化工原理课程设计
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化工原理课程设计范文第1篇
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.
化工原理课程设计范文第2篇
关键词：化工原理；工程教育；课程建设
自从《国家中长期教育改革和发展规划纲要》颁布实施以来，国家对于工程人才的培养提出了更高的要求，特别是在本科生工程素养培养方面，要求提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力。在这样的背景下，国家先后启动了卓越工程师计划（2010年）和新工科建设（2017年）［1］，为工程人才的培养指明了方向。为适应人才培养形势的需要，与工程能力培养有关的专业基础课和专业课的改革势在必行。作为化工与制药类专业培养人才重要的专业基础课程［2］，化工原理课程必须突破传统的教学模式，以强化学生的工程素养为核心［3］，以现代化教学手段为依托，重新打造适应人才培养新形式的课程体系。
一、课程特点
化工原理是化工与制药类专业学生的专业基础课与专业核心课［4］，承担着引领学生从基础课向专业课过渡的重要任务。化工原理课程的主要内容是研究化工生产过程中单元操作过程的基本原理与计算以及主要单元设备的工作原理、设计及操作。对于理工科学生的综合工程素质培养起着重要作用［5］。
（一）理论性强，对学生的数理基础要求高
化工原理研究的主要是化工生产过程中最基本的生产单元———单元操作。研究过程中需要学生熟练掌握高等数学、大学物理、物理化学等基础知识并加以综合运用。对学生的数理基础要求较高。
（二）与实际生产结合紧密，具有很高的实用性
化工原理所研究的单元操作都来自实际生产，经不断地完善总结后形成理论。所有的化工生产过程都是由不同的反应过程与单元操作过程组合而来，因此，单元操作的研究对于实际生产有很强的指导意义，课程也具有很高的实用性。
（三）解决问题的手段多样，灵活性高，对知识的综合运用能力要求高
由于实际生产的复杂性，生产中所遇到的问题往往有多种解决方法。这些复杂工程问题通常仅靠一种手段很难完全解决，因此需要综合运用所学知识，通过理论分析、实验验证、软件辅助等多种手段才能得到满意的结果由于课程具有以上特点，因而传统的、仅仅依靠课堂理论授课的方式很难满足对学生综合工程能力和工程素养培养的目标和要求。这就需要课程建设不能只停留于课堂的理论教学，还要全方位、多手段的采取措施，使之更好地服务于教学内容和教学目标。
二、课程体系建设
为满足对学生综合工程能力和素质培养的要求，经多年实践，化工原理形成了以理论课程为核心，“理论、实验、实践”三位一体的课程体系。除理论教学外，课程体系中还包括化工原理实验课、认识实习和课程设计三门实践课程，使课程在工程能力培养方面得到了强化。
（一）认识实习
认识实习是化工原理理论课程进行之前的先修课程，主要内容是对化工生产的常见流程以及单元设备进行讲解和参观，使学生初步了解化工生产的特点以及单元设备的基本原理、结构和操作，并通过现场参观的形式获得感性认识，为后续化工原理理论学习打下基础。认识实习是学生与生产实际的第一次接触，也是工程素质培养的第一个步骤。
（二）化工原理实验
化工原理实验与化工原理课程同时进行，分两个学期。化工原理实验内容与理论课程内容紧密结合，分为综合性实验和验证性实验。验证性实验的主要目的是使学生通过实验对课堂理论加以验证，增强对课堂内容的理解。综合性实验的目的是提高学生对于课堂知识在实际中的运用能力以及实验设计和操作能力，在综合工程素质的培养中居于重要地位。
（三）课程设计
化工原理课程设计是在化工原理课程结束后开设的综合实践类课程。主要内容是进行板式精馏塔的设计，包括精馏塔的工艺计算、塔板设计与水力学校核、塔顶冷凝器的设计与选型、设备条件图和浮阀排列图的绘制。主要目的是使学生将理论知识应用于工程设计，提高学生的知识综合运用能力和解决复杂工程问题的能力。课程设计除了应用化工原理的基本理论之外，还要求学生具有一定的工程制图基础、了解工程设计规范以及利用现代工程软件解决问题的能力，通过综合训练使学生在实际应用中提高工程素养。
（四）“理论—实验—实践”三位一体的课程体系
在实际教学过程中，学生暴露出来的一个较大的问题是“重理论，轻实践”，对实验和实践课程不重视，人为割裂了课程体系中各门课程之间的联系。为解决这一弊端，课程组设计了“理论—实验—实践”三位一体的课程体系，使各门课程之间环环相扣，形成一个整体，在一定程度上提高了学生对实验和实践环节的重视，取得了一定效果。在认识实习开始时，就将认识实习与化工原理的关系告诉学生，简单介绍化工原理课程的基本内容与课程性质，提高学生的重视程度。对于化工原理实验，则充分利用学科竞赛对学生的刺激作用［6］，鼓励学生参加“全国大学生化工实验大赛”和“山东省大学生实验技能大赛”等赛事，从侧面促使学生重视实验。课程设计是整个课程体系中的最后一环，需要学生综合运用化工原理的知识解决问题，对学生的综合能力要求较高。在进行化工原理理论教学时，就将工程设计规范的概念传授给学生，使学生对工程设计形成初步认识。了解到工程设计的复杂性和所需知识的多样性，也能促使学生努力学习理论知识。通过这样三位一体的课程体系设计，课程体系中所有的内容都有一定程度的交叉，不再是单独一门课程的学习，而是整体、系列地学习，大大提高了学生学习的整体性，对学生的综合工程素质的养成提供了有利的支撑。
三、课程内容及教学方法建设
化工原理课程内容多、学时长，涉及的数理知识及方法多。传统的课堂教学模式的弊端是学生无法通过课堂学习获取更多的工程实践知识。由于课程理论性强，学习难度较大，造成学生学习兴趣下降，课堂气氛也比较沉闷。为了改变这一状况，切实提高学生的学习效果和综合工程素养，课程组对课程内容进行了重新规划并改进了教学手段，取得了一定成效。
（一）重新规划课程内容，明确知识点，加强课程前后内容的联系
为使课程重点突出，便于学生主动学习，课程组重新规划原先以章节划分的课程内容，划分为157个知识点，以知识点为核心重构教学内容。这样一方面使学生能够很快地抓住重点，与以章节为单位组织教学相比，知识点的范围更小，学生学习时间缩短，学生更容易集中精力进行学习，提高学习效果。另一方面，通过不同知识点的组合，可对有不同要求的专业采用同一套知识体系进行教学。对于短学时的专业，只要将所需的知识点提出并教授给学生即可，无须重新组织教学内容，从而减轻教师的备课压力，提高教学质量和学生的能力。
（二）采用综合工程案例为主导，强化学生的工程意识和工程素养
案例教学一直是化工原理教学中提高学生工程意识的重要手段之一，但以往的案例通常仅局限于某个知识点或者某个单元操作，学生在学习过程中难以把握工程问题的实质和精髓，对问题的分析也不够深入。为进一步提高学生的工程素养，增强学生分析和解决问题的能力，课程组设计了综合工程案例，通过对实际问题的分析，提高学生对复杂工程问题的认识，提高他们综合运用知识、解决问题的能力。
（三）扩展教学资源，创新教学手段
教学资源是教学工作的基础，资源建设一直是课程建设的重要组成部分。为促进学生工程素养的提高，课程组在资源建设方面做了大量工作。首先，组织教师编写了《化工原理案例库》，收集整理了几十个工程案例，通过对案例的详实分析和细致研究，将其中包含的工程问题进行分解，使学生在案例的学习中巩固基础知识，提高他们分析问题和解决问题的能力，强化其工程意识和工程思维能力。其次，上线了化工原理慕课。化工原理慕课的上线运行，大大丰富了课程的教学资源，为新的教学手段的实施打下了良好的基础。最后，编写配套习题集，给学生提供课外练习的资源。习题中除了大量考研题外，还选择了部分工程案例进行操作型问题分析，增强学生对实际问题进行分析处理的能力，强化其工程思维和科学思维能力。有了丰富的教学资源做基础，就可以在传统教学方法上进行大胆创新，采用新的教学手段提高学生的各方面能力。在化工原理的教学中，课程组进行了问题导向的线上线下混合式教学模式的探索。具体实施方案是在每一章课前提出本章需要解决的一个工程问题，引导学生利用慕课等线上资源进行自主学习，教师进行线上答疑与指导。线下授课阶段分为两种模式。其一是教师要求学生根据线上学习的结果对某一知识点进行讲解，并接受来自其他学生和老师的质疑；其二是教师对重点问题进行适当讲解并回答学生提出的问题。还可以采取分组作业、课外综合大作业等形式促使学生查阅资料，完成任务，提高学生主动获取知识的能力，并拓展其视野，加深其对工程问题的认识。化工原理的资源建设及线上线下混合式教学的总体设计如图1。
四、结语
提高本科生的工程素养是工程教育的核心问题之一，关系到国家各项重大工程项目建设的后备人才培养和国家未来发展的人才规划，应当引起人才培养部门的足够重视。文章以这一出发点为基础，对作为本科生从基础走向专业重要桥梁和纽带的化工原理课程从课程体系、课程资源以及教学手段等方面进行了重新规划。通过“理论-实验-实践”三位一体的课程体系设计，“知识点划分与整合”的教学内容重组，“综合工程案例为主导，线上线下结合”的教学模式改革，充分调动学生的学习积极性，提高其工程能力与工程素养，为综合型人才的培养模式提供了积极的探索和有益的借鉴。
参考文献：
［1］成忠，诸爱士，刘宝鉴，等.面向新工科建设的化工原理课程教学改革与实践［J］.化工高等教育，2021（38）：40-46.
［2］郝世雄，杜怀明，于海莲.工程教育认证背景下西部地区地方高校化工原理课程设计教学浅议［J］.广东化工，2020（47）：226-227.
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［4］王筠，毛中旭，赵辉.工程教育专业认证背景下化工原理课程的教学改革与实践［J］.天津化工，2020（34）：90-91.
［5］陶彩虹，张玉洁，盛丽，等.改革考核方式，激发学习兴趣———化工原理教学方法探索［J］.化工高等教育，2020（02）：137-140.
化工原理课程设计范文第3篇
关键词：邮电高校；电气工程；通信原理
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）06-0158-03
近二十年来，我国信息通信业的发展速度远远高于国民经济的速度增长，基本形成了一个世界级水平的信息通信网络。进入21世纪，信息通信业仍迅猛发展，技术革命的浪潮风起云涌，正在引发信息通信领域的产业重组，三网（计算机通讯网、电信网和有线电视网）融合是其中的典型代表，具体到西安邮电大学就是“两化融合”（信息化和工业化）（西安邮电大学是陕西省两化融合中心承办单位）。“两化融合”宏伟目标的实现，不是单靠一个通信技术就可以实现的，需多学科融合在一起，尤其是通信技术和电气技术的融合。通信技术迅猛发展的现实，使我们意识到在邮电类高校培养21世纪的电气工程专业人才中，对专业培养方向和目标应有清醒的认识，必须结合当前形势，进行细致的调查研究和科学分析，以便适应时代社会发展的需要。
一、电气专业开设《通信原理》课程的必要性
电气工程是我国高等工程教育的重要学科门类，而作为一个邮电类高校培养的电气工程师除了应具备电气工程专业的基本素质外，还应有邮电类高校的特色。《电气工程及其自动化作为一个宽口径专业，一定要更好地与信息技术发展的趋势融合。在邮电类高校的电气工程及其自动化专业开设《通信原理》课程，主动适应社会对人才的需要，是教育的本质决定的，也是高校人才培养工作的出发点和落脚点。
二、《通信原理》课程在电气专业的基本内容和教学方法改革
《通信原理》课程的主要内容包括：信号和噪声分析，信号设计理论，幅度调制系统，角度调制系统，模拟信号的数字传输，信道复用和多址方式，差错控制编码和同步原理等。作者将清华大学、北京邮电大学、天津大学、西安电子科技大学和我校（西安邮电大学）通信工程专业的《通信原理》教材进行了比较，其基本内容均大同小异。根据《西安邮电大学本科培养计划》的要求，我校“信息工程”专业《通信原理》课程的教学环节包括理论授课64学时和实验8学时。但是，将《通信原理》课程引入电气工程及其自动化专业，显然不能照搬信息类专业的教学计划和要求，必须在教学计划的安排、师资队伍的建设、教学内容和环节等方面作出合适的配置，以适应电气工程及其自动化专业学生的专业背景和方向。近几年来，我们对通信原理课程的教学内容、实践环节、教学手段等进行了全方位的改革与实践，取得了一定成效。
1.精心安排讲课内容。一般来讲，所选教材章节的编排顺序就是教师授课内容的顺序，而《通信原理》课程的教材在“调制”方面的内容编排上一般采用的顺序为：“模拟信号模拟调制”―“数字信号数字编码”―“数字信号模拟调制”―“模拟信号数字编码”。对电气专业的学生讲授这些内容时，教师一定要注意结合电气专业的相关特点，把电气专业所涉及到的有关模拟信号、数字信号的内容穿去，以便取得更好的教学效果。但作者经过多年的教学实践，发现如果把“模拟信号数字编码”提前到“数字信号数字编码”的前面，授课效果会更好一些。但在讲解数字系统之前，我们应向学生解释两个问题：①如何把模拟信息转变成数字信号。②转换精度如何控制。最后再来讲解数字信号是如何传输的。作者认为这样的改变使教学更有连贯性，更接近于实际的通信系统。学生在学习的过程中，将会更加清楚明了，对知识的掌握将更加牢固。
2.传统和现代化教学手段相结合，有效提高教学质量。随着现代科学技术的快速发展，教学手段也由过去的语言、黑板板书等传统教学方式转变为多媒体的方式教学。多媒体方式教学的优点是课堂的有效时间增加，信息含量高；缺点是学生在有限时间里接受不了那么大的信息量。《通信原理》是一门公式和推导过程相对较多的课程，采用多媒体方式教学，固然节省了板书时间，但是学生对公式和推导过程留下的印象并不是很深。但板书的教学方式就不一样了。教师在书写公式及公式推导的过程中，学生就对公式及整个推导过程有了深刻的理解和记忆。虽然花了一些时间，但听课效果提高了很多。所以，作者建议为了有效提高教学质量，教师在选择教学手段时要灵活多变，应以如何能让学生更好理解、更深刻理解为标准，灵活选择教学方式。把多媒体教学方式和板书教学方式结合起来，以达到更好的教学效果，进一步提高《通信原理》课程的教学质量。
3.改革实践教学环节，提高实验水平。实践性教学对巩固理论知识、培养学生分析与解决问题的能力及开发他们的创造力都有十分重要的作用。结合教育部提出的“卓越工程师培养计划”是为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署，贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》实施的高等教育重大计划。卓越计划对高等教育面向社会的需求而培养人才，调整人才的培养结构，提高人才的培养质量，推动教育教学改革的发展，增强毕业生就业的能力，具有十分重要的示范和引导作用。作为邮电类高校，具体执行教育部提出的“卓越工程师培养计划”，落实到教学上，就是增加实践环节教学课时，改革实践教学方法，提高实验水平。作者在进行《通信原理》课程实践教学改革时，对该课程的实践教学环节也作了必要的改革。《通信原理》课程的实验教学一直存在着实验内容陈旧、实验手段落后等问题。结合“卓越计划”，作者在培养计划中增加了学生自制相关实验设备、装置的内容。在具体执行前，首先增加了实践环节课时，可采用多种形式进行。比如：老师自主出题，以开放实验的形势，分别从大一、大二、大三招收学生，针对不同年级学生的基础和情况，题目从简单到复杂，以适应不同年级学生的情况。教师授课时间比较灵活，晚上、周末或者实验室有空的时间都可以，只要老师和学生提前沟通好就行了。其次积极把课内实验、开放实验的内容与全国大学生竞赛结合起来，通过课内实验、开放实验的训练，选拔出一批优秀的学生集中强化训练，从而在大学生竞赛中取得好的成绩。经过一段时间的具体实践后，收获颇丰。作者带领学生自制了广播铁搭通信演示仪、通信原理教学实验装置综合实验台等相关设备。有的也应用到了大学生竞赛当中，也取得了一些成绩。虽然自制设备参考了一些现有设备，但自制过程对参与的学生来说有非常重要的意义和作用。整个设备的自制过程，自始至终由学生独立思考，独立设计，自己动手，既锻炼了学生的实践动手能力，又能让学生充分发挥他们的聪明才智，培养了学生的创新意识与创新能力，使他们能够在实践中进一步提高自身的综合素质。
随着现代科学技术的发展，各学科间呈现出互相渗透、互相融合、交叉发展的趋势，对本科应用型人才的培养带来了更高的要求。针对邮电高校的电气专业的学生来说，既要学好电气专业的基础知识，又要体现邮电高校的特点。教学改革内容应当着眼于如何能够把电气专业和邮电特色紧密结合，培养出具有特色的电气专业的学生，是教师在教学过程中需要认真思考和面对的问题。通过在邮电类高校电气工程及其自动化专业开设《通信原理》课程的教学改革与实践，不仅丰富了教学的手段，提高了教学的效果，而且调动了学生的主观能动性，有效地培养了学生的创新能力和科研能力，为全面适应新世纪我国工业现代化建设，尤其是通信行业对高级应用型电气专门人才的需要，打下了良好基础。
参考文献：
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[7]樊昌信，徐炳祥等.通信原理（第五版）[M].北京：国防工业出版社，2001：1-12.
化工原理课程设计范文第4篇
关键词：食品工程原理；改革；教学；实验；设计
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）05-0130-03
食品工程原理是农业院校食品科学与工程本科专业的一门主干课程。通过本课程将系统地学习食品加工过程中的工程概念和各种单元操作的物理原理。从食品工程原理课程开始，学生的学习将转向工程科学，研究的对象是真实而又复杂的生产过程，思维方法也与以往所学的基础课程有很大差异。因此，学习并掌握该门课程对食品科学与工程专业学生的重要性不言而喻。但是，随着技术的进步和知识的更新，食品工程原理课程的改革也变得愈发紧迫，主要有以下三个方面的原因：①食品加工新技术的不断涌现以及在原料性质上与化工生产的显著差异使得食品科学与工程专业通常采用的源自化工原理的食品工程原理教材已经与实际应用有严重的脱节；②以多媒体和网络技术为基础的新的教育技术为食品工程原理的教学提供了丰富的教学素材和有效的教学手段；③大学教育更加注重人才质量的提高和能力的培养，对课程实践教学环节的重视与日俱增，已经达到和理论课并重的程度。以上三种原因都对该课程提出了改革的迫切要求，作为从事本课程一线教学的教师，在这里探讨一下针对这门课进行改革的几个思路。
一、课程教学改革的探讨
前面已经提到，现在对于工科学生的培养模式将更加注重实践环节，在培养方案中体现出的结果就是增加了实验课课时的同时压缩了理论课的课时。如何能让学生在理论课时减少的情况下还能掌握足够的理论知识，是摆在食品工程原理课教师面前的一道难题。要解决这个难题需要从教学过程的每一个环节寻求破解之道。
1.采用新主线，使教学内容的安排更加系统化和简化。食品工程原理的单元操作统一于“三传”原理，即动量、热量和质量传递原理，“三传”原理可以用统一的形式进行表述：三种物理量的传递速率都等于物理量传递过程的推动力与阻力的比值。在安排教学内容的时候，可以根据食品物料的加工特性，围绕上述主线进行安排。针对一种物理量的传递过程，选择一种代表性的单元操作为示例，阐述清楚在该单元操作及其相关生产设备的计算中物理量传递过程的计算，其他单元操作类比介绍，这样既可以教给学生与食品加工过程相关的食品工程基础知识，又能锻炼学生的思维能力，达到事半功倍的效果。
2.引入发展性评价，创新教学模式。食品工程原理课程传统的讲授是靠“老师讲、学生记”这种填鸭式的教学模式，在这种教学模式中，学生的学习缺少主动性，特别是基础差的学生很容易产生厌倦情绪。因此，对于这门课程教学模式的改革主张引入发展性评价。发展性评价作为一种“过程和结果并重、教学与评价紧密结合”的评价新理念，它以促进评价对象的发展为根本目的。具体实施可以在每个单元操作的学习完成之后，布置学生自行总结该单元的知识点，教师抽一到两节课的时间，让学生以小组为单位，互相讨论完善，再派代表上台进行讲解。同组的其余学生则负责对其他组的代表评分，实现学生之间的相互评价。老师也为每一位学生建立一份学习档案记录其每次的表现。这样可以充分调动学生的积极性，实现以学生为主体的多向性评价。
3.多媒体的合理运用及其与板书的有效结合。多媒体清晰的画面、生动的视频，能变抽象为直观，变复杂为简明，变枯燥为生动，在讲解抽象、复杂的单元操作过程中多媒体的运用能起到很好的辅助作用，多媒体动画可以演示各种单元操作过程的原理和设备的工作情况，非常直观，能产生一点即通的教学效果，加深了学生对基本原理的理解和相关设备构造的认识，提高学习效果。然而，传统的板书在黑板上从无到有的推演过程，是学生自己的参与过程，更是培养学生分析问题能力的有效方法，有利于学生理解和掌握所学内容，开拓思维，启迪智慧。同时，在目前的多媒体课件条件下，在课堂教学过程中，仍有许多内容是信息技术手段所不能呈现的，仍有许多功能是信息技术手段所不能达到的。因此多媒体技术与传统的板书教学两者更多的是互补关系而不是替代关系。
二、课程实验改革的探讨
实验教学是食品工程原理课程的十分重要的教学环节，其基本任务是使学生加深理解和巩固食品工程原理课程中阐述的理论，培养学生解决工程问题的能力并掌握一定的实验操作技能，通过对实验现象的观察、分析和讨论培养学生独立思考问题和解决问题的能力。
1.独立设置食品工程原理实验课。把食品工程原理课的实验部分设置为独立的课程，一方面可以增加实验教学课时，提高课程实践在整个课程中所占的比重，另一方面可以为设置多种形式的实验课程内容创造条件。这个举措从根本上改变了实验教学在整个课程中的地位，为把学生培养成为从事第一线生产服务和管理的“工程师和技师”类人才提供充分的理论联系实际的机会，为今后走入工作岗位奠定基础。
2.引入计算机仿真实验作为实验预习方式。食品工程原理的每个课程实验都相当于食品工业生产中的一个操作单元。由于实验综合性较强，容易造成学生对教师过分依赖。在实验操作中，教师怎么讲，学生就怎么做，学生的独立思考能力和独立操作能力得不到提高，实验效果不好。因此，实验课一定要采取先预习后操作的模式进行教学。仿真实验具有低成本、安全可靠、节省操作时间等优点，便于运行和调试，把完成仿真实验作为实验预习的主要形式具有十分好的应用效果，可以加强学生在实验预习的过程中对实验流程和设备的认识，使学生在实验之前基本了解其操作过程，根据所学的理论知识预测实验结果。
3.基础实验与综合实验结合的课程内容设置。食品工程原理基础实验都是针对单一的单元操作设置的，因为缺乏研究性而难以开展创新性实验项目。针对这一问题，选择一些简单的食品生产工艺将其设置为综合实验，这样做的好处是把若干个单元操作联系起来，学生在完成实验的过程中一定会考虑设备的处理能力、原料的用量、不同单元操作之间的衔接以及操作参数如何影响生产效果等问题，因而主动地进行探索和学习，能很好地培养学生的工程能力和创新能力。引入综合实验不但将食品工程原理实验的教学内容贯穿在一起，还对传统的实验内容进行了扩充和更新，跟实际生产更接近，最好还能与学生的“挑战杯”项目，学科竞赛或者教师的科研有机地结合在一起，使学生在获取基础知识的同时还培养了科研的能力。
三、课程设计改革的探讨
食品工程原理课程设计是教学和实践的衔接环节，是在讲完食品工程原理的基本理论、过程计算以及设备的结构与操作的基础上进行的综合性提高训练，要求学生能进行单元操作设备的设计。为期两周的食品工程原理课程设计需要学生灵活运用所学的知识，全面分析设计过程，完成设备工艺尺寸的设计计算以及设备工艺条件图的绘制工作。食品工程原理课程设计能够让学生从理论走向实践，培养学生解决工程问题的能力。
1.与食品机械与设备、食品工厂设计两门课程的设计结合独立设置一门课程。食品机械与设备是专门讲授食品加工机械及设备的结构特点和工作原理的课程；食品工厂设计是讲授食品工厂选址布局、生产流程设计及与之相关的水、电、汽、暖等公用系统设计的课程。这两门课程都设置了相应的课程设计环节，食品机械与设备的课程设计主要是基于测量基础上的食品机械设备零件图以及装配图的绘制，食品工厂的课程设计主要完成工厂的平面布置图、生产工艺的流程图和生产车间设备的工艺布置图，而食品工程原理是在明确了生产任务的前提下，对单元操作设备的工艺尺寸和工艺条件进行设计计算，为设备选型和整个工艺各单元操作设备之间的匹配提供依据。因此，把这几个设计整合成一门单独的设计课程，既避免让学生重复学习和完成相关的内容，又可以通过合理设置设计内容，让学生掌握从选择设备，安排生产流程，工艺计算一直到工厂的设计等一整套设计流程。这样做的好处是避免了原来多门课程多个设计题目之间没有关联，学生很难从中得到真正锻炼的局面。
2.在食品工程原理课程设计中突出VB、AutoCAD、Office等软件的应用。站在增强课程实用性和提高学生综合能力的角度，采用计算机软件进行辅助设计既可以提高设计的效率和水平，又能通过完成设计任务让学生的综合能力得到迅速提高。在设计的每一个环节都可以用到相应的软件，如：设计说明书可以用Office办公软件完成，设计计算可以用VB编程软件完成，设计图纸可以用AutoCAD绘图软件完成。因此，为了能顺利落实这一目标，在课程设计开始之前需要学生掌握相关软件的使用。可以在机械制图课程中加入AutoCAD的内容，在食品工程原理课程中加入VB编程的内容。通过突出各类软件在完成课程设计过程中的应用，使学生既掌握了从查阅资料、设计计算到制图等一系列的设计环节，完成了课程设计的任务，又提高了学生应用软件解决实际问题的能力，增强了学生在就业中的竞争优势。
3.与应用软件完成课程设计相应的课程设计考核方法的改革。计算机软件在课程设计中的应用顺应时代的需要，优点突出，但是其强大的复制功能却让学生在完成课程设计中“抄袭”起来更加简单和直接。因此，与应用软件完成设计过程相应的考核方法也需要重新考虑。主要有以下几种措施：①设置不同难度级别的题目让学生针对自己的能力自由选择，但是完成不同难度题目的最高成绩也是不同的，这样做有利于对不同学习态度的学生进行区分，鼓励那些学习认真的学生选择难度大一些的题目；②不强制要求用软件完成设计题目，但是会视应用软件完成部分占整个题目的比例有不同的加分，并且鼓励学生用软件完成的内容越多越好；③注重过程考核和阶段性检查，对每个学生从学习态度、学习能力等多个角度进行评价。对于提问积极，学习主动，在设计过程中能体现出解决问题的主动性、创造性的学生，都明确表示可以加分。同时加强阶段性检查，让学生做阶段汇报，及时了解学生的设计进度，对表现较差的学生提出口头警告。
四、食品工程原理课程改革与卓越工程师教育培养计划的结合
“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重大改革项目，也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措，旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务，对促进高等教育面向社会需求培养人才，全面提高工程教育人才培养质量，具有十分重要的示范和引导作用。食品工程原理课程改革的探索与实践有助于提升食品工程专业本科生层次卓越工程师培养计划的实施效果。作为培养食品工程专业高级应用型工程技术人才的一门核心专业基础课，是培养学生工程意识的启蒙课，对培养食品工程专业学生的业务素质、工程能力及创新能力具有十分重要的地位。要将食品工程原理从单一的“食品工程专业基础课程”转变为“大工程观、大系统观”为指导的课程架构体系，注重单元操作与环境的关联性，强化教学内容的与时俱进和应用性。同时将食品工程原理实验室建设成为集实验、实习、毕业论文（设计）及科学研究于一体的多功能实践教学平台，努力实现工程素质训练、科研试验与专业技术进步的有机结合。
五、结束语
课程教学、课程实验和课程设计是完成食品工程原理课程教学的三项重要任务，也构成了食品工程专业本科生从理论、实践到应用的专业基础，因此，该门课程的改革需要从这三个方面系统地考虑，科学、合理地提出措施。同时上面提出的各项措施以及卓越工程师计划的实施对教师的素质和能力也提出了更高的要求，教师不仅要具备食品工程原理课程的授课能力，还要具备其他相关课程的相关知识。总之，教师应该在不断地教学改革中寻找合适的教学模式和教学方法，将学生能力的培养渗透到每一个教学实践中。
参考文献：
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化工原理课程设计范文第5篇
以化工原理为代表的化工原理系列课程是化学工程与工艺专业本科生必修的专业基础课中最重要的课程，起着由“理”及“工”承上启下的桥梁作用，其教学目的就是培养学生运用所学知识分析和解决化工单元操作中实际工程问题的能力。化工原理系列课程包括：理论课、实验课、生产或仿真实习和课程设计四个环节。其中化工单元操作过程设计方法、操作原理及其计算是理论课程教学的重要内容，而迅速准确地进行工程计算是课程设计的基础，所以组织好化工原理理论课程教学是落实化工原理整体教学的关键。目前，化工原理主要授课内容：流体流动、流体输送机械、非均相物系的分离和固体流态化、传热、精馏、吸收、萃取、干燥等单元的基本概念、原理和工程计算方法，而通用过程模拟软件中几乎包括所有常见的化工单元基本模块，在讲课过程中，教师可以在讲授基本原理后，使用软件中的相关计算模块对其工作特性进行模拟展示。
东南大学化学化工学院肖国民、李浩扬[3]等，利用Fluent、Aspenplus软件应用于讲授和解决“三传”问题。其中利用Fluent软件，对固定床反应器进行动量模拟，结合反应动力学模型和对流传热模型等，研究反应器内一氧化碳与硝酸二乙酯偶联反应，从而获得反应器内速度、温度和各物质浓度的分布情况，模拟结果与实验数据吻合良好。这一过程给学生清晰的展示了：不仅固定床反应器内部的“三传”均和反应的进行程度相辅相成，而且若想准确计算、设计或优化一个单元操作过程，实验情况与计算模拟必须相互反馈，相得益彰。利用Aspenplus软件对二苯基甲烷二异氰酸酯换热器进行设计和工程开发，与传统的换热器设计计算方法相比，结果具有可靠性高、计算用时少、绘图快、和各专业集成效应强等优势。通过对甲醇—水精馏过程模拟，说明该软件可用于质量传递方面的计算。教学实践证明，该方法不仅可以全面反映塔内物料组成、质量分布状况等工艺计算结果，而且还可通过系统内置板式塔或填料塔的各种塔内件参数，得到塔结构详细设计，另外学生还可以通过改变模拟计算条件，综合考察各因素对分离效果的影响，便于教学。
中国石油大学（华东）化学工程学院刘相、王兰娟[16]利用软件：Mathcad、Aspenplus和AutoCAD与传统的课程设计相结合的教学方式，简化繁琐的计算过程，强化学生的工程意识和制图规范，使化工原理课程设计逐步走入规范化轨道。中国石油大学（华东）化学工程学院孙兰义，张月明[17,18]等，选择烯烃分离装置作为研究对象应用于化工原理课程设计教学之中，利用Aspenplus、ProII获得了最佳回流比、理论板数等重要数据，计算机教学的引入为化工原理课程设计教学注入了新的活力。江苏技术师范学院化学与环境工程学院张春勇，郑纯智[19]等利用Aspenplus软件在流体流动和输送机械、传热、精馏、吸收与脱吸中应用，在教学过程中使学生看到的都是工程实例，充分践行了理论联系实际这一教学原则。嘉兴学院生物与化学工程学院韦晓燕，谭军[20]等，山东科技大学化学与环境工程学院张治山、高军[21]等将Aspenplus过程模拟系统有目、有步骤地应用于化工原理系列课程教学，通过单元模型操作型问题、实际案例分析和课程设计三个阶段的训练，使学生加深对化工单元设计的理解，达到培养“知识”+“能力”型人才的目的。另外，北京石油化工学院化学工程系葛明兰，李翠清[22]等和安阳大学化工系李安林，张换平[23]等将ChemCAD软件应用与化工课程设计和简捷精馏模型，青海大学化工学院李晓昆，张宏[24]等将ECSS软件应用在板式精馏塔工艺计算中。华南理工大学化学与化工学院郑秀玉，李琼[25]还将过程模拟系统应用于化工仿真实习教学的改革与实践当中，取得了宝贵的教学经验。实际工程问题的解决方案通常是多方面因素综合，且呈非线性关系作用的结果，解答需要经过多次运算与讨论分析。如操作型计算，尽管与设计型应用的原理是一样的，但是因为思考问题的角度不同，使得此类问题复杂、灵活，综合条件的选择计算不是一次完成，而是需要多次试算，反复迭代，加之公式复杂，计算步骤繁多，计算量很大。模拟软件的应用是解决这类问题行之有效的捷径，既帮助学生加深了对各化工单元的认识与理解，又培养了他们解决实际工程问题的能力。
2在化学反应工程、分离工程教学中的应用
化学反应工程和化工分离工程皆为化学工程与工艺专业本科生必修的专业基础课程。其主要研究内容的共性为过程开发、工艺设计以及实际生产操作过程中遇到的工程问题。在化工生产过程中，化学反应是生产的核心，而分离过程则是其前的原料净化和其后的产品精制，一般来说分离装置的费用占总投资的70%以上。过程模拟系统中，基本上包含了教学过程中所包含的各式反应器模型，另外系统还集成了用户自定义模块，用户可根据实际需求二次开发反应器模块子程序。而对于化工分离过程的模拟无论是从可模拟介质的种类和塔器的形式上，还是从模拟结果的精度上，都堪称化工模拟技术发展的代表。如：在AspenPlus中用于模拟所有类型的多级汽-液、液-液平衡为例，其计算分为简捷、严格法两种。简捷法计算单元模块库有三类：简捷法精馏设计、简捷法精馏核算和石油简捷蒸馏。
严格法计算单元模块库有六类：严格精馏、复杂塔严格精馏、石油严格蒸馏、基于质量传递速率蒸馏、严格间歇蒸馏和严格液-液萃取，每一类单元模块库中又有多个以进料、加热器（冷凝器）和侧线物流等不同组合形式，如：严格精馏不仅可用于两相(汽-液)计算，还可用于三相(汽-液-液)计算，即可模拟：普通蒸馏、吸收、再沸吸收、萃取、再沸萃取、抽提、共沸精馏、平衡和反应比例控制蒸馏等工艺过程，而石油严格蒸馏库中就有近50种形式可选，所以过程模拟系统不仅可以满足化工分离工程课程主要内容的需要，而且对其后继石化、炼化等工艺课程，也有较大的帮助。天津科技大学王彦飞，朱亮等采用教学内容与AspenPlus软件相结合以提高教学质量，讨论环氧丙烷水解绝热连续搅拌釜式反应器模型的多解性，在课堂上非常快速直观的让学生清楚了解多定态现象以及产生的原因，有助于学生对反应过程的理解，并通过软件使用可以回答，“如果改变某些条件，那么对于结果有哪些影响？”这样的问题。南京化工职业技术学院化工系戴斌，徐宏利用化工过程模拟系统ChemCAD二次开发工具，在SO2转化反应器的工艺设计上，通过使用VBA语言编程，实现有复杂反应动力学方程的反应器工艺设计。变换不同的SO2转化工艺条件，计算得到与之对应的反应器体积，从而为装置技改、去瓶颈和优化提供依据。上海应用技术学院吴锡慧，郁平等对化学反应工程教学改革和实践，在实验中引入AspenPlus软件强化计算机应用，提高了学生们的设计和综合分析能力。该软件也正被学生用在大学生化工设计竞赛、毕业设计和科技创新等环节。
天津大学化工学院李士雨，齐向娟给出了应用ChemCAD模拟软件更新分离过程教学内容的初步方案包括：分离过程热力学、自由度分析的原理和方法、单级平衡和多级平衡模拟计算等。得出：无论从国内外化工分离过程教学内容的更新趋势上看，还是从工业界对分离过程教学内容需求的变化上看，在分离过程教学内容中增加计算机模拟分析方法是大势所趋。华东理工大学化工学院李伟，朱家文等采用模拟软件ProII在化工分离习题课上，同时改变热力学方法、闪蒸条件、压力等，完成不同条件下的多种闪蒸计算。进行丙烯精制塔精确计算可对塔操作参数进行多方案计算和比较，实现整体优化；通过调节操作参数实现产品的纯度和塔的能耗比较，在其之间建立量化概念，这对于思考许多分离基本问题是十分有益的。江苏石油化工学院朱建军、林西平等利用AspenPlus软件对醋酸与乙醇催化反应精馏塔进行模拟，回流比、进料组成、进料位置等对醋酸与乙醇收率的影响进行了分析，结果表明：运用AspenPlus软件可以有效、快捷、方便地模拟脂化反应精馏过程，结果可靠,精度高。江汉大学化学与环境工程学院吴宇琼将AspenPlus软件引入分离工程课程及实验教学中。通过演示软件操作录像、学习模拟经典实例等方法，使学生迅速掌握并使用软件，借此求解泡、露点及塔板数等。
广西大学化学化工学院秦祖赠，葛利等利用ProII对膨胀器的气体加工装置进行模拟，福建农林大学材料工程学院卢泽湘，范立维等利用AspenPlus对甲基叔丁基醚(MTBE)的催化反应精馏工艺进行模拟，并进行教学演示和讲解。着重在混合物热力学性质的计算、多组分平衡分离过程计算上，真正做到了“严格计算”。同时指出软件对化工热力学、化工设计等课程的学习也会有较大的帮助，连续三年化工专业本科生对过程模拟系统的学习兴趣调查中“，学习兴趣强烈”的分别占到总人数：72.8%、83.2%、86.8%。将过程模拟系统应用于化学反应工程教学，避免了大量计算公式推导、复杂数值计算等问题，可以在少用课时的情况下，尽量全面地展示化学反应工程的核心内容。多组分多平衡级分离的严格计算，是设计分离设备和优化操作过程的必要计算手段，也是化工分离工程教学的主要内容。使用过程模拟系统，在进行MESH方程推导及基本算法介绍的同时，使得塔的精确计算和将热力学中相对独立的知识运用到具体的分离过程中，解决其工程实际问题成为可能，并且可以对塔的操作参数、分离要求和设备投资、运行费用等问题进行分析计算，极大地提高了学习的深度与广度，使学生更加主动积极，综合分析和解决实际工程问题的能力明显提高。
3结语
