化工原理创新设计
全国教学创新大赛 化工原理
全国教学创新大赛化工原理
教学创新一直是教育改革中的重要方向之一。
全国教学创新大赛是为了促进我
国教育教学水平的不断提高和创新而举办的一项重要活动。
化工原理作为一门重要的学科，其在实践中的应用广泛，因此，在全国教学创新大赛中，如何将化工原理的教学内容进行创新，以提高学生的学习效果，是我们亟待解决的问题。
首先，在教学内容方面，我们可以通过设计更具有实践性的案例和实验，激发
学生对化工原理的兴趣。
例如，可以引入实际的工业生产过程，让学生通过模拟实验或参观工业场地，深入了解化工原理在生产过程中的应用。
其次，教学方法也至关重要。
传统的讲授式教学已经难以满足学生的需求，我
们应该更加注重启发式教学、探究式学习以及小组合作学习等活动。
通过让学生自主思考、合作探讨，培养他们的实际操作能力和解决问题的能力。
另外，教学资源的丰富与更新也是教学创新的关键。
我们可以利用互联网平台，收集最新的化工原理教学资源，并与传统教材相结合，使学生能够接触到更多实用的资料和案例，在知识的应用上更进一步。
最后，评估体系的改革也不可忽视。
传统的评估方式以考试为主，过于强调记
忆和死记硬背，不利于培养学生的创新思维和实践能力。
我们可以更多采用项目制评估、实践实验等方式，评估学生的综合素质和实际操作能力。
通过对教学内容、教学方法、教学资源和评估体系的创新，我们相信化工原理
教学能够得到长足的发展。
全国教学创新大赛为化工原理教学提供了一个独特的平台，希望各位教师和专家能够积极参与，推动化工原理教学创新的不断前行。
现代化工原理实验创新模式的研究
（ ｈ ｍ ｓｙａ ｄＣ ｅ ｃｌ ｎ ｉ ｅ ｎ ， ｈ ｎｚｏ ｎｖｒ ｔ， ｉ ｇｕＣ ａ ｇｈｕ２ ３ ６ ， ｈｎ ） Ｃ ｅ ｉ ｒ ｎ ｈｍｉ ｇｎ ｒ ｇ Ｃ ａ ｇｈ ｕＵ ｉ ｓ ｙ Ｊ ｎ ｓ ｈ ｎｚｏ １ １４ Ｃ ｉ ｔ ａ Ｅ ｅｉ ｅｉ ａ ａ
项 。真实地再现了整个实 验过程 ， 让学 生身临 其境地 了解 实验 操作具体位置及操作 方法 ， 就不会 因为 同学 的误操作 而损坏 实 验 设 备 。也 可 以 作 为实 验 之 后 的复 习 。
起 。
仿真系统中实验界面 设计模仿 了真 实实验 环境和设 备 ， 所
用 的数学模型能严格 、 致模拟 实际实验 过程 。在 实验预 习的 细 基础上 ， 上机进行实验仿真操作 ， 使学 生掌握各单元设备 的操作
方法和装置的开工 步骤 ， 为学生 实际操作 作 岗前培训 。视频 部 分包括 了实验的教学 录像 ， 以及实验 的操作 步骤及 实验注 意事
所学 的理论知识 ， 通过典型的单元操作实验 ， 学生在实践 中进 质 系数测定 。我们对计算 机辅助 教学 的应用进 行 了探 索 ， 使 开发 步学 习 、 掌握和运用基 本理论 。在实 验教学 中培养 学生动 手 了多媒体教学软件 Ｈ Ｓ ０ ０ 该 软件是 集化 工原理 实验 预习 Ｙ Ｙ ２０ ， 操作 实验设备的技 能 ， 分析 、 归纳 、 处理 实验数据 及撰 写实验 报
・
２８・ ５
广州 化工
２１ ００年 ３ ８卷第 ｌ ２期
现 代 化 工 原 理 实 验 创 新 模 式 的 研 究
陈 乐， 韶 晖
（ 常州大学化学化工学院， 江苏 常州 ２３６ ） １１４
化工原理课程设计创新
化工原理课程设计创新一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握化工原理的基本概念和基本方法，培养学生分析和解决化工问题的能力。
具体来说，知识目标包括：了解化工原理的基本概念，掌握化工流程图的绘制方法，理解化工过程中各种操作的基本原理。
技能目标包括：能够运用化工原理分析和解决实际问题，能够绘制简单的化工流程图，能够进行化工设备的选型和计算。
情感态度价值观目标包括：培养学生对化工行业的兴趣和热情，培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括化工原理的基本概念、化工流程图的绘制方法和化工设备的选型计算。
具体来说，教学大纲如下：1.化工原理的基本概念：介绍化工原理的定义、特点和基本内容，讲解化工过程中的各种操作原理。
2.化工流程图的绘制方法：讲解化工流程图的符号、绘制方法和注意事项，通过实例让学生学会绘制简单的化工流程图。
3.化工设备的选型计算：介绍常用化工设备的基本原理和选型计算方法，让学生掌握设备选型和计算的基本技巧。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课采用多种教学方法相结合的方式进行。
具体包括：1.讲授法：讲解化工原理的基本概念、基本原理和基本方法。
2.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解化工原理在实际工程中的应用。
3.实验法：学生进行化工实验，让学生亲身感受化工原理的操作过程。
4.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，培养学生的思考能力和团队协作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课准备以下教学资源：1.教材：《化工原理》，为学生提供系统、全面的化工原理知识。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，为学生提供更多的学习资料。
3.多媒体资料：制作课件、动画等多媒体资料，为学生提供直观、生动的学习内容。
4.实验设备：准备相应的实验设备，为学生提供实验操作的机会。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的积极性等，占总评的20%。
“化工原理”课程思政教学创新与实践
讲师，
博士，
研究方向：
化学工艺，
生物化工，
yuanxs@。
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159
袁新松，
等：
“化工原理”
课程思政教学创新与实践
1935 年赴美留学，并于次年获得缅因大学造纸专业硕
有二氧化硫、氧化氮及挥发性有机物等有害成分，其主
精挑细选、精心准备，要抓住关键点，必要时宁缺毋滥，
傅里叶（Jean Baptiste Joseph Fourier，1768～1830）
用辩证唯物主义的世界观和科学的方法论分析和解决
越小，设备费用越大；相反，操作费用越大（吸收剂用量
化学工程实际问题的能力。将专业知识教学和思政教
越大），则设备费用越小（吸收塔尺寸越小）。显然，投资
育进行融合，将立德树人的教育理念贯穿于专业知识教
费用和操作费用是一对矛盾，它们之间既互相制约又互
[1]
相联系，要降低操作费用，投资费用必然增大，反之亦
士学位，随后赴麻省理工学院专攻化学工程。1938 年，
要来源于化石燃料等不可再生能源燃烧，通常可采用吸
他婉言谢绝了麻省理工学院化工系主任怀德曼（Whit⁃
收的方法进行脱除。引导学生了解煤焦化、煤气化等洁
man）教授的盛情挽留，放弃了在美国优越的科研平台
和生活条件，毅然回到灾难深重的祖国，将一生奉献给
并用严谨的学术态度和尽职尽责的精神去感染学生，在
程中会介绍一些我国老一辈化工学者的感人事迹和主
培养和提升学生专业能力的同时，引导学生树立正确的
要贡献。比如，我们在绪论中介绍化学工业发展史时，
人生观和价值观。
会讲解我国著名的化学工业先驱侯德榜先生的光辉事
以成果导向驱动化工原理专业课程实践拓展的创新探索
以成果导向驱动化工原理专业课程实践拓展的创新探索发布时间：2023-02-02T08:02:01.265Z 来源：《中国教师》2022年第9月第18期作者：马志强通讯作者:张晗[导读] 《化工原理》作为化学工程与工艺专业的必修课程，是化学基本理论与工程实践基础相结合的一门课程。
《化工原理》课程工程性很强，各种单元操作原理复杂，内容较多且较难理解，学生学习的兴趣较低。
为此我们探究了化工原理专业课改革相关问题，以供参阅与借鉴。
马志强通讯作者:张晗哈尔滨石油学院黑龙江哈尔滨 150028摘要：《化工原理》作为化学工程与工艺专业的必修课程，是化学基本理论与工程实践基础相结合的一门课程。
《化工原理》课程工程性很强，各种单元操作原理复杂，内容较多且较难理解，学生学习的兴趣较低。
为此我们探究了化工原理专业课改革相关问题，以供参阅与借鉴。
关键词：成果导向；换热器；设计类课程；教学探究；教学评价前言：化工原理不仅是和生产实质紧密结合、运用最为广泛的一门课程，并且还具有非常强的实践性。
因为中职学生未和化工生产过程有过实际接触，很难将一些理论和操作过程进行有效把握，所以在学习中会感到较为枯燥，进而失去对化工原理的学习兴趣。
因此，为了提升化工原理课程的实际教学质量与学生的学习兴趣，必须将其教学内容与方法做出进一步改革。
1化工原理教学中存在的问题长期以来，化工原理的教学强调原理讲解和模型推导，教学内容仅限于书本知识，和生产实践紧密联系度不高，学生学习提不起兴趣；授课内容大多以单元操作为主线，着重介绍各个单元操作的基本原理、过程及设备计算，常常忽略其内在联系，内容多且杂，学生常感学习难度大难掌握规律。
化工原理的教学方式也主要是老师讲、学生听，课堂上学生的积极性没有得到激发，只是机械地去记忆知识点，不能上灵活地解决实际的工程问题，扼杀了其创造性。
其次教师布置的课后作业形式单一、答案固定，导致部分学生抄袭作业应付了事，分析问题的能力、计算设计能力和灵活应用知识解决问题的能力没有得到提升。
关于化工原理课程教学创新改革的研究与探讨
速率均可表示为推动力除以阻力； ３ 而 种过程的强化 本质上都是提高过程速率 ， 不外乎提高推动力和减小 阻力两种途径 ； 而且描述动量传递 、 热量传递和传 质 的三大 定律 ： 牛顿 粘性定 律 、 傅立 叶定律 和费 克定律 ， 表达形式相似 ， 计算过程 中也采用类似 的数学方 法
化 工原 理 涉 及 的知 识 面广 泛 ， 程实 践性 强 ， 工 设
备类型多样且复杂， 各种操作现象抽象 ， 难于理解 ， 计 算过程 中大量利用公式 、 半经验公式或关联式。课程 的这些特点给“ 与“ 都带来了许多挑战。我们 教” 学” 教学过程中， 对教学方法和传统的教学手段做 了如下 改进 。
加权 评分 方 法 ， 效 地 杜绝 了 以往 抄 袭 严 重 的 问题 ， 有
时中起 到 良好 的教 学效 果 ， 常一 道 讨 论 题 设若 干 问 ， 循 序渐 进 ， 本章 节 基 本 概 念 出发 ， 后应 用 重 要 公 从 而 式 进行 较系 统全 面 的计算训 练 ， 最后 设置 操作 型 问题
在讲 述化 工原理 基本 理论知 识模 块 的过程 中 ， 突 出各 单 元 操 作 的 共 性 规 律 ， 握 单 元 操 作 的 内 在 把
联系。
比如 ， 串联 表 面上 完 全不 同的动 量 传递 、 量 在 热 传递 和 质量传 递 ３种传递 过程 时 ， 调 ３种过程 的描 强 述 方法 都是通 过物 料衡 算和热 量衡算 的联 立 ； 过程 其
进行 了关于本课程教学体系创新 的一些探讨 。 关键词
化 工原理 是化 工 类 及其 相 关 专业 的一 门非 常重
要 的专 业基础 课 。
导操作线 ） 一联立平衡关 系与操作关 系求传质推 动
化工原理课程设计设计书
化工原理课程设计设计书一、教学目标本课程旨在让学生掌握化工原理的基本概念、理论和方法，培养学生运用化工原理解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解化工原理的基本概念和原理；（2）掌握化工流程图的绘制和分析方法；（3）熟悉化工单元操作的基本原理和计算方法；（4）了解化工工艺流程和设备选型。
2.技能目标：（1）能够运用化工原理解决实际问题；（2）具备化工流程图的绘制和分析能力；（3）能独立完成化工单元操作的计算和设计；（4）具备一定的化工工艺流程设计和设备选型能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对化工行业的兴趣和热情；（2）增强学生的创新意识和团队协作精神；（3）培养学生遵守纪律、严谨治学的学术态度。
二、教学内容本课程主要内容包括化工原理的基本概念、理论和方法，以及化工单元操作和工艺流程。
具体安排如下：1.化工原理的基本概念和原理：主要包括化工过程的基本特点、化工流程图的绘制和分析方法。
2.化工单元操作：包括流体流动、压力容器、传热、传质、反应工程等基本操作原理和计算方法。
3.化工工艺流程和设备选型：主要包括工艺流程的设计原则、设备选型依据和实例分析。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解基本概念、原理和方法，引导学生掌握化工原理的核心内容。
2.案例分析法：通过分析实际案例，培养学生运用化工原理解决实际问题的能力。
3.实验法：进行化工单元操作的实验，让学生亲身体验和理解化工原理。
4.讨论法：学生分组讨论，培养学生的团队协作能力和创新思维。
四、教学资源1.教材：选用权威、实用的化工原理教材，为学生提供系统、全面的学习资源。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高课堂教学效果。
4.实验设备：配备齐全的实验设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程采用多元化的评估方式，全面客观地评价学生的学习成果。
化工原理课程设计示例
化工原理课程设计示例1. 引言化工原理课程设计是化工专业重要的实践环节，通过对化工原理知识的综合应用，提高学生的实践能力和创新思维。
本文档将介绍一个化工原理课程设计的示例，帮助读者理解并运用化工原理知识。
2. 设计目标本次化工原理课程设计的目标是设计一个工业冷却器，以实现对某一化工过程的热量控制。
具体设计要求如下：•设计一个能满足一定冷却要求的工业冷却器；•确定冷却器的工作参数，如冷却液体流量、冷却剂的温度等；•选择适当的材料和结构设计，以达到良好的传热效果；•对设计进行计算和模拟，验证设计方案的可行性。
3. 设计步骤本次化工原理课程设计将按照以下步骤进行：3.1 确定冷却要求在设计工业冷却器之前，首先需要确定所要冷却的物质和冷却要求。
例如，如果要冷却一个化工反应器，需要明确反应器的体积和所需降温的温度。
这些信息对于后续的设计计算非常重要。
3.2 选择合适冷却剂根据冷却要求，选择适合的冷却剂。
在选择冷却剂时，需要考虑其传热性能、成本和环境因素等因素。
3.3 确定冷却剂流量根据冷却要求和冷却剂特性，计算冷却剂的流量。
流量的选择应该能够满足热量平衡方程，确保冷却剂能够充分吸热，降低被冷却物质的温度。
3.4 设计冷却器结构根据冷却剂流量和传热需求，设计合适的冷却器结构。
选择适当的冷却器类型，如管壳式冷却器、板式换热器等，并确定其材料和尺寸。
3.5 进行传热计算和模拟使用传热学理论和数值模拟方法，对设计方案进行计算和模拟。
验证设计方案的可行性，并对热传导、传热系数等参数进行分析。
3.6 制造和测试根据设计方案，制造冷却器并进行实验测试。
测试的结果将用于判断设计方案的优劣，并对设计进行优化。
4. 结果和讨论根据上述设计步骤，完成一个满足冷却要求的中型化工冷却器设计。
通过计算和模拟，验证了设计方案的可行性。
在实际制造和测试中，冷却器能够实现预定的冷却效果。
5. 总结本文档介绍了一个化工原理课程设计的示例，通过对工业冷却器的设计，演示了化工原理知识在实践中的应用。
化工原理课程设计案例
化工原理课程设计案例一、教学目标本课程旨在通过化工原理的教学，让学生掌握化工过程中基本原理和操作方法，培养学生的工程思维和实际操作能力。
具体目标如下：1.理解并掌握化工原理的基本概念和原理。
2.熟悉化工过程中的常见操作和设备。
3.了解化工工艺流程和操作条件对化工过程的影响。
4.能够运用化工原理解决实际工程问题。
5.能够进行化工过程的模拟和优化。
6.具备化工设备和工艺流程的设计和操作能力。
情感态度价值观目标：1.培养学生的工程责任感，对化工过程的安全性和环保性有深刻认识。
2.培养学生的团队合作精神，能够进行有效的沟通交流。
3.培养学生的创新意识，对化工技术的未来发展有积极探索。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括化工原理的基本概念、化工过程中的常见操作和设备、化工工艺流程和操作条件的影响等。
具体安排如下：1.化工原理的基本概念：包括化工过程的定义、分类和基本原理。
2.化工过程中的常见操作和设备：包括流体的输送、混合、分离、换热和反应等基本操作和设备。
3.化工工艺流程和操作条件的影响：包括工艺流程的设计和操作条件对化工过程的影响。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
通过这些教学方法，帮助学生深入理解化工原理的知识，提高解决实际工程问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备适当的教学资源。
包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
这些教学资源将帮助学生更好地理解和掌握化工原理的知识和技能。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
平时表现评估：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的学习态度和参与程度。
作业评估：通过布置课后作业，评估学生的理解和应用能力。
作业将包括计算题、案例分析题等，要求学生在规定时间内完成，并将作为评估的重要参考。
化工原理课程改革设想与创新
＋－ ｎ＋
“— ”＋ ”＋
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达， 才能使学 生敢 想 、 敢行 动 、 思维 自由 ， 尽可能地发 现 每个学生 的聪明才 智 ，尽 可能地捕捉 每个学生潜在 的 创造力 。比如 ， 在课 堂与学生交流 时 ， 师应时刻把表 教 扬 的话挂在嘴边 ：你问得真好 ！ “ “ ”你真爱动脑筋 ！ “ ” 真 有创新 ！”这些温 暖的话 送给学生定会 使他们心花怒 放 。对于惰性或胆小或羞 怯的学生更应 及时地多加鼓 励 ：勇敢些 ， “ 你肯定行 ！” 啊 ， 的进 步真不小 。” “ 你 肯定 会给学生树立 自信 心 ， 么 ， 那 学生在今后 的学习 中就敢 于标新立异 ， 大胆 创新 。总之 ，１ ２ 世纪 的教育是素质教
－ — “ —
生 自身紧密结合在 了一起 ，在教学过程应 该 “ 一突三 转 ” 突 出学生 在学 习中 的主体地位 ， ： 由纯 粹接受 知识 向接受与探索相结合转变 ；由培养知识 型人才 向培养
智 能型人 才转变 ； 学会 ” 主 向“ 学 、 想 、 用 ” 由“ 为 会 会 会
一
育 ， 实质在 于培养创薪人 才。增 强学生 的创新 意识 ， 其 培养创造 思维 ， 应是现代教 育的出发点和归 宿 ， 是全面
由于对理论 （ 传递 现象 ） 重视不 够 ， 导致 了化 工类 的学
生在 学完化 工原理后 ，对整个化 工过程 以及化工 过程
的理论 知识 仍缺乏总体认识 ； 在很 大部分学生 眼中 ， 化
工原理 与只是化工操作者 的一种 手册而 己 ，对工 作起 不到 多大 的作用 。３ ［ 现代化 、 教学形式多样化 的课 程建设为 目标 ， 多方 面开展化工教学改革 ， 取得 了一定 的成效 。面对着 对人 才的需 求教学计划及课程教 学 内容需要不 断改革
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4800r/min
强大的离心力,将包裹在散热片周围的死气层 撕裂、压缩。最终将死气层厚度控制到当前散 热产品1/10，甚至更薄。
硬盘悬浮磁头臂
气体轴承在两金属之间的“死气”控制 在多少适宜？
无刷电机
散热叶片
Re=duρ/μ
我们知道层流底层的厚度随Re的增大而减小，Re越
大，层流底层越薄，即死气层越薄,从而热阻越小。
散热器
Dynatron G950
桑迪亚散热 器
散热面积/cm2
12000
散热效率
1
400
29.3
量纲分析法
例如：一个bitspower模型np15s散热器热阻评级0.92 KW-1，风扇直径60毫米，和风扇转速为4800转。
1.污垢热阻与总传热系数 2. “有效膜” 3.对流传热公式 4.牛顿粘性定律 5.雷诺数Re 6.量纲分析法
桑迪亚散热器
——核武器试验室走出的散热技 术
—— 一款从核武器试验室走出来的技术
风扇
传统散热 器
热管、热均管
散热 底座
革 命 的 “ 鳍 片 自 转 ”
桑迪亚散热器
死 气 污 垢 热 阻 噪 音
空气中的污染物和灰尘
总传热系数：
死气层
热导率λ 纯金属Βιβλιοθήκη 液体>气体 空气热导率仅为0.1w/(m℃)
两流体通过间壁传热的过 程风扇强制对流形成湍流，而 湍流主体中，由于流体的剧烈 运动，各部分的动量与热量传 递充分，传热阻力很小，可忽 略不计。平流层空气的热阻约 等于总的热阻也即是有效膜的 热阻。
流量与噪音的矛盾。
风扇产生的气流量和
工作噪音成正比，热
交换的气流量越大，
工作噪音越大，风扇
或者散热系统散热的