時間：2023-09-22 15:32:01
序論：在您撰寫化學工程原理時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞：裂解原理；化學工程；概念；應(yīng)用
1.前言
近年來，裂解原理在化學工程中的應(yīng)用范圍正在逐漸擴大，究其原因離不開裂解原理本身的一些特點，這些特點決定了它在化學工程中的獨特作用，使其能夠在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)一席之地，并為我國國民生產(chǎn)總值的提高做出貢獻。對此，我們有必要針對裂解原理在化學工程過程中的應(yīng)用進行積極的研究和探討。
2.“裂解”的概念及內(nèi)涵
在化學工程的概念中，裂解指的是在熱能的作用下將某種高分子的化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌头肿拥幕衔?，該化學過程又叫做熱解或熱裂解[1]。這一工藝往往應(yīng)用于石油化工的生產(chǎn)過程，它的發(fā)生溫度較高，一般在七百至八百攝氏度之間，有些特殊的裂解反應(yīng)甚至需要提供一千攝氏度的高溫才能進行，也正是因為超出裂化的高溫使得裂解反應(yīng)可以不同于裂化反應(yīng)達到更好的效果，比如它可以通過斷裂長鏈烴的過程將石油或石油氣的分餾產(chǎn)物轉(zhuǎn)變?yōu)楸┗蛞蚁┑孺湡N較短的物質(zhì)?？梢哉f，高溫是裂解反應(yīng)的必要條件。
依照反應(yīng)條件，裂解反應(yīng)大致包括以下幾種類型：首先是含水裂解。顧名思義，含水裂解就是指反應(yīng)過程中有水存在的裂解過程，一般包括對石油進行蒸汽裂化或是從有機廢料中提取出輕質(zhì)的原油，這些過程都需要或不排斥水分子的存在；其次是無水裂解。不像有水裂解需要或容許水分子的存在，無水裂解恰恰是不需要水分子才能發(fā)生反應(yīng)的化學過程。無水裂解的歷史由來已久，古代的時候，古人將木材變成木炭的過程就屬于無水裂解的過程。目前看來，這種裂解方式還可以用于塑料及生物質(zhì)能中液體燃料的制取；第三種類型是真空裂解。真空裂解控制的是化學反應(yīng)中的空氣含量，某些物質(zhì)在沒有空氣的情況下才能進行裂解。
3.裂解原理的工業(yè)用途
裂解原理在目前的化學工程中的應(yīng)用相對來說是比較廣泛的，起初的化學工程中，裂解反應(yīng)的原料主要包括柴油、煤油及石腦油等，不過隨著化學工業(yè)的發(fā)展和化學理念的變更，重油逐漸成為人們更為倚重的裂解反應(yīng)原料。裂解的過程往往還會伴隨著環(huán)化、縮合以及脫氫等不同類型的化學反應(yīng)。
一般來說，我們可以將整個反應(yīng)過程分成兩個不同的階段。在第一階段的時候，裂解原料發(fā)生了初步的化學變化，會形成我們需要的目的產(chǎn)物，比如丙烯及乙烯等，這是一次反應(yīng)過程。第二階段的時候，是一次反應(yīng)的產(chǎn)物作為反應(yīng)物發(fā)生的二次變化，所以也叫做二次反應(yīng)，亦即丙烯及乙烯轉(zhuǎn)變成了二烯烴、環(huán)烷烴、芳烴及炔烴等的過程，甚至還有反應(yīng)更為徹底的，直接變成了焦炭和氫氣。經(jīng)過了一次反應(yīng)和二次反應(yīng)以后，人們獲得的裂解產(chǎn)物就比較復(fù)雜了，可以說是不同物質(zhì)組成的混合物。一般來說，裂解反應(yīng)受到溫度、原料及反應(yīng)時間的影響比較大，這三項因素的變化會導(dǎo)致不同的反應(yīng)產(chǎn)物出現(xiàn)。一般來說，化工生產(chǎn)中比較常見的反應(yīng)容器是蓄熱爐或管式爐，在這兩種反應(yīng)容器中，石油烴會變成芳香烴、炔烴及烯烴等小分子物質(zhì)，比如丙烯、乙烯、乙炔、丁二烯、甲苯及苯等。
目前的化學工程中，裂解原理一般用在化工產(chǎn)品的合成上，比如將二氯乙烯進行裂解以后，人們可以得到PVC，即聚氯乙烯。而聚氯乙烯是人們?nèi)粘Ｉ钣闷分斜容^常用的一種原材料，比如門窗、管材、板材、鞋底、玩具、文具、電線外皮及包裝盒等物品，都是由聚氯乙烯制成[2]，雖然除了化學工程領(lǐng)域的工作者及相關(guān)的研究者以外多數(shù)人并不了這些日常生活用品的合成過程。另外，在化學工程中，難免要出現(xiàn)一些化工廢料，對這些化工廢料的處理同樣離不開裂解反應(yīng)，因為它可以通過不同類型的裂解過程將這些化工廢料轉(zhuǎn)變成一些低害物質(zhì)以避免對自然環(huán)境的污染，甚至有些化工廢料還能夠在裂解反應(yīng)的作用下變成能夠被人們二次利用的新的化工原料，這樣就實現(xiàn)了資源的可持續(xù)利用，是低碳環(huán)保理念所提倡的一種化工生產(chǎn)方式。比如“合成氣”，經(jīng)過裂解反應(yīng)將部分化工廢料轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣蓺夂螅铣蓺庥挚梢猿蔀榘奔凹状嫉闹圃煸?，而氨又是尿素及各類?fù)合肥、硝酸等的重要合成材料。
4.結(jié)語
裂解反應(yīng)是目前化學工程中應(yīng)用比較廣泛的一類化學反應(yīng)類型，它與人們的日常生活息息相關(guān)，為推動我國國民經(jīng)濟的發(fā)展及方便人們的日常生活做出著巨大的貢獻。作為化學反應(yīng)的類型之一，裂解反應(yīng)不可避免地受到一定反應(yīng)條件的制約并且也會有部分能耗的浪費，在未來的發(fā)展過程中，更新裂解反應(yīng)的技術(shù)工藝，創(chuàng)造低碳、節(jié)能、環(huán)保的裂解方式必然會成為化學工程發(fā)展的方向和目標。■
參考文獻
近年來，以分析裂解為主的反向工程技術(shù)發(fā)展極為迅速，其優(yōu)越性在于:①可以了解橡膠制品的組成、結(jié)構(gòu)以及各個體系的作用機理，從而優(yōu)化配方提高制品的性能，指導(dǎo)新制品的研制開發(fā)；②可以分析廢舊橡膠制品的成分、結(jié)構(gòu)，從而了解老化降解機理，為廢舊橡膠制品的再利用提供依據(jù)。
一、分析裂解原理
是指將樣品放在嚴格控制的環(huán)境中加熱，使之迅速裂解成易揮發(fā)的分子碎片，并用其他聯(lián)用裝置分離和鑒定這些裂解碎片，從而推斷樣品的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。聯(lián)用裝置最普遍的是色譜儀和質(zhì)譜儀，故分析裂解是裂解質(zhì)譜和裂解色譜的總稱。
1.裂解質(zhì)譜
裂解質(zhì)譜即將熱裂解產(chǎn)生的碎片送入質(zhì)譜分析儀中，由譜圖分析裂解產(chǎn)物。裂解質(zhì)譜具有所需樣品量小、可從碎裂方式分析分子結(jié)構(gòu)、可鑒定混合物等優(yōu)點。故裂解質(zhì)譜是最早也是最廣泛應(yīng)用于合成和天然高分子結(jié)構(gòu)分析的質(zhì)譜技術(shù)，典型應(yīng)用包括:均聚物結(jié)構(gòu)的確認；異構(gòu)體高分子的區(qū)別；共聚物的組成和序列分布分析；高分子混合物的分析；高分子中揮發(fā)性添加劑的鑒定及添加劑對高分子性能影響的研究和高分子的熱分解機理研究等。裂解質(zhì)譜技術(shù)包括直接裂解質(zhì)譜、閃蒸裂解質(zhì)譜和裂解色譜質(zhì)譜。
2.裂解色譜是將試樣放在嚴格控制的條件下，經(jīng)過熱裂解形成小分子碎片，而后用直接或間接方法送進氣相色譜儀中進行分離測定
不同的高分子材料有不同的特征譜圖，因此未知樣品譜圖與標準特征譜圖對照分析，即可對未知樣品進行定性、定量分析。本方法可以發(fā)揮氣相色譜法的快速、靈敏度高、分離效能高的優(yōu)點，且樣品用量少，對含有復(fù)雜填充劑的硫化膠，通常可不必經(jīng)過復(fù)雜的分離手續(xù)，即可直接進樣裂解分析。主要用于聚合物的鑒定、組成分析、結(jié)構(gòu)表征以及降解研究等方面。高分辨裂解氣相色譜和裂解同時衍生化技術(shù)是近年分析裂解技術(shù)的重要進展，其大大推動了裂解色譜在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用。裂解質(zhì)譜與裂解色譜相比在定性分析制品方面占有絕對優(yōu)勢，但定量分析較為困難，而裂解色譜則可定量分析。綜合裂解質(zhì)譜和裂解色譜各自的優(yōu)點，兩種技術(shù)的聯(lián)用可對橡膠制品進行廣泛的推廣。
二、分析裂解技術(shù)的應(yīng)用
橡膠制品由于相對分子質(zhì)量大，難溶、難熔且難以揮發(fā)，用通常的分析技術(shù)難以分析他們的組成。分析裂解技術(shù)可以結(jié)合化學方法并與其他儀器分析法如紅外、核磁等聯(lián)用，對橡膠制品進行深入、系統(tǒng)的分析，是提供制品分子結(jié)構(gòu)、組成信息唯一而有效的方法。
1.廢舊橡膠分析橡膠工業(yè)發(fā)展的同時廢舊橡膠的產(chǎn)量也與日俱增，這不僅造成了環(huán)境污染，還浪費了大量資源，回收利用廢舊橡膠制品已成為一個重大的社會問題。
回收利用廢舊橡膠制品首先要對其組成結(jié)構(gòu)給以分析。景治中等人曾用熱裂解色譜 2 質(zhì)譜技術(shù)對硅橡膠邊角廢料及次品進行分析，確定了兩種酸堿化合物的組成，高溫橡膠的酸催化裂解產(chǎn)物主要是環(huán)狀化合物，室溫橡膠的酸催化裂解產(chǎn)物中有環(huán)狀和鏈狀兩類化合物，從而為硅橡膠廢料利用提供了理論依據(jù)。邱清華等運用裂解質(zhì)譜及其他輔助技術(shù)對膠粉進行了研究，結(jié)果表明，膠粉含膠率為49.161% ，填料質(zhì)量分數(shù)為 50.139% ，其中炭黑質(zhì)量分數(shù)為29.128%，為膠粉的利用提供了理論依據(jù)。孫玉珍采用色質(zhì)連用儀對氟橡膠二段硫化揮發(fā)物進行了研究，確定揮發(fā)物及組分來源，對環(huán)境保護有很重要的意義。對廢舊橡膠制品的組成結(jié)構(gòu)分析，可以了解其廢舊原因，探討其廢舊機理，以便在制品的配方設(shè)計或工藝設(shè)計中加以改善，從而提高制品的使用壽命。cardina 利用分析裂解色譜技術(shù)研究了輪胎胎面膠廢舊后成粒子狀的原因是空氣粉塵對其破壞作用，但空氣粉塵對不同膠種的破壞作用不同，由此，我們可以優(yōu)化耐用胎面膠配方。
2.熱解機理的研究
研究高分子的熱分解過程和熱分解機理，必須詳細了解熱分解產(chǎn)物的組成和分布，尤其是各種大分子量的低聚體分解產(chǎn)物，往往能反映高分子的初級分解過程。研究表明，熱分解不是隨機的，而是有選擇性的特征反應(yīng)。大多數(shù)情況下，只有一種簡單反應(yīng)導(dǎo)致了橡膠的熱解過程。典型的熱分解反應(yīng)有:①解聚反應(yīng)，最終得到單體；②支鏈取代即簡單分子的消除，還伴有分子鏈的改造；③環(huán)化至較低分子量化合物；④氫轉(zhuǎn)換，伴隨含不飽和基團的開鏈碎片的生成。烴類橡膠的熱解多數(shù)是自由基降解反應(yīng)，裂解產(chǎn)物的形成遵循自由基降解反應(yīng)的規(guī)律，因此可利用此規(guī)律幫助分析裂解產(chǎn)物的譜圖，也可以用分析獲得的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行自由基反應(yīng)機理的研究。其他儀器剖析技術(shù)由于設(shè)備裝置原因或制樣較為困難，不便于對裂解機理進行研究。而分析裂解技術(shù)采用特殊的裝置，不需對樣品進行處理，在分析橡膠及其制品時，通過熱裂解
轉(zhuǎn)貼于
形成的小分子碎片通常是單體、二聚體及鏈斷裂的分解產(chǎn)物，可用于橡膠的初級熱解機理的研究。在絕大多數(shù)情況下，使用該技術(shù)均能給出明確無誤的橡膠初級熱解產(chǎn)物信息，從而得到聚合物初級熱反應(yīng)機理。
利用裂解色譜分別討論了聚環(huán)戊二烯和聚丁二烯橡膠的裂解產(chǎn)物及機理。國內(nèi)有關(guān)學者已研究過多種橡膠，包括 cr、nr 及 br等，獲得了各種橡膠的特征信息，并從理論方面討論了各種橡膠的裂解機理。黃瑋等使用裂解色譜 2 質(zhì)譜連用儀對甲基乙烯基硅橡膠泡沫進行了研究，結(jié)果表明，輻射導(dǎo)致的裂解機制與熱裂解機制有相同之處，并對其裂解機理進行了討論。
3.橡膠結(jié)構(gòu)的表征采用分析裂解技術(shù)分析橡膠，可對橡膠進行表征
楊丹等采用高分辨裂解氣相色譜 2 質(zhì)譜對由溶液法和膠乳法生產(chǎn)工藝制備的氯化天然橡膠的結(jié)構(gòu)進行了分析，結(jié)果表明，兩種方法制備的氯化天然橡膠具有相同的主體結(jié)構(gòu)，但膠乳法制備的氯化天然橡膠中含有少量的羧基和羰基結(jié)構(gòu)。氯化天然橡膠分子鏈上的環(huán)結(jié)構(gòu)應(yīng)為六元環(huán)，其裂解特征產(chǎn)物是環(huán)己烷同系物。王朝陽等運用裂解色譜及其他測試技術(shù)對環(huán)化氯丁橡膠進行了表征，結(jié)果表明，二甲苯溶劑參與了環(huán)化反應(yīng)，且隨環(huán)化度增加，參與反應(yīng)的溶劑二甲苯的數(shù)目也逐漸增加，并確定了環(huán)化結(jié)構(gòu)的形成。
關(guān)鍵詞：化工原理；工程意識；實踐教學
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）19-0198-02
化學工程專業(yè)應(yīng)當培養(yǎng)學生綜合地運用科學原理、方法和技術(shù)對已有技術(shù)進行消化吸收并具備一定的研究開發(fā)能力，解決化工生產(chǎn)過程中的復(fù)雜工程問題，同時能夠在工程項目中完成工藝、設(shè)備和控制等方面的合理設(shè)計。中國的高等工程教育模式下的畢業(yè)生在進入企業(yè)后沒有嚴格的工程師崗位培訓(xùn)系統(tǒng)，也很少有工程項目的集中實踐經(jīng)驗。中國工程教育的培養(yǎng)和當前社會市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)型期對工程技術(shù)人才的需求已經(jīng)不匹配。大批經(jīng)由高等院校工程教育培養(yǎng)出來的工程技術(shù)人才往往較難適應(yīng)生產(chǎn)企業(yè)、設(shè)計院等單位對人才的要求。
化工原理課程是一門以化工單元操作為主要內(nèi)容，以“三傳”研究方法論為主線的工程技術(shù)基礎(chǔ)課，它不同于化學和物理化學等基礎(chǔ)學科，因為基礎(chǔ)課程以簡單的、理想的模型做為研究對象，采用的是嚴密的數(shù)學分析法；而化學工程學科都要面向?qū)嶋H的繁雜的工程問題，加上生產(chǎn)過程中影響因素繁多、物系的巨大差異、操作條件各不相同，大多數(shù)問題需要依靠理論指導(dǎo)下的工程化手段來解決。因此在本科教學中應(yīng)該盡早讓學生建立技術(shù)經(jīng)濟思維能力，培養(yǎng)工程思維模式，樹立工程觀念、工程意識，進而讓學生能用工程觀念分析、解決工程實際問題。本文從研究方法的角度，并結(jié)合化工原理的理論教學、實驗教學和課程設(shè)計等環(huán)節(jié)來探討對化學工程師的培養(yǎng)問題。
一、理論教學實現(xiàn)工程意識培養(yǎng)和思維轉(zhuǎn)變
在當前的化工教育中，前兩年的學習課程基本沒有重點培養(yǎng)工程的觀念，學生基本上學習的就是工程基礎(chǔ)、物理、高等數(shù)學、基礎(chǔ)化學等理論性較強的課程。所以，學生對設(shè)計、工程沒有明確的認識，不能把理論與實際相結(jié)合?；ぴ硎且婚T銜接基礎(chǔ)化學課程、后續(xù)的化學反應(yīng)工程、傳遞過程等專業(yè)課的一門主干課程。基礎(chǔ)化學課程的知識不僅是分析化工過程問題的重要工具，還是化工過程的基礎(chǔ)。如流體輸送、換熱、蒸發(fā)、精餾、萃取、吸收等單元過程教學中所涉及到的化學原理知識，都是學生在前期物理、化學學習過程中的重點內(nèi)容。另外，目前出版的化工原理教材內(nèi)容大都按設(shè)計計算―操作分析―單元設(shè)備設(shè)計的章節(jié)結(jié)構(gòu)來編寫，課堂教學中應(yīng)對單元設(shè)備的作用、功能進行對比分析，使學生明白其相同點與差異，增強學生對單元設(shè)備的正確選型、設(shè)計的綜合能力。雖然各種單元操作基本方程的推導(dǎo)很重要，但是還應(yīng)該把應(yīng)用作為重點，培養(yǎng)學生的工程觀念，讓學生能夠理論與實際問題相結(jié)合。案例教學在過程分析中的出發(fā)點是單元操作的物理化學原理或者物理，終點是工程目的。在分析時，暫時擺脫繁多公式的約束，通過推理、邏輯思維，發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、討論和解決問題。以數(shù)學作為基本工具，對過程進行數(shù)學模型識別，建立模型，進行實際的案例分析。
因此，在化工原理課程的理論、實踐教學過程中就應(yīng)該在理論的基礎(chǔ)上盡可能提高學生的工程意識。具體來說，首先讓學生明白化工原理與前面所學的物理、化學是性質(zhì)完全不同的課程。強調(diào)此課程如何把研究成果開發(fā)放大為中試，再開發(fā)為生產(chǎn)規(guī)模，是連接基礎(chǔ)研究與工業(yè)生產(chǎn)的架橋。通過加強案例教學，使學生盡早樹立工程觀念[1]。雖然各單元操作的數(shù)學模型的推導(dǎo)重要，但更應(yīng)該側(cè)重實際工程應(yīng)用，讓學生能夠?qū)⒗碚撆c實際工程相結(jié)合，培養(yǎng)學生的工程觀念。
二、化工原理實驗教學中強化理論知識消化吸收與工程應(yīng)用概念
實驗環(huán)節(jié)是研究問題和學習的重要環(huán)節(jié)，既是培養(yǎng)學生理論與實際相結(jié)合的重要方法，也能訓(xùn)練學生的動手能力和實驗技能?；ぴ韺嶒炇峭碚撜n程教學一起開展的實踐性教學環(huán)節(jié)，實驗涉及到工程實際，實驗設(shè)備和工藝流程相對復(fù)雜，部分實驗裝置甚至接近于中試。為激發(fā)學生的學習興趣和增強工程實踐能力，加強實驗教學是化工原理教學改革的一個重要切入點。如在實驗教學中，教師可以把科研中的單元過程，如分離工程案例分析引入到實驗教學課堂，既可以豐富實驗教學的內(nèi)容，又能夠提高學生對化工實踐和解決實際問題的認識[5]。在化工原理實驗中，學生能夠接觸到與實際生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)性質(zhì)相同的工程實驗裝置，能夠提升學生的工程意識。對于每個實驗，如果能夠要求學生獨立分析單元設(shè)備的結(jié)構(gòu)、設(shè)備的布置、實驗裝置流程，再結(jié)合教師的詳細講解，這樣就可以使學生在實驗過程中初步形成工程化概念。
完善實驗教學方法，提高實驗技能，訓(xùn)練工程思維，是實驗教學成功的關(guān)鍵所在。增強實驗教學的每個環(huán)節(jié)監(jiān)控，包括流程預(yù)習、實驗裝置、課堂理論講解、實驗操作技能培養(yǎng)、實驗數(shù)據(jù)分析和綜合成績考評等。實驗過程中及時發(fā)現(xiàn)實際工程問題、找出解決方案，也算是建立工程觀念的一條有效途徑。通過觀察實驗現(xiàn)象，來引發(fā)學生自己思考問題?；ぴ韺嶒灲蘔的內(nèi)容緊緊圍繞實驗研究方法設(shè)計，學生可以在實踐中鞏固理論課所學的方法論。
三、化工原理課程設(shè)計突出理論教學與工程設(shè)計的對接
化工原理課程設(shè)計是一個綜合性的實踐教學環(huán)節(jié)，可提升學生的綜合應(yīng)用能力，通過學生獨立完成規(guī)定單元操作設(shè)計的訓(xùn)練，掌握相關(guān)工藝、機械設(shè)計的能力；課程設(shè)計環(huán)節(jié)以實際應(yīng)用為目標，通過實踐可提高工程意識和實際應(yīng)用能力。而且通過該環(huán)節(jié)，可使學生綜合運用相關(guān)課程理論知識，增強查閱文獻數(shù)據(jù)的能力，并增強通過工程語言如圖表、文字表達設(shè)計結(jié)果的能力，進而可以提升學生的工程制圖的能力。這樣，學生通過一次課程設(shè)計，可以掌握機械設(shè)計的訓(xùn)練、單元設(shè)備相關(guān)工藝，使工程的概念得以提升。
應(yīng)當指出的是，課程設(shè)計的目的不單純是為設(shè)計而設(shè)計，而是培養(yǎng)學生解決問題和分析問題的綜合能力。在進行課程設(shè)計之前，學生基本沒有參加過工程實踐，所以指導(dǎo)教師有必要提醒學生，工程上的問題往往受到諸多因素影響，不像他們以前所學的自然科學范疇的數(shù)學、化學和物理等課程的答案是唯一的，工程問題的答案往往不止一個。所以需要將每種可行方案進行可靠性、先進性和經(jīng)濟性等方面的比較和選擇，最終選擇一個可靠的實施方案。經(jīng)過這樣的指導(dǎo)和親自參加工程設(shè)計實踐，學生的靈活性和工程應(yīng)變能力都能夠得到初步鍛煉，進而為他們今后走上工程師崗位打下初步基礎(chǔ)。課程設(shè)計主要是針對實際工程中的問題，讓學生得到實際鍛煉的機會，課程設(shè)計內(nèi)容注重理論聯(lián)系實際工程。請工程經(jīng)驗豐富的工程師現(xiàn)身講解學生需要面對的專業(yè)熱點問題或典型工程問題。讓學生走進企業(yè)、工廠實踐，了解和感受工業(yè)生產(chǎn)過程的實際狀況。另外要培養(yǎng)學生的工程實踐能力，強調(diào)工程軟件（PRO II，Aspen，Auto CAD等）的上機操作與實際應(yīng)用，加強學生的工程培訓(xùn)實踐教學，讓工科學生掌握這一進步的設(shè)計手段。
四、結(jié)語
要加強學生工程意識的培養(yǎng)，我們在搞好理論教學、實驗教學和工程設(shè)計的同時，更多地要讓學生走出課堂，深入生產(chǎn)和科研實際。使學生能夠?qū)⑺鶎W的知識應(yīng)用于研究和解決生產(chǎn)問題的工程實踐中，讓學生體會到解決實際工程問題的喜悅與自豪。要逐步培養(yǎng)學生重踐、重應(yīng)用的熱情，培養(yǎng)學生積累資料的習慣和興趣，培養(yǎng)學生尋找課題、在生產(chǎn)實際中發(fā)現(xiàn)問題、掌握解決問題的步驟和方法，在教學過程中培養(yǎng)學生工程化的思維，培養(yǎng)他們熱愛化學工程專業(yè)，使學生熱愛所學專業(yè)。
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Paying Attention to the Cultivation of Basic Qualities of Chemical Engineers in the Teaching Process of Chemical Engineering Principle
YUAN Jun，ZHANG Jian-shu
（School of Chemistry and Chemical Engineering，Shihezi University，Shihezi，Xinjiang 832003，China）
[關(guān)鍵詞]化工熱力學；能源化學工程；教學實踐；教學體會
化工熱力學是化工類學生的專業(yè)必修課程之一，主要講述熱力學定律在化學工程領(lǐng)域的應(yīng)用，包括化工過程中各種形式的能量之間相互轉(zhuǎn)換規(guī)律及過程趨衡的極限條件等。它是培養(yǎng)學生分析和解決實際化工問題思維方法的重要專業(yè)理論基礎(chǔ)課[1-3]。然而該課程的課程內(nèi)容抽象、計算繁瑣，學生感到非常難學又缺乏實際應(yīng)用，在課程學習過程中學生產(chǎn)生恐懼和厭學心理，達不到良好的教學效果，因此，我們對該課程的教學內(nèi)容和教學方法進行一些改革和嘗試，希望激發(fā)學生學習的興趣，進而更好地掌握這門課程，為后續(xù)專業(yè)課程的學習夯實基礎(chǔ)。武漢大學2013年新開設(shè)的能源化學工程專業(yè)是由1958年原武漢水利電力學院開辦的“電廠化學”專業(yè)發(fā)展而來，主要面向電力行業(yè)及高效潔凈能源領(lǐng)域(包括超臨界火電、核電、生物質(zhì)能、氫能、新型化學電源等)，培養(yǎng)掌握化學與化工基礎(chǔ)理論及能源化學專業(yè)知識和技能的未來行業(yè)發(fā)展的領(lǐng)軍人物。目前，本專業(yè)主要有水處理、材料腐蝕與防護、化學監(jiān)督與控制、能源化學四個主要研究方向。為了適應(yīng)學校對新專業(yè)發(fā)展和一流學科建設(shè)的要求，2015年在本專業(yè)大三學生中新增設(shè)了《化工熱力學》這門化工類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。如何調(diào)動學生的課堂積極性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，夯實學生的專業(yè)基礎(chǔ)，使他們在54學時的學習過程中理解并掌握本門課程的基本概念，并且將抽象的理論與實際的能源化學過程聯(lián)系起來是本課程的核心教學任務(wù)。本文結(jié)合我校能源化學工程專業(yè)的培養(yǎng)目標，淺談《化工熱力學》的教學體會，著重對教學方式進行了探索和實踐，為培養(yǎng)能源化學工程領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物奠定基礎(chǔ)。
1明確教學內(nèi)容與課程主線
結(jié)合我?！痘崃W》課程以工程應(yīng)用為中心、專業(yè)研究方向覆蓋面廣等特點，我們選用了朱自強等編著、化學工業(yè)出版社出版的《化工熱力學》作為教材[4]，同時，也鼓勵學生使用部分參考教材(《化工熱力學》，馮新等編，2008；《化工熱力學(第二版)》，陳鐘秀等編，2000；《化工熱力學導(dǎo)論(原著第七版)》，J.M.史密斯等編，劉洪來等譯，2007)[5-7]?；崃W發(fā)展時間較長，已形成較完整的知識體系，如何在54學時內(nèi)有效地把關(guān)鍵知識點教授給學生是本課程教學實踐的關(guān)鍵。由于本專業(yè)學生在大二《物理化學》課程中已經(jīng)系統(tǒng)學習了理想氣體相關(guān)的狀態(tài)方程及其應(yīng)用，因此在本課程教學中不再贅述，而是重點介紹工程實際應(yīng)用較多的二參數(shù)狀態(tài)方程、化工熱力學分析、溶液熱力學、流體相平衡和化學反應(yīng)平衡等。在教學實踐中，首先，詳細分析《化工熱力學》教材結(jié)構(gòu)，圍繞主線內(nèi)容合理編排知識點；其次，建立好各知識點之間的邏輯關(guān)系，讓學生在大腦中建立化工熱力學框架圖；最后，根據(jù)能源化學工程專業(yè)的需要，適當刪減補充了教材內(nèi)容，結(jié)合學科動態(tài)，增強化工熱力學的應(yīng)用能力，如燃料電池開路電壓的計算、水/二氧化碳共電解制合成氣過程中氣體組成的計算等。
2改變單一課堂教學模式，培養(yǎng)學生自主學習能力
化工熱力學課程設(shè)計的公式多而繁雜，學生在開始學習階段容易產(chǎn)生恐懼厭學心理，傳統(tǒng)的單一課堂教學模式具有“教師主導(dǎo)學生學習”的特點，與本課程“教師引導(dǎo)學生學習”的教學目的存在較大偏差。因此，應(yīng)改變傳統(tǒng)單一課堂講授模式，充分采用“啟發(fā)式”和“參與式”相結(jié)合的教學方法。首先，教師在課前預(yù)習階段設(shè)疑(提出問題)，促使學生思考，復(fù)習舊知識，預(yù)習新知識；其次，教師在教學實踐過程中采用多媒體和板書相結(jié)合的教學方式解疑(解決問題)，并通過對例題和習題的講解加深學生對化工熱力學原理、方法和應(yīng)用的理解，同時，教學過程中應(yīng)避免陷于抽象的說教和枯燥的公式推導(dǎo)之中，重點講述化工熱力學知識點的應(yīng)用條件和物理意義；最后，課堂教學結(jié)束后，教師主動與學生面對面交流答疑(探討問題)，并設(shè)置思考題讓學生查閱相關(guān)資料。通過“設(shè)疑—解疑—答疑”的漸進式教學方法達到對關(guān)鍵知識點舉一反三的目的，同時，吸引學生注意力，培養(yǎng)學生自主學習能力，提高學生學習的積極性和主動性。
3課堂教學與工程實踐密切結(jié)合，培養(yǎng)學生初步的工程觀點
化工熱力學由于理論性較強、基本概念多且抽象，而且本科生在學習過程中接觸科研課題及工程實踐的機會較少，將課堂教學內(nèi)容與科研課題及工程實踐緊密結(jié)合起來，建立“以應(yīng)用為中心”、“探究式”的特色教學模式，緊密聯(lián)系我校在能源化學工程領(lǐng)域(特別是超臨界火電、核電、生物質(zhì)能、氫能、新型化學電源等方面)開發(fā)利用的化學工程實際問題，把學科前沿領(lǐng)域的科研成果帶入課堂，可以使他們強化科研思想、激發(fā)聽課興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新能力；同時，可以讓學生獲取利用化工熱力學基本原理解決工程實際問題提供思路和方法，培養(yǎng)學生初步的工程觀點。
4考核方式方法研究
傳統(tǒng)的期末一張考卷為準的考試方式不利于學生能力的培養(yǎng)，也不能全面地體現(xiàn)學生對所學知識的掌握程度，為了更加系統(tǒng)全面地評價學生對課程內(nèi)容的認識情況，我們對課程的考核方式方法進行了改革探索。目前，課程成績總評包括平時成績和期末成績兩部分，其中平時成績包括學生的課堂綜合表現(xiàn)、課程預(yù)習、平時作業(yè)三個部分，各占10%；期末考試采用開卷方式考試，考試的題目偏重于對知識點的理解和其在能源化學過程中的應(yīng)用。然而由于該課程的課程內(nèi)容抽象、計算繁瑣，教學過程中發(fā)現(xiàn)仍有部分學生存在畏懼厭學心理，因此，在今后的教學實踐中應(yīng)考慮進一步激發(fā)學生的學習興趣，增強學生的主觀能動性，在課堂教學中引入分組討論，開展導(dǎo)向性的專題研究，將課程內(nèi)容與能源化學過程(特別是學科動態(tài))相結(jié)合，培養(yǎng)學生查閱資料和分工協(xié)作的能力，為學生下一步學習專業(yè)課程夯實基礎(chǔ)。
5結(jié)束語
在《化工熱力學》課程的教學實踐和嘗試中，首先要明確教學內(nèi)容與主線，打破單一的學生被動聽講的模式，理論聯(lián)系實際應(yīng)用，調(diào)動學生學習的積極性和主動性，激發(fā)學生對教學內(nèi)容的興趣，并且在教學的過程中對教學方法進行改革創(chuàng)新，因材施教，為學生下一步學習更專業(yè)的能源化學工程知識和從事新能源行業(yè)工作奠定扎實的基礎(chǔ)。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】化工原理課程教材教學研究
【中圖分類號】G423.3 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）3-0206-02
"化工原理"課程的教學水平和質(zhì)量一直被視為衡量化工高等教育水準的關(guān)鍵要素之一，因此它也成為各高校課程建設(shè)的一個重點。例如，在自2003年啟動的國家精品課程評選中，先后有6所高校的6門"化工原理"課程被評選為國家精品課程，數(shù)量占全部化工與制藥類專業(yè)國家精品課程的35%。
1."化工原理"課程教材發(fā)展現(xiàn)狀
目前，我國化工類本科的《化工原理》教材約有20余種，多數(shù)以介紹化工過程中常見單元操作的基本原理、典型設(shè)備及其工藝計算為主要內(nèi)容，少數(shù)結(jié)合"傳遞過程"和"分離工程"的相關(guān)內(nèi)容，為改革類教材。
（1）天津大學主編的三套《化工原理》教材
由姚玉英主編的《化工原理》教材是國內(nèi)最有影響力的"化工原理"課程教材之一，其第一版于1992年出版，于1999年和2004年分別進行了修訂。由于該教材基本概念闡述嚴謹，理論聯(lián)系實際，知識連貫性強，工程觀點突出等優(yōu)點，長期以來且直至目前一直被許多高校所選用。
為適應(yīng)時代以及不同專業(yè)對于"化工原理"課程教學內(nèi)容的所提出的新的需求，2005年天津大學化工原理教研室傾力打造了適合于化工、石油、生物、制藥、環(huán)境、食品、材料等多專業(yè)使用的《化工原理》新教材。這套教材以化工傳遞過程的基本理論和工程方法論為兩條主線，系統(tǒng)并簡明地闡述了化工單元操作的基本原理、過程計算、典型設(shè)備和過程或設(shè)備的強化途徑。它的最大特點是拓展了內(nèi)容，增加了適合于不同專業(yè)的知識點和實例。現(xiàn)在，這本新教材正在被越來越多高校所了解和認可，使用學校逐年增多。
（2）陳敏恒（華東理工大學）主編《化工原理》教材
該教材于20世紀80年代問世，在內(nèi)容上與以往教材相比，加強了傳遞內(nèi)容，并以傳遞原理將單元操作分類，體現(xiàn)了單元操作的過程共性。該教材在當時全面改革了教學內(nèi)容，具有明顯的特色，因此獲得了國家教委優(yōu)秀教材獎。目前此書以進行了兩次修訂，其第三版于2006年出版。在多學時的《化工原理》教材中，這本教材有著較大的影響力，目前使用學校較多。
（3）王志魁（北京化工大學）主編《化工原理》教材
該教材自1987年問世，至今已出版第三版，主要適合于70-100學時的"化工原理"課程教學使用。作為少學時"化工原理"課程教材，該教材主要介紹了流體在管內(nèi)的流動、流體輸送機械、沉降、過濾、傳熱、吸收、蒸餾及干燥等單元操作，其章節(jié)體系、內(nèi)容多少和深淺程度受到使用者的好評。同時，由于目前與化工專業(yè)相關(guān)的交叉專業(yè)、新型專業(yè)招生量的不斷擴大，這本教材的目前市場銷售情況和前景都比較好。
目前出版本科《化工原理》教材的出版社包括化學工業(yè)出版社、高等教育出版社、科學出版社及眾多的高校出版社?？梢钥闯?，"化工原理"課程作為化工等專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課程，其教材的建設(shè)和出版受到各高校和出版社的普遍重視，國內(nèi)化工專業(yè)排名前十位的高校幾乎都編寫和出版過《化工原理》教材。但是從影響力和市場的調(diào)研結(jié)果來看，編寫學校實力較強、編寫歷史悠久的經(jīng)典教材以及適用面更廣或者特色更加鮮明的新編教材更加受到用戶的青睞。
2."化工原理"課程教學資源現(xiàn)狀淺析
隨著多媒體等數(shù)字化教學輔助技術(shù)手段在教學中日益廣泛和深入的應(yīng)用，越來越多的高校和教師開始關(guān)注教學資源的開發(fā)與使用。例如，前面列舉的五套《化工原理》教材都配套有相應(yīng)的電子教案或教學課件，為使用者提供必要的教學資源的支撐和服務(wù)。
除了與教材的配套資源之外，天津大學、大連理工大學、北京化工大學、南京工業(yè)大學、廣東工業(yè)大學、北京東方仿真技術(shù)公司等很多單位都開發(fā)和研制了為"化工原理"課程服務(wù)教學多媒體課件。其中天津大學開發(fā)了多達八套的多媒體課件，可用于不同體系的"化工原理"全程授課使用。福州大學、南京工業(yè)大學、蘭州石化職業(yè)技術(shù)學院等單位則開發(fā)了化工原理實驗教學多媒體課件。同時也有多個高校開發(fā)了"化工原理課程設(shè)計"的CAD設(shè)計軟件。在教育部新世紀網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)工程項目中，天津大學、大連理工大學分別建設(shè)了"化工原理及實驗"的網(wǎng)絡(luò)課程，其中天津大學的網(wǎng)絡(luò)課程被評為優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)課程，目前點擊量已達到了十萬余次。高等教育出版社聯(lián)合全國高等學校教學研究中心、教指委和多所高校共同開發(fā)的"高等化學教學資源庫"中的"化工基礎(chǔ)子庫"則是化工原理課程教學資源發(fā)展的另一重要成果。
不難看出，現(xiàn)有的"化工原理"課程的教材和多媒體課件等教學資源的建設(shè)已形成了相當?shù)囊?guī)模。開發(fā)教學適用性更強、使用更靈活、交互性能更好的教學資源以及教學資源的網(wǎng)絡(luò)化將成為未來"化工原理"課程數(shù)字化教學資源建設(shè)的方向。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：獨立學院；化工原理；優(yōu)秀課程建設(shè)
中圖分類號：G4 文獻標識碼：A doi：10.19311/ki.1672-3198.2016.33.151
化工原理課程是我?；は祷瘜W工程與工藝，過程裝備與控制專業(yè)的一門主干課，它是綜合運用數(shù)學、物理、化學、計算技術(shù)等基礎(chǔ)知識，分析和解決化工類生產(chǎn)過程中各種物理操作問題的技術(shù)基礎(chǔ)課。為適應(yīng)我?！皯?yīng)用型高?！钡霓k學定位，“高素質(zhì)應(yīng)用人才”培養(yǎng)目標，按照“?；A(chǔ)（基礎(chǔ)知識，基本原理，基本技術(shù)或方法）、強實踐、重創(chuàng)新、分流培養(yǎng)”的人才培養(yǎng)思路，再考慮我校生源的實際情況，對化工原理這門課進行建設(shè)與改革，具有十分重大的意義。
對于化工原理這門課的優(yōu)秀課程建設(shè)，我們主要做了以下方面工作。
1 教學環(huán)節(jié)安排及教學方法的改革
《化工原理》這門課在我校的教學安排包括上冊教學64學時，下冊教學56學時，化工原理課程設(shè)計一32學時，化工原理課程設(shè)計二48學時和化工原理實驗48學時，共計248學時。
《化工原理》課程強調(diào)工程觀點和創(chuàng)新能力、定量運算、實驗技能和工程設(shè)計能力的培養(yǎng)，要求學生掌握各單元操作的基本原理，了解各典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點、完成設(shè)備工藝尺寸的計算及設(shè)備的選型。教學中要理論聯(lián)系實際、把課堂講授與課堂討論相結(jié)合，采用啟發(fā)式教學，不斷改革教學內(nèi)容、教學方法和教學手段，使教學質(zhì)量不斷提高。
下面以《化工原理》下冊為例展開討論。下冊書主要介紹傳質(zhì)分離過程，我校一共講授四個單元操作，分別是精餾，吸收，萃取和干燥。其特點是“共性多，個性少”。共性體現(xiàn)在各章均以各單元操作的基本原理為起點，依次討論平衡關(guān)系、物料衡算、設(shè)備主體尺寸計算、過程影響因素分析、操作參數(shù)的選擇與調(diào)節(jié)、過程強化等內(nèi)容，這些共性體現(xiàn)了相同的規(guī)律和相似的研究方法。因此在講每一章時要先講簡化模型，精餾為例，其簡化模型中，物系的相對揮發(fā)度應(yīng)為常數(shù)（理想物系），傳質(zhì)過程為恒摩爾流，設(shè)備為理論板（精餾操作實現(xiàn)的場所）。而由理想模型到實際塔板是通過總板效率校正得到的。因此，在講傳質(zhì)分離的每一個單元操作時，可以遵循的共性主線為分離原理平衡關(guān)系速率關(guān)系衡算設(shè)備主體尺寸。
“個性”體現(xiàn)在精餾和吸收的平衡關(guān)系看似都是氣液平衡，精餾的汽相為自身加熱產(chǎn)生的，而吸收則需要外界引入液相。精餾實則液氣平衡關(guān)系，而吸收則是氣液平衡。對于組成的表達方式也有不同，精餾采用x，y，為質(zhì)量分數(shù)，而吸收采用X，Y，為質(zhì)量比，這些都是服從于簡化模型的。
教學改革過程中要不斷吸納本課程領(lǐng)域的最新成果，更新教學大綱和教案，例如不斷地發(fā)展出新的單元操作或化工技術(shù)，如膜分離、參數(shù)泵分離、超臨界技術(shù)等。以節(jié)約能耗、提高效率或潔凈生產(chǎn)為特點的集成化工藝（如反應(yīng)精餾、反應(yīng)膜分離、多塔精餾系統(tǒng)的優(yōu)化集成等）。
2 現(xiàn)場實踐與仿真練習的有機結(jié)合
化工仿真實習是高?；ゎ悓W生的實踐性教學環(huán)節(jié)?？梢宰屚瑢W們最直觀地體會《化工原理》中各個單元操作的概念，對于加強學生理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力以及動手能力起著重要的作用。然而，這種教學過程在實施中存在一些問題，如學生下廠實習，只能在現(xiàn)場摸摸流程，被動地看和聽，難以深入實際；不能在控制室長時間停留，不能分析和處理生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，學生的相應(yīng)能力就得不到訓(xùn)練；不允許學生動手操作，無法讓學生親身體驗工業(yè)裝置的開停車與事故處理，學生的動手能力得不到訓(xùn)練等等。
我校利用先進的計算機仿真技術(shù)開發(fā)具有虛擬化工生產(chǎn)、仿真操作、典型化工生產(chǎn)工藝流程與設(shè)備介紹等功能的系列多媒體課件，以增強學生如下能力：（1）以具有代表性的真實生產(chǎn)工程流程的仿真。營造類似于工廠控制室的教學環(huán)境，訓(xùn)練學生分析問題、解決問題和故障處理能力，訓(xùn)練學生利用物料衡算、能量衡算的方法對工業(yè)過程進行評估與優(yōu)化的能力，并了解過程監(jiān)控的方法。（2）以典型工業(yè)實例，訓(xùn)練學生開、停車的操作能力，包括簡單裝置的開、停車和復(fù)雜裝置開、停車。（3）通過工藝與設(shè)備介紹使學生建立典型工業(yè)過程的背景知識，包括工藝流程、設(shè)備、控制方案、操作參數(shù)等，透徹了解生產(chǎn)過程與設(shè)備工作原理。從而對化工原理課程的教學起到鞏固和促進的作用。
3 逐步建立和充實化工原理教學資源庫
教學資料的收集包括教材，試題庫以及課程設(shè)計優(yōu)秀作品庫幾個方面。
目前我校使用的教材是天津大學出版的《化工原理》上下冊，除此之外，我們還收集了北京化工、大B理工、華東理工、華南理工、清華大學等國內(nèi)各具特色的化工原理教材，以及Unit Operations of Chemical Engineering等國外著名教材。已經(jīng)購買教學輔導(dǎo)資料三套，并計劃逐步添置國內(nèi)知名教授編著的化工原理輔導(dǎo)書和習題集。課程設(shè)計指導(dǎo)書已有天津大學編著的兩套，Aspen Plus教程一套。試題庫包括天津大學歷年考研試卷，天津大學工程碩士考卷以及往年華北賽區(qū)化工原理競賽的試題。目前已分章節(jié)建立化工原理考試題庫，每章題目分別為填空、選擇和大題，每章題目數(shù)目在50～80題。已建立的化工原理課程設(shè)計優(yōu)秀作品庫收集了2008級至2012級學生的優(yōu)秀作品12件。
4 考核內(nèi)容和方式的改革
以往的《化工原理》考核辦法采用卷面考試的形式，滿分100分，得分作為學生的期末成績。這種方式雖然能夠反映學生對知識的掌握情況，但也具有一定局限性。相當一部分同學抱有“突擊一下”就能考過的僥幸心理。因此我們對考核方法進行了改革，將成績分為三個部分：平時分30%，包括上課出勤，課堂表現(xiàn)，作業(yè)情況；口試分20%，口試采用教師學生一對一的形式，學生隨機抽取題目作答，由老師當場給出成績；卷面分50%。
改革后的考核辦法能夠反映出學生平時的學習狀態(tài)，特別是口試環(huán)節(jié)，教師可以與學生正面交流，對一些卷面無法考察的內(nèi)容可以通過口試考察，例如干燥一章，濕焓圖的應(yīng)用，口試時可將圖紙打印出來，標明狀態(tài)點，讓同學們讀取濕空氣的狀態(tài)參數(shù)。通過口試可以更為直觀地了解學生們對知識點的掌握情況，對今后的教學也是十分有幫助的。
同時，我們對化工原理實驗的考核也進行了改革，以往只憑實驗報告給成績，改革后預(yù)習報告10%，出勤不遲到10%，回答問題10%，實驗操作10%，實驗報告60%。這樣，從預(yù)習到操作再到最后實驗數(shù)據(jù)的處理，都能夠從這些環(huán)節(jié)的得分反映學生的完成情況。
5 學生對課程建設(shè)的評價
我們對2013級學生進行了課程問卷調(diào)查，本次調(diào)查問卷共發(fā)放152份，其中包括工藝學生77份，過控學生75份。問卷主要包括以下幾個方面：
5.1 對化工原理這門課現(xiàn)狀的認識
85%的同學認為化工原理這門課很重要，因為它是重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是考研專業(yè)課。對化原期末考試，75%的同學認為需要平時努力學習，才能順利通過期末考試。假如考試不及格，認為自己學習方法不適當?shù)膶W生占26%，平時不努力的占30%，對化工原理這門課不感興趣的占11%，認為缺少實踐機會的占6%，期末沒有好好復(fù)習的學生占24%。
分析：大部分同學認可化工原理課程在專業(yè)基礎(chǔ)課中的核心地位，成績不理想的同學也意識到跟自己平時不用功有關(guān)。也有同學提出化工原理課要結(jié)合工程實例才更吸引人的有效建議。
5.2 學生對于化工原理課程的學習積極性調(diào)查
對于上課睡覺或玩手機的現(xiàn)象，偶爾有的學生占60%，經(jīng)常有的占29%。對于老師課后布置的作業(yè)，每次都認真獨立按時完成的占16%，經(jīng)常借鑒他人成果的占50%，大多數(shù)時候都認真獨立按時完成的占33%。對于課后作業(yè)題的講解，認為錯的比較集中的題需要講評的占43%，每一道作業(yè)題都需要講評占48%，不需要講評的占9%。
分析：從調(diào)查數(shù)據(jù)看，學生們對學習化工原理課程的學習積極性有待進一步提高，而這部分工作要結(jié)合加強學風建設(shè)則更為有效，例如：每次課前把學生的手機統(tǒng)一收齊，做到課堂無手機。
5.3 學生對課程建設(shè)與教學改革的看法調(diào)查
對目前實施的化工原理優(yōu)秀課程建設(shè)，50%的同學態(tài)度為積極參與，34%的同學認為無所謂。對于老師是否應(yīng)該在課后布置一些延伸作業(yè)（如論文，學習報告等），38%的同學認為有必要，62%的同學認為無必要。對《化工原理》課程的考核方式結(jié)合口試會帶來的效果，64%的同學認為比單純筆試更難了，需要更加努力學習。
分析：可以看出，同學們對課程建設(shè)和教學改革有一定的配合意愿，對老師提出的教改方案能夠認可，對化工原理這門課的課程建設(shè)可以激發(fā)學生的學習興趣，端正學習態(tài)度，更努力地學習專業(yè)課。
6 結(jié)語
我們對化工原理這門課的課程建設(shè)思想是：堅持以學生為本，以加強基礎(chǔ)，提高學生工程能力、培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識為宗旨，積極深入探索適應(yīng)于應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標定位的課程體系，教學內(nèi)容和教學方法。以改革創(chuàng)新培育特色，力求教學和質(zhì)量達優(yōu)秀，向獨立院校中優(yōu)秀課程的目標而努力。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：卓越工程師；化工原理；教學
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）25-0098-02
化工原理是一門關(guān)于化工加工過程的基礎(chǔ)課，它為化工等工業(yè)部門提供科學基礎(chǔ)，對化工及相近學科的發(fā)展起支撐作用。化工原理是桂林理工大學化學工程與工藝等教育部卓越工程師培養(yǎng)計劃專業(yè)學生必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。化工原理課程以單元操作為內(nèi)容，以傳遞過程原理和研究方法為主線，研究各個物理加工過程的基本規(guī)律、典型設(shè)備的設(shè)計方法、過程的操作和調(diào)節(jié)原理?；ぴ碚n程教學包括理論課教學、實驗課教學和課程設(shè)計三個環(huán)節(jié)。本課程在整個教學體系建設(shè)中起著從基礎(chǔ)課到專業(yè)課的過渡橋梁作用。為實現(xiàn)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》而組織實施的卓越工程師教育培養(yǎng)計劃，是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。目的是通過校、企密切合作，以實際工程為背景，以工程技術(shù)為主線，提高學生工程實踐能力，造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)社會發(fā)展需要的優(yōu)秀工程技術(shù)人員。[1-3]“卓越計劃”的啟動為應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供了良好的機遇，這為加速培養(yǎng)高質(zhì)量化工類工程技術(shù)人才奠定了基礎(chǔ)。使這些學生要能夠滿足祖國未來發(fā)展的需要，適應(yīng)和引領(lǐng)未來工程技術(shù)發(fā)展的方向，也能夠在多語言環(huán)境下工作，具有國際競爭能力。[4]桂林理工大學化學工程與工藝專業(yè)是第二批獲得教育部“卓越工程師計劃”的試點專業(yè)。為推進“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的順利實施，加強高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，我校化工原理課程教學從多面入手，努力提高課程教學的效率。
一、加強認識實習
針對學生學習化工原理課程反映的情況，學生認為動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞太過于抽象，學習很困難，我們調(diào)整了教學計劃，將化工原理課程由原來的第三學期開課調(diào)整到第四學期，而認識實習則由原來的第五學期調(diào)整到第四學期初。這樣學生在學習化工原理課程之前完成了認識實習，使學生對化工生產(chǎn)中的“三傳”有了初步的認識。同時對認識實習指導(dǎo)教師提出更高的要求，規(guī)定認識實習的老師必須是“雙師型”教師，這樣學生到企業(yè)實習時，可以有針對性地將化工原理課程中“三傳”問題和企業(yè)的生產(chǎn)工藝聯(lián)系起來，使學生對“三傳”問題有了感性認識。同時我們加強了與企業(yè)的合作，桂林理工大學化學與生物工程學院已和桂林立白日化有限公司、桂林萊茵生物科技股份有限公司等10余家企業(yè)簽訂合作協(xié)議，共建“工程實踐教育中心”，為企業(yè)積極介入到校企聯(lián)合培養(yǎng)人才奠定了基礎(chǔ)。同時我們還聘請了大量的企業(yè)高級工程技術(shù)人員為我校的兼職教師，這樣學生在認識實習時，有關(guān)單位的工程技術(shù)人員作為兼職教師參與學生的認知實習，大大提高了認知實習時的師資力量，特別是師資力量的工程實踐經(jīng)驗，這對認識實習的效果起到很大的促進作用，使學生在認知實習時對“三傳”有了很深刻的認識。
二、強化“以學為主”的課堂教學
大學教育與基礎(chǔ)教育的區(qū)別在于從以教為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W為主。改變“填鴨式”的教學方法，激發(fā)學生的主動求知欲是提高教學質(zhì)量的關(guān)鍵。在化工原理課程的教學中，教師們也在逐漸轉(zhuǎn)變觀念，采用多種多樣的課堂教學方法，提高學生學習的主動性，進而提高教學效果。
1.感知性教學。教師在教學過程中，利用各種方式讓學生直接感知化工生產(chǎn)的“三傳”。由于化工生產(chǎn)的“三傳”十分抽象，僅給學生講授理論知識是不夠的，直接感知對化工原理課程教學具有非常重要的作用。前面的認識實習就是很重要的感知性教學。為了增加學生的感知認識，學校加大投入力度，大量增加化工原理的實驗設(shè)備配備，如目前我校化工原理實驗已具備以下實驗裝置：離心泵特性曲線的測定；流體流動阻力的測定等15套實驗裝置。我們的老師在講授每種傳遞過程都會先和學生到實驗室觀看對應(yīng)的實驗裝置，并演示給學生看，使學生從感官上認識“三傳”。上課時，將實現(xiàn)“三傳”的各種設(shè)備再以各種生動、直觀的動態(tài)圖片展示給學生，讓學生將抽象的理論與實物聯(lián)系起來，明顯提高了教學的實效。此外，我們對卓越班的學生實行導(dǎo)師制，學生在一年級就進入教師的研究室參與科學研究，使學生對這些設(shè)備的感性認識進一步加強。
2.訓(xùn)練式教學。在教學過程中注重學生對所學知識的反復(fù)實踐訓(xùn)練?！白吭焦こ處熍囵B(yǎng)計劃”中，很注重對學生工程設(shè)計能力的培養(yǎng)，在我校有關(guān)專業(yè)的后續(xù)課程中均有專門培養(yǎng)工程能力的設(shè)計課程，我們的化工原理課程也有專門的化工原理課程設(shè)計，使學生能夠利用所學的三傳知識，系統(tǒng)地設(shè)計某些化工過程。此外，在課堂教學中，老師除了讓學生就每個知識點進行反復(fù)訓(xùn)練，我們還設(shè)計題目，使學生能夠就每個知識點甚至整個知識體系進行訓(xùn)練，并設(shè)法找到實際的“三傳”設(shè)備的數(shù)據(jù)。如利用漓江為學校學生提供生活用水的設(shè)計方案就涉及到三傳的許多方面。讓學生身臨其境地進行“三傳”設(shè)備的設(shè)計和計算的訓(xùn)練。
3.互動式教學。在教學過程中注重教――學雙方的經(jīng)常性的交流互動。其實，互動式教學一直是桂林理工大學的優(yōu)良傳統(tǒng)，我們一直重視互動式教學。如在教學過程中，我們將學生分組，教師提出某個“三傳”設(shè)備，每組學生自行觀察，發(fā)現(xiàn)“三傳”設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點并提出設(shè)備的工作原理，由每組學生選出一名代表，用專業(yè)術(shù)語講出設(shè)備的設(shè)計特點和工作原理，其他組的學生努力找出該組的不足，最后教師作總結(jié)并表彰最優(yōu)秀的小組（這作為平時成績，提高了這類教學學生的積極性）。這些互動式學習，使學生能自主學習教程，并學會查閱相關(guān)文獻，取得很好的教學效果。
三、實踐教學與理論教學充分結(jié)合
基于卓越工程師培養(yǎng)，院校兩級加大了投入的力度，使我們的實踐和實驗教學條件取得了很大的改觀?；ぴ碚n程組教師，充分利用各實踐教學環(huán)節(jié)的機會，實現(xiàn)本課程的實踐教學和理論教學的融合。由于投入力度的增大，化工原理課程所設(shè)置的實驗由原來的八個增加到現(xiàn)在的十四個，以強化學生對各單元操作的認識。這些教學實驗，為本課程的實踐教學提供了很好的支撐。進行相關(guān)實驗時，我們進一步強化學生所學的理論知識，重溫重要的概念，使學生在實驗過程中真正認識化工各單元操作的原理和作用，并運用所學的理論知識對各單元操作進行操控和數(shù)據(jù)處理，掌握提高各單元操作的工作效率的方法。由于學校的重視和學院教師的努力，近年來，我院和許多大中型企業(yè)建立了“產(chǎn)學研”基地，共建“工程實踐教育中心”，使得學生的認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)設(shè)計等實踐性課程的條件得到大幅提升，提高了學生學習的興趣。在這些實踐性教學的過程中，化工原理課程組的教師充分利用這些實踐環(huán)節(jié)，例如，在實踐教學中，要求學生了解各單元操作的設(shè)備，掌握各單元操作的特點。使學生對化工原理課程所學的知識有一個回顧的過程。學生可以根據(jù)自己學習的有關(guān)理論知識，幫企業(yè)解決生產(chǎn)中的實際問題，使得實踐教學和理論教學得到完美的結(jié)合。我校專門構(gòu)建了化工仿真實驗室，建成國家級的虛擬仿真教學實驗中心，安裝了各單元操作的模擬軟件，為化工原理各出單元設(shè)計提供了良好的條件。各單元操作可以很方便、直觀地看到“三傳”的過程，對學生認識“三傳”的本質(zhì)有很大的幫助。近年來，我校加大“三井杯”等化工設(shè)計大賽的參賽獎勵的力度，其中的化工班的學生幾乎是每個人均參加化工設(shè)計大賽，這種全國性的大賽對學生的綜合化工素質(zhì)有很大的提高，當然對化工原理知識點的提高和鞏固也起到很大的促進作用。
四、教學科研的有機結(jié)合
中科院院士錢偉長曾提出：“你不教課，就不是教師；你不搞科研，就不是好教師?！盵5]可見科研在教學中重要地位，要培養(yǎng)創(chuàng)造性人才，建立一支高水平的教師隊伍，必須提高教師的科研水平。桂林理工大學歷來重視教師科研能力的培養(yǎng)，制定了一系列有利于教師科研能力提高的政策和獎勵措施。促進了我校教師科研水平的提高，建立了一支高水平的教師隊伍。我校化工原理教學課程組教師具有較好的科研背景，大部分教師是國內(nèi)名牌大學畢業(yè)的博士，科研能力強。目前，每個教師都承擔了國家自然科學基金等項目。這些項目的承擔為卓越班的學生直接參與教師的科研活動提供了保障。同時，教師可以通過科研促進自身知識結(jié)構(gòu)的更新、知識體系的完善和對學科前沿的洞悉。這為教師更新教學方法，改革教學內(nèi)容奠定了堅實的基礎(chǔ)。也會提高教師將科研成果轉(zhuǎn)化為教學內(nèi)容的比重，提高學生接受前沿科學理論的程度，擴寬了學生化工原理基礎(chǔ)知識、了解化工原理的最新研究進展及學科發(fā)展的方向。這對提高學生的創(chuàng)新思維能力，加強學生對各單元操作的理解，提高學生分析問題、解決問題的能力大有裨益。
總之，“卓越工程師培養(yǎng)計劃”對課程教學提出了更高要求。今后在化工原理的教學過程中，我們將進一步圍繞提高課程教學效果為目標，探索研究實踐教學、以學生為主體的教學以及科研在教學中的作用等，實現(xiàn)教、學相互促進，師生共同發(fā)展，提高化工原理教學效果。
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