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化工原理的课程设计范文1
中图分类号：G642.0 文献标志码：B 文章编号：1674-9324（2016）46-0123-02
一、引言
《化工原理》课程是化工类专业的主干课程之一，也是化工专业核心课程。《化工原理》课程主要采用课堂教学模式，在课堂教学过程中，课堂内容涉及的概念定义多，公式多，相应的计算也多，这些往往是学生在学习过程中普遍认为这门课程难学的主要原因[1-3]。近年来，案例教学法在高等学校教学中得到了普遍的关注。案例教学法主要以学生为主体，使得学生能积极地通过所学的理论知识应用于具体案例的实际操作和实践中，对案例进行分析、思考，并积极地去解决问题，激发学生的学习兴趣[4]。但案例教学法以工程案例为主线，现在《化工原理》课程中的案例较少，因此较难找到适合的案例运用与课堂教学中[5-6]。基于此，本文对《化工原理》课程案例库建设进行初步探索，主要围绕《化工原理》课程中案例库建设的构想探讨了案例库建设的目的、意义和原则。
二、《化工原理》课程案例库建设的构想
《化工原理》课程主要围绕化工单元的基本原理、典型工艺过程、化工工艺设备，对化工工艺过程进行设计计算、化工单元分析、设备操作分析，是基础理论和工程实践相结合的专业课程。《化工原理》课程内容侧重在理论基础知识方面的内容，需要通过案例作为桥梁将基础理论转入到工程实际中，而《化工原理》课程中的案例存在较少、案例散乱、不规范等问题。针对这一问题，可采取以教学课程中传递过程和研究方法为主线组织教学内容，建立《化工原理》课程教学内容案例库；融入化工领域中最新的案例内容和案例技术，拓宽本课程教学内容，并丰富本课程的案例。
基于此，本文案例库建设以案例所属教学内容的不同，探讨《化工原理》课程案例库建设的目的、意义和原则。
1.《化工原理》课程案例库建设的目的。《化工原理》课程案例库建设的目的一方面主要集中在为了及时搜集、整理、总结课程中相关的案例，逐步建立和完善课程案例库体系，拓展教师教学方法，加强案例教学，强化化工专业学生实践能力的培养，激发学生学习兴趣。案例库建设可实现案例分享，将形成的案例库放在教学平台上，供教师和学生自由学习、交流和讨论。促进教学与实践的有机结合
另一方面集中在可推近高等学校化工专业教学方面的改革，促进教学与实践的紧密结合，案例库建设是推动高等学校化工专业学生培养模式改革的重要方法。对《化工原理》课程案例库建设的初步探索将改变高等学校的传统的教学方法，并以此为基础带动教学方法的改革，提高高等学校的教学质量。
2.《化工原理》课程案例库建设的意义。《化工原理》课程案例库建设的意义包含三点，具体内容如下：
第一，案例库建设方便学生从实际工程案例出发，真实体验所学理论知识在实际工程中的应用体验，可以使学生进一步掌握课程中的涉及的工艺流程、工艺设计方法和所需的工艺操作方面的技能。同时，采用《化工原理》课程案例库中的案例开展教学工作，是案例式教学的具体体现。案例库也给学术提供了一个灵活学习的自学平台。
第二，案例库建设使得《化工原理》课程中的案例规范化，案例库中的案例拥有案例库建设过程中的规划和建设程序，对案例库建设者和编写者进行规范化要求，能够满足案例教学过程中的需求。
第三，《化工原理》课程案例库建设有利于提高高等学校的办学能力和办学水平，通过案例库的建设，可有效提高学生的实际操作能力和实践能力，提高学生的培养质量。
3.《化工原理》课程案例库建设的原则。《化工原理》课程案例库建设的要求，主要是针对具体案例的要求。案例库的建设初步探索主要遵循以下三点原则，具体内容如下：
第一，案例库建设的案例须遵循典型性原则，选择的案例必须是和《化工原理》课程相关的具有典型性、时效性和启发性的例子，可以从化工企业中成功的工程案例或工艺案例中选择。案例的选择的时效性体现在能反映当今社会的时代要求。尤其是现代社会新出现的有关化工方面的新工艺、新技术、新方法等相关的案例更有利于吸引和激发学生学习《化工原理》课程的兴趣。因此，对于比较古老或已淘汰的工艺等方面的案例应及时剔除，以免影响学生参与案例学习的主动性。
第二，案例库建设的案例内容须进行规范化处理，保证案例库的系统性，在案例的写作必须紧密围绕《化工原理》课程中的核心内容，要求系统考虑整个课程内容，统一案例格式，统一案例要求，体现案例库的规范性、系统性、整体性的特点。比如：必须具体描述清楚案例的各个部分，主要包括标题、首页注释、内容提要及关键词、引言、相关背景介绍、主题内容、结尾、脚注等。案例还要必须附上案例在教学中的使用说明，主要结合案例发展阶段、相关场景，依次简要列举相关思考题、讨论题；给出教学方式与时间安排的建议，方便教师在教学过程中使用案例。
第三，案例库建设的案例须征求多方人员的意见，案例库建设须将案例与教材的知识点紧密结合，紧紧围绕课程重点、难点，使得案例重点实际问题和内容能和课程基础理论紧密联系。因此，案例完成后需请相关专家进行案例的评审并提出一些改进建议，检验所撰写的案例的内容是否符合要求、语言表达是否准确、展现形式是否做到文字、图片、动画、声音相结合。案例库建设的成果经过检查评审后，将会进一步地提高案例库建设的水平。
三、结语
《化工原理》课程以“三传一反”为原理框架，学生在学习中缺乏对化工企业生产实践操作经验知识，缺少对化工工艺流程、化工单元过程和化工设备的认识和了解。因此，学生在学习《化工原理》课程中体会到这门课程较难理解和掌握。造成这一问题的主要原因是该课程的许多基础理论知识点是由化工企业中的工程实践经验转化而得。为了解决这一问题，案例库建设可作为桥梁将《化工原理》这门课程的理论基础知识和工程实践经验有效地连接起来。通过案例库建设使得学生掌握这门课程的知识点，提高学生的学习兴趣。因此，基于《化工原理》课程进行案例库建设初步探索是有必要的。而案例库建设是一项系统性工程，需要积累大量的案例进行收集整理，并需专业人员进行规范化撰写，将案例进行分类汇编，形成案例库，在化工相关专业推广共享。在今后的工作中，需逐步推进《化工原理》课程案例库建设方案，最终实现案例库建设的持续发展。
参考文献：
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整合两门课程设计的可行性
化工原理课程设计是对化工原理课程中学到的单元操作进行工艺设计，主要有泵、换热器、塔、干燥器等，通常由教师提出给定生产任务，学生查阅文献资料后在教师的指导下完成，提高了学生的工艺计算能力；化工设备课程设计在化工设备设计课程结束后开设，主要进行设备的选材、强度及稳度设计，学生由教师指定工艺条件与参数，完成设备的结构、强度和稳度等的设计，提高了学生的化工设备设计能力。两门课程设计的开设使学生初步掌握了化工设备设计的过程与方法，帮助了学生完成从理论到实际的转变，对培养学生的工程实践能力具有不可替代的作用。
为了培养学生的整体设计思想，需要将两门课程设计进行有效整合。近年来，不少教师作了将这两门课程设计整合的尝试，贵州工学院的何焜等给学生安排进行了换热器和蒸发器的工艺与设备的全设计，使学生对换热器和蒸发器的设计全程、步骤与要求有了较全面的了解。南京工业大学的蔡锐等对整合两门课程设计进行了有益的实践。我们在学生的课程设计中安排了换热器、精馏和吸收塔设备的工艺设计和机械设计，取得了较好的效果。
将两门课程结合在一起的实践说明了将两门课程设计进行整合是可行的。但在整合过程中还存在一些问题，如设计课题大多还是虚拟课题，有些常见的单元设备如蒸发器、萃取器、干燥器等的设计指导资料不足等。
对课程设计整合的思考
课程安排要合理，化工原理与化工设备设计应在同一学期结束，化工原理课程设计与化工设备课程设计时间的安排要衔接。两门课程的任课老师要统筹考虑课程设计，从选题、设计的进行、设计的指导等方面互相沟通协调，两门课程设计的题目相同而要求不同，在设计结果上，化工原理课程设计要求出工艺条件图，而化工设备课程设计要求出设备装配图。两门课程的任课教师协调一致有利于培养学生的整体设计思想。
在课题的选择上，设计课题要尽量贴近生产实际，最好就是化工企业生产的一个具体单元，由于有实际的设备做参照，完成这样的课题可以提高学生的成就感和学习的积极性。课题来源于生产实际的另一优势是有利于学生在课程设计完成后从理论的正确性、技术的可行性、操作的安全性、经济的合理性等方面与实际对照，帮助学生查找不足，初步树立“优化设计”的工程观。
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调整课程设计时间
在以往的教学中，我校的化工原理课程设计都是在两周的时间内完成。每位教师要同时指导三十个左右的学生，难以对每个学生进行及时的指导。同时，课程设计是综合训练的过程，学生在短时间内对先修课程的相关知识不能充分的复习或补充，加大了综合运用所学知识解决工程问题的难度。另外，学生在短时间内按照老师的指导快速完成任务，但没有足够的时间去思考，造成设计效果不够理想。基于以上原因，我们改变了化工原理课程设计的时间安排，由以往的两周时间改为在一个学期进行，提前做好设计动员，将设计任务安排在与《化工原理》下册的理论课程内容同步进行，要求学生利用课余时间有意识地根据设计题目的要求搜集有关资料，提前做好有关的各门先修课程的知识储备。增加设计时间后，使参加设计的学生有充足的时间来深入、详尽地进行课程设计，使课程设计任务的深度和广度得以提高，使化工原理课程设计无论从内容到质量都更加完美、更有层次，并且可以培养学生树立良好的工程设计意识。
科学广泛选题
选好课程设计题目，是完成上述教学内容和培养目标的关键，在选题时应注意以下几点：(1)应确定较多的题目，让学生有充分的选择余地，题目之间既有联系又有差别。每位同学在所做的题目中都会碰到一些技术问题，题目之间可以进行对比、分析，这样对每个人来说，题目的要求和特点是明确的，而总体来说题目又是多种多样、丰富多彩的。同一题目既有相对的独立性，又有内在的联系。(2)题目尽可能来源于实际的化工生产过程，鼓励指导教师将自己的科研项目和校企合作课题作为部分实际课题进行设计。这样一方面可以使学生感到题目来源的真实性，增加设计的兴趣，另一方面更有利于培养学生的工程观点和创新思维。近几年，我们将化工原理认识实习安排在课程设计正式开始之前，在布置设计任务以后，学生进入实习工厂，有意识地对要进行设计的典型设备及过程进行重点实习，根据工厂获得的化工设备的生产参数作为设计依据来选择题目，这种结合实际的设计题目，更有利于培养学生分析问题和解决工程问题的能力。(3)题目既要适合课程内容的要求，又要适合学生的能力。为此必须对生产过程中获得的题目进行筛选和加工，对难度较大的题目，可适当做一些简化处理，使之与课本的内容比较接近，同时又要考虑生产实际过程的复杂因素，这样有利于充分发挥学生的创造力和潜力。
充分发挥教师的指导作用
由于阅历和经验的限制，在布置课程设计的题目以后，许多学生不知从何处入手。此时，教师的辅导和答疑就显得非常重要。除了采用集中讲课和答疑以外，也可以充分利用现代化通信手段进行答疑，如电子邮件、微博、QQ等，从而适时地引导同学寻找解决难题的方法和途径。在设计过程中，指导教师应及时了解学生的计算结果和进展情况，掌握学生在设计方案选择上是否有新意。并促使同学不断发现问题，完善设计。总之，为了使学生得到有效的培养，指导教师一定要不辞辛苦，真正发挥主导作用，促成与学生的良性互动。
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1．1将工程设计引入化工原理课程设计教学实践以往的课程设计环节存在着题目选择范围窄，并且多年来一成不变的问题。例如目前各高校普遍选择板式精馏塔设计或换热器设计作为课程设计题目，计算步骤较为雷同，相关教材上例题较多，学生只需依葫芦画瓢，难以避免相互之间的抄袭现象，这在很大程度上抑制了学生的学习热情。将工程设计引入化工原理课程设计也是该实践教学近年来改革的一种方式。这种方式通过选择与工厂实际和科研需要相结合的设计题目，打破了以往的传统设计框框，让学生在真实的题目中完成课程设计的教学任务。虽然将工程设计引入化工原理课程设计提高了课程设计的难度，使学生面临更大的挑战性，但通过搜集和查阅大量的研究资料，合理确定设计方案，不断地克服困难，大大提高了学生的学习兴趣，使学生觉得自己所设计的内容并不是无用的。这种方式使学生通过感受工程设计工作的繁杂，发现自身的不足，明确了今后的努力方向。
1．2学生自主式选择课程设计题目以往的化工原理课程设计的选题通常是教师在课前即已将学生分好组，并将准备好的几个课题分给学生，让他们按照要求进行设计。学生只能听从教师的分配，没有自，无论对自己的课题是否感兴趣都要去完成，使得很多学生抱着完成任务的态度进行课程设计，很大程度上抑制了学生的学习热情。开放式的教学模式很好地解决了这一问题。指导教师只需要将工厂实际和科研需要地设计题目的背景、特点、主要思路等问题向学生交代清楚，使学生明确设计题目的意义和难度，学生自主选择设计内容。但需要注意的是，在课程设计真正开始之前，学生首先要提出课程设计的思路和设计方案，指导教师需充分预估学生所选课题的难度和工作量是否既满足课程设计教学大纲的基本要求，又名副其实地能够完成工程开发项目的一部分工作，同时还要考虑学生的实际水平和完成能力，保证学生在指定的时间内提交一份完整的设计文件，既保证工作量饱满，同时又能够达到培养学生的目的。
1．3学生自主安排课程设计时间以往的课程设计通常是在指导教师的督促下，学生被动地坐在教室里进行设计。因为学生都是初次参加课程设计，对课程有一个了解和熟悉的过程，往往都是设计之初摸不着头脑，刚刚熟悉一点以后，设计时间马上就要到了，还要加班加点甚至熬夜完成，设计结束以后，同学们普遍反映，如果再设计一次肯定会做得更好。这种现象造成学生对课程设计理解不深，设计结果不理想。开放式的教学模式打破这一常规，采取学生自主安排课程设计时间的方式，指导教师只需确定最后完成时间即可。但要注意，为了保证能够在指定时间完成设计内容，指导教师需在真正的设计周开始前几周即将学生的设计任务布置下去，并且让学生明确自己的设计计划，在课下有一个较长的准备时间。
1．4建立自主开放式的成绩评定方法对于一门课程，学生往往对成绩十分关注，这不仅代表了他们对一门课程的掌握程度，教师的认可程度，同时也反应了自身的努力程度，因此学生十分关注成绩评定的公平性。对于化工原理课程设计这门实践性教学来说，以往的成绩评定方式通常是根据学生最后上交的设计图纸和说明书来评定，没有统一的标准，导致成绩评定不够公平公正，难以调动学生的主观能动性，设计过程中缺乏钻研精神，设计内容缺少创新和亮点。开放式的成绩评价模式更关注学习过程以及学生的情感、态度、行为的变化，公平公正地给予学生达到学习目的程度的评价，有效地促进学生发展。开放教学评价体系采取多个环节综合考核，将各个环节考核比重合理分配进行成绩评价。设计项目书、平时成绩(出勤率)、课堂讨论、项目的创新性、答辩等权重合理分配，分配比例分别为40%、10%、10%、10%和30%。这样就可以保证学生切实有效地按计划进行，实实在在地对设计任务的各方面进行考虑。这些指标体系或许不能完全体现课程教学中学生表现的各个方面，但有较强的代表性，总体上能够反映学生对化工设备设计思想的把握、专业知识运用技能、创新能力和总体效果，使学生在设计过程中能有明确的参照标准。
2改革中应当注意的两个问题
2．1任课教师的工程实践经验和理论知识水平近10年来，我国高校在校学生人数跨越式增多，而相应的师资队伍建设导致高校青年教师比例不断扩大，而青年教师普遍较缺乏工程实践经验，指导学生的能力尚要不断提高。建立开放式的化工原理课程设计实践课程要求有高素质的教师，不仅要具备为培养高素质人才而努力工作的高度责任感，更要尽量达到相应的专业水平和技术水平。为学生开设开放型课程设计的教学，要求教师涉及的知识面更加宽广，在工程设计中所涉及到的各个领域的问题能够全方位地指导，主观上要求加强自身的专业学习，不断积累经验，同时教学部门领导在客观上应提供多渠道、多层次、全方位的进修机会，保证开放式教学计划的正常实施。
2．2自主开放式实践教学的保障措施开放式实践教学涉及到课程计划的安排、指导教师工程项目的支持以及与企业间的良好沟通等问题，而这些教学条件不仅是建立开放式课程设计教学的前提，也是确保教学质量、激发学生学习热情的外在因素。除此之外，建立开放式课程设计教学模式，无疑使得指导教师工作量增加，工作时间延长。如何合理地安排指导教师人数，如何合理考虑他们的岗位津贴，如何建立科学高效的管理体系，既是调动教师教学积极性最现实的问题，也是建立开放式课程设计教学长期健康发展的基本保证。因此，学院各级领导的重视和支持是建立开放式课程设计教学的有力保障。
3初步的实践效果
从实施效果来看，这种自主开放式的化工原理课程设计模式的建立和实施，能充分调动学生的积极性，使学生的学习主动性和使命感大大增强，极大提高了学生应用理论知识解决实际问题的能力，同时理论基础也得到了很好的巩固和强化。总的来说改革是成功的，但也存在需要改进和完善之处，例如新的课题一般资料均不全，在设计时间有限的情况下，收集资料方面的困难成为突出的问题。这需要指导教师做好前期的准备，掌握资料来源，给学生介绍各种设备的特点，进行技术经济指标分析。改革后的设计过程，对教师和学生都是一种学习过程，学生对新知识的兴趣提高了，教师对教学与科研内容的理解也加深了，充分挖掘了师生两方面的潜力。
4结语
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关键词：《化工设备基础》；多媒体；课程设计；实践教学；课堂教学
中图分类号：G642.0 一、《化工设备基础》课程发展的历史沿革
《化工设备基础》课程是为化学工程与工艺专业本科生及应用化工技术专科生开设的一门专业基础课。该课程的目的是强化化工类专业学生的机械知识和设计能力。
早在上世纪70年代末，有院校就开设了《化工设备基础》课程。当时化工部教育司曾组织大专院校、设计与产业部门进行讨论，认定化工工程与工艺专业学生应具有化工制图基础、材料力学、机械传动、化工设备材料、化工设备设计及典型化工机械介绍等基础理论知识。因此《化工设备基础》课程包含了化工制图基础、材料力学、机械传动、化工设备材料、化工设备设计及典型化工机械介绍等诸多内容。
到了80年代中期，随着我国高等教育的发展，以及各专业分类步入正规，有些院校将《化工设备基础》课程中的部分内容，如化工制图基础、材料力学、机械传动归纳到基础课中，并单独设课，因此原来《化工设备基础》课程的内容、教学体系已经不能适应教学需要。为此对原教学大纲进行了修改，《化工设备基础》课程重点讲授化工材料与设备设计内容，并可配合相应的课程设计。同时，组织编写了与修改后教学大纲相适应的教材，为化学工程与工艺专业人才的培养奠定了基础。
到90年代后期，随着科学技术的发展及专业的调整以及教学体系的改革，化学工程与工艺专业修订了教学计划，将以往的《工程力学》和《化工设备基础》的内容进行了整合，删除了重叠的部分，增加了化工用非金属材料和化工设备防腐的内容，并加强了容器设计基础部分。落实了加强基础知识教育，扩大了学生知识面的教学方案。但此时，多数学校一直将此课程作为选修课。
到本世纪初，面对21世纪的社会发展，各个专业领域不断拓宽，学科间相互渗透，对本科生及专科生的要求越来越高。根据原国家教委《高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划》中的《化工类专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究与实践》项目成果，在“厚基础，宽专业”的教学指导方针下，明确了《化工设备基础》课程作为化工类本科生和专科生必修课的地位。《化工设备基础》为了适应培养跨世纪高级化工专业人才的需要，以“面向21世纪的教学内容和课程体系改革”为主导思想，以“面向21世纪对化工类专门人才的知识、能力、综合素质培养目标”为宗旨，贯彻“加强基础，拓宽专业知识，联系实际，提高能力，便于自学”的原则，将授课内容定位于以传授基础理论和基本分析方法为重点。课程内容既要注重体现化工设备基础的理论性和系统性，又要结合本科生和专科生的实际水平和应达到的知识层次。基础理论要限定在工程力学和容器设计的主干上，即对工程力学和容器设计要做全面细致地介绍，具有代表性的容器设计过程可选取设备。该课程的目的是使学生具备基本工程力学的知识，了解化工设备的选材要求及常用材料的特性，了解和掌握化工设备的设计计算方法和过程及典型设备的结构设计与计算，强化化工类专业本科生和专科生对化工设备的机械知识和设计能力。
二、高职院校《化工设备基础》的教学现状及存在的问题
很多高职化工专业开设了《化工设备基础》一课，由于高职教育要求培养技术型人才，所以学校加大了实训课程的力度，而理论课程的学时数逐步被压缩，从而多次修订教学大纲，虽然在实践教学效果方面取得了较大进步，但是仍存在一些问题。
1.理论课时少，与关联课程脱节。近几年，在《化工设备基础》一课上给予的理论课时数为30～40课时，选择的是由高安全主编的高职高专“十二五”规划教材。由于已经考虑到高职学生重在应用的培养，所以教材已经在很大程度上删减了力学方面的众多知识点。基本上包括三大部分：化工材料、容器设计、化工设备。但是因为理论课时数较少，一般情况只能停留在前两部分的介绍，对于化工设备一块往往就是基础认识，而与原本的设备设计有所违背。与先开设的《化工原理》、《化学反应过程》等课程完全脱节，没有形成一个完整的课程群。
2.学生的感性认识少，工程概念难建立。学生对化工产品的认知较容易，而对化工厂的认知就比较难了。一般化工厂都会远离市中心，远离普通人的视野。所以对于学习化工的学生来说，提起化工厂中的种种危险，大家只能从化学品本身的理论危害性去理解，因为他们很少见过工厂里面化学品是如何运用的，因此对于一台设备的认识就更困难了，单纯在理论知识中对于设备的形容，很难在学生脑子中形成完整的概念。
3.高职院校中《化工设备基础》缺乏课程设计的要求。在很多的本科院校，一般在学期末或者毕业时都会加入课程设计一块内容，目的是给学生搭起“学”与“用”之间的桥梁。虽然学生在课堂上系统学习了有关化工设备的理论知识，但是在工程设计时却不知如何应用。而课程设计是一个复杂的学用结合的过程，他可以让学生体会到通过多门课程的学习，然后去解决一个工程问题的乐趣，而且也会让部分同学对书本知识无用的看法有所改观，反而认为自己学得太少、太肤浅。但在大多高职院校中对于《化工设备基础》的课程设计还是很少的。
三、《化工设备基础》的教学改革措施
1.精心组织课堂教学，采用多媒体教学手段，提高教学效果。目前使用的教材中包括的三部分内容彼此相对独立，内容较多，因此在组织课堂教学时应该注重知识的横向联系，以化工工程实例为背景，提出工程概念。比如在讲解“化工材料”时，可以结合实际应用中化工厂材料的选择讲解。在讲解“化工设备设计”的时候，应该从容器筒体、封头讲到法兰、支座、人孔、手孔等零部件的选择及设计，突出化工设备整体的设计。由于《化工设备基础》课程有大量的数据图表和结构示意图，利用多媒体教学可以直观的为学生分析讲授，节约时间，提高教学效率。例如在讲解“化工设备”时，由于学生没有见过工厂中的设备，为了可以使学生形成基本的设备概念，我们可以通过工厂实际设备的照片以及形象的三维动画多方面展示化工设备，并且通过设备素材库的应用，让学生很好地掌握化工设备基本工作原理和作用。
2.明确认识实习和生产实习的作用，将理论教学和实践教学紧密联系起来。《化工设备基础》课程中涉及的很多设备，由于学生没有实践经验，所以对于设备的结构情况很难理解。而学生的认识实习和生产实习是有机会接触工厂中设备的一个重要环节。传统的教学模式是将教学和实习分别独立进行的，理论教学之后很长时间才会进行实习，所以使得学生所学的理论知识在短时间内没有被应用，当再接触时或许早已忘记理论教学中的内容，还得花时间和精力重新学习。这种时间上的错位，导致理论教学和实践教学的效果都下降。因此，我们应该将认识实习安排在学期初，在学习《化工设备基础》一课之前，由教师将课程中的典型化工设备结构、性质进行讲解，使得学生对于典型的化工设备有个基本的认识，做好上课前的准备。生产实习应该穿插于课程理论教学当中，安排在学期中，将理论教学和实践教学真正联系起来，加深学生对于化工设备的理解，培养他们的学习兴趣，提高教学效率。
3.尝试开设《化工设备基础》的课程设计，加强课课间的联系。课程设计是工科教学中的重要部分，它可以使学生将所学知识融会贯通，培养学生综合分析问题和解决问题的能力。《化工原理》、《化工制图》都是在学习《化工设备基础》之前单独开出的课程，所以有必要在学习完《化工设备基础》课程之后，留出一周的时间做一个课程设计，运用以上三门课程所学内容，先根据实际生产需要，设计生产工艺参数，包括温度、压力、时间等。然后再进一步确定生产设备的材料、容积大小、内部结构及相关零部件。最后通过化工制图完成一个设备的设计。这样既可以提高学生主动解决问题的积极性，而且也让他们体会到所学知识的连贯性，还培养了他们的工程概念，为以后走入工作岗位奠定基础，树立自信。
四、结语
综上所述，《化工设备基础》是一门化工专业学生必学的专业课。在有限的理论教学过程中，加强多媒体教学可以形象生动的为学生展示没有见过的化工设备，使课堂教学效率提高；推进实践教学的开展，彻底剔除传统的理论教学与实践教学的时间错位现象，将理论与实践紧密结合起来；通过课程设计可以培养学生的独立运用所学知识解决生产实际问题的能力，培养学生的工程素质。
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化工原理的课程设计范文6
关键词：独立学院；化工原理；优秀课程建设
中图分类号：G4 文献标识码：A doi：10.19311/ki.1672-3198.2016.33.151
化工原理课程是我校化工系化学工程与工艺，过程装备与控制专业的一门主干课，它是综合运用数学、物理、化学、计算技术等基础知识，分析和解决化工类生产过程中各种物理操作问题的技术基础课。为适应我校“应用型高校”的办学定位，“高素质应用人才”培养目标，按照“保基础（基础知识，基本原理，基本技术或方法）、强实践、重创新、分流培养”的人才培养思路，再考虑我校生源的实际情况，对化工原理这门课进行建设与改革，具有十分重大的意义。
对于化工原理这门课的优秀课程建设，我们主要做了以下方面工作。
1 教学环节安排及教学方法的改革
《化工原理》这门课在我校的教学安排包括上册教学64学时，下册教学56学时，化工原理课程设计一32学时，化工原理课程设计二48学时和化工原理实验48学时，共计248学时。
《化工原理》课程强调工程观点和创新能力、定量运算、实验技能和工程设计能力的培养，要求学生掌握各单元操作的基本原理，了解各典型设备的结构特点、完成设备工艺尺寸的计算及设备的选型。教学中要理论联系实际、把课堂讲授与课堂讨论相结合，采用启发式教学，不断改革教学内容、教学方法和教学手段，使教学质量不断提高。
下面以《化工原理》下册为例展开讨论。下册书主要介绍传质分离过程，我校一共讲授四个单元操作，分别是精馏，吸收，萃取和干燥。其特点是“共性多，个性少”。共性体现在各章均以各单元操作的基本原理为起点，依次讨论平衡关系、物料衡算、设备主体尺寸计算、过程影响因素分析、操作参数的选择与调节、过程强化等内容，这些共性体现了相同的规律和相似的研究方法。因此在讲每一章时要先讲简化模型，精馏为例，其简化模型中，物系的相对挥发度应为常数（理想物系），传质过程为恒摩尔流，设备为理论板（精馏操作实现的场所）。而由理想模型到实际塔板是通过总板效率校正得到的。因此，在讲传质分离的每一个单元操作时，可以遵循的共性主线为分离原理平衡关系速率关系衡算设备主体尺寸。
“个性”体现在精馏和吸收的平衡关系看似都是气液平衡，精馏的汽相为自身加热产生的，而吸收则需要外界引入液相。精馏实则液气平衡关系，而吸收则是气液平衡。对于组成的表达方式也有不同，精馏采用x，y，为质量分数，而吸收采用X，Y，为质量比，这些都是服从于简化模型的。
教学改革过程中要不断吸纳本课程领域的最新成果，更新教学大纲和教案，例如不断地发展出新的单元操作或化工技术，如膜分离、参数泵分离、超临界技术等。以节约能耗、提高效率或洁净生产为特点的集成化工艺（如反应精馏、反应膜分离、多塔精馏系统的优化集成等）。
2 现场实践与仿真练习的有机结合
化工仿真实习是高校化工类学生的实践性教学环节。可以让同学们最直观地体会《化工原理》中各个单元操作的概念，对于加强学生理论联系实际，培养学生分析问题和解决问题的能力以及动手能力起着重要的作用。然而，这种教学过程在实施中存在一些问题，如学生下厂实习，只能在现场摸摸流程，被动地看和听，难以深入实际；不能在控制室长时间停留，不能分析和处理生产中出现的问题，学生的相应能力就得不到训练；不允许学生动手操作，无法让学生亲身体验工业装置的开停车与事故处理，学生的动手能力得不到训练等等。
我校利用先进的计算机仿真技术开发具有虚拟化工生产、仿真操作、典型化工生产工艺流程与设备介绍等功能的系列多媒体课件，以增强学生如下能力：（1）以具有代表性的真实生产工程流程的仿真。营造类似于工厂控制室的教学环境，训练学生分析问题、解决问题和故障处理能力，训练学生利用物料衡算、能量衡算的方法对工业过程进行评估与优化的能力，并了解过程监控的方法。（2）以典型工业实例，训练学生开、停车的操作能力，包括简单装置的开、停车和复杂装置开、停车。（3）通过工艺与设备介绍使学生建立典型工业过程的背景知识，包括工艺流程、设备、控制方案、操作参数等，透彻了解生产过程与设备工作原理。从而对化工原理课程的教学起到巩固和促进的作用。
3 逐步建立和充实化工原理教学资源库
教学资料的收集包括教材，试题库以及课程设计优秀作品库几个方面。
目前我校使用的教材是天津大学出版的《化工原理》上下册，除此之外，我们还收集了北京化工、大B理工、华东理工、华南理工、清华大学等国内各具特色的化工原理教材，以及Unit Operations of Chemical Engineering等国外著名教材。已经购买教学辅导资料三套，并计划逐步添置国内知名教授编著的化工原理辅导书和习题集。课程设计指导书已有天津大学编著的两套，Aspen Plus教程一套。试题库包括天津大学历年考研试卷，天津大学工程硕士考卷以及往年华北赛区化工原理竞赛的试题。目前已分章节建立化工原理考试题库，每章题目分别为填空、选择和大题，每章题目数目在50～80题。已建立的化工原理课程设计优秀作品库收集了2008级至2012级学生的优秀作品12件。
4 考核内容和方式的改革
以往的《化工原理》考核办法采用卷面考试的形式，满分100分，得分作为学生的期末成绩。这种方式虽然能够反映学生对知识的掌握情况，但也具有一定局限性。相当一部分同学抱有“突击一下”就能考过的侥幸心理。因此我们对考核方法进行了改革，将成绩分为三个部分：平时分30%，包括上课出勤，课堂表现，作业情况；口试分20%，口试采用教师学生一对一的形式，学生随机抽取题目作答，由老师当场给出成绩；卷面分50%。
改革后的考核办法能够反映出学生平时的学习状态，特别是口试环节，教师可以与学生正面交流，对一些卷面无法考察的内容可以通过口试考察，例如干燥一章，湿焓图的应用，口试时可将图纸打印出来，标明状态点，让同学们读取湿空气的状态参数。通过口试可以更为直观地了解学生们对知识点的掌握情况，对今后的教学也是十分有帮助的。
同时，我们对化工原理实验的考核也进行了改革，以往只凭实验报告给成绩，改革后预习报告10%，出勤不迟到10%，回答问题10%，实验操作10%，实验报告60%。这样，从预习到操作再到最后实验数据的处理，都能够从这些环节的得分反映学生的完成情况。
5 学生对课程建设的评价
我们对2013级学生进行了课程问卷调查，本次调查问卷共发放152份，其中包括工艺学生77份，过控学生75份。问卷主要包括以下几个方面：
5.1 对化工原理这门课现状的认识
85%的同学认为化工原理这门课很重要，因为它是重要的专业基础课，也是考研专业课。对化原期末考试，75%的同学认为需要平时努力学习，才能顺利通过期末考试。假如考试不及格，认为自己学习方法不适当的学生占26%，平时不努力的占30%，对化工原理这门课不感兴趣的占11%，认为缺少实践机会的占6%，期末没有好好复习的学生占24%。
分析：大部分同学认可化工原理课程在专业基础课中的核心地位，成绩不理想的同学也意识到跟自己平时不用功有关。也有同学提出化工原理课要结合工程实例才更吸引人的有效建议。
5.2 学生对于化工原理课程的学习积极性调查
对于上课睡觉或玩手机的现象，偶尔有的学生占60%，经常有的占29%。对于老师课后布置的作业，每次都认真独立按时完成的占16%，经常借鉴他人成果的占50%，大多数时候都认真独立按时完成的占33%。对于课后作业题的讲解，认为错的比较集中的题需要讲评的占43%，每一道作业题都需要讲评占48%，不需要讲评的占9%。
分析：从调查数据看，学生们对学习化工原理课程的学习积极性有待进一步提高，而这部分工作要结合加强学风建设则更为有效，例如：每次课前把学生的手机统一收齐，做到课堂无手机。
5.3 学生对课程建设与教学改革的看法调查
对目前实施的化工原理优秀课程建设，50%的同学态度为积极参与，34%的同学认为无所谓。对于老师是否应该在课后布置一些延伸作业（如论文，学习报告等），38%的同学认为有必要，62%的同学认为无必要。对《化工原理》课程的考核方式结合口试会带来的效果，64%的同学认为比单纯笔试更难了，需要更加努力学习。
分析：可以看出，同学们对课程建设和教学改革有一定的配合意愿，对老师提出的教改方案能够认可，对化工原理这门课的课程建设可以激发学生的学习兴趣，端正学习态度，更努力地学习专业课。
6 结语
我们对化工原理这门课的课程建设思想是：坚持以学生为本，以加强基础，提高学生工程能力、培养学生创新意识为宗旨，积极深入探索适应于应用型创新人才培养目标定位的课程体系，教学内容和教学方法。以改革创新培育特色，力求教学和质量达优秀，向独立院校中优秀课程的目标而努力。
参考文献
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