化工原理
 
   
   
  课程发展历史沿革 | 理论课和理论实践课教学内容 | 教学条件 | 教学方法 | 教学效果
理论课和理论实践课教学内容
 

一、课程在本专业的定位与课程目标
   

化工原理课程是化工类专业最基本和最重要的专业基础课,是化工高等教育必不可少的核心课程,也是我校化工类专业的一门必修的专业基础课,是综合性技术学科化学工程学的一个基础组成部分。化工原理是一门应用性课程,它通过各有关过程的研究去回答在过程中的实际应用问题:1.如何根据各单元操作在技术上和经济上的特点,进行“过程和设备”的选择,以适应指定物系的特征,经济而有效地满足工艺要求。2.如何进行过程的计算和设备的设计。在缺乏数据的情况下,如何组织实验以取得必要的设计数据。3.如何进行操作和调节以适应生产的不同要求。总之,化工原理是一门工程学科,它要解决的不单是过程的基本规律,而且面临着复杂、真实的生产问题——特定的物料在特定的设备中进行的特定的过程。通过这门课的学习,学生应掌握常见单元操作的基本原理及典型设备的过程计算,培养工程观点,熟悉常见的处理工程问题的方法。本课程教学力求重视概念与原理,注意引导学生从工程角度考虑问题。对于设备,着重典型分析,以操作原理为主,构造细节为次,(其后开设的“化工设备设计”详讲)。至于设计计算,则偏重原则与方法,而具体步骤从简。


二、知识模块顺序及对应的学时

绪  论                          2学时  

第一章  流体流动                17学时

第二章  流体输送机械            13学时

第三章  机械分离                6学时

第四章  搅拌                    2学时

第五章  传热学基础              12学时

第六章  传热设备                4学时

第七章  蒸发                    4学时

第八章  气体吸收                16学时

第九章  液体精馏                16学时

第十章  气液传质设备            2学时

第十一章  液液萃取              6学时

第十二章  其他传质分离方法      4学时

第十三章  热、质同时传递的过程  2学时

第十四章  固体干燥              6学时


三、课程的重点、难点及解决办法

《化工原理》课程作为化学工程与工艺以及相近专业的专业核心基础课,一般安排在大学三年级讲授。该课程重点介绍化工过程典型单元操作的基本原理、设计及工艺计算和典型设备的结构、选用、化工过程的基本研究方法。该课程的难点在于从基础课程向专业课程的过渡,学生在学习本课程之前,主要接触的是基础的数理化学习,对工程课程基本没有任何意识,缺乏对化工过程和化工设备的感性认识,因此学习该课程较困难。

解决办法:

1)充分利用认识实习、生产实习的机会,对在实习过程中碰到的有关《化工原理》课程的知识,尤其是化工单元操作设备方面的问题进行实地讲解,使学生将理论知识和生产实际紧密联系起来,并且使学生清醒地认识到理论知识和生产实际间的差距以及实际工程问题的复杂性,树立起工程意识和工程观念。

    2)在课堂教学中,充分运用现代教育理论和手段,如使用多媒体电子课件,使用CAI软件等多种辅助教学手段,增强学生的感性认识和学习兴趣;在教学中,注重教学方法改革,除基本讲授外,注重启发式教学、互动式教学,将日常生活中的有关现象引入教学中,在结合理论讲解与分析,然后再举例说明化工生产中的典型应用,对典型的单元操作过程原理能做到融会贯通,深刻理解,并能够熟练的进行典型单元的过程设计和设备工艺设计,使学生真正将理论知识和生产实践结合起来。

   (3)实践教学是《化工原理》课程的重要组成部分,包括化工原理实验和《化工原理课程设计》。在进行化工原理实验教学中,先让学生通过计算机仿真软件对化工原理实验进行充分的预习,在做实验之前对实验有一个感性认识,通过操作条件和参数的改变培养学生分析问题和解决实际工程问题的能力;然后在进入实验室通过指导教师讲解,进行实际单元操作实验,在基础实验、综合性实验的基础上开设设计型实验注重培养学生的创新能力。在本课程课堂讲授结束后,利用两周时间进行《化工原理课程设计》,将化工原理中所学的基础知识应用到某一工程实际中,通过给定工程题目,让学生自主设计,充分将理论联系到实际工程中,指导教师负责答疑解惑,增强学生分析问题、解决问题的能力

四、实践教学的设计思想与效果(不含实践教学内容的课程不填)

实验不仅训练学生的实验技术和动手能力,更重要的是训练学生运用理论知识解决实际问题的能力。为了加强这一教学环节设计了7个单元操作的7个实验,并有8学时的计算机仿真实验,通过预习实验、操作实验、讨论等环节来保证教学质量,进一步强化学生的动手能力、分析问题及解决问题的能力。操作实验共开设七个,分别为:流体流动阻力测定实验、离心泵特性曲线测定实验、空气-蒸汽对流给热系数测定实验、填料塔吸收传质系数的测定实验、筛板塔精馏过程实验、液-液萃取实验、膜分离实验。实验课程的设计思想:培养学生动手能力、观察能力、综合分析和处理问题的能力。课程设计是一个总结性的教学环节,设计题目主要是:换热器设计,填料塔设计,板式塔设计等。课程设计针对化工厂中一个实际的化工单元操作,完成主体设备的工艺设计,附属设备的选型设计,主体设备总图的绘制。通过课程设计,使学生掌握化工设计的程序和方法,学会查阅资料、使用手册、选用数据和公式、合理确定工艺流程、正确进行工艺计算、用技术经济的观点评价设计结果,用文字数表图纸表达设计思想,以及严谨认真的工作态度和工作作风。化工原理课程属于工程学科,实践性教学环节十分重要,实验课和课程设计的开设,取得良好的教学效果,培养了学生的工程观念,提高了教学质量。