主頁 > 新聞（wén）動態 > 化工實驗大賽對化工原理課（kè）程的教學（xué）改革 2021-11-17

化工實驗（yàn）大賽對化工（gōng）原理課程的教學改革

全（quán）國大（dà）學生化（huà）工實驗大賽是（shì）由教育（yù）部高等學校化工類專業教學指導委員會（huì）、中國化工教育協會共同（tóng）主辦的針對高校化工類及相關專業全日製在校本科生的（de）基於化工原理的理論（lùn）和實驗的學科（kē）類競賽。我校位於廣西桂林，屬於西南賽區。一直以來，我校（xiào）化工專業（yè）教師都積極組織學生參（cān）加化工實驗大賽，但比賽結果不盡如人意。2017年進入複（fù）賽的隊伍有三支，最（zuì）終進入決賽的隊伍有一支；2018年進入複賽的隊伍隻（zhī）有一支，最終未能進入決（jué）賽；2019年進入複（fù）賽的隊伍（wǔ）有兩支，但最終卻未能進入決賽。初賽進入複賽的隊伍，依據的是隊（duì）伍中每個隊員的化工原理筆（bǐ）試成績；進入（rù）複賽的隊伍數量（liàng）反映了我（wǒ）校學生對化（huà）工原理理論知識的掌握（wò）情況。雖然2017年和（hé）2019年我校進入複賽的（de）隊伍（wǔ）數量超過一支，但（dàn）與西南地區的同類院校相比，參賽隊員（yuán）的化工原理理論基礎還是有一定的差距，所以最終能夠複賽勝出的（de）隊（duì）伍很（hěn）少。進入複賽後取得的成績包括理（lǐ）論、仿真和實驗三部分的成績。從我（wǒ）校參賽隊伍複賽的表現可以看出，化工原理實驗和仿真方（fāng）麵的（de）學習力度也有待加強。2019年6月，我校化學工程與（yǔ）工藝專業通過了工程教育專業認證，結（jié）合認證（zhèng）要求，已經對化工原理實驗的實驗（yàn）項目、仿真實驗等進行了完善，教學目的與化工實驗大賽的（de）內涵高度重合。因此，為了提高我校學生化工實驗大賽的參賽水平及獲獎層次，對化工原理理論課程的教學改革是十分必要的。所以，從課程的教學設（shè）計、教學內容和教學手段方麵考慮，本文中提出了加強化工原理教師的團隊建設，完（wán）善課程考核和成績評定的方法，多媒體教學與“雨課堂”技術相（xiàng）結合（hé）以輔（fǔ）助課堂教學等具體建議，以期找（zhǎo）到適（shì）合我校化（huà）工原理理論教學的一（yī）些措施。
一、加強化工原理教師團隊的建設，實現教學方法的轉（zhuǎn）變
在課堂（táng）教學過（guò）程中，學生是課堂的主體。鑒於此，教師在（zài）教（jiāo）學（xué）設計時應有意（yì）識地對教學活動進行組織和有針對性的引導，充分發揮課堂的主導（dǎo）作（zuò）用。所以，有必（bì）要（yào）加強化工原理課程（chéng）教學團隊（duì）的建設，進一步（bù）改革及完（wán）善教學內容和方式，以適應專業認（rèn）證和新工（gōng）科建（jiàn）設的需要。通過對我校近（jìn）三年“化工原理”理論（lùn）課學生的學習狀態和考試成績進行分析，發現學生運用基礎理（lǐ）論分析和解決單元操作中各種工程實際問題的能力較弱。因此，在課堂教（jiāo）學中需加強計算（suàn）示例和課堂練習講解（jiě）典型單元操作，輔（fǔ）以課堂練習和課後作業，使學生掌握單元操作的工作原理及相關計算，提高（gāo）學生運用基礎理論分析和（hé）解決單元操（cāo）作中各種工程實際問題的能力。由此可以看出，要以學生發展為本，因地製宜進行化工原理課程的教學活動。所以，想要（yào）提升學生的課程學習效果，就要（yào）促進（jìn）化（huà）工原理教學團隊（duì）的（de）建設，而教學（xué）團隊的建設可（kě）通過承擔（dān）化工類教改項目和化工原理相關課程的建設項目實現；條（tiáo）件允許的話，還可以（yǐ）組織編寫（xiě）適用（yòng）於本校學生的《化工原理》教材、《化工原理習題集》等（děng），為教（jiāo）學內容（róng）的更新和完善提供支持。
二、以專業認證的要求為基準，完善課程評價體係
化工原理（lǐ）是化學工程與工藝專業的一（yī）門核心課程，主要包括化工單元操（cāo）作的基本原理、典型設備的結構、選用和操作（zuò）原（yuán）理以及工藝計算等內容。為保證本課程對專業培養目標、培養成果的貢獻，課程所有的教學活動（dòng）都要圍（wéi）繞課程目標開展。基於專業認證的標準，結（jié）合我校化工原（yuán）理課程（chéng）的教學情況，對課程的教學（xué）大綱、課程的考核和成績評定方法進（jìn）行（háng）了完善（shàn），以更（gèng）科學合理地反映學（xué）生的學習情況。
本（běn）校化工原理的成績由以下（xià）兩部分構成：平時成（chéng）績和期末考試成績。其中（zhōng），平時成績（jì）占該門課（kè）程最終成績的30%，主（zhǔ）要（yào）考查學生作業完成情況、課堂紀律與綜合表現、課堂問答與討論、參（cān）與輔（fǔ）助教學活動等；期末考試成績占該門課程最（zuì）終成績的70%，主要考核學生對單元操（cāo）作的（de）基本概念和原理以及一些常規操作的理解和掌握情況，包括化工原理基本計算公式的物理意義、使用方法和適用範圍以及化工單元操作過程的基本概（gài）念和（hé）計算，以（yǐ）及運用化工原理基礎理論知識、原理和（hé）方法進（jìn）行初步設計（jì）和計算的能力。課程結（jié）束後，任課教師會結合學生的最終成（chéng）績及（jí）教學過程（chéng）中學生對（duì）教學內容的（de）掌握程度進行歸納總結，進而提出課程下（xià）一年的教學改進措施。
三（sān）、多（duō）媒體（tǐ）教學與（yǔ）“雨課堂”技術（shù）相結合，輔助課堂教學
多媒（méi）體（tǐ）教（jiāo）學在我（wǒ）國高等（děng）學校教學實踐中占有主導地位。但其實有的課程如果僅僅使（shǐ）用多媒體的話（huà），無法達到理（lǐ）想的（de）教學效果。結合我校“化工原理”課程的授（shòu）課情況，發現：純粹的以老師、多媒體為主的教學方法，已不能適應如今學生學習專業基礎知識和提高工程思維能力的需要。多媒體教學方法在一（yī）定程度上忽視了學生作為學習主體的存在，阻礙了學生（shēng）創新與（yǔ）創（chuàng）造能力（lì）的培養。而“雨課堂”的出現，為改（gǎi）善課堂氣氛及學習效果（guǒ）提供了思路。將多媒體教學（xué）與“雨課堂（táng）”技術相結合，能夠全麵提升課堂教學體驗，增加師生之間的互動，使得（dé）教學活動更為（wéi）便捷，從而推動化（huà）工原理課程的教學改革。在化工原理的（de）授課過程中，教師可以利用“雨（yǔ）課堂”通過課前發送預習題（tí）目、課堂發送知識點習題、課程結（jié）束發送一些重難點（diǎn）的討論分析題，以便實時（shí）了解學生的知（zhī）識點掌握情況，及時調整自己的上課內容及進（jìn）度安排（pái）；同（tóng）時，“雨課堂”的（de）使用，能夠加深學生對重要知識點的理解，培養了學生的自我學習能力，大大提高了學生（shēng）的學習積極性，使學（xué）生更積極地投（tóu）入化工原理課程的學習（xí）。
四、化工（gōng）原理教學實驗設備的推薦：

MYR-320 化工傳熱綜合實驗裝置

技術指標	說明
裝置特點	1、化工（gōng）傳熱綜合實驗裝置,化工傳熱綜（zōng）合實驗設備,化工傳熱綜（zōng）合實驗台整個裝置美觀大方，結構設計合理，整體感強，具備強烈的工程化氣息，能夠充（chōng）分體現現（xiàn）代化實驗室的（de）概念。 2、整體為自行式框架結構，並安（ān）裝有（yǒu）禁錮腳，便於係統的拆卸檢修和搬運。 3、本給熱（rè）係數測定實驗裝置以（yǐ）空（kōng）氣和水蒸（zhēng）汽為介質，采用水蒸（zhēng）汽-空氣換熱體係，數據測量準確，實驗效果（guǒ）理想，自動化程度高。 4、整套實驗裝置可根據用戶要求，選擇采用光滑管與強化換熱管，進行兩種換熱形式（shì）的效果對照。 5、化工傳熱綜合實驗裝置（zhì）,化工傳熱綜合實驗設備,化工傳熱綜合實驗台采用工業化自動蒸（zhēng）汽發生器提供蒸汽源（yuán），操作簡潔、方便，更為安全（quán）。 6、蒸汽發生（shēng）器設計有（yǒu）安全水封，消除安全閥失靈帶（dài）來的安全隱患。 7、整套設（shè）備除去特殊材（cái）料（liào）外均采用工業用304全不鏽鋼材料（liào）製作，整體進行（háng）精細拋光處理，體現整個裝置的工藝完美（měi）性。 8、裝置設計可360度觀察，實現全方位（wèi）教學與實驗。
裝置功能	1、化工傳熱綜合實驗裝置,化工傳熱（rè）綜合實驗設備,化工傳熱綜合實驗台通過對空氣（qì）-水蒸氣簡單套管換熱器的實驗研究，掌握對流傳熱係數的測定方法，加深對（duì）其概念和影響因素的理解。並應用線性回歸分（fèn）析方法，確（què）定關聯式Nu=ARemPr0.4中常數A、m的值。 2、通（tōng）過對管程內部插有螺旋線圈的空氣—水蒸（zhēng）氣強化套管換熱（rè）器的實驗（yàn）研究，測定其準數關聯（lián）式Nu=BRem中常數B、m的值和強化比Nu/Nu0，了解強化（huà）傳熱的基本理論和基本方式。 3、求取簡單套管換（huàn）熱器、強化套管換（huàn）熱器的對流（liú）傳熱係數α_i總傳熱係數Ko。 4、了解熱電偶、熱電阻溫度計的使用。
設計參數	1、套管（guǎn）換熱器：內管ф22×1.5mm，外管ф52×1.5mm，換熱段（duàn）長度：1.0m。 2、蒸汽發生（shēng）器：不鏽鋼製作，加熱功率：2KW，操作電壓220V。 3、氣泵：離心式（shì）中壓吹風機，功率：250W，轉速：2800/min，風壓：1300Pa，風量：8m/min。 4、壓力測量：測量範圍（wéi）：0-0.25MPa，精度0.5級；溫度測量：測量範圍（wéi）：-50-150℃，精度0.5級。 5、熱球風速儀：測量風速：0.05-10m/s；轉子流量計：測量範圍：4-40m³/h。 6、實驗管道、閥門（mén）為不鏽鋼和銅結（jié）構。 7、框架（jià）為不鏽鋼（gāng），結構緊湊，外形美觀，流程簡單 , 操作方便。 8、化工傳熱綜合實驗裝置,化（huà）工傳（chuán）熱綜合實驗設備,化工傳熱綜合實驗台外形尺寸：1500×550×1700mm。
公用設（shè）施	水：裝置自帶304不（bú）鏽鋼自動蒸汽發生（shēng）器，連接自來水，實驗時水蒸氣進入換（huàn）熱器。電：電壓AC220V，功率4.0KW，標準單相三線製（zhì）。每個實驗室需配置1~2個接（jiē）地點（安（ān）全地及信（xìn）號地）。氣：空氣來自風機（自帶氣源）。實驗物料：水蒸汽---空氣，外配設備：無。
主要設備	普通傳熱管：內管內徑d=18mm，內管外徑De=20mm（紫銅管)。外管（guǎn）內徑d=52mm,外管（guǎn）外徑De=57mm（304不鏽鋼管），管長1200mm。強化傳熱管：內管內徑d=18mm，內管（guǎn）外徑（jìng）De=20mm（紫銅管，內附螺旋線圈)。外管內徑d=52mm，外管外徑De=57mm（304不鏽鋼管）管長1200mm。加熱釜：304不鏽（xiù）鋼，加熱（rè）功率3.0KW。配帶安全閥。孔板流量計，孔（kǒng）板喉徑：Φ25mm，風壓傳感器0～10KPa。宇電AI704M多路數（shù）字溫度顯示儀。宇電AI702M多路數字溫度顯示儀。宇電AI501壓差數字顯示儀。宇電AI518溫度控製儀（帶手動功能）。 K型熱電偶溫度傳感（gǎn）器7支。鼓（gǔ）風機：旋（xuán）渦氣泵,功率 550W，最大流量70m³／h。電器：接（jiē）觸器、開關、漏（lòu）電（diàn）保護（hù）空氣開關。 304不鏽鋼管路、管件及閥（fá）門（mén）。 304不鏽鋼儀表櫃：測控、電器設備在實驗（yàn）架上。 304不鏽鋼材質框架1500×550×1700mm(長×寬（kuān）×高)，帶腳輪（lún）及禁錮腳。
測控組（zǔ）成	變量	檢測機（jī）構	顯示機構	執（zhí）行機構
	風量	孔板流量（liàng）計	壓差顯示儀	手（shǒu）動調節
	蒸汽溫度	PT100鉑電阻	溫度控製顯示儀	固態（tài）調壓模塊
	溫度	K型熱電偶	數字溫（wēn）度儀	無

五（wǔ）、結束語
綜上所述，科學的化工原理教師團隊，合理的課（kè）程評（píng）價體係，適宜的教學方法，能夠激發學生（shēng）的學（xué）習熱情和學習主動性，強化對化工原理理論（lùn）知識的理解，提高學生的創新能力和工程思維意識，進（jìn）而（ér）增強學生化工（gōng）實驗大賽的（de）競爭力。

化工實驗（yàn）大賽對化工（gōng）原理課程的教學改革

MYR-320 化工傳熱綜合實驗裝置

我們的優勢：