化学反应工程课程教学改革探讨
化学反应工程的应用及其课程教学改革

化学反应工程的应用及其课程教学改革作者:黄燕来源:《学园》2013年第16期【摘要】本文介绍了化学反应工程在化工工程中的应用,并阐述了化学反应工程课程教学改进的方法,提出了强化计算机的应用、加强实验教学以及与生产实践相结合的改革之路。
【关键词】化学反应工程应用教学改革【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)16-0056-02化学反应工程是一门涉及高等数学、化工原理、化工热力学、化工传递过程、化工分析与合成等多学科、多领域的科学,也是一门研究化学反应的工程问题的学科。
化学反应工程是我校化学工程与工艺本专科的核心课程,目的是将实验室中发现的化学反应可靠地移植到工业生产中,并且就所确定的反应与预期的生产能力对反应器的形状、尺寸及操作方式进行设计,其应用遍及化学、石油化学、生物化学、医药、冶金及轻工业等许多工业部门。
一化学反应工程在化工工程中的应用1.化工工程是否具有可行性是一个最直接、最根本的问题,而解决这一问题的基础是先要了解各反应的速率对于具有工程意义的系统来说,反应动力学无法用理论计算,而必须通过实验来确定。
所谓的反应进行分析,即通过实验测定动力学数据并对之进行数学关联,从而获得反应速度方程。
因为大多数重要的工业反应都不是在充分混合的均相中进行的,传热和传质过程对这些反应的进行也有相当大的影响。
因此,传递过程动力学与化学动力学的共同作用在化学反应工程中具有非常重要的意义。
化学反应工程学中的动力学就是专门阐明化学反应速度与各个物理因素之间的定量关系。
有些从热力学分析认为可行的,如常压、低温合成氨,由于速度太慢而实际上是不可行的,只有研究出好的催化剂才能在适当的温度和压力下以显著速度进行反应,这就是动力学的问题。
还有一些过程,从热力学分析认为是不当的,如甲烷裂解制乙炔,在1500℃左右的高温下,乙炔极不稳定,最终似乎只可以得到碳和氢。
但如果使它在极短时间(如0.001秒)内反应并立刻淬冷到低温,那就能获得乙炔,工业上也就是这样来实施的,所以在实际应用上起决定性作用的往往是动力学因素。
化学反应工程课程教学改革与思考

学 等 方 面 的理 论 知 识 和 经 验 综 合应 用于 工 业 反 应 器 的 结 构 和 操 作 参 数 的 设 计 和 优 化 。 这 一课 程 带 有 专 业 课 的 特 征 ,而 专业 课 具 有 变 化快 的 特 点 , 比如 反 应 工 程 与 f t 学 工 艺学 密 切相 关 , 而化 学 工 艺 学 又 一直 现 代 教 学 理 论 认 为 ,教 学 是 一 个 双 边 的 课 程 。 在 不 断 的 发 展 。 因此 ,化 学 反 应 工 程 的 教 进行 “ 问答式 ”教 学 ,教 师需要 根据 教 互 动 的过 程 。在 这一 过 程 中 . 师 是 主导 , 教 学 重 点 应 放 在 专业 基 础 原 理 上 ,放 在 分 析 与解 决 问 题 的 方 法 论上 。 在 课 堂 教 学 中 , 学 生 是 主 体 。 任 何 一 方 的 作 用 都 不 能 忽 学 大纲 和教学 内容 ,在 课前 设计 出问题 ,这 应 向 学 生 介 绍 化 学 反 应 工 程 中 的 最 摹 本 原 视 。 因 此 , 在 教 学 过 程 中 , 教 学 方 式 要 变 些 问 题应 能 反映 要 求学 生 掌握 的 重点 内容 , 单 向 “ 注 式” 为双 向 “ 灌 引导 式 ” 。教 师要 或 是 难 理 解 、易 混 淆 的 概 念 。 所设 计 问 题 理 和 化学 反 应 器 的 设 计 与 分 析 的 基 本 方 讲授 者 ”变 为 “ 引导者 ” ,要 为学 生 创 的难 易要 适 中 ,并 有 针 对性 和 启发 性 。 这 法 , 同时 也 注 重 让 学生 了解 这 些 知 识 如 何 从 “ 指导 工程 实 际 。 对 于 本课 程 的 主要 内容 如 造 条 件 和 提 供 有 效 的 途径 ,让 学 生 主动 地 里 所 说 的 难 易 适 中 ,是 指 教 师 要正 确 地 估 化学 动 力学 、 间歇 反 应 器 ,理 想 流 动 反 应 参 与 到 教 学 中 来 ,在 教 学 过程 中加 强培 养 计学 生对 所 学 内容 的 理 解 和掌 握 程 度 ,保 器 、返混 、反应 过 程 中的 热量 和 质量 传递 、 学 生 主 动 思 考 、积 极 参 与 的 意识 , 以 充分 证学 生 能够 回答大 部 分问 题 并 留少量 悬 念 , 复杂 反应 选 择 性 、 反 应 器 热稳 定 性 等 ,应 发 挥 学 生 的 主 体 作 用 ,调 动 其 学 习 的积 极 以促 使学 生 课 后 去 自学 和 提高 。而 针 对 性 突 出 影 响 反应 过 程 结果 的 工程 因素 , 按 性 和 创造 性 ,从 而 达 到 培 养 学 生分 析 与 解 和 启 发性 则包 含两 方 而 的 含 义 , 其 一是 指 并 要针 对 教学 内容 ,并 能 启 发 学 生 进 一步 思 温 度 效应 和 浓 度 效 应 讨 论 展开 , 力 求表 达 决 问题 的 能 力 、实 践 能 力 和 创 新 能 力 的 目 考 ;其 二是 指 要 针 对 不 同层 次 的学 生 , 并 清 楚 ,确切 阐述 ,为 学 生 今后 开 发 反应 过 的 …。 】。 教 学 互 动应 注 重 学 生 原 有 的 基 础 、 心 能 启发 学生 得到 正确 的 答案 【I 程 与反 应器 打下 扎 实的 理论 基础 【- 。 】 为 使学 生深 刻领 会 与 掌 握 化 学 反 应 工 程 的 基 本观 点 和 工 程 思 维 方 法 , 培 养学 生 分 析 和 解 决 工 程 问 题 的 实 际 能 力 ,在 教 学 过程 中强调 “ 法论 ” 教学 , 方 提倡 采用 工 程 分 析 方 法 。 可 以通 过 列 举 化 工 过 程 开 发 中 的 经 典 实 例进 行 分 析 计 算 ,培 养 学 生 综 合 利 用 所 学 的 知 识来 解 决 工 业 反 应 器 设 计 问 题 的 能 力 ,学 到 解 决 工 程 问 题 的 思 路 和 方 法 ,以 及 把 所 学 的 知 识 转 化 为 认 识 规 律 、 运 用 规律 和 解 决 工程 问 题 的能 力 II 。 所 谓 程 分 析 方 法 , 就是 将 化 学 反 应 : 工 程 中诸 如 返 混 、 传 质 、 传热 等 物 理 因素 对 反 应 结 果 的影 响 ,进 行 分 析 处 现 ,而 后 进 行 工 程 分析 。 工业 反应 器 中的 化 学 反 应
化学反应工程课程教学改革初探

化学 反应工程是化学工程 、化工 工艺等专 业 的专 业核 心课 程 。基本 内容包括反 应动 力学 和反应 器设 计与 分析 两个 方 面 , 目的是使 学生掌握研究工业规模 化学反应 器 中化学反 应过 程动 力学 的方法和基本原理 ,掌握理 想反应器 的设计 和分 析 ,进一
步 以 化 学 反 应 动 力 学 和 理 想 反 应 器 为 基 础 ,对 工 业 反 应 装 置 的 结 构 设 计 、最 优 操 作 条 件 的确 定 及 控 制 放 大 等 进 行 研 究 。 通 过 该 课 程 的 学 习 ,要 求 学 生 能 掌 握 化 学 反 应 工 程 的 基 本 原 理 和 研
荆州 4 3 4 0 2 3 )
( 长 江 大学化 学与环 境 工程 学 院 ,湖 北
摘 要 :化学反应工程是化工类学生的专业核心课 , 对培养学生的化学工程基础、强化工程分析能力具有十分重要的作用。
针 对 化 学 反应 工 程 课 程 的 特 点 和 教 学 现 状 ,从 教 学 内容 的选 取 、教 学 手 段 、教 学 方 法 和 考 核 方 式 四个 方 面 进 行 了有 益 的 教 学 改 革 , 提 高 了 学 生 学 习 的 兴 趣 ,取 得 了较 好 的教 学 效 果 。
第4 2卷 第 3期
2 0 1 4年 2月
广
州
化
工
Vo I _ 4 2 No . 3
Fe b .2 01 4
G u a n g z h o u Ch e mi c a l I n d u s t r y
化 学反 应 工 程 课 程教 学 改 革初 探 术
李 颢 ,郑延成 ,尹先清 ,吴洪特
Ab s t r a c t : C h e m i c a l r e a c t i o n e n g i n e e r i n g w a s a c o r e c u r r i c u l u m f o r c h e mi c a l e n g i n e e i r n g m a j o r s ,w h i c h p l a y e d a n
高职高专《反应工程》课程改革探索

1 课程的设计 思路
《 反应工程》 课程在设计思想上充分体现一体 化 , 理论与 即:
学方程形式 以及影响反应速率的各种因素分析 ;3 掌握反应 的 () 最适 宜 温 度 ; 化 率 , 一 反 应 动 力 学 方 程 的等 温 积 分 式 。 转 单 () 4 掌握复合反应的选择性与收率 , 复合反应动力学方 程 的等 温
综合评价学生成绩 , 练学生 在学校 教育 中适应 E后工作 过程 训 l 的评价体系 , 培养 学 生 的职业 素养 ; 注 意学 生实 践 中分 析 问 应 题、 解决 问题能力 的考核 能力 , 实施 中可对实践过 程 中表现 优秀者予以加分 奖励 。通过 上述对评 价体 系 的改革 , 改变 过去
气 固相催 化反应的动力学。知识点 : 1 掌握气 固相催化 反应 的 () 历程 ;2 掌握催化剂的基本构成 ;3 掌握气 固相催化反应 的本 () () 征 动力学 ;4 掌握气固相催 化反应的宏 观动力 学。技能点 : () () 1 能分 析气 固相催化反应 的本征 过程 ; 2 能分析气 固相 ()
试形式激发学生 自主学 习的积极性 , 采用 阶段评价 , 过程 性评 价
与 目标评价相结合 , 目评价 , 项 理论 与实 践一体化 评价模式 。具 体实施 以每个教学情境及课程设计完成 后及时对学生 进行跟踪 评价 , 通过对实践过程及 时的评价 , 激发 学生训练职业 能力 的热 情和积极性 ; 注评 价的多元性 , 关 结合课 堂提 问、 学生作业 、 时 平 测验 、 学生 实践教 学体会 、 工进度 基本技 能竞 赛及考 试情 况 , 施
素质能力 、 职业能力 、 新能力 培养 开拓 了新 的途 径 , 创 每一 个学 习情 境对应一 个典 型工作 过程 。我们 又进行 了改革教 学手段 , 更新教学方法的研究 ,以保证教学质量提高教学效率 , 具体体现
化学反应工程课程建设的探讨

c a so m e c i g n ut e e a ls r o t a h n .I t i v x mpls we e u e o a o s t d n s so it e t ik n .Th a s o l mi a i n u si n a d i e r s d t r u e su e t ’a s ca i h n i g v e me n f i u n t ,q e t n l o o
化 学 反 应 工 程 是 化 学 工 程 学 科 的一 个 重 要 的组 成 部 分 ,是 化 学 工 程 与 工 艺 专 业 的主 干 课 程 。 由于 化学 反 应 工程 的课 程 内
明确教学 中的重点和难点 所在 ,有的放 矢精 选教 学内容 ,做到 与时俱 进。 课程 内容 既要注重体现反应工程 的理论性和系统性 , 又要结合本科生 的实 际水平和应达到 的知识层次 。在讲解基础
改革化学反应工程实验教学模式

1 3 实验 课考核 方式 单一 .
我们学校现在对反应工程试验课程 的考 核方式 以理论考试
为主与平时实验成绩结合 的方 式。因为理论考试 考察 的知识面
有限 , 无法全面考察学生 的实际水平 , 再加上 实验课程 多为验证 性 实验 , 很难反映学生的实际情况。
2 化学反应工程实验课改革的设想与实践
W N i l e zi E G Y n~ io C O Y n—l H N 0g- u A GL ,Q U D — h,F N u xa , A u i A yn j n , ( c ol f h m s ya dE g er g Pndn sa h nU i r t, e a ig igh n4 7 0 C ia S h o o C e ir n n i ei , igighnS a nv sy H n nPn d sa 6 0 0, hn ) t n n ei n
验教学存在的不足 , 出了一种学生积极参与 的, 提 适用创新教育 的化学反应工程实验教学模式 。
关键 词 : 化学反应工程; 教学改革; 创新人才
Reo m n Pr c c lTe c i g Ap r a h o e c lRe c o gn e i g f r i a t a a h n p o c fCh mia a t n En i e rn i i
走教育创新之路 , 实施创新教育工程 , 是经 济社会发 展的 内 在要求 , 也是我 国教育 发展与 改革 的时代课 题和任 务… 。化学
反应工程实验课 程作 为化学 工程教 育的 重要组成 部分 , 负 中 担
造性实践。
12 存 在的问题是实验教学内容上停 留在以验证性 实验为
・
26 1・
化学反应工程教学方法探讨

认 真钻 研教 材 , 了解 本学 科发 展动态 , 结合 教材 内容
精心取 舍 , 对讲课 内容 合理 安 排 , 到 重点 突 出, 做 内
容 详实 。重点 讲授 基 本 原理 、 前后 内容 之 间 的 内在
联 系 和发展 关 系 , 出 工 程 意 识 , 强 学 生 分析 问 突 增 题、 解决 问题 的能力 。同时努力 拓宽 教学信 息 , 结合
也是 “ 三传一 反 ” 的核心课 程 , 课程 涉及物 理化学 、 该 化工 热力学 、 传递 过程及 原理 等知识 领域 , 内容涉及 到生产 实 际较 多 , 点 较 多_ 。该 课 程 既包 含 化 难 】 j
学过程 , 包 含物 理 过程 , 生 普遍 有 畏 难情 绪 , 又 学 认 为 反 应 工 程 课 程 是 大 学 中 最 难 学 习 的课 程 之 一 。按
念 , 学 生 形 成 完 整 的 反 应 工 程 观 点 , 握 反 应 工 程 使 掌
在 教学安排 上 , 们 从应 用 的角 度 和反 应 器设 计 与 我 分析 的需要 出发 , 明反 应 动力 学 基 本原 理 。在 反 阐
分 析的 内容和方 法手 段 , 升 分析 和 解 决 实 际工 程 提
的最新工 业化成 果 介 绍 给学 生 , 发 学生 的创新 意 激 识 和工程 意识 。 反应 工 程 的教 学 , 紧 紧 围绕反 应 动力 学 和反 应
应 器分析 与设计 两方 面展开 , 是 教学 的主干 内容 。 这
要点和 有关 基 础 知 识 与 工业 生 产 实 际 紧 密 结 合 起 来, 运用 工程分 析 的方法 来 学 习反 应 工 程 的重 要 概
第 3 3卷
第 5期
化学反应工程课程体系与实践教学模式的探讨

5 O
化学反应工程课程体系与实践教学模式 的探
学理念、 培养模式和管理机制 的全方位创新 ”u 。 我院化学工程学科部认为化学反应工程课程体系
DigYia g,W uYu n i n gn a xn,Ch n in,Li h n p n e gJa uS e g e g,Xu n Aiu ,B oCh a pn a g o a u n ig
Ab ta t src :Ac o dn O tec r oeo h o rei riigtln swi n ie rn d a n n v t e c r igt h oer l ft ec u s tann ae t t e gn eig ie sa di o ai n h n v a i t s e ta hn p r a ho e c l a t nEn ie rn n rd cd h r ,whc o u e n bl i ,an w ec iga p o c f ie Ch mia ci gn eig i ito u e e e Re o s ih fc sso t efa e r ft ec u s y tm ,ta hn o tn sa d ta hn t o sec h m wo k o h o res se r e c igc n e t n e c ig meh d t. Ke rs n o ain;Ch mia e cin e gn eig;Prcia e c igm o e ywod :In v t o e c lra t n ie rn o a t lta hn d l c
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ea r t n o de o e ie su n s n e e t n l a n n lbo aed i r rt xct t de t ’it r ss i e r i g.Th o s n e t e e whol r n z d i d rt a e t e c m ia e c e c ur eco t n sw r l o ga i e n or e o m k h he c lra t y
化 学反应工程 是化工类专业一 门必修 的技术基础课 ,它 是 建立在数学 、物理及 化学等基础学科 上而又 有着 自己特点 的应
只是人 们终身学 习的一个 阶段 ,而不是一个终结 。因而 ,如何
让学 生学会 学习也是教学 的重要 的内容 。针对这些 问题 ,我们 在化学反应工 程教 学 中作 一 些有益的改革探讨并取得 了一些
进 展 】 。
用学科分支 ,是化 学工程 学科的一个重要组成 部分 。通过该课
程 的学 习,学 生应能 掌握 化学反应工程最基 本的原理和计算 方 法 ,能够理论联 系实际 ,提高对工业反应器进 行没计与分析 的
能力 ,为培养今后解 决化 工生产过程 中和科学研 究中遇到的各
种化学工程 问题能力打下 良好 的基础 。化学反应 工程对化学产 品及过程的开发和反应器 的设 计放大起着重要 的作 用。但是学 生在学 习时普遍感到该课程难 学 。反应器较一 般单元操 作复杂 的多 ,它既有化学现象又 有物 理传递过程 。各种物 理模 型较抽 象 ,数学模型较复杂 ,因而计 算往 往较繁琐 。为适 应知识经济
Zh u W e , uW ega g o iD i n
( p r n f i cec n h mi l n ier g H aynIs tt o c n lg , u i 2 0 C ia De at t f S i e dC e c gn ei , u ii tue f e h oo y H a n2 3 0 , hn ) me o L e n a n e n n wld e b y tma i n e u a .T e t e r s we e c n e t d wi r c ie h mp r n e o h m ia n ie rn n i e r g k o e g e s se t a d r g lr h h o i r o n c e t p a t ,t e i o t c f c e c l e g n e g i c e h c a i
1 阐 明 化 学 反 应 工 程 课 程 地 位 ,激 发 学 生 学 习
兴 趣
化学工程与工艺专 业的核心知识可概括 为 “ 三传一反” ,
即传 质 、 传 热 、传 动 和 化 学 反 应 。 “ 传 一 反 ” , “ ” 是 核 三 反
ce cl n ier g n rfm j rae twh i dt k o eg c n mi t . h o re oio f h mi lec gneigw s hmiae gnei dcat ao l s os t n wl e o o c i T e us s in e c at n ier a na t n ue o d e me c p t oc ar e n
的培养 ,让学 生学会学 习。 【 关键词】 学改革;化 学反应工程 ;人才培养 教
So eEx re eo a h ng Pr c ief m pe inc fTe c i a tc orChe ia e c i n En i e i g m c l a to g ne rn R
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20 0 7年 第 9期
广
东
化
工
l3 3
第 3 卷 总第 13期 4 7
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化 学 反 应 工 程 课 程 教 学 改 革 探 讨
周伟 ,杜卫刚
( 阴工 学 院 生命 科 学与 化 学工 程学 院 ,江 苏 淮 安 23 0 ) 淮 20 1
【 摘
要】 以培养适应 知识 经济时代 的高素质的化学工程与工艺专业人 才为 目标 ,根 据化学反应工程课程 的学科特点 ,
探讨在其课程教学 中进行教 学内容 、教 学方法和教学手段等方面 的改革 ;阐明化学反应工程课程地位 ,激 发学生学 习兴 趣 ;精 心组织授课 内容 ,让化 学反应工程知识系统化 、条理化 ;理 论联系实 际,注重化工 生产 案例教 学 ;重视思维能力
Ab t c: h ahn o tnst c igmehd ,ec igmen n Oo r rfr dwi e bet f ut aighg uly sr t T eec igc n t e hn to stahn a s dS nwee eome t t jc o lvt ihq ai a t e ,a a hh o c i n t