化工原理实验论文

齐齐哈尔大学

《化工原理实验》结课论文

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摘要：化工原理是化工、制药、环境、轻化、生物工程等专业学生必修的一门专

业基础课程。它主要研究生产过程中各种单元操作的规律，并利用这些规律解决

实际生产过程的问题，是一门实践性很强的技术基础课程。化工原理实验则是学

校、掌握和运用这门课程必不可少的重要环节，它与理论教学和课程设计等教学

环节构成一个有机整体。它对学生的实践和对化工单元操作设备的设计，具有重

要的指导意义。

工程技术素养是工科大学生最重要的素质之一， 也是大学生未来工作能力

的基础。结合近年来在《化工原理》课程教学中积累经验、改革探索和实际效果，

从理论教学、实践教学等方面阐述了如何培养学生的工程技术素养。

关键词：化工原理；工程观念； 实践能力

正文：《化工原理实验》是化工及相关专业的一门重要技术基础课，且是一门实

践性、工程性很强的应用性课程，是在学生具备了必要的高等数学、物理、物理

化学、计算机技术等基础知识之后的必修课程。该课程在基础课与专业课之问起

着承前启后、由理及工的桥梁作用 ，其主要研究化工单元操作的基本原理、所

用典型设备的结构和设备上工艺尺寸的计算及设备选型，培养学生运用基础理论

分析和解决化工单元操作中各种问题的能力。由于在接触该课程之前， 学生还

不具备基本的工程观点， 因此该课程的教学对学生的工程能力与实践能力的培

养起着至关重要的作用。

1 理论教学中工程观念的培养

（1）绪论教学展现工科课程魅力 绪论的教学对学生的兴趣起到至关重要的作

用，绪论教学中可以通过多媒体向学生展示化工生产车间的图片，简单介绍各种

设备在生产中的作用；再通过典型的生产工艺流程阐述化工过程包括的单元操作，

而这些单元操作即是化工原理课程将要重点讲解的内容，再简单介绍课程的基本

理论在其他领域的应用，说明课程的重要性。绪论教学中要让学生理解“三传”

的基本概念、量纲一致性原则，掌握物料衡算、热量衡算、过程速率及单位换算

的计算要点，为后续章节学习打下良好的基础。因此，绪论教学中应通过实例来

有意识的培养学生的工程观点。

（2）章节教学体现内在联系 《化工原理实验》各章节之问有着密切的内在联

系和很强的科学性和系统性。传递过程是各单元操作统一的研究对象，是联系各

章的一条主线。各单元操作分别用牛顿粘性定律、傅立叶定律和菲克定律来研究

动量传递、热量传递和质量传递，这3个定律有共同特点。在教学中，把各单元

操作内在的联系弄清，对相似的公式比较、讨论，有利于学生深刻理解、灵活运

用所学知识。

教学中通过模型观摩、多媒体技术、工厂参观、学术讲座等多种教学手段，

由工程问题引导出与讲授内容相适应的理论问题，或由具体的化工过程抽象为数

学模型或计算简图，讲授其原理，再将原理应用于工程实践去解决或分析实际问

题。突出体现在：① 纵向上，按照“过程分析----数学描述----实例分析”的方式

展开，体现“定性分析----定最计算----原理应用”3个不同层次。并在具体知识

的传授中着重工程问题处理方法如过程分解、数学分析、因次分析、数学模型、

参数归并、当量法等方法的介绍与应用，重点介绍工程问题的处理方法，可有效

地帮助学生掌握化工原理及其它相关工程专业课的学习方法和解决工程问题的

科学方法。②横向上，强调过程的共性，将化工单元操作按过程共性分块，阐明

共同的原理和科学基础，在教学中贯穿2条主线：一是传递过程包括动量传递、

热量传递和质量传递；二是工程问题处理方法。这种教学思路打破了原有教材知

识顺序，加强了前后知识的有机融合，可有效地训练学生的创新思维能力。③重

点教学内容上，围绕重点内容分析工程实例。剖析典型实例给学生的启发是多方

面的， 对学生了解工程实践、提高分析解决问题的能力大有益处。

化工原理既有丰富的经验数据，又有大量的公式和图表，因此其内容显得比

较多、比较杂，学生在学习时感到有一定的难度，教师要帮助学生理清思路。不

需要记忆的公式，重点对公式的应用范围、及意义进行理解掌握；需要记忆的重

要公式，帮助学生找出公式的联系，减少记忆量。在讲课时，对要求熟练掌握的

内容、理解的内容和了解的内容要分清层次，思路清晰。每讲完一章内容后，及

时地给学生做一次总结，回顾主要内容及公式，这样，学生不仅能理顺该章的结

构，而且还能培养解决工程实际问题的思维方法。

（3）抓好习题课，培养学生工程观念化工原理习题是理论联系实际的桥梁，

通过习题可以使学生深化对理论的认识和掌握。在习题的选择上，首先注意题目

的典型性，通过对典型问题的分析逐步培养学生解决难点问题的能力； 其次要

注意题目的思想性， 使学生在解题过程中深刻理解基本概念， 明确观点，掌握

方法；再次要注意习题的真实性，做到理论联系实际，力求能够反映化工生产中

可能出现的实际情况，有利于学生进一步完善对工程观点的理解，培养工程观念。

（4）安排讨论课，激发学生兴趣讨论课是课堂教学的必要补充，为学生相互

学习和提高能力提供了机会。讨论课题教师应提前布置，让学生查阅文献资料做

好充分的课前准备，课堂上备抒己见。讨论中教师始终把注意力集中在启发引导

学生上，适时地点出结论，做好总结。讨论课的题目要具有典型性，一般选用有

以下特点类型的题目：贴近化工发展趋势的题日；综合性和应用性较强的题目；

容易暴露学生错误的题目；工程性很强的题目。

2 加强实践教学，注重工程能力培养

（1）完善实验教学方法首先加强实验教学的各个环节，包括实验预习报告、

装置预习、实验操作、实验数据处理、报告撰写、考核评定等。其次，丰富和改

进实验教学内容。同时，要规范考核标准。为全面反映学生的学习情况和实践技

能，应根据教学内容，采取分项考核记分的方式，综合评定学生成绩。

另外，还要开展设计型实验。通过开展设计性实验可以看到《化工原理》的

工程特色和学生对设计性实验的需要。设计型实验涉及实验原理、实验数据的测

试方法及仪表的安装、使用等多个环节，不仅能激发出学生强烈的学习兴趣和创

造意识，还能有效地培养学生从事科学实践活动的能力。

（2）加强课程设计训练 在课程设计过程中，让学生自己选择方案，查取资

料，包括各种手册、图表、算图的运用。此外，还要加强对实用性的指导，要求

学生在设计过程中不能片面追求理论的完美而要注重实用性，讨论中应鼓励多方

案讨论，结合工业生产具体装置讨论各方案优缺点，特别注重实用性。课程设计

训练不仅可以培养学生的创新思维，充分挖掘知识的潜在因素，而且还可以创造

双向交流的平等氛围，激励学生积极思维，大胆探索

（3）采用现代化教学手段，开展化工原理仿真 购买了《北京化工大学PS仿

真软件》用于课程中所讲述单元操作的仿真，通过仿真操作，一方面可以让学生

熟悉课堂上所学的理论知识，更具体了解相关设备，另一方面，可以解决在学生

到工厂实习时不能动手的缺陷。采用这种方式教学极大的提高了学生的学习积极

性，同时对教学质量的提高有着极为重要的意义。

3 理论联系实际，全面培养学生的工程能力

《化工原理实验》是一门与实际化工生产紧密联系的课程，在化工类专业学

生的实习过程中所接触到问题基本上都是与《化工原理实验》有关的，从原料到产品的整个生产过程，中间每一个环节几乎都是《化工原理实验》所阐述的单元操作。作为授课教师，课堂上讲到每个单元操作的时候都要与实际生产联系起来，一方面可以提高学生的兴趣，让学生知道这个课程与实际生产息息相关，另一方面，当课程理论知识与实际生产联系起来时，就比如会涉及到工程问题的处理，对学生工程能力的提高有极大的帮助。因此在教学过程中尽量多的引入实际生产的单元操作尤为重要。

4 实验室环保操作规范及正确处理方式

（1） 处理废液、废物时，一般要戴上防护眼镜和橡皮手套，有时要穿防毒

服装。处理有刺激性和挥发性废液时，要戴上防毒面具在通风橱内进

行。

（2） 接触有毒物质的器皿、滤纸等要收集后集中处理。

（3） 废液要根据物质的性质的不同分别集中在废液桶内，贴上标签，以便

处理。在集中废液时要注意，有些废液不可以混合，如过氧化物和有

机物、盐酸等挥发性酸与不挥发性酸、铵盐及挥发性胺与碱等。

（4） 实验室内严禁吃食品，离开实验室要洗手，如面部和身体被污染必须

清洗。

（5） 实验室内必须采用通风、排毒、隔离等安全环保防范措施。

参考文献：

车文实，林秀梅，盖红辉.化工原理实验[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2012.

姚玉英，黄风廉，陈常贵，等.化工原理[M]．天津天津大学出版社，1999． 大连理工大学化工原理教研室.化工原理实验[M].大连：大连理工大学出版社，2012.