化工原理课程建设Word格式.docx
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5、教学手段建设：
进一步完善多媒体课件、网上辅助教学，并形成以教材、多媒体课件、化工仿真软件、化工设备设计软件、网上第二课堂的立体化教学系统。
6、进一步完善各种教学文件和有关教学资料，实现教学管理合理化。
《实践化工原理教学改革
构筑工程教学平台》
——教学改革总结
《化工原理》课是化工类所有专业都开设的一门工程性极强的技术基础课，也是我校轻化工专业重要的大类平台课。
它在基础课和专业课之间起到承上启下的桥梁作用，它首次把学生带入化工生产领域真实、复杂的问题中。
通过对化工单元操作的基本规律的学习，将帮助学生树立牢固的工程观点，培养解决工程实际问题的综合能力，为即将进行的专业课学习打下坚实的基础。
化工原理课包括了课堂理论教学、课程设计和实验三个教学环节，经过多年来教研室全体教师的不懈努力，我们在课堂教学和实践教学改革的道路上不断探索，积累了丰富的工程教学经验，现从以下四个方面作以总结。
一、课堂教学方法的改革
课堂教学是《化工原理》课的重要组成部分，化工原理课概念多、公式多、计算多，是学生历来反应难学的课程。
如何组织好课堂教学，改变学生那种处于灌输式的被动地位，激发学生的学习热情，刺激求知欲望，调动互动性，活跃课堂情绪，将知识的传授转变成对知识的自发渴求，进而引导学生进行积极的思维，使学生在求知中得到思维分析方法和处理解决问题能力的训练，在此方面我们积累了以下经验。
1.提出问题，调动兴趣，启迪积极的思维
每节课的开场一定要设计得引人入胜，扣人心弦。
课堂一开始，在将以前内容作一概括总结和回顾的基础上，应从中抽出一引伸的问题，它应是上节课知识的延续，又是本节课新知识的开启；
它要既具有结论性，又应具有趣味性，要能迅速抓住学生的好奇心和兴趣。
好奇心是一种求知的原动力，人们对事物最初的兴趣都是源于好奇心，积极的创造性思维往往就是人们对某个问题具有追根究底强烈探索兴趣的开始，在第一章的教学中，我们就是利用飞机的飞行原理将流体静力学自然的转入动力学的教学中。
2.组织问题，韬导认识问题的思路
为了培养学生正确的思维方法，在提出问题后，教师必须把所提出的问题组织成一个紧密联系的整体，有条理、有层次地去组织解决问题的思路，用本课程或其它课程所学的知识去引导学生分析问题，教给学生分析问题的方法。
在柏努力方程的学习和应用中，我们正是利用流体能量转换的原理去推导解释飞机的升力以及阻力问题。
3.分析问题，引导思索，发展智力
为了调动学生学习的主动性，对有些本来应是由教师正面讲解的问题，可转变成提问的形式，引导学生自己去分析、推理，促使学生去探索知识，培养逻辑思维能力和分析解决问题的能力。
在讲解离心泵汽蚀现象时，我们运用物理学的虹吸管现象和物理化学中所学饱和蒸汽压、沸点、外压等有关知识以提问的形式让同学进行思索，从而引出——“气蚀现象”。
4.引伸问题，扩展思索，拓宽知识面
为了适应目前市场经济发展的需要，培养学生应向厚基础、宽知识的综合型人才方向发展。
要使学生在获得基础理论知识的同时，善于钻研思索，深刻理解知识的内在涵义和相互联系，掌握知识的规律性，通过对已学知识的理解去分析新知识体系的问题，使学生从中悟出跨越某一具体学科之外更加普通的一些科学规律，通过这种训练和培养，学生就会思维敏捷、举一反三、触类旁通，增强接受新知识的能力，扩展自己的知识领域。
5.引导总结，提纲挚领，训练综合概括能力
为了培养和训练学生综合掌握知识的能力，在某一定律、概念或某一段课程进行完毕后，应引导学生进行适当的总结。
帮助他们把零散在各章节中的“散装”知识整理成系统的知识，找出其中的精髓部分，经历书先愈读愈厚，到后则愈读愈薄的飞跃过程，使学生在掌握知识的过程中，从量的积累飞跃到质的突变。
这种知识的升华过程，离不开对知识的不断条理化、概念化的总结，在总结过程中可使学生对全部知识在融会贯通的基础上分析其内在联系，找出其实质性核心。
二、教学手段的改革
我们根据教学大纲的要求和我校专业的实际情况，指导学生和教师相继自主制作了一系列教学多媒体软件,有多媒体教学课件、实验数据处理软件、课程设计软件等，对化工原理教学起到了很好的辅助作用。
1．多媒体教学课件的特点及使用效果
多媒体教学课件分为两部分，分别与教学用书的上下册相配套。
第一部分包括流体流动、流体输送机械、过滤、传热等章内容；
第二部分包括蒸馏、吸收、干燥等章内容，涵盖了本校化工原理教学大纲所要求的全部知识点，并根据我校教学大纲的要求作了部分内容调整，增加了适合轻化工类专业的教学内容。
其特点如下：
（1）条理清楚、思路清晰、易于操作，内容取舍适当。
通过链接将各章目录展现在屏幕上，只要点击该章及子目录所在的标题,其相应内容就会依次展现出来。
该课件如同一本书,各章节的内容依次由主目录到子目录清楚、清晰、查找内容非常方便，便于操作。
（2）互感性强，进行人机对话，实现课堂教、学双方的户动。
本课件根据我校教学的实际情况，合理分配教学重点，包含了作者再创作的工作成果；
形式包括文字、图像、声音、动画、录像等，其教学界面的弹出顺序、方式等都经过了精心的设计。
如习题课的授课部分，从出题，到给出标准答案、求解过程、相应结论等，是通过鼠标点击逐步展现。
选择题的解答，是用可判断正误的括号，由点击鼠标显示。
这样可给学生留有由教师掌握的思索和考虑的余地，有助于学生思维开展和课堂的讨论。
（3）信息量大，扩大知识面。
很多以往的传统教学难以详细讲解的内容都可利用多媒体教学手段轻松实现，因此节省了课堂板书时间，提高了教学效率。
如多级离心泵的结构、工作原理的讲授，其设备图较为复杂，若画在黑板上将花费约15分钟，而在计算机辅助教学授课中，制成了相应的实物图片和可以演示的三维动画，其画面直观、图像清晰，减轻教师的无味讲解和复杂画图之劳,可大大提高教学效果，活跃课堂教学气氛。
（4）化抽象为具体，生动直观，利于突破教学难点，提高了学生学习兴趣。
通过其图文并茂、丰富多彩的人机交互方式,能有效地激发学生的学习兴趣,这在讲解设备结构、工作原理及一些需要发挥学生空间想象能力的教学难点时，其良好的教学效果尤其明显。
例如:
离心泵的闭式叶轮由叶片和前后盖板组成，过去的结构简图学生不能很形象的了解，在本课件中，只要点击画面上叶轮的平面图，它的旋转装配图像就会从画面中展现出来，首先映出来的是前盖板，依次展出的是叶片和后盖板，最后由三部分组成一个整体，如同一个真实的叶轮在我们眼前，大家对它的结构一目了然。
而离心泵的汽蚀现象、精馏塔的液泛现象等我们制成了动画和电影短片，图画形象、逼真、生动、具体，利于拓宽学生的学习思路,增强学生的学习兴趣。
（5）本课件与实验、设计软件相配套，构成一个整体。
将典型实验中的部分图示如流体流动现象、对流传热分析、雷诺实验原理、精馏过程、吸收过程等制作成短片,有利于学习者对典型实验的原理、目的加深理解；
在课件中添加典型设备的图片和基本技术指标分析，使学生了解如何根据生产、科研要求和物料性质,以及技术可行、经济合理的原则去选择和设计单元操作和设备。
由于各课件的研制都是在统一的设计思想下完成，保证了各课件的内容彼此联系、互为补充。
2。
课程设计软件与实验数据处理软件的特点及使用效果
（1）减少复杂的工作,提高设计准确性
《化工原理课程设计—换热器的设计》课件的制作是由我学院在计算机学院协助完成。
化工原理课程设计中最多的时间是用在反复的试差工艺计算中，一般进行一次完整的运算需要耗费近两天时间，过去由于对每个学生下达的生产任务不同，再加之各人所选用的许多参数又各异，教师根本无法去校对每个同学的计算结果，只是从运算方法和总体结果上作以判断。
而本《化工原理课程设计—换热器的设计》课件输入了强大的物性参数和工艺计算所需参数的数据库，设计了严密的试差运算程序，条理非常清楚，只要把相应数据输入设计任务书中，程序将自动计算显示出结果，并可实现人机对话，因此可完全解决对学生课程设计进行的检验。
可以节省教师重复的劳动，节省出大量时间。
目前课件的唯一不足是还不能实现自动画图，我们将继续不断完善。
（2）操作界面简洁，数据处理准确、迅速，数据库与设计软件相结合构成一个系统。
只要用户输入设计原始资料（温度、压强等），系统可自行调入相应所需的物性参数，如水的密度、汽化潜热等，无需另行输入。
（3）同一设计任务经软件处理后可出现多种正确的设计结果，它符合实际设计的特点。
如设计换热器时选择不同的管长，将会得到不同的管数等，这样将出现多种组合的设计结果，以上情况都在软件的设计思路中得到体现。
（4）实验数据处理软件是我们购买实验设备厂家所提供，该软件可供教师和学生用于实验后的数据处理，减少多次、反复的同一运算，并可将最后的数据自动转换成图标或曲线，便于教师在批改报告时检查数据的正误，为教师节约了大量的时间。
（5）应用效果
以上课件自开发以来，在教学实践中不断改进和完善。
不仅调动了学生主动学习的积极性，活跃了课堂气氛，而且激发了教师授课的热情，从而提高了“教”与“学”的效率，促进了“互动式”、“启发式”等教学手段的实施。
三、教材建设
1.自学指导教材——《化工原理学习指导》
本书的编写原则是以便于自学和实际应用出发，以够用为度，加强运用基本概念和工程观点，分析和解决化工实际问题的训练，有以下特点：
（1）本书内容与课本配套，易于参考
上篇为学习指导书，下篇为习题解答。
全书按章节编写，每章分为三部分，第一部分为基本要求，对主要概念、必须掌握的公式和基本内容做了概要的叙述。
第二部分为学习提要，按照教学大纲的要求，对主要节次提出注意点、难点、重点，且对某些易混淆的概念和学生易发生错误的问题作了阐明。
第三部分为补充习题,在课本的基础上补充了提高性的有关习题,供学生练习使用。
（2）分清主次,习题难易适当,开拓思路,易于掌握
每章中都有明确的说明,以分清主次，并通过例题、思考题和习题的反复练习达到理解和熟练掌握的要求。
有些地方增加了思考内容和小结，增加了不同层次的实用性的例题和对例题的分析,包括了一部分比较典型的思考题和计算题，对必须掌握的概念和专用名词的定义和内涵、以及对过程的各种影响因素的分析等内容做了较详细介绍。
有助于提高训练分析和归纳问题的能力。
（3）本书习题解答简便,清晰,利于复习
下篇为习题解答，对教科书所附习题进行简要解题，以供学生复习使用。
本书自出版以来，深受学生好评，被称为学生自学指导的好资料，达到了较好的辅助教学效果。
2.化工原理实验及课程设计教材——《化工原理实验及课程设计》
本教材是配合我校化工原理的实验和课程设计的专用教材。
上篇：
化工原理实验及基础，包括实验数据处理，常用化工测量技术等实验基础知识和13个实验及6个演示实验。
书中对实验的目的、方法、数据处理进行了阐述，并附有实验报告的编写方法和实验复习思考题。
紧密结合我校实验室的具体情况，书中涉及的所有实验设备、测量仪表均与我校设备实际相吻合；
实验内容通过必做、演示和选做的结合，达到因材施教的目的；
实验数据记录表统一、规范，方便学生记录和交流；
实验思考题突出每次实验的难点、重点，有助于学生在复习总结实验的过程中提高分析和解决实际问题的能力；
实验内容接近工厂实际，利于培养学生的工程观点。
实验后同学们普遍反映本教材是指导实验的“好老师”。
下篇：
化工原理课程设计，主要介绍课程设计的目的要求、课程设计的内容、设计说明书编写的内容。
结合我校教学的实际情况，内容涉及配套教材的上册的传热列管换热器的设计程序和下册的连续精馏塔的设计，方便教师根据教学进度选择设计题目。
书中按照工程设计中工艺设计和设备设计两过程，对两种单元操作典型设备的设计方案的确定、工艺设计的方法、步骤、设备的结构设计和附属设备的选型进行了详细的介绍,既给出了设计的总体构思、方法，又给学生个人创造力的发挥留有余地；
并附有设计所需的公式、图表、数据、需查取的有关参考资料便于学生方便的使用，经过三届的实践，已发挥了极大的作用。
学生感到学以致用，提高了设计的兴趣和动力。
四、加强实践教学环节，强调工程性训练
化工原理课程是化工类专业的一门主干课，是这些专业所设的大类必修平台课。
它是学生从基础课转入专业课学习的桥梁和纽带，是把学生从抽象理论引入工程实际的领路人。
它在培养学生的工程观点、动手能力、设计思想、专业拓宽中有着不可替代的重要作用。
其中化工原理的实验和课程设计是两个重要的实践教学环节，为了培养学生的工程观点，强化训练工程动手能力，我们抓了以下工作：
1．实验教学环节的加强
（1）不断完善和改进实验条件，建设工程训练实习基地
在学校的大力支持下，近年来我们陆续淘汰了已经损坏和落后过时的实验设备，去年投入十几万元新购进了清华大学的流体阻力、离心泵性能、伯努利方程、液—液传热、气体吸收、流化床干燥等实验新设备，另自行设计加工了流化床反应器、旋转反应器，并购进了实验数据处理软件，同时还购买了长沙实验设备模型厂的化工原理设备立体模型，使我们的实验条件在陕西省内居于前列，在学生的工程能力训练中发挥了极大的作用。
（2）按照验证和开发实验的侧重，注重能力培养。
我们将能力培养的总目标分解落实到每个实验之中，将教学大纲规定的必做实验分为三个档次:
a.流体力学实验的重点是——阻力的测定和离心泵的操作;
对化工管路及其布置的认识;
流量计等常用测量仪表的选用与安装。
b.传热、吸收实验的重点是——稳定过程的控制;
如何将实验数据归纳、整理成图线或经验公式。
C.精馏、干燥实验则突出化工生产过程及典型设备的操作控制。
学生每做一个实验都能够明确具体的技能训练内容,使其基本技能得到提高。
（3） 抓好演示教学环节
我们的实验室能向学生开出四个演示实验。
对这些实验我们不要求学生测定具体数据,不写实验报告,但要求学生自己动手操作。
指导教师则不断向学生提出问题,引导他们进行观察和分析。
实践证明,这样做演示实验对培养学生观察现象、分析问题的能力大有帮助。
搞好开发性操作实验
在我校现有的化工原理实验中,精馏实验性能较为完善，具有较大的开发性，几年来，我们强调学生独立自主确定实验的方法、流程。
实验室只提供一定浓度的原料液,规定产品质量,每个小组在一定的时间内要生产出一定数量的合格产品。
学生为了做好这次实验,都能对教材中有关双组分精馏原理、影响精馏过程的因素等内容进行认真预习，自己确定实验的操作过程。
另外我们将过去的一台淘汰的精馏塔作为可拆装实物，让学生自己动手进行装配，熟悉设备的安装。
通过实验，学生对精馏实验的操作及控制方法有了比较深刻的认识和体会,积极性很高,普遍反映收获大,是培养技能的一个很好的实验。
2．工程设计能力的训练
化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要环节,也是学生联系化工生产实际,完成以化工单元操作为主的一次化工设计的实践.通过这一环节,使学生初步掌握化工单元操作设计的程序和方法,熟悉查阅技术资料、国家技术标准,正确的选用公式和数据,运用简洁文字和工程语言正确表达设计思想和结果，并在此过程中使学生养成尊重实际，实事求是的科学态度，逐步树立科学严谨、经济实用的设计思想和认真的工作作风，提高学生综合运用所学知识、独立解决实际问题的能力。
（1）合理选题
根据课程设计大纲的要求，考虑到设计时间、学生水平和能力以及我校的具体情况,按照教材的结构，合理选题,上册进行传热中的列管换热器设计和下册传质中的板式精馏塔的设计，以保证在一周以内完成设计任务。
（2）科学确定设计方案及工艺流程
针对设计题目、生产科研背景、特点、主要思路等一些在设计之初需要加以考虑的主要问题,给学生交待清楚,使学生明确设计的意义和程序，在收集和查阅大量资料过程中,进行多种方案的选择，合理确定设计方案，以达到工艺先进、技术成熟、设计可靠的设计理念。
（3）实用性指导
在设计进行中，随时进行指导。
对设计方案的确定，工艺参数的选取，设备的结构设计和附属设备的选型及时提出指导性意见，让学生在比较中得到工程设计能力的锻炼。
（4）创新性启发
虽然设计的是同一题目,但下达的生产能力、操作条件均不相同，且许多待定参数要学生自己选取，因此给学生发挥个人创造性的空间，使他们在多种方案的选择、查阅资料等方面激积极思维,大胆探索,合理把握设计进度,充分调动学生的主观能动性,训练学生的工程设计能力。
我们的课程设计已进行多年，同学们普遍反映，通过化工原理课程设计的训练，对工程观点的树立和毕业设计的顺利完成有着极大的帮助。
化工原理教学改革是一个系统工程，也是从事化工原理教学工作的教师长期孜孜努力的积累，我们将不断探索，为创造我校教学改革的新局面作出我们的贡献。
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