化工原理实践教学改革的探索与思考

第２５卷２期　２００６年４月　南平师专学报　Ｊ　ＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＮＡＮＰ　Ｉ　ＮＧ　ＴＥＡＣＨＥＲＳ　ＣＯＬＬＥＧＥ　Ｖｏ１．２５　Ｎｏ．２　Ａｐｔ．２００６　化工原理实践教学改革的探索与思考　范荣玉　摘刘俊劭　刘奇琳　（南平师范高等专科学校化学与环境工程系，福建武夷山３５４３００）　要　ｉ／ｔｉ￣实验模式与内容的改革、课程设计环节的完善和实习工作的改进，对化工原理课程的实践教学进行改革　和探索．促进了该课程实践教学质量的提高。　关键词化工原理　实践教学　改革　中圉分类号：＂Ｒ￣０２文献标识码：Ａ文章编号：１０ｏ８—５９６３（２００６）０２—０１１０—０３　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｐｒａｃｔｉｃａｌ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　Ｒｅｆｏｒｍ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ＦＡＮ　Ｒｏｎｇｙｕ　ＵＵ　Ｊｕｎｓｈａｏ　ＵＵ　Ｑｉｌｉｎ　（Ｃｈ￣ｎｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｄｅｐａｒａ＇ｎｅｎｔ　ｏｆ　Ｎａｎｐｉｇ　ｎＴｅａｃｈｅｒｓ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｗｕｙｉｓｈａｎ，Ｆｕｉ　Ｊｎ　３５４３００）ａ　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｒｅｆｏｒｍ　ｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｐａｔｔｅｒｎｓ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ，ｔｈｅ　ｐｅｒｆｅｃｔｉｏｎ　ｄ　ｌｅｓｓｏｎ　ｄｅｓｉ舯ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｍｐｒｏｖ￣ｎｅｎｔ　ｄ　ｐｒａｃｔｉｃｅ，　ｈｅ　ａｒｔｔｉｃｌｅ　ｄｅａｌｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｒｅｆｏｒｍ　ａｎｄ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｎ　ｄ　ｐｒａｃｔｏｉｃａｌ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｕｒｓｅ　ｄ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｗｈｉｃｈ　ｉｍｐｒｏｖｅｓ　ｈｅ　ｐｒａｃｔｔｉｃａｌ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｄ　ｔｈｅ　ｃＯ１．１ａ－Ｓｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｒｅｋａｍ　化工原理是我校化工专业及相关专业开设的一门综合性技术基础课程。课程的主要内容为化工过程　中各种单元操作的基本原理及典型设备的设计与操作。该课程属于工程技术类课，实践性很强，因此在加　强基础理论知识教学的同时，必须加强实践性环节的教学，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践的训练。如何搞好化工原理的实践教学，一直是从事化工原理教学的同行们极为　关注的问题ｎ－３］。化工原理课程的实践教学一般包括实验、课程设计和认识实习，针对多年来教学实践中　所碰到的问题。结合我校的具体情况，我们对化工原理的实践教学进行了改革和探索，以期有益于实践教　学质量的提高，并希望能引出更成熟的方案。　１　改革化工原理实验模式与内容　实验教学是化工原理课程的一个重要教学环节。其基本任务是使学生加深理解和巩固化工原理课程　中阐述的理论，培养学生解决工程问题的能力并掌握一定的实验操作技能。通过对实验现象的观察、分析　和讨论来培养学生思考问题和解决问题的能力。　１．１　引入计算机仿真实验，提高实验操作技能与工程应用能力　化工原理实验教学的传统模式是“预习一操作一报告”，这种模式停留在验证理论教学中的一些结论、　结果和现象等。对于学生工程应用能力的培养帮助不大。近年来我们在实验教学环节中引入计算机仿真　实验，采用了“预习一仿真一操作一报告”的新模式。取得了良好的教学效果。计算机仿真提高了学生的学　习兴趣，由于能便利地模拟出整个过程，其各种操作条件和参数便于改变，能启发学生进行综合思考与分　析各操作条件和参数之间的相互影响关系，调动他们的学习主动性，对于理论知识的运用和掌握、工程应　用能力提高有着重大的促进作用。　１．２设置研究型实验课题，培养学生分析问题的能力　对于化工原理实验课程的教学而言，就是要充分发挥本课程工程实验的实用性特点，使实验的内容和　过程尽可能接近生产实际。精馏过程被广泛应用于化学工业和石油工业中，因此，板式精馏塔的操作及塔　板效率的测定　Ｊ就成了化工原理实验的重点实验项目。传统教材中的实验目的，是让学生了解板式精馏　塔的结构、分析精馏过程、学习操作方法，学会测定全回流时的全塔效率。在实验过程中。为了加强对学生　思维能力的培养，将实验目的改为“影响提高板效率因素的研究”实验。首先针对板的开孔率、孔径、加热　电流大小等方面提出问题，让学生围绕提高板效率的问题去查阅文献，从而获得由实验数据到生产实际数　据的丰富资料，鼓励学生大胆质疑；然后让学生对占有的材料进行分类、归纳，找出规律性和特殊性的东　西；最后制定实验方案和预定的实验方案进行对比。通过以上措施的实施，不仅加强了学生分析问题的能　收稿日期：２００５—１２—２８　作者简介：范荣玉（１９７０一），女，汉族，讲师。主要研究方向：环境化工。　一１１０—　维普资讯 http://www.cqvip.com

：化工原理实践教学改革的探索与思考　力，而且极大地激发了学生的学习兴趣，同时，通过查阅文献开阔了学生的视野，让学生了解了更多的化工　新技术、新装备。教学实践证明，设置研究课题是培养学生分析问题能力的一种好方法。　１．３注重与化工类其它课程的兼容性　我系现有的化工原理实验装置与化工设计、化工仪表、化工机械等化工类相关课程的内容联系紧密，　为了使化工原理实验装置不仅可以为化工原理实验教学服务，而且也可以为化工类相关课程的认识和实　践教学服务，同时又能作为学生认识实习和毕业环节的校内实习基地，在实验教学中，我们充分注意实验　装置之间的相互联系，尽可能地加大信息量。例如流量的测量，不同的实验装置上设置有转子流量计、涡　轮流量计、孔板流量计；在压力的测量中，不同装置使用了正Ｕ型管压差计、倒Ｕ型管压差计、簧片式压力　表等；温度、电流、电压等参数测定中采用了数字式显示仪表；在流量的调节和控制手段上，选用了闸阀、截　止阀、球阀，还选用了蝶阀；不同实验装置中还选用了各种类型的流体输送机械，如离心式清水泵、鼓风机、　微音气泵等。以上这些测量仪表或设备都是化工类相关课程中涉及的内容，在实验教学中分别将它们的　选用和使用方法贯穿于不同的实验中，使学生对实验设备各部分的作用和各部件的功能有一个较为系统　和直观的了解，同时也使学生对各课程之间的关联有了感性认识和更深的理解。　２完善化工原理课程设计教学环节　化工原理课程设计是以单元操作为主的一次化工设计实践，目的在于培养学生综合运用化工原理及　有关先修课程的基本知识，增强查阅技术资料、选用公式和数据、以简洁的文字和图表表达设计结果的能　力，进一步提高学生化工制图的水平，从而使学生受到一次化工单元操作设备工艺设计的基本训练。化工　原理课程设计是课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，能使学生树立正确的设计思想，培养实事求　是的工作作风和解决实际问题的能力。　２．１做好准备工作，保证课程设计的顺利进行　（１）准备好基本的资料。例如生产背景资料，所需查阅资料的索引，完成课程设计的基本要求等。　（２）设计好题目并做好选题辅导。题目的设置结合实际，主要从适合学生能力培养要求来考虑。设计　课题选用实习基地中所见的传热、蒸发、干燥、精馏、吸收等单元操作，学生通过认识实习有了具体的感性　认识，对化工原理课程理论教学理解更深入，完成课程设计任务更感到得心应手。　（３）做好包括工艺计算、主体设备结构图的绘制和说明书的编制等方面的指导和答疑。工艺计算部分　侧重于考察学生正确选取计算公式、查取物性参数和利用图表的能力，设备结构图绘制部分侧重于化工制　图能力的基本训练。另外，由于学生的能力有差别，采用多层次教学。例如，精馏塔的设计，对能力强的学　生可以要求他们采用计算机辅助设计，应用逐板计算法求算塔板数，并与图解法进行比较等。　２，２改革课程设计的考核方法　要使课程设计取得更好的效果，指导教师除了做好设计过程中的管理，加强设计指导以外，还应该探　寻出一套课程设计成绩评定的最佳办法，以起到促进、“催化”作用。对课程设计成绩的确定，开始只注重　设计说明书，然而由调查结果来看，抄袭现象严重。针对这种情况，我们将成绩综合考评，分为以下三个方　面：课程计算说明书和设计图纸、质疑答辩及设计态度。具体规定如下：　（１）课程设计结束后，根据设计图纸及计算说明书评定成绩。其结果占课程设计终评成绩的４０％；　（２）从课程设计的第二天开始直至结束，根据课程设计的进度，进行课程设计质疑答辩，考察学生分析　问题和解决问题的能力，当场确定成绩，其结果占课程设计终评成绩的５０％：　（３）在课程设计的过程中，根据每个学生的认真程度、设计能力、纪律表现、设计进度等，确定课程　设计终评成绩的参考成绩。其结果占课程设计终评成绩的１０％。　由于事先告知，大部分学生都能积极主动地进行设计，而少数平时学习态度散漫的学生，也感到压力　较大，端正了学习态度，抄袭现象基本杜绝，设计质量普遍提高。　２．３适时总结　课程设计结束后，学生就要复课。为巩固和提升课程设计取得的成效，很有必要选择一个合适的时　间，召开一次课程设计总结交流会。在总结会上，选出做得好的同学代表来发言，指导教师对课程设计的　质量进行一次概括的分析和总结，表扬先进，鼓励后进，肯定成绩，指出问题。实践证明，总结会成功与否，　也是课程设计教学环节能否取得满意结果的一个关键。　一１　１　１—　维普资讯 http://www.cqvip.com

南平师专学报２００６年第２期　３认识实习的新探索　俗话说得好“百闻不如一见”，认识实习教学环节对化工原理课程的学习有很好的促进作用，是对课堂　教学的一种补充。近几年，由于实习经费日益紧张及各种费用的日益昂贵，实习时间在压缩，虽有相对稳　定的实习基地，但改制以后，联系实习单位仍有一定困难，学生可实习参观的厂家也在减少，更谈不上去参一　观一些设备技术先进的现代化大型企业了。可见，我们这样的实习效果不甚理想，学生无法从现实中感受　到科学技术和工业技术的不断进步，因此，认识实习的改革也势在必行。　３．１　编写实习指导书，提高实习的成效　为提高认识实习教学效果，避免学生到工厂去走过场，目前我们已编写了相应的实习指导书，将邵武　化肥产、南平榕昌化工有限公司，顺昌富宝实业有限公司等几个实习基地的主要生产过程涉及的工艺过　程、原理、设备做一简单介绍，并附有一些思考题，学生在实习过程中可以带着问题观察、请教、学习，让其　在有限的时间内更多地了解生产过程，对实习内容先有一个大概的了解，提高实习效率。　３．２现代化教学手段与认识实习相结合　如有条件，应将实习工厂的生产工艺、所涉及的典型单元操作、典型设备的原理、结构作为主要内容，　对生产过程、设备进行科学的模拟，再配上现场的图片，制作成计算机仿真课件和投影片，让学生在下现场　之前有针对性地进行学习，这样实习效果肯定会好得多。甚至可将一些现代化的工程问题编入课件和投　影片中，如公用工程、技术经济、投资效益、三废治理和环境保护等，学生可以在计算机上模拟整个实习过　程，这样既可提高学生对实习的兴趣，又可强化学生的工程意识，经济意识和环境意识；另外，还可将国内　先进厂家的流程和设备拍摄成电教片让学生观摩，开拓视野。总之，充分利用现代化的教学手段和教学工　具，不失为在有限的资金运转下改善教学氛围，提高实习教学效率和质量的一条捷径。　３．３对实习过程进行监控　学生水平参差不齐．自觉性有高有低，要保证实习质量，就要求指导教师对整个实习过程实施监控。　我们在实习中，除了要求学生虚心向现场的工程技术人员学习，认真做好实习笔记外，指导教师晚上都要　定时进行抽查，组织实习讨论。对于没有达到基本要求的学生，要求同组学得较好的同学带其到现场，进　一步弄清基本问题，这样就为取得较好的现场实习效果提供了保障。　３．４充分发挥认识实习在课程设计中的作用　以往学生的认识实习均定在化工原理开课之前或开课后不久，以了解某个产品的生产工艺为主，使学　生对化工原理中所涉及到的设备进行初步了解，增加学生对设备的感性认识，以利于课堂教学的顺利进　行。但是，由于此时学生对化工的认识几乎为零，实习回来后对单元操作及设备认识并不深，学生普遍反　应收获较小，这不仅给授课带来一定的困难，而且不利于学生顺利完成课程设计。究竟如何在一定时间内　完成这一实践性教学环节才能取得理想的效果呢？我们决定将认识实习和课程设计集中在一起完成，在　实施认识实习这一实践教学环节时应注意三个问题：一是把理论教学和实际问题结合起来；二是制定出合　理的课程设计内容，学生带着课程设计的课题参加实习；三是要求学生根据自己的兴趣结合实际情况完成　一篇实习论文并撰写一篇完整的实习报告。这样，不仅可以调动学生的实习积极性，更主要的是设计课题　能接近于实际，有利于培养学生运用理论知识解决实际问题的能力，为顺利完成课程设计打下良好基础。　总之，化工原理课程教学，是一个教学时空跨度很大的过程。培养２ｌ世纪所需的有用人才，赋予化工　原理实践教学新的更高要求，改革势在必行。上述内容和观点是我们在总结多年教学实践经验的基础上　进行的一些探索和思考，对我们的教学工作起到了较好的指导作用。我们仍然需要不断探索，不断学习，　把实践教学改革工作做得更好。　参考文献　［１］汪建新．４Ｌ．ｖ－－－原理实验教学改革与实践［Ｊ］．高　干理科学刊，２００２，２２（４）：８８—９０．　［２］陈裕清．４Ｌ．ｒ－原理课程设计中实践能力的培养［Ｊ］．连云港４Ｌ．＿ｖ－－高等专科学校学报，２００２，１５（４）：９４一　［３］陈霖，滕雷，陈雪梅．４Ｌ．ｒ－原理课程教学方法与实践［Ｊ］．黄石高等专科学校学报，１９９９，１５（３）：４４—４５．　［４］伍钦，邹华生，高桂田．４Ｌ－ｒ－－原理实验［Ｍ］．广州：华南理工大学出版社，２００３：３７—４３．　一ｌ　ｌ２一