化工原理范文

时间:2023-02-26 21:00:10

化工原理

化工原理范文第1篇

[关键词]化工原理;工程方法;实验研究法;数学模型法

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)05-0020-03

化工原理是化工及其相关专业极为重要的工程技术基础课程,是我院应用化学、制药工程、环境工程和材料科学与工程等专业必修的一门主干课程。由于其研究的问题往往涉及面广、影响因素多、操作变量多的工程实际问题[1][2],如果直接采用数学描述和方程求解的方法往往是行不通的。[3]因此,化工原理的教学目的不仅仅在于要求学生掌握丰富的工程知识和基本的计算方法,更重要的是在对各种具体的单元操作的理解掌握中不断地归纳总结出处理实际问题的工程研究方法,有意识地培养学生的工程观念。[4][5][6]本文就化工原理课程中最为常用的实验研究法和数学模型法两种工程问题研究方法进行了比较详细的分析、对比。

一、两种工程问题研究方法

(一)实验研究法

实验研究法[7]又称经验归纳法,也称因次分析法,是一种比较传统的工程问题研究方法。化工过程一般都是在特定的设备内进行的,由于化工设备的多样性、复杂性以及物料性质的千差万别,人们对其过程内部的变化规律往往一无所知,或者根本就是无从知晓。但是,为了解决问题,又必须掌握各种变量参数对其结果有着怎样的影响,此时就必须依靠实验。即使对化工过程的内部变化规律一无所知,也可采用实验研究法进行分析研究,这是实验研究法的一大优势。

在实验过程中,每次只能改变其中的一个变量,固定其他变量。如果影响过程的变量较多,工作量就很大,而且将实验结果关联成形式简单、便于应用的公式也很困难。采用因次分析可将若干个变量组合成无因次的数群,用无因次数群来替代原始变量进行实验,然后整理归纳成算图或准数关联式。由于数群的数目比原始变量的数目少,从而大大减少了实验工作量,且数据处理简单方便,可节省大量的人力、物力,也容易将结果应用于设计及工程计算。因次分析的基础是因次一致性原则[8],对于任何一个物理方程,不仅左右两边的数值要相等,而且每一项的因次都应相同。每个正确的物理方程均可转变成无因次的方程,无因次数群的数目是原方程中变量数减去基本因次数。现以圆管内对流给热系数的研究为例,阐述该方法的基本思路。

考察固体表面与不发生相变流体之间的传热过程,影响该过程对流给热系数α的因素有4类,即流体的物理性质:密度ρ,粘度μ,定压比热CP,导热系数λ;固体表面的特征尺寸:l;强制对流的流速:u;自然对流的特征速度,即单位质量流体的浮力:g βΔt。

假设待求的函数关系为:

对于具体的、不同的对流传热过程,通过实验确定参数k、a、h、c。

将式(4)与式(2)进行比较可以看出,经变量组合和无因次化后,自变量的数目由原来的7个减少到了3个。这样进行实验时无需一个个地改变式(2)中的7个变量,而只要逐个地改变luρ/μ、CP μ/λ、l3ρ2g βΔt/μ2即可。显然,所需实验次数大大减少,避免了大量的实验工作。尤其重要的是,若按原来进行实验,为了改变ρ、μ、CP和λ,实验中必须更换多种流体;为了改变d,必须改变实验装置。而应用因次分析所得到的式(4)指导实验,要改变luρ/μ,只需在管路中安装一个阀门,通过改变阀门的开度即可方便的改变流速。从而可将水、空气的实验结果推广应用于其他流体,将小尺寸模型的实验结果应用于大模型装置。

实验研究法在直管内流体湍流流动阻力损失计算、搅拌器功率计算、曳力计算、对流传质系数计算等方面均有广泛的应用。

(二)数学模型法

笛模型法[9]又称半经验半理论法,是在对过程的机制、变化规律有深刻了解的前提下,紧紧抓住过程的本质特征,对真实的、复杂的实际过程进行合理的简化,从而构建一个简化的数学模型来解决工程问题的研究方法。现以流体通过颗粒床层的阻力为例,说明其一般的思维方法。

流体通过颗粒床层的流动形态往往是爬流,因此,对流体流动阻力起决定作用的是单位体积床层所提供的表面积。为计算流体通过颗粒床层的压降,可在保证单位体积床层提供的表面积相等的条件下,使流体通过颗粒床层的流动大大简化,即把它看作为流体有规律地通过长度为le的一组毛细管的流动,但必须满足两点。一是所有毛细管的内表面积必须与床层全部颗粒的表面积相等;二是所有毛细管的空间体积必须与颗粒床层的全部空隙体积相等。

根据当量直径的定义,得到毛细管的当量直径为:

式(9)即为流体通过颗粒床层阻力的数学模型。其中的λ′为模型参数,由实验进行测定。

数学模型法在研究吸收、传热中的双膜模型等方面也有实际的应用。

二、两种研究方法的比较

(一)步骤的比较

根据上面的分析讨论,可以总结得到两种工程研究方法的一般步骤。对于实验研究法,其步骤是:(1)通过实验并结合已有的经验,找出影响过程的所有全部因素;(2)采用因次分析法,减少变量的数目;(3)通过实验和函数逼近确定无因次数群之间具体的函数关系。通常用幂函数来逼近求函数,其好处是:方程两边取对数后为线性关系,求参数方便;便于分段处理。数学模型法的一般步骤是:(1)对真实的、复杂的实际过程进行合理的简化,成为可以用数学方程描述的物理模型;(2)对物理模型进行数学描述构建数学模型;(3)利用实验对建立的模型的合理性进行检验,并测定相关的模型参数。

(二)解决问题关键因素的比较

对于实验研究法解决问题的关键是能否准确地、一个不少地把影响过程的全部因素都找出来。显然,要做到这一点,必须对过程本身的内部变化规律有深入细致的了解。不过如果列入了一些无关的变量,必将无谓地增加实验的工作量;如果遗漏了哪怕一个有影响的变量,必将导致应用无因次化的函数关系计算得到的数值与实际的数值不符,得不到正确可靠的关联式,甚至可能出现谬误的结果。尽管如此,对于某些烦杂的化工过程,即使研究者对其内部的变化规律一无所知,也照样可以应用该法进行研究。实验研究法已成为原则上对各种工程问题研究均适合的最常用的一般方法。对于数学模型法,决定成败的关键在于能否对真实的、复杂的实际过程进行合理简化,即能否构建一个简捷的、可用数学方程描述的、不失真的物理模型,也就是在研究的某个方面,物理模型和真实过程应该是一致的、等效的。要做到这一点,对过程的内在变化规律尤其是过程的特殊性必有足够的了解。只有深刻理解了过程的特殊性并根据特定的研究内容加以利用,才有可能对复杂的真实过程进行大刀阔斧的简化,同时在研究的某一方面保持等效。

(三)实验目的的比较

无论是实验研究法还是数学模型法,最后还要通过实验来解决问题。在实验研究法中,实验目的是为了建立各无因次数群之间的定量函数关系;对于数学模型法而言,实验目的是对模型的合理性进行检验并测定模型参数。可见,数学模型法比实验研究法更科学、更先进。

三、结语

随着科学技术的日新月异以及人类对各种规律认识的不断提高,有关研究解决工程问题的方法也在不断地涌现和发展。在化工原理课程的教学过程中,教师应始终贯穿工程研究的方法,不断强化学生的工程观念及工程处理方法。只有掌握了这些工程方法,才能真正提高学生分析、解决实际工程问题的能力。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 倪献智,牟宗刚,于明,等.化工原理传质单元操作工程研究的方法论[J].化工高等教育,2011(5):45-48.

[2] 杨胜凯,李晓波.化工原理教学中学生工程能力的培养[J].河南科技学院学报,2011(12):114-116.

[3] 钟秦,陈迁乔,王娟,等.化工原理(第三版)[M].北京:国防工业出版社,2015,35.

[4] 张铭,胡达,帅群,等.化工原理中工程观念与实践能力培养研究[J].长江大学学报(自然科学版),2010(3):711-712.

[5] 李世友,崔孝玲,范宗良,等.现代化工原理教学中贯穿工程观念与创新能力的重要性[J].广 东化工,2014(20):136,140.

[6] 贾冬梅,刘元伟,刘明,等.化工原理教学中工程素质与创新能力的培养[J].化学工程与装备,2008(7):126-127.

[7] 陈敏恒,丛德B,方图南,等.化工原理(上册,第三版)[M].北京:化学工业出版社,2013:27.

[8] 夏清,陈长贵.化工原理(上册,修订版)[M].天津:天津大学出版社,2010:51.

化工原理范文第2篇

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。

化工原理范文第3篇

【关键词】中职 化工原理 化工仿真 化工专业 教学有效性

化工原理是化工专业的一门核心骨干课程,其主要任务是教会学生化工生产过程中有关单元操作的基本知识,岗位实操的基本技能,对学生专业能力的培养有着举足轻重的影响。2011年笔者所在学校购买了化工仿真教学软件并在《化工原理》课程正式实施。通过教学实践,笔者认为仿真化工教学与传统教学相比主要具备以下几个方面的优势。

一、与传统教学相比,化工仿真的动态模拟演示,更直观形象

中职学生的特点就是喜欢直观形象地知识,所以喜欢动手实践,对理论往往不求甚解。在仿真实验的过程中,学生会面临很多问题。他们会在反复的实践中,发现理论知识对于实践的指导作用是不可低估的。例如,离心泵的冷态开车过程,储罐的液位控制很多学生都控制不好,那是因为学生对液位的控制原理不理解。储罐液位的高低和泵的输出量和进料量有关,如果输出量大于进料量液位就偏低,反之则偏高。进料量的大小由LVC101来控制,而输出量得大小由FIC101来控制,而输出量在生产中是由规定的,因此液位的控制主要是通过LVC101来调节的,如果学生不明白其中的原理,只是机械的按照步骤来做,液位是肯定控制不好的。所以在学习了一段时间仿真之后,学生会根据遇到的问题更深入的去研究相关的理论知识,再在仿真中进行实践,达到理论与实践共同进步的目的。

二、与传统实训相比,化工仿真使工艺流程认识,更方便高效

传统实训一般采用分组实验的方式,由于场地、设备、课时以及师资力量等方面的原因,很难达到学生独立完成实验的目标,学生也很难有时间去摸清整个工艺流程,详细揣摩设备特性,观察和分析实验现象。甚至有些不愿动手操作的学生整个实验过程都是在看别人操作,最后连实验报告上的数据都是抄同组同学的,很难达到预期的实验效果。化工仿真技术只需要一个机房就可以实现全班四十多人一人一台计算机进行仿真实训,弥补了这一缺陷。通过对化工仿真实验的反复操作,学生会对工艺流程留下深刻的印象,安全生产的意识也能渗透到学生内心,让学生知道生产前必须要考虑的问题。

三、与企业实习相比,化工仿真的动态操作过程,更安全经济

化工企业中的生产都是大型的、连续的,涉及的原料产品往往易燃易爆,反应条件以高温高压居多,存在一定的危险性。工人上岗前都是经过严格的安全培训才能由师傅带领上岗操作,因此学生实习期间是没有机会亲自动手操作的,只能观摩。但化工仿真系统可以让学生不进工厂就能得到模拟开车、停车和事故处理操作的机会,获得操作经验,建立集散控制的概念,既安全经济,又有很强的实践性和可操作性。采用仿真实习代替企业实习,可以节省设备运行费用,物料能量损耗费用,实习人员下厂经费等大量开支。并且学生用短短几个月的时间就可以获得实际生产中几年才能积累起来的经验,使学生实现了“零距离”就业。由此可见,仿真实习不仅安全,而且经济高效。

四、与传统考核相比,化工仿真的智能评价系统更简单快捷

仿真软件中有自动评价功能对学生掌握的知识水平随时进行测评。学生启动STS系统进入平台,同时也就启动了过程仿真系统的评分系统。过程仿真系统平台PISP-2000评分系统是智能操作指导、诊断、评测软件,它通过对学生的操作过程进行跟踪,在线为学生提供操作状态指示、操作方法指导、操作诊断及诊断结果指示、操作评定及生成评定结果等功能。通过这些功能,学生可以随时随地的进行测评,该软件会将该生错误的操作过程或操作动作进行说明,以方便学生根据这些错误操作查找原因,及时纠正或在今后的训练中调整自己练习的侧重点。教师对学生进行操作考核时,可以隐藏操作步骤指示和操作方法指导等功能,让学生自主操作。通过智能软件对学生操作过程进行评定,对每一步进行评分,并给出整个操作过程的综合得分,还可根据需要生成评分文件。学生最后的成绩可以生成成绩列表,既可以保存也可以打印。成绩中还会包括学生资料、总成绩、各项分步成绩、操作步骤得分、质量得分等详细的说明。可以说仿真系统所带的这个智能软件,使考核变得更简单快捷,易于操作。

综上所述,仿真教学使学生变成了学习的主体,可以充分发挥学生的学习主动性,强化了学生的实践能力,极大地提升了化工原理课程的教学效果。化工仿真在化工专业教学中的应用给学生营造了一个逼真的化工生产环境,在情境中实现教与学的互动,直观形象,极大地激发了学生的学习兴趣,提高了学生的学习主动性。

参考文献:

[1]付家新.浅谈化工仿真在化工原理教学中的应用[J].中国科技信息.2009(05).

[2]李廷真,赖庆轲,黄美英.浅议化工仿真技术在化工专业实践教学中的应用[J].中国西部科技.2013.

化工原理范文第4篇

网络课程的建设是为了让这门学科更适应时代的发展特点,因此应该满足适应性强、覆盖面广的要求。所以在建设化工原理及实验网络课程的时候,应该将《化工原理》与《化工原理实验》的内容都包含进去。

1.1《化工原理》课程应该包括的内容(1)在流体流动的章节需要包含流体的基本性质、流体静力学的相关方程式以及它们的应用、流体的能量衡算方程及方程的应用、流体流动阻力的计算以及流体流量的测量。(2)在流体输送机械章节需要包含离心泵的性能参数、运转原理、特性曲线、流量的调节步骤与安装方法,还需要顺便介绍其它液体与气体输送机械。(3)在机械分离与固体流态化章节需要包含颗粒与颗粒床的特性、过滤分离的原理与使用到的设备、重力沉降与离心沉降各自的沉降原理和区别以及沉降操作方法。(4)在传热章节应该包含传热概述、对流传热的定义、热传导、传热的计算方法、各种换热器的简介等。(5)在蒸发章节应该包含蒸发设备的介绍、蒸发操作方法与流程特点、单效蒸发的计算方法并简要介绍多效蒸发的相关内容。(6)在蒸馏章节应该包括精馏原理与过程、两组分理想溶液的气液平衡与连续精馏的计算,包括精馏塔理论版的计算、回流比的选择、塔高与塔径的计算方法、精馏的物料衡算以及精馏塔的操作线方程。(7)在气体吸收章节,网络课程的内容应该包括吸收的速率与平衡关系以及低组成气体的相关吸收计算,比如传质单元数法计算、物料衡算、吸收剂用量、填料层高度以及吸收系数的计算等。(8)在蒸馏和吸收塔设备章节,网络课程的内容应该包括填料塔与板式塔的结构与特点、流体力学性能以及操作特性。(9)在液-液萃取章节,网络课程的内容应该包括单级萃取的计算和萃取相平衡的关系等。(10)在固体物料的干燥章节,网络课程的内容应该包括干燥过程的热量衡算与物料衡算、物料所含水分的特性、湿空气的基本性质与湿度图、干燥曲线与干燥速率曲线的绘制等。

1.2《化工原理实验》应包括以下内容(1)理论教学:如何预估与分析实验误差、实验方法的确定、实验数据的处理过程、化工实验中温度、流量、压力等参数的测量方法。(2)课件仿真演示及实验录像:包括伯努利方程实验、流体阻力的测定、流量计的性能测定、离心泵性能测定、板框过滤实验、传热实验、精馏塔实验、填料吸收塔试验、干燥速率曲线的测定等的课件仿真演示,以及实验录像资源。(3)在线自测考试:化工原理实验在线自测考试系统可以让学生自主选择对应化工实验测试科目进行网上在线测验。

2化工原理及实验网络课程的建设

2.1与工程实际相结合,设计网络化的多媒体课件化工原理的主要内容是以实际化工生产过程中出现的各种典型单元操作为基础的,因此它的工程技术性比较强。在进行网络课程的设计时,我们应该尽量为学生拓宽知识面,通过对教学内容的丰富与优化将各种教学资料整理成一个紧密衔接的整体内容。具体过程为:首先对教学内容进行精选,并根据不同专业对化工原理侧重点的不同制定详细的教学计划和大纲,这样不仅可以满足不同专业对学生培养方向侧重点的不同,同时也可以满足人才培养的要求,扩大了化工原理及实验网络课程的使用范围。在设计教学内容时,让基本概念、基本理论与基本方法贯穿到每个单元中去。对于只需简单掌握的知识可以让学生自己自学,而重难点知识则应该仔细、透彻地讲。作为一门化工类及相近专业的专业基础课程,化工原理的学习离不开实验的环节。因此,化工原理及实验网络课程的建设自然也少不了需要将理论教学与实践结合起来,因此可以将理论教学中的概念引申到工程实际中来,让实践内容在理论中得到体现,从而加强它们之间的联系。这样学生的实践能力就能得到提高。对化工原理及实验多媒体课件的开发与使用可以推进网络课程的实现。

2.2在突出学生主体地位的基础上充分发挥网络教学模式的优势(1)对教学方法进行改进传统教学方法中,学生的位置比较被动,因此限制了学生主观能动性的发挥,教学效果一直不太理想。由此可见,要想提高教学质量,关键是改进教学方法。所以,只有做到发挥学生在学习过程中的主体作用,让学生拥有学习的主动性而不是一味的灌输知识,才能切实提高教学质量。网络课程可以将超文本结构、窗互技术等运用到化工原理及实验的课件中来,大大提高了人机交互的机会,让学生在学习的过程中可以双向交流。另外,导航系统的存在也方便学生随时查询所在的位置以及需要查询的章节。另外,动画与视频技术的运用可以有效增强学生对重难点知识的理解与记忆,提高学生的学习效率。而“交互式”“双向交流式”“启发式”等教学模式也让学生的学习过程更加多样,摆脱了枯燥、沉闷的学习气氛。网络课程对教学方法的另外一个改进之处就在于它可以随时随地为学生提供教学资源,学生在遇到困难时可以很方便地找到解决方法。对于基础弱、学习落后的学生来说,网络课程的建设给了他们追上学习进度的机会,让他们可以通过课余时间的努力来提高学习成绩。由于教学的双向性,因此将主体性、参与性与发展性集于一体的课堂才是真正成功的课堂。教师与学生在课堂上的互动是影响教学效果的关键因素,因此教师需要给学生创造良好的沟通氛围,让学生敢于表达出自己的不同见解,再辅以指导的同时也鼓励他们独立思考。学生与教师之间有了良好的沟通氛围以后,教师就可以获得更多的反馈信息,这对于提高教学效果来说是很有帮助的。(2)对教学手段进行优化在化工原理及实验的教学过程中会涉及到很多的化工机械设备以及实验仪器,单用板书的形式是很难介绍清楚的,教学效果会大打折扣。而通过网络课程,学生清楚、直观地看到化工设备的运转情况,当教师再进行讲解时就可以一点就通。当然,传统教学方法依然是不可替代的,在进行公式的推导时,板书反而是最好的方式了,因为学生可以跟着教师一步步的书写过程慢慢地理解推导过程,由浅入深地理解公式的原理以及推导方法。所以,教学手段的优化并不是一味的创新,将传统教学手段的优点与现代化的新教学手段相结合才能真正达到提高教学效果的目的。

2.3注意培养学生的实践能力,加强学生的实践环节化工原理课程的实践性非常强,因此对于学生来说,加强实践是非常重要的。在平时的教学活动中,教师应该为学生多创造实践机会。另外,教师还需要让学生认识到实践的重要性,并重视学校已经开设的实践性课程,比如化工原理实验以及一些化工流程模拟软件的操作。由于学生本来就缺乏实际的操作经验,因此在教师讲解实际工程问题的时候,学生很难通过教师的讲述真正地明白实际情况到底是怎样的。教师讲得费力,学生听得也吃力。而实践不仅可以解决教师讲解不到位、学生理解不到位的问题,更可以让学生提前了解以后要从事的工作是什么样的状况。可问题是让学生每次都去实地动手实践是不切实际的,而网络课程却可以为学生提供图片、视频以及化工流程模拟软件,让学生在这些手段的帮助下更好地理解化工设备的工作原理与状况以及化工行业的实际工作状况。比如,教师在讲解离心泵的结构与工作原理时,借助计算机技术以及多媒体让学生观看动画三维立体展示以及离心泵结构展示录像,学生就可以根据看到的动画三维立体展示更清楚地了解离心泵的工作状况,更可以通过结构展示录像直观地了解离心泵的内部构造。在网络课程的帮助下,学生会对离心泵的工作原理与内部结构有更加深刻的记忆。此外,对动画三维立体展示的理解还可以提高学生的观察能力、空间想象能力、逻辑思维能力以及分析与解决问题的能力,在加强学生实践能力的同时还提高了学生的综合素质,更符合时代对新型人才的需求。

3化工原理及实验网络课程的建设特点

3.1教学体系更完善网络课程的建设目的是为了提高学生的综合能力,让学生更适应这个社会。因此,化工原理及实验网络课程在建设上会通过对组合与更新的方式完善教学体系。学生可以通过使用网络资源进行自学甚至自测,“交互式”“双向交流式”“启发式”等多种模式的叠加可以有效达到提高学生各方面能力的目的。

3.2教学内容更丰富传统的教材由于受到纸张页数的限制,因此教材内容的选取只能尽量挑重点。而网络课程却可以将各个院校所编的教材内容都收录进来,不受容量的限制,因此,教材内容更加丰富,可以满足众多学生的需求。4.3更新速度快纸质教材最大的缺点就是阻碍了知识的更新速度并且会造成资源的浪费。网络课程可以随时进行知识的更新,因此学生可以第一时间了解化工行业的最新动态,同时还可以避免重新印刷教材造成的浪费。

3.4教学方式更多样网络技术的应用可以通过动画以及视频制作技术来丰富学习方式,让学生在学习化工原理及实验这门学科的时候除了理解枯燥的文字以外,还可以通过观看动画或视频的方式来学习,既增加了新鲜感,也调动了学生的积极性。

3.5教学环节齐全化工原理及实验网络课程有很多的板块,比如虚拟课堂学习、专题讲座、学习指导、讨论答疑、课外辅导、学生自测等,能在各个环节上帮助学生,也可以提高学生的自学能力。

4结语

21世纪所需要的人才不仅要基础知识牢固、专业知识宽广,还需要有创新实践能力,这是时代的发展与科学技术的进步所决定的。因此,国家的高等院校在为国家培养人才的时候应该注重对学生各方面能力的培养,提高他们的综合素质,这样才能更符合社会的需求。网络教学模式的出现为国家人才的培养创造了更有力的环境,可以有效提高学生的综合能力与适应能力,会对国家化工行业未来的发展产生很大的影响。化工原理及实验网络课程的建设需要与工程实际相结合来设计多媒体课件,在突出学生主体地位的基础上充分发挥网络教学模式的优势,提升教学质量并注意培养学生的实践能力,加强学生的实践环节。而化工原理及实验网络课程的建设有着很多的优点,比如让教学体系更加完善、教学内容更丰富、知识的更新速度快、教学方式更多样、教学环节更齐全等。

化工原理范文第5篇

[关键词]化工原理;认识实习;改革

我校化工原理2009年获得省级精品课程,化工原理包括理论教学、实验、认识实习和课程设计等教学环节。化工原理认识实习是化工原理课程教学的重要组成部分,是我校化学工程与工艺、过程装备与控制、食品科学与工程、轻化工程、制药工程、生物工程等专业学生进行的重要实践性教学环节。一般安排在完成了化工原理上册学习之后,实习时间1周。它既是对上册知识的一次总结和实践,又为学好下册知识打下感性认识的基础,起到了承上启下的作用。通过到化工厂或糖厂参观实习,请各生产装置的技术人员和任课教师介绍化工生产中具有共同规律的各种单元操作过程的基本原理,典型的设备结构、性能及操作原理,培养学生学习化工原理的兴趣,为后续化工原理及专业课的学习打下基础,并对将来从事的化工行业有个感性认识。

认识实习的目的是了解一般化工或相关行业生产过程和设备,理论联系实际,学习运用工程的观点和方法处理工程实际问题,提高观察问题、分析问题和解决问题的能力;增强合作观点、实践观点, 培养全面发展的人才。通过认识实习,学生们还可以了解到新工艺技术、见识到新型装置及设备,获得一些技术经济知识。另外,还可以了解到地方经济发展情况等。我校多年来一直坚持化工原理认识实习,并得到学生的好评。

我校在认识实习方面有自己的特点,例如学院很支持认识实习,提供充足的资金,老师亲自联系实习基地,亲自带队,给学生认识实习提供便利条件并且节省很多费用等。但是长期以来,如何提高认识实习的质量,一直是教师探讨的问题,在实际工作中,面临的问题有:(1)实习时间短,在有限的时间内学生要听课,还要参观各实习车间,很难摸清楚各车间的管道配置及生产工艺流程,势必制约了实习质量的提高。(2)扩招以后,学生人数增加, 教师资源和实习场所配置出现相对短缺。实习车间内噪音很大,部分学生听不清楚教师及技术人员现场的讲解,再加上很多学生进厂实习会影响工厂的生产,这些在一定程度上会导致实习效果的下降[1]。为了解决这个问题,我校化工原理认识实习一部分专业由化工原理教研室的老师带队去糖厂实习,一部分专业由专业教研室的老师带队去云天化实习,这样就解决了教师资源和实习场所配置出现相对短缺的问题。糖厂建厂较早,比较陈旧,但单元操作比较典型,也很全面,几乎涵盖了所有的单元操作。云天化可以了解到新工艺技术、见识到新型装置及设备,获得一些技术经济知识。但化工厂太大,对一个从未进过工厂的学生来说,比较难以摸清工艺流程。

为确保实习的教学质量,教研室制订了实纲,然后根据实纲拟定好实习计划,并编写好实习指导书。在实习动员时,把实纲和实习指导书发给学生,同时着重强调进厂的安全,每天集队进厂和出厂。每天晚上老师都检查学生的笔记,不合格的学生要求其补充并完整当天的内容。同时还必须做好以下几点:

一、利用多媒体教学手段,减少实习的盲目性

化工原理认识实习安排在学生学习了化工原理上册之后进行。这时,如果学生直接进入工厂,则实习必然会有一定的盲目性。我校化工原理课程已获得省级精品课程,教研室已制作一套认识实习多媒体课件,将实习工厂的生产工艺、所涉及的典型单元操作、典型设备的结构及原理作为主要内容,再配上一些现场图片,使学生在下现场之前,对实习的目的及基本要求、实习内容及重点有所了解,这样实习效果会好得多[2]。

二、建立相对稳定的实习基地

通过实习基地的建立,可以改善实习条件,同时指导教师对实习基地很熟悉,这样教师对生产工艺非常娴熟,也有利于教师较快地安排好学生的食宿。

三、提高教师的素质

教师素质的高低是实习质量的影响因素之一,指导教师除了要有高度的责任心,还要对实习工厂的生产工艺、所涉及的典型单元操作、典型设备的结构及原理有透彻的了解。

四、联合培养与双向培训

实习基地选派经验丰富、责任心强的技术人员进行生产流程讲解及安全教育。我院有20多位青年教师到实习基地实习过,加强了青年教师的工程实践观点的培养。而实习基地的一些技术人员是我校培养的工程硕士。

五、对学生实习的基本要求

要求学生了解实习工厂的产品及其生产原理、生产方法、工艺流程、安全措施以及生产过程中的组织、管理和经营的一般知识;重点了解实习工厂的主要化工单元过程及其设备结构和操作原理。

六、实习考核内容

实习在外,安全第一,所有学员的纪律情况应记录在案,记入实习成绩,严重违纪者给予警告或取消本次实习资格;教师要督促学生完成每日实习内容,并将平时学习情况记入成绩;实习中途调换岗位或结束时要进行现场考试,考核内容以实习计划所要求内容为主;上交实习报告时进行一次笔试;实习报告一般占实成绩的50%,一律存档。

七、实习报告的要求

实习报告主要包括:(1)实习场地概况:建厂历史,产品生产方法,工艺流程,主要设备结构原理,经销情况;(2)绘制工艺流程图,主要设备结构图;(3)全厂气、液、固三废的处理情况;(4)全厂供水、排水情况,电、气(汽)来源,节能措施及有关工艺参数;(5)本次认识实习的心得体会及建议。

参考文献:

[1]陈爽.化工原理认识实习改革的探讨[J].现代企业教育, 2007年第4期.

化工原理范文第6篇

关键词: 职业教育 《化工原理》实验课 教学方法

职业教育的宗旨是为就业服务,职业技术教育的目标是为就业市场输送合格的劳动力,职业教育训练的课程内容都应该围绕着人才市场的供求信息来制定。我校是以化工专业为示范专业的一所职业技术学校,学生毕业后的就业方向主要是我市工业园区的各类化工企业。现代化工企业需要的是具有技术性人才,职业学校是培养技能型人才的重要场所。作为职业学校,我们必须为企业培养出不但具有理论和一定的专业知识,而且具有一定的实际操作技能的学生。《化工原理》是化工类专业的主干课程之一,该课程是一门以典型的单元操作为主要内容,以传递过程和研究方法论为主线的工程技术基础课,在整个教学体系中起着由理及工的桥梁作用。

可以毫不夸张地说,化工技术工作者无论是从事化工过程的开发、设计还是生产,都必然而且经常会遇到各种单元操作问题,因此必须熟练掌握化工原理的基本概念、基本知识和基本方法。《化工原理》要求学生必须熟练了解各种单元操作及其设备的原理,而化工原理实验是学习、掌握和运用化工原理理论知识必不可少的重要教学环节。化工原理实验是一门实践性很强的技术基础课,与课堂教学相互衔接,构成一个有机整体。化工原理实验不同于基础课实验之处在于所面对实际问题的错综复杂性:物料千变万化,设备形式大小各异,等等。所以化工原理实验属于工程实验范畴,担负着由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用。由于化工原理实验教学的目的着重于培养学生的实践能力和解决实际问题能力,因此对化工类及相近专业学生的业务素质和工程能力的培养也起着至关重要的作用。

如何上好《化工原理》实验课,让学生能通过实验,将理论知识融汇贯通并与实践结合起来,锻炼他们的分析和解决问题能力,成为摆在化工专业课教师的难题。在此,我结合多年来《化工原理》实验课的教学经验,特将实验课的教学方法总结如下,希望能起到抛砖引玉的作用,得到同行的指正。

一、注重预习,把好实验第一关

预习是实验教学的关键环节。以往《化工原理》实验教学基本上是“被动式”,将学生“抱着走”,学生的主体地位没能得到充分发挥,动手能力不强。针对这种情况,在教学中我加强了预习环节的考核,包括现场和仿真预习,主要是考查学生围绕实验任务,掌握实验原理、实验流程、操作方法;明确实验中应测取哪些数据,预估实验数据变化规律(趋势)或范围等情况。预习不合格者,不准正式操作实验。

预习途径有多种,如通过阅读实验讲义,利用多媒体课件网上预习,现场观察设备流程,等等,学生可根据自己的情况自行选择。在布置预习的作业中,要求学生写出预习报告,如实验目的、原理、装置流程示意图、实验步骤与注意事项等,拟好实验原始数据表格。

二、规范实验操作,注重实验细节

在化工原理实验中,教师应注重培养科学的实验态度和严谨的实验作风。教师要提醒学生根据不同的实验,做到以下几点。

1.实验中应密切注意仪表示数的变动,随时调节,以保证过程的稳定。我们一定要在过程稳定后方可取样或读取数据,所以实验条件改变后,要等一段时间才能取样或读数,时间的长短视实验是“热模”还是“冷模”、仪表的滞后等情况而定。

2.凡是影响实验结果或与实验相关的数据均应测取,如大气压、室温、水温、设备有关尺寸、物料性质等,不应遗漏。注意:并非所有数据都能直接测取,如水的粘度、密度等可通过测定水温得到。

3.同一条件下,至少应该读取两套数据,如果重复性较好,方可改变条件,继续实验。

4.实验过程中不要只顾埋头操作和读数,忽略了对过程现象的观察。须知,实验现象往往与过程的内在机理、规律密切相关。如塔板上两相接触状态与效率的关系。

5.实验中若出现异常现象,或者数据有明显误差时,应在记录中如实注明。小组成员应与教师一起进行认真讨论,研究异常现象的原因,及时发现问题、解决问题,或者对现象作出合理的分析、解释。

6.用事先拟好的原始数据表格认真进行记录,不得随便拿一张纸记录。要保证数据清楚、准确,记录后应及时复核,避免读错、写错,注明所测物理量的名称、符号、单位。

7.实验记录需交教师检查、签字后方可书写实验报告。

8.实验结束后,按操作规程关闭仪器设备;检查水、电、气是否关闭,仪器设备的复原情况,将场地打扫干净方可离开。

三、书写实验报告,提高综合能力

实验报告是对实验过程的总结,是实践环节中不可缺少的一个重要组成部分,实验报告要表达简洁、准确,条理清楚。正确书写实验报告,可以培养使得学生的分析能力、语言表达能力、解决问题能力等综合能力得到锻炼。报告一般包括如下几项:1.实验目的;2.实验原理;3.实验装置流程(包括流程示意图和主要设备、仪表型号规格);4.实验步骤:根据实际记录,操作要领;5.实验数据及处理;6.实验现象分析及结果讨论;7.回答思考题、总结、收获。实验报告中以数据处理、现象分析和结果讨论两项最为重,实验数据表格要一目了然,表头上各物理量的符号、单位要标清楚;注意记录的是原始数据,将结果数据整理成曲线或拟合成经验公式时,要根据数据间的关系或预测的函数形式,来选择曲线是画在直角坐标上还是对数坐标上,使图形线性化。实验现象分析、数据评价、结果讨论等应有自己独到的见解和分析,切忌不动脑子,人云亦云。

在批改化工原理实验报告过程中,我发现大多数学生写实验报告流于形式,抄袭现象严重。为此,我在学生中进行了一些调查,绝大部分学生认为化工原理实验报告内容太多、太长,撰写实验报告耗时多、收效小,建议改革。因此,我对实验报告的写作进行了改革,要求学生的实验报告以小论文形式的写作,使学生的知识和能力进一步升华。学生要撰写一份符合规范的小论文形式的实验报告,首先要应用的是语言知识;要使报告严谨、完整,需要严密的逻辑思维能力和推理;在数据处理时,要运用函数、曲线图、数学模型等数学知识;在分析、讨论问题中,要用到有关化学、化工、自动化、制图、机械等相关知识;结论要求学生用几句话来概括,可以培养学生的逻辑思维能力和概括能力。

四、引入仿真试验,改革实验模式

化工原理实验课大都采用传统的分组实验的形式,由于受到场地和实验装置的限制,很难实现学生个人独立完成实验的目的。引入仿真实验教学则在很大程度上解决了这个问题。仿真实验是对真实实验的模拟,它是真实实验的一种有效的补充。虽然与真实的实验操作环境还存在一定的差距,但仿真实验引入到化工原理实验课中,对于提高整体教学效果的作用是非常明显的。在实验教学中,利用仿真实验,可以保证每个学生都能自己动手做实验,观察实验现象,验证公式、原理定理,提高学生实际动手能力。同时,对于难做的实验,学生可以重复进行实验,而不受时间、场地、安全等实际实验条件的限制。所以在化工原理实验教学中开展仿真实验已经成为化工原理实验教学改革的新方向。

随着社会的发展和科学技术的进步,社会对人才的需求正在发生着深刻的变化,作为一名职教专业课教师,我将继续努力探索适合专业课的教法,为社会培养出更多适应新形势的高素质劳动者和实用性人才。

参考文献:

[1]冯亚云编.化工基础实验.化学工业出版社.

[2]化工原理(第二版).化学工业出版社.

[3]化工原理(第三版).化学工业出版社.

化工原理范文第7篇

关键词:民办院校;化工原理实验;教学改革;人才培养

中图分类号:G648.7 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)03-0126-02

民办院校近几年实现了快速发展,它的出现为我国实现大众高等教育做出了贡献。民办高校作为后劲力量要想缩短与老资历公办院校的差距,要想提高其竞争力,在人才培养方面一定要有自己的鲜明特色,更应该以社会和市场的需求为导向,在注重基础理论的同时,以培养实践能力和创新精神的应用型人才为目标。化工原理是化工类相关专业的基础必修课程,是一门以单元操作为主要内容的工程技术课,课程重视实验课的教学,强调学生用实验方法和手段将书本知识实现应用。本文探讨以人才培养目标为方向标,对化工原理实验进行改革与实践探索。

一、采用先进的实验室管理方式,辅助教改的进行

实验室的管理必须要有严格的规章制度,它是协调各方面工作的依据,也是保证实验顺利进行的条件。如确定“仪器设备损坏、丢失赔偿制度”,“设备定期维护制度”等,学校专门配备仪器设备维修人员,以免请外面专家维修耽误教学时间等等。实验室印发实验室安全手册(其中注明仪器设备的保养和维护常识),发放到每个实验教师和学生手中,加强教师和学生对仪器的全面认识。

二、加强实验教学团队建设,完善实验教学

改变以往教师沟通较少的局面,调动实验课老师的积极性,加强团队建设,集体做预备实验,集体讨论,有条件的话可以集体校外进修或参观实习。鼓励实验技术人员上实验课,提高实验课质量。让理论课老师来上实验课,虽然理论上了解比较透彻,但有时因上理论课课时过多,投入实验课精力有限;再加上若一个人全部讲完整个学期的实验,面对众多仪器的操作与维护势必有点力不从心,而实验技术人员长期在实验室工作,对化工仪器设备了解较多,对实验教学存在的问题了解比较全面,所以不妨大量鼓励实验技术人员上实验课。这样无论从人员层次、结构梯队,还是研究领域上都得到了互补,创造了一个全新且又有潜力的实验教学团队。

三、结合实际情况,选择实验内容并拓展

为了提高学生的动手能力,为了今后从事研发或生产操作打下良好的基础,需要开设仿真实验、综合型实验和设计型实验。若按教育部文件的要求,以上“三型”实验应在学科基础上占到70%以上,这势必要求改革,从以往化工原理实验为课内实验,改为单独设课,且学时数也应该相应增加。实验内容方面,增设实验课题,同时将传统实验内容进行拓展,例如,以往离心泵实验只是进行离心泵特性曲线的测定等,拓展后要求学生进行离心泵工作点的确定与流量调节机理的研究,同时进行离心泵性能与转速关系的比例定律对离心泵效率的研究。通过这一系列操作,让学生了解了企业主要的生产流程,锻炼了他们的动手能力。结合学生的兴趣与要求,在课余时间开放实验室[1]。实验室可以购置一些演示仪,例如雷诺演示仪、伯努利演示仪等;可以购买一些化工原理教学模型,这样学生就可以较灵活的利用自己的课余时间选择学习;还可以将教师的科研课题分为子课题同实验相结合,提高学生的科研能力。实验教学为了突出理论教学与实际工程和社会应用相结合,鼓励学生暑期参与社会实践,联系对口企业让学生实地参观与实际上岗操作,让学生真正的长见识、增才干。

四、改进实验教师的教学理念,与时俱进

1.PBL教学法。PBL(Problem-Based Learning)教学法,打破教师传统的教学方法,强调以学生为主的“提出问题―查找资料―讨论研究―总结反思”探究式教学模型[2]。以往授课大部分时间都是教师在主讲,学生则盲目地听,机械地操作一遍,收不到很好的效果。改革后,授课教师于下课前提出下节课实验的相关问题,学生课后查阅相关文献,教师在下节课做实验前请学生回答,督促了学生自主学习;做实验时,对学生容易忽视的地方教师适当进行针对性的引导;等做完实验后,组织学生分组进行交流、讨论,然后教师带着同学们一起小结。

2.绿色化学理念。绿色化学核心是从源头上防止污染[3],所以在实验教学中,从实验内容、实验手段、实验方法等方面考虑对环境减少污染。我校推广使用微型化学实验仪器,节约药品减少对环境污染;降低药品的浓度并注意尾气的吸收,妥善处理实验的废弃物。例如做完吸收实验后,滴定分析用到的试剂带来的Ba+,以免重金属污染,实验操作完后立刻处理。

五、强化对学生的要求,提高实验成效

1.实验预习。化工原理实验具有工艺性和工程性,学生接触到这种工程装置的实验,如果不预习,往往不知如何下手,面对实验现象无从分析,所以教师一定要严格检查学生的预习报告,强调不预习就不上岗操作。并且要求学生在预习时拟定详细完整的实验方案,不能只停留于以往的简单抄写实验目的、实验原理、实验报告等,而是通过拟定实验方案,理顺实验思路,懂得实验顺序,以免做实验时盲目得不知所措。

2.实验分工和操作。改变以往3~4人一组的状况,采取循环式进行实验,即将学生分成A、B两个组交替循环做实验,每组两人成立实验小分队,二人操作相互配合,不再是以往众人旁观的场景。课后分工查阅文献,进行讨论式分析实验数据和现象,然后共同完成实验报告,此法避免了相互抄实验报告的现象,同时节约时间查文献。小组分工做实验既提高了学生实验操作技能,加强了学生的主动性与合作精神,又提高了仪器的利用率。

3.实验报告。实验报告不能仅限于对实验仪器的列举、实验步骤的记录、数据的采集、思考题的解答等,一定要严格要求学生详细记录实验步骤及实验现象,提醒学生写实验报告跟预习报告不一样,不是简单的抄书,而是做实验的一种回忆。另外还要举例详细描述数据的处理过程,并且引导学生以小论文的形式分析和处理实验数据。

4.合理公正地进行实验考评。我校化工原理实验成绩是平时实验操作占70%,期末成绩占30%,其中平时成绩由预习报告、实验操作、实验报告三部分决定,这种措施加大了对学生平时的考核力度,督促了学生平时主动的参与操作。另外期末成绩用实验设计报告和大作业代替以往的试卷考核,避免了学生机械记忆的缺点,加强了学生实践综合应用的能力。

通过对我校化工原理实验教学的改革与实践,促进了学生主动探索分析和解决实际问题的能力,提高了学生动手操作和团队合作能力,学生的就业竞争力明显加强,为他们今后更快更好适应社会奠定了好的基础。

参考文献:

[1]时连君,万殿茂,王芳.实验室开放与创新型人才培养的探索[J].实验室研究与探索,2009,28(5):168-170.

[2]王志军.用PBL教学方法培养学生创新实践能力[J].实验技术与管理,2009,26(6):23-24.

[3]周立亚,龚福忠,王凡.创建绿色化学实验室的探讨[J].实验技术与管理,2010,27(6):174-175.

化工原理范文第8篇

化工原理实验包括流体流动阻力测定、离心泵性能测定、传热、精馏、吸收与解吸、干燥、萃取等基本单元操作,分别由不同的仪器仪表和管道组合而成。在仿真软件中,把各种设备和管道用flash画出,再根据每一套装置流程图的要求,以真实、立体的效果来实现。

1.整体结构。实验仿真系统的开发过程分为三个阶段:实验前的准备、实验过程及数据记录和数据处理。前两个阶段在Flas制作软件上完成,第三阶段在VisualStudio2005软件开发工具上完成,并且使用Ac-cess数据库进行数据的存储与交换。

2.仿真系统的实现。在计算机模拟化工原理实验时,需要通过动态数学模型来模拟真实的实验操作,该模型主要包括实验指导、素材演示、仿真操作、数据处理、考题测试、帮助功能等内容。下面以离心泵性能测定为例详细说明仿真系统的制作过程。在实验准备阶段与实验开始阶段的Flas的制作过程中,考虑到实验步骤有先后,以及更好地做到人机交互,必须使用专门为Flash脚本开发的ActionScript语言。如点击水泵开启按钮必须在阀门开启以后才能启动,直至水灌满后,才可以点击关闭水泵按钮。为了使实验更具有真实性,需设置阀门的流量控制,分为10个级别,可以逐渐增大或减小。运用开发环境编写C#程序,可以通过拖动添加组件,并自动生成组件需要的代码。在制作化工原理实验模拟课件时,可通过VisualStudio属性窗口设置各种开发元素属性如外观、名称等,且属性窗口中显示的内容,随着选择开发元素的不同而动态改变。利用VisualStudi“o工具箱”,可以向应用程序添加标准控件。在设置好窗体和控件后,利用Vi-sualStudio的代码编辑器编写程序代码。在命令窗口中,可以直接输入并执行各种命令,调试应用程序,并通过在即时窗口的命令行中输入表达式或变量名,可以得到它们的值。编写程序过程中,难免会遇到一些错误,开发人员需要对应用程序进行调试,查找错误的根源,以期达到设计要求。离心泵性能测定实验涉及到流体流动、水泵运转、仪表变化、阀门打开或关闭等动作,在仿真系统中通过Flas来实现这些动作的动态效果,使整个实验过程表现得更加真实。用Flash中的按钮实现动画交互效果,控制整个实验的操作并对数据进行采集,同时将数据传入C#,由C#对数据库进行读写操作,然后作出离心泵特性曲线图。

3.实验数据产生及处理。化工原理实验过程中往往要测定温度、压强、浓度、流速等数据,同时必须对这些参数进行整理和分析,并运用相关的理论公式进行计算,才能达到实验预期目的。化工原理实验实测数据多,绘图耗时费力,计算公式复杂,有时甚至需要进行迭代计算,借助计算机辅助程序可圆满解决这些问题。在仿真软件中,通过C#语言设计数据处理程序。根据各化工单元操作理论建立数学模型,使仿真数据在实际操作的数据范围内随机产生,以保证每个学生在进行仿真实验时即使初始条件相同,也不会得到完全相同的实验结果,更接近真实操作状况。试验完成后,点击“记录数据”按钮,计算机会自动记录数据,并在后台进行数据传递,然后根据预先输入的计算公式进行数据处理。数据处理后被保存到Access数据库中,再通过调用,将数据输出在DataGridView进行显示,或据此数据绘制实验曲线。

二、操作过程及功能概述

化工原理范文第9篇

“化工原理”讲授的是生产过程实用技术,强调的是技术的工程应用。工程上的技术问题通常是在复杂的生产环境条件下发生的,解决方案亦要考虑复杂的环境因素。因而实际工程问题的解决方案通常是多方面因素综合作用的结果,遵循的是经济效益第一、技术和环境并重原则,通常是多方面因素综合考虑的折中方案。落实到复杂些的化工原理问题的解答通常是经过多次运算与讨论分析,最终给出一个技术上可行、经济上允许的方案。学生们经过多年的学习习惯了化学公式、数学公式的严格理论推导,习惯了简单单一条件下解决问题的思路。因而培养学生们的正确处理工程技术问题的思考方式是这门课程的重要任务之一。通过计算题讲解培养学生们的工程思想是一个有效途径。“化工原理”的计算题型可分为设计型计算和操作型计算两种。设计型计算是给定生产任务来选择合适的设备,而操作型计算是根据给定的原材料工艺条件和生产设备确定产品能否达到要求。这两类计算中,应用的原理是一样的,但是思考问题的角度不同,同时还要考虑多方面的影响因素,通常是综合条件的选择。计算有时不是一次完成,而是需要试算,迭代计算。这种类型的问题在工程计算中是常见的。因而引导学生逐渐培养工程思维显得尤为重要。本人在课堂教学中从技术经济角度引导学生建立工程思维方式。技术上可行,经济上合理是计算方案的实际要求。同时结合具体的例习题向同学们讲解这两类问题的区别与联系。二者的有机结合利于学生们思维方式的建立和解决实际问题能力的培养。

二、加强与学生的交流

“化工原理”课程的学习需要有高等数学、物理化学等相关课程知识的提前学习与积累,而部分学生基础薄弱,讲授时应照顾到这部分学生的情况,尽量降低相关课程的难度,使学生降低对新知识的畏惧感。同时可以开展多种方式加强与学生的交流与沟通,了解学生对课程讲授的看法和接受程度。如课下交换看法,通过网络媒体进行交流和沟通,如加入学生班级的QQ群,和同学们畅所欲言;还可以发放调查问卷,对具体的问题进行调查。这些方式都可以收到良好的效果。

三、利用多媒体与网络资源教学

多媒体、投影仪和电脑系统的使用在大学课堂上已经是普遍的现象。利用多媒体放映图片、视频、动画等资料进行辅助教学,可以形象逼真地展现化工设备的内部结构、设备操作过程和生产工艺流程,使得复杂的结构和过程直观形象化,抽象的概念得以简单化,可以给学生一种很强的实物感,易激发学生们的学习兴趣,调动其学习兴趣和主动性,同时使得课堂既生动具体又内容丰富,增大课堂信息量,促进教学内容的更新和发展。

四、习题教学是课堂教学的重要内容

与学生课外交流时,学生对“化工原理”课程比较一致的意见是知识概念抽象,学起来模糊,易懂难用,即使明了概念的含义,用于解决实际问题仍有困难。因而在授课过程中适当地讲一些相关的例习题非常重要,当有关章节讲解结束后应当适时地增加综合性例习题并详细讲解。首先仔细分析题目,将题目分门别类,了解题目是针对具体的哪一类工程问题,需要如何解决,慢慢引导学生能根据题意选择合适的公式解题。适度讲解例习题,这一教学实践方法有利于学生们对基本概念的理解,有利于对所学公式的掌握和灵活运用,培养解题思路,教学效果明显。

五、介绍科研工作和技术前沿的发展动态

课堂上书本知识的讲授容易给学生们一种印象,知识都是生硬死板的,或许还是落后的。向学生们介绍当前技术前沿和发展动态,可以使学生们及时地了解最新的知识和工程状况,加强感性认识,使知识具象化、时代化。

六、注重实验课培养学生解决工程问题的能力

理论知识的学习是为解决工程问题做知识准备。学生们学到的知识在校期间只能通过做实验得到验证。实验课与理论课及课程设计等教学环节是一个有机整体,让学生们在实验中掌握并验证所学知识是“化工原理”课程学习的必不可少的环节。化工原理实验具有鲜明的工程的特点,从实验中得到的结论,对化工设备及其单元操作具有重要的指导意义。实验中对每个学生严格要求,每个学生都要认真负责地动手做实验,亲自取得实验收据,并以严肃认真的态度写出实验报告。通过多个化工实验的练习,提高学生理论联系实际,解决工程问题的能力。

七、结语

总之,“化工原理”是工程技术类课程,实用性很强。在加强基础理论知识教学的同时,注重加强实验教学。开阔学生的视野,通过多种形式让学生更多了解化工新技术、新设备,使学生受到必要的工程意识、工程思维和工程方法的培养及工程实验的训练。结合现代化的教学理念和教学手段,实现与社会生产实践的接轨。

化工原理范文第10篇

关键词:化工原理;实践教学;改革措施;实践教学质量

工程类学科来源于实践又服务于实践。化工原理是化学工程类、生物工程类及各相关专业的专业技术基础课程,内容涉及基本理论、工艺计算、设备工艺设计和选型、经济核算以及节能等问题[1-2]。化工原理实践教学是化工原理课程教学的重要组成部分,肩负着使学生将学到的理论知识转化为实践技能的重要责任,是增强学生工程意识,培养学生实践能力和创新能力,提高综合素质的重要环节,在培养高级工程技术人才过程中发挥着不可替代的作用[3]。我院生物工程专业自2003年开始开展化工原理实践教学,经过多年的实践,取得了一定的成绩和经验。通过对现有成绩、经验的总结,不足之处的分析,以及改进措施的提出,以期与兄弟院校之间相互学习和交流,为进一步提高生物工程专业化工原理实践教学质量提供借鉴。

1实践教学取得的成绩

1.1建立相对稳定的实践教学基地

基于生物工程专业工科的教学要求和化工原理课程所担负的教学作用,我校化工原理的实践教学坚持遵循让学生一定能深入到大型化工企业中去锻炼的理念,这就要求学校与企业之间必须建立良好的合作关系。2003年实习之初,由于生物工程专业成立时间较短,缺少人力、物力积累,学院与化工类大型企业的联系较少,实习基地尚未建成。因此自2003年至2005年三年内,我们的化工原理实践教学基本上都处于“游击战”状态。这样必然导致教师、学生以及企业三方面互相了解较少,各方准备不足,实践教学效果不理想。从2003年至2005年,我们先后与兴平化肥厂、西安南风集团和渭南煤化工集团有限公司联系,开展实践教学。至2006年,在院领导和相关教师的不懈努力之下,经过多方对比、协商,把实践教学地点定在渭南煤化工集团有限公司(后简称渭化集团)。经过2006至2009三年连续合作,深入了解,校企双方达成“合作共建、互利双赢”的共识,于2009年6月举行了隆重的化工原理实践教学基地挂牌仪式,化工原理实践教学基地正式建立,教学基地的建立,一方面改善了实践教学条件,另一方面为促进“产、学、研”结合打下基础[4]。

1.2实践教学过程逐渐秩序化、正规化

经过几年的实践教学,基本上已经与渭化集团之间形成了较为固定的实习模式。每一学年,实践教学时间定在第三学期化工原理理论课程结束之后。参加人数约120人,分两批,每批60人。每批学生由三名带队教师负责。实践教学开始之前,由学院主管教学院长和带队教师与企业进行联系,商洽实践教学具体事宜,使企业明确实习目的和学生人数等情况,做好实践教学接待准备工作;进企业之前,统一给学生办理临时通行证;进企业后,先进行安全纪律教育和企业概况介绍;正式实习时,一般将学生分为三组,每组20人,跟随基地指导教师下到不同车间实习,实行倒班制,基地指导教师根据每个学生的现场表现进行打分,反馈给带队教师。最终实践教学考核成绩包括纪律(20%)、实践教学表现(30%)和总结报告(50%)。

1.3实践教学成效显著

经过几年的化工原理实践教学表明:(1)通过实践教学,使学生对化工生产过程的生产组织、管理措施和经营状况有了较全面的认识,通过观看现场真实设备和了解实际的生产工艺流程,对进一步巩固、加深和理解化工单元过程的原理起到很好的作用,同时增强了学生的工程观念,为化工原理课程设计和后续其他专业课的学习打下良好的基础[5];(2)实践教学过程中培养了学生实事求是的科学态度,使之逐步树立正确的工程思想、经济观点和严谨、认真的工作作风,提高了学生综合运用所学知识,独立解决实际工程问题的能力;(3)通过实践教学,使学生加强了理论联系实际的能力,学生在工业生产中感受到知识用于实践后所产生的巨大效益,主动将自己所学的理论知识与工业生产中所需的知识进行比较,找出差距,为今后的学习和工作提供了有益的参考和借鉴。

2实践教学中存在的不足

取得成绩的同时,我们在实践教学过程中也存在着一些不足:

2.1实践教学时间短,不能完全满足实践教学的要求

一方面由于化工生产自身具有的易燃易爆性和随着现代化工生产自动化、连续化和集成化,企业对外来人员数量的限制越来越严格;另一方面,高校扩招以来,学生人数逐年增加,学校实践教学经费紧张,导致目前我院生物工程专业学生实际的实践教学时间仅为2.5天/人,与生物工程专业本科教学培养计划所要求的7天/人实践教学的标准还有很大差距。由于实践教学实践的限制,目前的实践教学还停留在“走马观花”式的参观式实践教学,与实践教学的最终目标还有一定差距。

2.2实践教学内容和基地指导教师的不确定性

按照化工原理实践教学计划,结合企业实际情况,我们制定了实践教学指导书便于指导学生学习,但是由于大型化工企业的生产特点,生产车间随时都有可能出现一些意外情况,导致我们的实践教学内容很难保证按预期计划进行。此外,随着日趋激烈的市场竞争,目前的大型企业都处于不断精简状态,企业人员编制少,工作任务重。因此在整个实习过程中,车间技术员或车间主任很难抽出时间给学生详解生产的主要工艺流程及关键技术,只能临时抽调人员,基地指导教师人员不稳定,导致实践教学内容和效果的波动性。

2.3学生难以真正深入车间,了解相关设备构造和原理

近年来,我国的企业大多进行了改制,技术保密工作要求越来越高,好多企业已经出现了拒绝和学校合作的趋势。在这种发展背景下,厂方为了技术保密或担心侵犯知识产权等原因,不允许学生浏览有关的技术图纸,甚至不允许观摩设备内部结构(除非是巧遇设备检修或其他原因停机检查,否则学生根本无法了解主要设备、管件等的内部结构及物流情况[2])学生到现场后,只能学习熟悉流程、认知设备,对一些基本的安全生产控制方法,开停车和简单的事故处理是得不到锻炼的,学生真正深入车间时间很短,深入了解相关设备构造、原理的机会很少。学生对实习的总体感觉是“实习有用,但是较肤浅”。

3几点改进措施

为了使化工原理实践教学取得更好的效果,经过几年的不断探索,我们提出了以下几点改革措施。这些措施的提出将为进一步提高我院生物工程专业化工原理实践教学质量提供依据:

3.1调整教学计划、将原先安排在学期末进行的实践

教学调整到学生期末考试之后进行将实践教学环节调整到所有理论课程考试结束之后进行,便于学生全身心投入到教学实习实践中去,为提高实习效果提供了时间上和精力上的保证。

3.2系统编写和修订化工原理实践教学指导书,为教学效果提供保证

通过多年实践教学经验的积累,化工原理实践教学逐渐走向成熟和完善,为了进一步提高实习效果,必须在现有条件的基础上重新编写切合自身实习情况的实践教学指导书。内容主要涉及:(1)实践教学的目的、意义和预期效果。实践教学的目的意义和预期效果的提出,一方面使学生能够从思想上高度重视教学实习,端正实习态度;另一方面也使实践教学单位明确责任,依此做好接待实习的准备;(2)实践教学基地概况、生产技术、主要车间的仪器设备、工艺流程、产品种类及特性介绍;(3)实践教学的管理、评估、考核标准。①实践教学考勤占20%,主要考核学生在实习期间的出勤情况和遵守纪律情况;实习期间由学校带队教师考核;②实践教学的现场考核占30%,由实践教学基地指导教师根据学生参与情况和业务能力考核;③总结报告占50%,由所有实习指导教师根据实习报告质量统一考核。实践教学指导教材的编写,是实践教学进一步正规化的重要保障,这样教师有据可依,学生有章可循,企业任务明确,实践教学效果有明显改进。

3.3利用多媒体手段,结合实践教学指导书,减少实习的盲目性

实践教学是完全不同于其他理论课教学的,单纯靠书面上的介绍是很难让学生完全理解和接受,学生直接进入企业,必然带有很大的盲目性。因此我们可以充分利用现代化的计算机技术及网络资源,将实践教学基地的生产工艺、所涉及的典型单元操作、典型设备的原理、结构以及部分现场工作录像片制作成电子课件在实践教学前、实践教学中和实践教学后让学生观看。实践教学前,播放电子课件并与实践教学指导书结合起来进行实践教学动员,使学生在进入实践教学基地之前就对要实习的目的、重点做到心中有数,减少实践教学的盲目性。同时,通过形象、生动、色彩缤纷、图文并茂的电子课件的学习,能够提高学生实践教学的积极性,增强感性认识,给学生留下深刻印象,为进一步现场实习奠定基础。

4结束语

总之,化工原理教学实习的改革,是一个长期而艰难的的过程。随着社会的发展、国家和教育部培养创新人才战略思想的不断深入,给化工原理教学实习也提出了更高的要求,化工原理教学实习的改革势在必行。上述内容和观点是我们在总结六年教学实践经验的基础上进行的一些探索和思考,希望能为今后的化工原理教学实习工作起到一定的借鉴作用。

参考文献

[1]王军.化工原理教学中加强学生综合能力培养的实践[J].化工高等教育,2003,77(3):80-81.

[2]张颂红.化工原理课程教学中创新教育的探索与实践[J].化工高等教育,2003,77(3):83-84.

[3]娄向东,王晓冰,赵晓华,等.《化工原理》课程实践教学改革[J].新乡学院学报(自然科学版),2009,26(1):87-89.

[4]王记莲.高职院校《化工原理》实践教学改革浅析[J].化工时刊,2009,23(3):73-77.

[5]杨玲,朱孝钦,杨明,等.化工原理认识实习改革的探索与思考[J].化工高等教育,2004(1):71-72.

上一篇:动画电影范文 下一篇:园林绿化工程范文