化工原理论文范文精选

本文作者：姚金环李延伟李凝蒋锡福作者单位：桂林理工大学

改进课堂教学方法

以往的化工原理实验教学模式是先由实验指导教师讲解实验目的、实验步骤、实验原理及注意事项，然后进行实验过程演示。这种保姆式的教学方法，很大程度上限制了学生主观能动性的发挥，使学生在实验过程中始终处于被动地位。为此，化工原理实验教学方法必须改进。化工原理实验是学生接触的第一门工程性很强的实验课程，如何上好该课程，上课时讲解哪些内容，哪些内容该细讲，哪些内容该粗讲，这是实验指导老师需要仔细思考的问题。由于在课前学生都经过了充分的预习，对实验的目的、原理都有了比较深刻的了解，因此这些内容要粗讲［2］。而对于实验中涉及的一些设备，如离心泵、列管式换热器、流量计等等，这些设备只是在理论课堂和预习时了解一些，而没见过实物。所以学生进入实验室之后，实验指导老师先用较短的时间对实验进行简单的讲解。然后引领学生熟悉实验装置，详细了解设备的组成、流程等等。并在此期间向学生提问，一方面考察学生的预习情况，另一方面以引起学生的重视，减少学生在实验过程中出错。比如:离心泵特性曲线的测定实验。介绍泵的使用时可向学生提出问题:为了防止气缚现象的发生，开泵前需要做什么工作?开泵前，调节阀关闭还是打开?实验结束后，是应该先关泵还是先关出口阀?实验过程中，在保证没有危险的情况下，尽可能让学生独立完成实验。指导老师在实验时，要多走动、多观察、少动手，如果发现学生操作时存在问题，要启发性的提醒学生，让学生自己找出错误的原因和可能产生的后果。指导老师在指导过程中，给学生在实验中的表现进行打分。其分数也作为最终实验成绩的一部分。实验结束后，实验的原始数据指导老师需要用红笔签名。签字时，若发现学生的原始数据有涂改的地方，指导老师也要用红色笔圈上，注明“有改动”。这样的处理是防止学生照搬他人数据，随意篡改数据，保证实验的真实性。

实验报告的撰写

实验报告是对实验过程的总结。以往很多学生在撰写实验报时抱怨化工原理实验报告内容太多、太长，撰写一份实验报告要花费很长时间。而且，许多老师在批改实验报告时发现，学生抄袭现象严重。一方面体现在实验目的、实验原理、实验步骤等直接照搬实验教材;另一方面由于化工原理实验数据处理比较复杂，学生抄袭他人原始数据，进而整个数据处理过程也照抄他人。为了减少撰写实验报告的时间，保证试验报告的真实性和质量，培养学生独立处理数据的能力，学生最终的实验报告在预习报告的基础上进行，在预习报告后面粘贴有指导老师签字的原始数据表，学生需要做的主要任务就是利用学习过的基本原理对实验数据进行处理并进行结果分析。数据处理时要有完整的公式、计算过程、计算结果。数据的处理及相关制表和作图要求学生采用Excel、origin等化工常用的数据处理和绘图软件进行。培养学生掌握图表绘制软件，实现用计算机表述实验数据［3，4］。经过这样改革以后，学生很清楚自己在实验前、实验中、实验后每一个阶段的学习重点。同时也提高了化工原理实验教学的效率和质量。

本文作者：张春桃王海蓉作者单位：武汉科技大学

教师队伍建设

教师是“卓越计划”与国家级特色学科的建设者和实践者。能否建设并保证拥有一支高水平的工程型师资队伍，是我校“卓越计划”实施和特色学科建设能否取得成功的关键。现代工程的实践性和创新性决定了工科院校的教师必须具备相应的素质和能力。作为省级精品课程和优质课程，我校化工原理教学团队的负责人历来都由具有较高学术水平和丰富工程经验的知名教授担任，团队中青年骨干教师已全部实现博士化。课程建设过程中，始终重视教学团队建设，以团队合作机制为基础，每学期定期开展教学研讨、教学经验交流及讲课竞赛。以教学促科研、搞好科研为教学，是当今高校工科教学改革的关键。我校化工原理教学团队非常重视教学与科研的辩证统一。团队近五年来承担国家自然科学基金面上项目2项、863项目2项及企业合作项目16项。教学团队注重把科研中获得的成果及新理论和新方法及时融入课堂教学，不断充实和更新教学内容。同时，团队承担的科研项目可为学生工程实践能力的培养提供平台。团队以开放性试验、指导毕业论文及“挑战杯”等形式让学生参与具体的科研项目，使书本中的理论知识得到巩固与提升，有助于培养学生分析问题和解决实际工程技术难题的能力，对学生创造力和创新思维的培养大有裨益。而且，科研是一种创造性劳动，学生参与其中，变课堂被动接受知识到以探索、研究和发现为基础的主动学习，能够涉足科学前沿领域。从事科研有利于培养学生的创造性思维，有利于高素质人才培养。培养优秀青年教师是教学团队建设的重要工作之一，已逐步建立完善了一个系统全面的青年教师培养机制。团队除日常教学培训指导工作之外，还非常注重青年教师工程素养的培养，与武钢焦化、河南顺成集团等企业建立了青年教师培训基地。笔者有幸于2010年暑假在顺成煤焦集团实习1个月，期间接受了学校的老专家和企业的高工的系统培训。我们吃住在生产一线，拍下了近千张设备图片和近百段设备运行视频，返校后极大地丰富了课堂教学内容。学生对此反响热烈，中国教育报等多家媒体也予以了报道。［4］在学校政策的支持下，学院通过多种方式和途径，大力引进具有丰富工程经历的教师，从武钢焦化、济宁碳素、湘钢、柳钢等企业选聘实践经验丰富的高水平工程专家到学校做兼职教授，担任本科生、研究生的联合导师，承担培养学生、指导毕业设计等任务。团队教师每年都会根据学生的毕业去向跟合作密切的企业开展联合指导毕业论文活动。学生直接参与横向课题研究，根据实验进展需要，可在学校和企业完成部分实验。

搭建开放性实践平台

现代化大型化工生产装置流程复杂、高度集成化与自动化，学生生产实习往往只能看到表面，熟悉现场流程，很少有机会实际操作。而这些工业化生产工艺流程和装置重现在学校实验室里又很不现实。这就从根本上制约了学生工程实践能力的培养。因此，我校化工原理精品课程体系开设了28学时的化工仿真实验，涵盖离心泵与液位控制、加热炉与列管式换热器、往复压缩、吸收、精馏等，通过模拟生产中流量、温度、压力、液位等数据的生成及其变化，以及化工生产过程中开车、运行、停车和事故处理等操作过程，学生能够身临其境地深入了解化工过程的工艺和控制系统的动态特性，提高对复杂化工过程动态运行的分析和决策能力，增强大工程观意识和工程实践能力。四、课堂教学方式的改革传统高等工科教育注重的是知识的传播，教师在讲台上填鸭式地讲，学生被动地边听边记笔记，课后再花大量时间复习以应付考试。独立思考能力、自我学习能力、发现问题能力、独立科研能力和团队合作能力是学生创新能力的基础。培养上述能力需要改进现有的教学方法，充分利用现代化教学手段（如多媒体、网络、化工仿真等），引进生动活泼的案例教学、专题讨论、小组合作研究等方法，启发学生自学、互学，培养学生的学习兴趣、创新勇气和研究与探索精神，使学生从被动的受教育者变成真正的教学主体，以提高各项能力和学习效果。比如，我们在化工原理课程设计中让学生自由分组完成煤气净化或煤气初冷的工艺设计及主体设备的选型。化工原理课程涵盖了大量工程设备的选型与设计知识，而学生在此之前从未接触过生产实际，工程观念不强，对于这些工程设备的结构及其操作状态没有直观的认识，对设备里面复杂的流体流动状况及其伴随的热量传递和质量传递很难有直观的了解，而传统的“黑板加粉笔”的教学方法和手段很难有效地提供丰富的工程信息。笔者利用flash动画、工厂拍摄的视频短片和图片讲解流体输送、传热及气液传质设备时，图文并茂地反复演示设备操作的动态过程和设备的内部结构，使抽象、枯燥的内容形象化，把复杂的设备结构、物质运动状态和传递现象（热量、质量、动量传递）清楚地展现在学生面前，呈现着引人入胜的动态效果，从而创造了良好的教学情景，丰富了教学内容，增强了教学趣味性，避免了教师长时间抽象讲述而学生收获甚微的现象，教师能将精力和时间更多地集中到重点知识与重要分析方法的讲解上，提高了“教”与“学”的效率。学生也因此加深了对课程的理解，切实培养了学生的工程实践能力。

本文作者：李瑞宁卢秀萍裴继诚邬素华作者单位：天津科技大学

轻化工相关专业实践教学中存在的问题

1．实践环节缺乏连贯性与延续性

轻化工类专业大学四年实践课程基本分为四大化学基础实验、专业综合实验与课程设计、工厂实习及毕业设计等三大类。学生大一、大二期间所学化学分析、仪器分析、有机合成等实验内容与实验技能在大三、大四年级后续专业课程学习阶段得不到继续实践的机会，造成学生一方面所学实践技能与解决实际问题能力脱节，另一方面在做毕业设计时已经遗忘基本实验技能。众多教师发现学生在做毕业设计（论文）时缺乏实验基本操作规程与规范也正是基于此。

2．实践教学内容长年不变

工学专业实践教学，尤其是针对拔尖型人才培养的实践教学，应本着“夯实基础、贴近实际、灵活多样”的方式进行。但实际上，近年来，教学内容陈旧，实践方法单一，缺乏创新改革等问题在实践教学过程中逐渐凸显。以实践课程教学大纲为例，目前通常更新周期为4年甚至8年，但新补充的实验内容所占学时仍较少，实验大纲中循规蹈矩的内容较多，固定模式及固定结果类实验较多，而开放性、设计性、研究性实验较少，所在专业领域新的生产工艺、新的分析手段在教学中体现得较少，不利于学生创新意识与能力的培养。

本文作者：戴益民李浔张跃飞作者单位：长沙理工大学

构建网络教学平台，推行化工原理实验超文本教学

尽管“十一五”以来，教育行政管理部门不断增加了高校实验装备的投资力度，高校的实验环境和手段也得到了一定的改变。但随着高校扩招学生规模的不断壮大，目前高校实验经费仍然非常紧张，实验设备不够完善，特别是人机矛盾相当突出。［4］在当前的状况下，现代教育技术的使用成为实验教学中极为重要的手段。近年来，我校以清华大学教育技术研究所开发的网络教学综合平台为模板大力开展数字化网络教学，根据不同的教学模式、不同教育对象的特点，提供灵活的、开放的、适应于多层面、多对象及多网络环境的交互式教学支撑平台。在学校网络教学平台的基础上，我们以化工原理校级精品课程建设为契机，逐步完善化工原理实验网络教学。化工原理实验以资源共享为基础，我们不拘泥于现有教材上的知识，将本领域内最新科技成果与技术不断充实到相关的实验教学内容中，以文本、图形图像、音频、视频、动画、课件、网络课程等形式将化工原理实验流程图、设备结构图、实验方案及操作步骤等置于网络教学平台上，学生能够借助网络平台和多媒体课件等可以反复地操作练习，重现实验内容和实验现象，学生也能够随时掌握最前沿的实验技术。特别是离心泵汽蚀现象、板框过滤机的过滤和洗涤过程，实验过程很难看到具体的现象和过程，通过化工原理实验动画、视频能够将整个过程进行重现，起到事半功倍的效果。此外，网络教学平台增加Aspenplus、ProII等先进的化工流程模拟软件，学生能在课余时间自学软件使用方法，利用流程模拟系统解决各类化工计算问题的技巧。学生通过网络教学平台，能够系统完成教师设定的学习内容，随时与教师和其他学习者互动，并对课程教学过程中的遗漏内容进行补充学习。网络教学平台不仅增进了学生对实验课程的学习兴趣，激发了创新意识，而且也培养了学生的实践能力和创新能力，真正实现了化工原理实验教学的超文本化。

完善创新性开放实验条件，强化学生的主观能动性

开放性实验是让学生在“三基”训练的基础上，锻炼学生综合运用知识和技术的能力，重在培养学生的实践能力和创新意识，极大地调动了学生学习知识的欲望与主动探索的精神。［5］在开放实验氛围下，学生能自主提出自己感兴趣的研究项目，自由选择时间，查阅资料，组合资源，对问题进行专项研究。近年来，教育部大力提倡创新性实验教学，资助了15000个大学生创新性开放实验项目来培养大学生的实践与创新能力。［6］我院化工原理实验基本形成了一套完整的符合工程人才培养要求的实验教学体系，提倡开展设计性、综合性自选实验的同时，部分条件允许的实验可以全天候进行开放性实验。整个实验将科研的基本方法、技能和思维方法融入到实验内容和教学中，要求学生自己选题、进行实验设计、拟定实验方案，测定和分析实验数据，归纳和评价实验结果，教师只起到督导和引导的作用，学生以科技小论文的形式作为实验报告；整个实验从“以教师为主”的模式完全转变为“学生为主体、教师为主导”的模式，充分发挥学生的主观能动性，激发其思考问题和动手的积极性，培养其独立实验研究的能力。另外，学院每年组织学生参加全国大学生“三井杯”化工设计大赛等活动，调动学生的学习热情。三年来，学生结合老师的科研项目进行大量的开放性创新实验，在国家级、省级“挑战杯”大学生创业计划竞赛、学校课外科技作品竞赛等活动中获得了大量奖项，发表相关论文近10篇。其中，大学生创新性实验课题“活性炭／氧化亚铜复合材料催化降解卷烟主流烟气中HCN的实验研究”的相关成果不仅在国外期刊上发表，而且获得了湖南省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛三等奖，取得了不俗成绩。这些课外竞赛活动培养了学生的学习兴趣、研究兴趣和创新能力。我院的化学化工实验中心已成为湖南省首批省级实验教学示范中心，得到了中央与地方共建实验室专项资金的大力资助。

改革实验教学评价方式，引入形成性评价机制

一、化学工程与工艺专业“无机化学”教学现状分析

1化学知识体系的庞大与无机化学教学时数的限制

随着学科的发展和知识的丰富，无机化学的教学内容越来越多，书越编越厚，除了化学平衡和元素化学的知识外，还有物理化学的热力学，反应动力学，电化学及“结构化学”的原子结构等内容，知识点密集且理论性强。以我校化学工程与工艺专业为例，所用教材为天津大学杨宏孝等主编，高等教育出版社出版的无机化学第四版，550页，教学时间为54学时，在如此短的时间内学完全部内容，显然是很费力的。因此大学老师的授课方式和对学生的引导就显得至关重要。

2学生自身条件的局限

无机化学的授课对象是刚刚考入大学的大一新生，一方面他们在高中早已习惯了题海战术，习惯了中学那种死记硬背的学习方法，面对课时少，知识面广，思维跳跃性强的大学有着强烈的不适应。在实际学习过程中，他们在学习初期很容易产生眼高手低的感觉，轻视学习，随着课堂进度加快，中后期面临着信息量大﹑重复少﹑练习少，心理准备不足，普遍感到学习起来很吃力，茫然不知所措，很容易产生焦躁和厌烦的情绪，甚至越来越不喜欢学习，这样直接影响到他们后期的学习。另一个方面他们正处在由中学角色到大学角色的转型期，他们中大都是缺少锻炼的独生子女，以前在生活和学习上极大程度地依赖老师和父母，现在突然失去监督和管理，茫然不知所措。很多学生都反映大学老师上课内容多，讲课速度快，很多时候都听不懂老师讲的是什么，课后自己看书也不太明白，导致出现“教师忙于讲解，学生难以理解”的尴尬局面。其根本原因是忽视对学生学习积极性和自主学习能力的培养，不能突出学生的主体地位。面对大学授课时间少，授课内容多的情况，培养学生的自学能力，突出学生的主体地位显得尤为重要。

3课程教学内容知识陈旧，缺少灵活性