、动画、视频课件等资料放在化学化工系的中心网页上，建设网络课堂，使学习不受场地、空间和时间的限制。在实验教学实践中，综合利用各种教学方法，有效地激发学生的学习兴趣，时常鼓励学生勤于动手、勇于动手，引导学生勤于思考，善于发现问题，只有这样才能取的良好的教学效果。

2.6改革考核方式与理论课的考核相比，化工原理实验课的考核有其特殊性，应侧重于考察学生的实验技能、实验过程中的态度与表现、数据处理及作图能力、发现问题、分析问题和解决问题的能力（修乃云，2010）。实验课总成绩应由平时成绩（70%）和考试成绩(30%)两部分组成。平时成绩包括出勤情况（10%）、实验预习情况（20%）、实验过程（20%）和实验报告（20%），其中实验预习情况主要是考察学生通过预习后对实验内容的熟悉程度、能否提出问题、提出问题的数量和质量如何；实验过程主要是考察学生实验过程的操作能力、观察能力、发现问题和解决问题的能力，以及与实验指导教师的互动水平；实验报告主要是考察学生对实验数据处理及作图的能力，以及对实验结果的分析与讨论能力；实验考试采用现场临时抽选以前做过的实验项目，主要考察学生的掌握实验相关的理论及实际操作的熟练程度。对学生成绩的评定，要注重过程、贯穿始终、及时记录学生在实验过程中综合表现，客观、公正、合理评定学生成绩。充分调动学生的学习兴趣和积极性，培养其科学严谨、实事求是的科学态度。

2.7加强实验教师队伍建设作为一门实验课程，不仅要有一系列性能优良的实验装置，同时还需要有知识层次高、结构合理、学术思想活跃、富有创新能力和爱岗敬业的教师队伍。加强实验教师队伍建设,特别是加强对青年教师的培养,坚持自主培养与引进青年教师相结合的原则,是教师队伍建设的有效途径（胡兵,2010）。针对前面提到的情况，可以采取以下措施：（1）配备实验员，减轻指导教师的工作量，充分调动教师工作的积极性和主动性；（2）设立化工原理实验教研室，定期开展教研活动，指定每位教师负责2～3台实验装置，由2～3教师共同指导实验教学，充分发挥团队的力量；（3）建立良好院企合作关系，选派青年教师到化工类企业锻炼1～2年或引进硕士以上学历，且具有工程实践经验的双师型教师；（4）选派青年教师到知名设备供应商参观学习，详细地了解设备结构、功能及使用；（5）选派青年教师到相关高校调研、进修学习,资助青年教师参加国家教指委组织的教学研讨会，鼓励青年教师参加授课竞赛、优质课件、微课评比等活动。教师通过教研活动、科研实践、学术交流、不断更新教学观念、改革教学方法和手段,提高自身业务素质。

3结语

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化工原理实验是一门实践性、工程性很强的课程，对培养学生分析问题和解决问题的能力、树立工程观点及创新意识起着十分重要的作用。［8］目前，很多高校对化工原理实验教学进行了改革，教学过程中引入综合设计性实验，改变了过去单一的验证性实验教学模式。［9］然而，综合设计性实验在整个实验项目中所占的比例还很低。我校化工原理实验中除精馏实验属于设计性实验之外，其他实验项目仍然是传统的验证性实验，都是采取教师先讲授实验原理，学生再按照实验指导书按部就班进行实验的教学方式。学生对教师过分依赖，以致于缺乏独立思考的能力，没有学习热情，学习效果不理想。有些学生甚至刚做完实验就一问三不知，根本不清楚自己在干什么。针对这种情况，我们结合本校实验室条件，对化工原理实验教学进行了改革，初步探索了该课程项目化教学的模式。所谓项目化教学设计模式是指在建构主义理论的指导下，以工程实践为导向、以工程项目为载体、融合多种现代教育理念的教学模式，其目的是在教学中把课程理论与实践教学有机地结合起来，充分发掘学生的创造潜能，提高学生解决实际问题的综合能力。

二、化工原理实验项目化教学的实施

（一）构建项目实施项目化教学设计的前提是项目的构建。项目的构建并不是将原有的实验内容简单地拼凑在一起，而应以教学内容与工业生产实际为依据，同时结合学生的学习兴趣及实验室具备的条件，将课程要求的知识点有机地融合到一个项目中予以完成。学生在项目实施过程中不但要掌握本课程传授的专业理论知识，还要熟悉这些理论知识在生产实际中的具体应用。化工原理实验的各个项目对应于生产过程中涉及的精馏、吸收、过滤、干燥等单元操作，其中过滤和干燥技术在化工、食品、制药等生产过程中都有广泛的应用，对国民经济发展具有重要的意义。干燥是一个非常复杂的热质传递过程，它不仅受到空气温度、相对湿度、空气流速等外部条件的影响，还受到物料结构、物理化学性质等内部因素的影响。因此，我们利用现有的板框过滤和流化床干燥实验装置，将这两个实验项目进行组合，将板框过滤实验中的产品作为流化床干燥实验的原料，以“碳酸镁过滤和干燥过程的实验研究”为项目载体，将过滤与干燥这两个单元操作的教学内容贯穿在一起，把化工原理课程乃至化工专业所需的知识、应达到的能力、应具备的素质等培养目标融入该项目中，使学生在学习知识、培养技能的同时培养团队协作精神，为将来从事科学研究和解决工程实际问题打下基础。

（二）分析项目项目分析就是让学生分组讨论，明确本项目的总体目标，并思考如何完成项目，以及在项目实施过程中可能会遇到哪些困难，然后得出可行性分析报告，再根据项目的总体目标，把总项目分解为多个子项目，填写项目分析表。“碳酸镁过滤和干燥过程的实验研究”项目，就是要让学生综合运用化工原理课程中所学的知识和技能，对高湿高黏物料的干燥过程进行研究，从而让学生了解一个产品从过滤到干燥的全部流程。在以往的实验过程中，板框过滤实验中得到的碳酸镁滤饼，都是在实验结束后直接倒掉，这不仅造成了原料浪费，而且还会对环境造成污染。另外，我校实验室虽然购买了流化床干燥实验装置，但对学生尚未开设这一实验项目，致使该实验装置一直没有投入使用。因此该项目的研究不仅有效地利用了空置的实验设备，而且还可以培养学生的环保和工程意识。

（三）制订方案传统的“过滤常数的测定实验”主要是让学生了解板框过滤机的结构及操作方法，测定恒压过滤方程式中的过滤常数，验证过滤操作的基本原理。“流化床干燥实验”要求学生了解流化床干燥器的基本流程及操作方法，掌握流化床流化曲线的测定方法，测定流化床床层压降与气速的关系曲线。“碳酸镁过滤和干燥过程的实验研究”项目除了完成传统实验内容之外，还对实验内容做了进一步地扩充。譬如流化床干燥实验要求学生研究“气流速度、空气温度等操作条件对物料干燥速率曲线的影响”，此任务又可以分解成以下子任务：1．测量在相同工况不同物料量的情况下的干燥特性曲线；2．当风温、物料量相同时，研究风速不相同的工况下的干燥特性曲线；3．当风速、物料量相同时，研究风温不相同的工况下的干燥特性曲线。学生根据项目要求，制订出可行的实验以创新型工程科技人才培养为导向的化工原理实验项目化教学设计方案。

（四）实施方案“项目化教学法”的基本特征就是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”，因此，本阶段充分发挥学生的主体作用，根据项目方案和各自的任务，小组成员以分工合作的形式完成项目。教师不再像传统实验教学中以讲授、灌输知识为主，而是对项目的实施过程进行跟踪，当学生遇到问题，感觉有困难的时候，才对其进行个别的、启发式的指导。

（五）检查评估学结与效果评价是项目化教学模式中的一个重要环节，它的主要特点是将素质、能力、知识的考核评价融合于项目完成过程之中。项目完成后，各组首先展示各自的实验报告，对项目完成过程中遇到的问题及解决办法进行总结，然后小组内进行自我评价或者各小组间相互评价，教师做出点评。最后，教师根据完成项目的实际情况给出评价。教师在评价学生的学习效果时，应注重过程，而不是结果。

三、化工原理实验项目化教学效果

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1.设计题目陈旧，设计内容格式化

多年教学延用同样的题目，分组进行设计，设计题目内容在化工原理课程设计指导书、网络或往届同学存档赠送的资料中都有较完整的设计模版。因此学生在设计过程中只要按部就班地照葫芦画瓢，基本都能在规定时间内完成。由于题目陈旧和设计内容格式化导致设计效果变成纸上谈兵，流于形式，大部分学生学习积极性不高，不够重视，设计质量差，难以达到教学目标。

2.设计手段单一

设计的初衷是为了提高学生的制图能力、计算能力及相关设备选型等综合能力，所以要求学生手工绘图、手工计算。但通过多年设计经验发现，学生对基本的制图规范如尺寸标注、比例选定、局部刨面图及俯视图相关规范性方面仍不能较好掌握。同时手工计算存在计算量大，计算结果准确度不高的问题，比如，塔板层数计算无论采用逐板计算法还是制图法，其它如经验公式、经验参数选取和试差法的应用等都可能出现以上问题，其计算结果必将影响后续设计内容，严重者导致负荷性能图检验不合格。这时按正常设计处理方法应该从尾到头逆向再检查一遍，从出现问题处再重新计算设计。但这时学生一般都身心疲惫，失去信心和毅力；另一方面设计时间也难以保证，结果必然导致一部分学生掩盖问题、私自篡改数据，而不能面对问题静心思考，实事求是地分析问题和解决问题，更不知小小数据的改动可能会给实际生产带来非常严重的后果。

3.考核方式单一

以往教学中一般采取出勤、说明书和图纸三部分相结合的评价体系。但在执行中发现存在以下问题：比如，图纸方面，由于上交的是“无声”的书面成果形式，致使懒惰或制图技能差的同学有机可乘，私自找别的同学替画，指导老师却无法核实；说明书若是电子版，则可以套用本组其他同学的作品，进行简单的数据、文字修改，这一点从部分说明书中出现错误的相同性得到验证，这时问题虽然发现了，但指导教师仍很难判定是谁套用谁的，是谁替谁画的，另外还可能是同组同学“分工合作”的结果，所有这些问题的出现，必将对最终成绩的评定带来困难，也易导致该考核方式不能全面公正、公平地对学生做出考核的问题，也难以检验设计的质量，同时助长了不良的学习风气。

二、大学化工原理课程设计的教学改革措施

针对本课程教学过程中存在的问题，并结合我校及目前大环境下对应用化学专业人才培养目标要求，笔者结合近几年教学实际经验针对性地试将一些实践教学手段引入到本课程教学中，取得了较好的效果。

1.设计题目创新化、设计内容多样化，提高学生学习积极性

针对课程特点及学生知识水平储备的差异，以“提优、促中、转差”为原则，设计新颖题目及多样化的设计内容，重在从多角度、多方面鼓励学生正确处理独立完成和团队合作的关系，提高对课程设计的重视程度。具体采取两种措施进行：常规设计和参加设计大赛设计，同时针对不同的设计对象，采取不同的设计题目和设计内容进行教学。

（1）选题和内容来源于生产实际。对于参加常规设计的同学，为了克服以往教学中选题的不足进行了慎重科学地选题，题目主要来源于生产实际，比如甲醇工段、甲醛工段、乙炔工段等单元操作，按组制定题目，同组同学分别承担进料组成、进料状态、进料量或生产任务不同的设计内容。

（2）选题和内容来源于化工设计竞赛。全国大学生化工设计竞赛是由教育部、中国化工学会、中国化工教育学会在企业的赞助下举办的全国性竞赛，参赛高校遍及全国各省市地区，在培养大学生创新思维，提高化工工程设计与实践能力方面发挥了积极作用。大赛题目每年均不同，并且与生产实际联系更加紧密，有利于激发学生的学习兴趣，培养勇于挑战自我的精神，同时，采取积极宣传和鼓励的方式来引导同学自愿加入这一部分的课程设计。设计任务依据当年的竞赛下达任务条件而定。五人一组为一队，设队长一名。小组成员可以根据各自的特长和兴趣来分工合作，执行中采取“传、帮、带”的形式进行。由于设计任务有一定的难度和复杂性，为了使学生较快“入戏”，请教有参赛经验的上届学生“传”授经验，主要包括团队合作的要点、软件的学习、方案的确定等方面；同组同学之间互相“帮”助解决实际问题及各组同学互相“帮”助解决共性难点问题。小组内自学能力、自主能力强的同学“带”动稍弱的同学，整体相对较强的队“带”动较弱的队进行设计。采用不同的设计题目和内容，符合了不同学生的“口味”，一方面提高了学生的学习积极性、学习自信心和团队协作能力；另一方面有效地避免了设计抄袭、代做的现象，形成以学生为主体，以教师为指导的良好设计氛围。

2.采用灵活丰富的设计教学手段

由于常规的课程设计时间为两周，若设计全部采用手工计算、手工制图进行，很难高质量的完成设计任务。因此，构建灵活丰富的设计教学手段是十分必要的。主要采取以下方式进行教学改革实践：

（1）提前下达任务让学生做好早入手准备，比如提前学习化工仪表及自动化和化工制图等课程的部分内容，能达到理解和会识图的目的。并利用课余时间与学生交流，解决问题，引导正确的学习方法和增强自信心。

（2）在理论课教学中，注意结合课程设计相关知识采用案例式、启发式等教学方法教学，适当训练计算能力，达到理论与实践的有机结合；在实验课教学中注重对现场设备仪表及工艺流程的观察和指导，从而使学生在理性和感性认识上有一定提高，使学生感到题目来源的真实性，增加设计的兴趣，而且更有利于培养学生的工程观念，为课程设计做好铺垫。

（3）有计划、有步骤地指导学生关于AutoCAD、Aspenplus等相关计算机软件的自主学习。布置辅导学生学习AutoCAD，网上下载教学视频，提供几个与课程设计有关的网站等。

（4）紧密联系生活实际，引导学生观察生活中身边地现象，树立工程意识。比如，教室里供热的换热器类型、结构、适用条件、规格、安装位置等是如何确定的；要保证教学主楼十楼在高峰期正常供水应如何选泵等等。通过引入生活中息息相关的小例子，使学生进一步意识到化工原理课程的重要性及实用性，提高学习的积极性，培养学生善于观察、善于思考的良好习惯。通过在课程设计的实践教学环节中采用灵活丰富的教学手段，削弱学生对设计的恐惧和依赖心理，增强了学生的求知欲望，从而大大提高实践教学的效率，为学生按时完成课程设计提供保障条件。但要注意，要防止学生对软件产生依赖心理，而忽视了对课本基本知识的掌握和计算基本能力的练习。

3.考核方式多元化，促进学生综合素质的提高

针对以往考核方式存在的问题，依据过程与结果并重的原则，以重知识的综合运用和“工程”观念的设计能力培养为主，采用切实可行的多元化考核方案，使学生的主体作用和教师的主导作用能有机结合，提高教学质量。

（1）针对同一题目不同设计任务的同学，实行多方位、立体化综合评价体系，设计期间定时及不定时地检查设计进度和内容，达到及时发现问题及时解决和及时发现错误及时纠正的目的。一方面督促了设计进程，另一方面检验了学生对知识的掌握和应用情况。同时，通过当面问答的形式避免了抄袭或替代设计的过程，对答辩成绩采用“化整为零”的方式进行评价，以“段段清”的方式进行答辩考核成绩评定，即将答辩环节渗透在设计的整个过程。最终结合学生平时学习主动性、积极性和图纸、说明书情况给出总成绩。

（2）针对参加化工竞赛的同学，考核方式采用“总分”结合的形式。“总”为小组作为一个整体总得分情况，主要从设计的系统性、完整性、规范性、创新性和最终团队答辩情况而定。“分”为小组中每个学生独立完成任务情况、参与积极性和个人答辩情况。答辩过程按照参赛标准进行，小组“总”成绩占每个学生总成绩的40%，学生独立设计成绩占学生总成绩的40%。个人创新占学生总成绩的20%，主要包括设计方案的确定、新技术、新材料的应用、相关软件应用、节能环保及经济性评估等方面有创新或突破。针对不同设计任务，采用的考核方式虽有所差异，但总体上均较合理、公平、公正地反映了学生的综合成绩，同时促进了学生知识、能力、素质的协调发展。通过近四年的教学实践和改革，教学质量得到了一定的提高。参加大赛同学取得了优异的成绩，得到了校、院领导的肯定，学生整体设计水平明显提高，具备了一定的化工PID识图、制图能力，为后续的专业课学习、生产实习和就业打下良好的基础。

三、结束语