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1.1對甘油的要求

1.1.1處理量： 10～15kg/s

1.1.2壓強降：

1.1.3流入管口溫度：100～120℃

1.1.4流出管口溫度：40～50℃

1.2對冷卻水的要求

1.2.1壓強降：

1.2.2流入管口溫度：20～25℃

1.2.3流出管口溫度：30～35℃

2.設計中應完成的任務

需完成設計任務如下：

按照設計的既定條件選用合適的換熱器型號，測算壓力降和換熱面積是否符合要求，完成殼體和管道以及殼體和管板之間的連接設計，計算出折流板的數目等。

3.設計中應遵循的原則

3.1符合操作及工藝的要求

3.2符合經濟的實際要求

3.3符合安全生產要求

三、設計流程

1.管束和管殼的分程設計

1.1管束分程

通常情況下換熱器內部增加管束就會引起傳熱系數和管內流速的降低，因此在這種情況下可以進行管束分程。這樣就應在換熱器的管箱中鋪設相關的隔板，同時還要注意防止溫差應力的產生。

1.2殼程分程

本文考慮到相關的制造困難，對于殼程的分程不超過2。

2.傳熱管的選擇

因本文所設計的換熱器傳熱系數并不高，故采用異形管進行傳熱強化，以提高傳熱膜的相關系數。對管子進行選擇時應根據我國的現有管長的規格系列，合理使用管材減少了相關的浪費。

3.傳熱管的布置

在換熱器的結構設計中應將管子均勻而緊湊的放置在換熱器的截面上，并充分考慮流體的性質和制造上的問題。

管子可以按照排列較緊湊利于表面傳熱的等邊三角形形狀進行排列。

4.管板的選擇

在換熱器的設計中采用管板來固定換熱管和分隔管程、殼程。

用耐腐蝕材料的管板應對腐蝕性流體，同時用薄型管板來承受高溫高壓并起到降低相關溫差應力的作用和滿足高壓對機械應力的要求。

5.傳熱管和管板的連接

在充分考慮到固定管板式列管式換熱器的連接處要承受一定的軸向力，采取相關的焊接措施避免因溫度變化較大產生熱應力而致使管子從管板脫落。

6.折流板的設計

為了提高流體的對流傳熱系數以及獲得較好的傳熱效果，設計時須考慮到用折流板，且必須保證其尺寸和間距適中。通常情況下圓缺形擋板，易形成死區，不利于傳熱，并產生流體阻力。一般而言切口的高度和直徑的比為：0.15～0.45，其中0.20和0.25兩種比較常見。經計算切去的圓缺的高度為270mm，折流板數為29。

7.殼體直徑和厚度的設計

根據所計算出的管數、管徑、管中心距和管子的實際排列方法等，并用作圖法確定殼體的內徑。為了將管子均勻排列，防止流體走‘短流”，可適當增減一些管子。

8.固定管子的方法

通常情況下采取焊接和脹接的方式將管子固定在管板上。選擇這些方法的原則就是必須保證管子和管板能夠牢固地連接在一起并且使得連接處不產生泄漏。

9.材料的選擇

換熱器的材料須根據操作的壓強、溫度和流體的腐蝕性來選擇。一般材料在高溫下機械性能和抗腐蝕性能可能降低，并且比較少同時具備耐熱、高強度和耐腐蝕。所以選擇好的材料，也是首要的關鍵之一。

四、總結

換熱器的使用在現實的工業生產中應用較為廣泛，為了更好地符合現代工業生產技術的需求，本文通過對換熱器結構的設計增進對換熱器的了解。

參考文獻

[1]王國勝.化工原理課程設計[M]大連：大連理工大學出版社2006，8.

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一、理論教學環節

化工原理在基礎課與專業課之間，起著承上啟下，由理及工的橋梁作用。化工原理所涉及到的單元操作多，實踐性與應用性強，學生學習有難度，處理工程問題不知如何下手，因此在化工原理課程內容設置中采用多維考核評價模式、強調培養學生的工程概念和工程意識及采用啟發式教學，取得了較好的教學效果。

1.采用多維考核評價模式

課程采用多維考核評價模式，多維考核旨在激發學生的學習興趣，多元評價學生知識、技能的掌握情況，同時注重學生能力的提高。

2.理論教學中注重工程觀點的培養

化工原理中的每一個操作單元從表面看似乎各自獨立，但實質上是具有密切的內在聯系的，以傳動、傳熱、傳質的“三傳”主線貫穿于化工原理教學的始終，有助于學生從公式定律的層次提高到理論層次上來，把龐雜的知識系統化，有利于活躍學生的思維，開闊思路，培養縱觀全局、把握事物發展本質的綜合能力。在授課過程中，教師始終貫穿工程觀點，與實際相結合，將理論與實踐緊密相連。如介紹間壁式換熱器，結合有機實驗用到的直管式換熱器，工廠中用到的列管式換熱器、浮頭式換熱器及板式換熱器等講解實驗室與工廠實際的相同點與異同點，提高了學生解決實際問題的能力。

3.采用啟發式教學

化工原理所涉及到的單元操作較多、原理較難，計算公式較多，如在教學過程中采用采用啟發式教學，能激發學生學習興趣。比如，講解塔設備時，先介紹回收車間粗苯工段工藝流程后，提出終冷塔、洗苯塔、脫水塔、脫苯塔的原理及內部結構是否相同，為什么采用此種流程，如不設終冷塔或不設脫水塔可以嗎？然后講解傳熱、吸收、蒸餾等相關知識，用啟發式教學調動學生學習的主觀能動性。

4.建立交流平臺

建立交流平臺可以成為課后輔助教學的手段。通過綜合利用網絡載體，運用E-mail、QQ（群）、微信等網絡交流載體，可以實現不受時間與地點限制，及時答疑解惑，同時在教學中，教學反饋及時，教師也可以了解學生的學習難點，調整教學進程。

二、實踐教學環節

實踐性環節是培養學生創新精神、提高學生實踐能力和綜合素質的重要平臺。

1.認識實習

認識實習是課程的四大環節（課堂教學、實驗、實習、課程設計）之一。一般安排兩周，主要通過下廠實習，給學生展示化工生產車間的實況，把離心泵、換熱器、精餾塔等一些常見設備及工藝流程展示給學生，簡單介紹它們在工業中的應用，使學生意識到這門課程與化工生產密切相關，產生濃厚興趣。介紹生產流程時說明一個產品的完成需要哪幾個單元操作過程，而化工原理課講解的正是這些單元操作。實習中安排學生了解各車間工藝及流程，用化工原理知識分析化工生產過程由哪些化工單元操作組合而成，各化工單元操作的作用和相互關系；用化工原理和化工機械的知識，分析生產中所用設備的結構和作用；熟悉生產中所用的實際操作和手段等。當遇到工廠中有閑置或待修的設備時，如換熱器，現場讓學生觀察其內部結構并介紹其種類，內部結構的作用及其優缺點，增加學生感性認識，培養學生工程觀點。

我校為了保證更好的實習效果，在認識實習方面積極支持，提供資金，而且實習具有穩定的實習基地―鞍鋼股份公司煤化工產業事業部和鞍鋼股份公司煉焦總廠，該廠具備化工原理課程教學內容所覆蓋的主要單元操作。主要依托實習基地，通過學校立項，自制開發實習課件，該課件優點：

（1）針對性強

認識實習是大學本科教學內容中一個重要的實踐教學環節，是一個提高自身理論聯系實際能力的極好機會。但隨著企業的減員增效和學生的擴招，再加上現場設備轟隆隆的運轉聲，雖然帶隊教師用最大的聲音進行講解，但只有靠近的學生才能聽清楚，面對一張張求知的面孔，困惑的眼神，作為帶隊教師的我們一直在尋找出路。針對這種情況，在多年帶學生下廠實習的基礎上，將收集的大量資料（拍攝形式為自己動手）做成課件，在下廠前一天，將第二天將要實習的內容用課件形式進行講解，使同學們首先有一個感性認識，并提出各種問題，讓同學們帶著問題去現場，這樣學生們有據可依，并將現場看到的自己解釋不通的問題反饋回來，大家共同探討，這樣達到了異想不到的效果。

（2）涵蓋的內容多

它不僅涵蓋我們所要實習的鞍鋼股份公司煤化工產業事業部和鞍鋼股份公司煉焦總廠各車間的內容，還有其他焦化企業的相關設備和流程。即使同是回收車間，它們的任務都是凈化煤氣和回收化學產品，但因為建設的年頭不同，工藝和設備有很大的差異，通過對照講解，讓學生了解到一個企業的技術改造時時刻刻都在進行，要把知識學活，要不斷的創新才能立足。

（3）理論聯系實際

這個課件把理論知識與實踐很好地結合起來，很好地利用了鞍鋼豐富的設備和工藝資源，通過拍攝的設備實物再附上其內部結構，將理論與工廠實際很好的聯系起來。

（4）對課程的學習起到較好的效果

課件對實習所遇到的各種主要單元操作原理及設備做了解釋和展示，不但加強了對學生后續學習的理解，還能夠超出化工原理的范疇，結合實習工廠情況介紹了一些環保、材料、節能、經濟核算等方面的知識，拓展學生的視野。

2.實驗教學

化工原理實驗是一門綜合性實驗，是化學工程專業教學的一個組成部分，是本科學生在學習《化工原理》課程中理論聯系實際的重要環節。其目的是通過實驗增加感性認識，用實驗數據驗證和應用所學的理論，加強對理論的深入理解，達到對理論知識的進一步鞏固和提高。更好地掌握實驗的基本原理與方法。在實驗基本技能和數據處理方面對學生進行必要的工程師的基本訓練，讓學生了解和熟悉有關的儀器、儀表的正確使用方法，學會單元操作，培養學生嚴謹的科學作風和獨立工作的能力，使學生能夠具備運用科學方法進行測試分析和科學研究的基本能力。

為了培養具有創新精神和創新能力的高素質人才，我校分別開設基礎性實驗與綜合性實驗，其中基礎性實驗是指用于培養學生基本技能的驗證性實驗項目，綜合性實驗是為了通過課程實驗，培養學生的工程綜合與應用能力、理論與實際相結合的能力和創新研究能力。例如，在離心泵性能測定實驗中，給定一系列設計任務，要求采用泵或出口閥門調節流量，同時合理選擇離心泵串聯或并聯操作，學生提交預習報告，經教師檢查后進行實驗，實驗結束后，對自己的實驗結果進行分析和總結，使學生對理論知識有了深層次的認識，對實驗過程中存在的問題能夠自行解決，鍛煉他們分析問題和解決問題的能力。

3.課程設計

化工設計課程與設計是學生完成專業理論課程后必修的一個教學環節，是在前期所學的基礎理論和專業知識的基礎上，培養學生綜合運用知識，提高分析問題和解決問題能力的重要環節。根據指導教師在機房統一進行指導答疑，學生的任務書做到每人一題，避免學生之間抄襲，加強每個學生的實踐能力培養，保證設計質量。化工設計課程與設計過程涉及大量的工程性問題，對學生指導應從設計的目的和依據、主要設備的工藝設計為指導，使學生掌握化工設計的基本程序與方法，注重培養工程觀點。

三、結語

以上是我們在建立合理的化工原理課程體系中所做的一些探索性工作，從實際教學效果來看，取得了較滿意的效果。學生反映有助于工程觀點的樹立，對化學工程與工藝產生了較大興趣。

參考文獻：

[1]茍建霞，解勝利.化工原理項目化教學改革探討[J].化工時刊，2010，24（8）：69-71.

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教學與科研是高等教育的兩大核心內容，早在19世紀初，教育家威廉?馮?洪堡就提出“教學與科研統一”的大學理念，從而賦予大學新的職責，使得大學肩負起傳播科學和發展科學的雙重職能[1]。從總體上說，教學是培養社會所需人才的重要手段，科研則是在一定領域內促進人才成長的搖籃，兩者相輔相成，互相依賴，相互促進，共同發展。高水平大學不僅體現在高水平的科研成果上，而且體現在高水平的本科教學中[2]。將科學研究融入教學過程，以科研促進教學，提高本科專業教學質量是培養社會所需人才的一個重要途徑[3，4]。化工原理課程是化工類及其相關專業本科生學習的一門重要技術基礎課，本課程涉及的各種單元操作來自化工生產實踐，又面向化工生產實踐，具有顯著的工程性。它是運用數學、物理、化學等基礎知識，研究實際化工物理過程中的客觀規律的學科，本課程擔負著承前啟后、由理及工的橋梁作用。熟練掌握化工原理課程涉及內容，對學生后續各專業課程的順利學習和加強學生的工程素質發揮著非常重要的作用[5]。因此，如何培養學生的工程觀念，使學生快速接受工程學科的學習方法，激發學生學習化工原理的興趣，提高化工原理教學質量，這是每位講授這門課程的教師必須思考的問題。根據我們課題組多年從事化工原理課程的教學體會，本文闡述了以科研促進教學，提高化工原理教學質量的重要作用和做法。

一、科研與教學的關系

1.科研可以提高教師的教學水平。教師教學水平的提高是保證教學質量的基礎，因為教師直接面向學生，是知識的直接轉播者，更是學生行為的影響者，只有好的師資力量才能提高教學質量[6]。一個優秀的教師應該有著淵博的理論知識和豐富的工程實踐經驗，這一點對于工程學科的教師來說尤為重要。教師通過查閱大量文獻資料，能夠了解本學科最新的知識和發展動向，可以不斷更新專業知識結構，從而拓寬教師的教學內容，提高自身的業務水平。通過科研，教師能夠進一步強化自己的創新意識，不斷提高自己的科學思維能力和分析問題的方法。對于工科教師，教師可以把科研活動與工廠企業合作，為企業解決實際存在的問題，進一步強化教師的工程意識和工程實踐能力。教師具有一定的科研積累后，才能在教學過程中把“創新意識”和“工程觀念”潛移默化地傳遞給學生，教師把理論知識和身邊的實際工程有機結合起來，用風趣的語言講授教學內容，不斷激發學生的學習興趣和創新意識，才能有效地提高教學質量。

2.科研可以充實教學內容，改進教學方法。工程類課程大多內容繁雜，難度較多，有基本的概念描述，也有枯燥的公式演繹，更有實踐經驗公式的選擇等問題。要提高工程學科的教學質量，科研活動無疑就是一個最好的手段，因為科研本身就是一個不斷探索、不斷修正、不斷分析和完善的過程，也是科研者對事物了解不斷深入和認知的過程。如果沒有老師對工程過程親身實踐的體會和理解，就很難達到一定的深度和廣度，也不容易從中提煉出自己獨到的見解，就容易變成教師簡單照本宣科的教學模式，這種教學注定是不能引起學生的興趣的。通過相關的科研實踐，教師對教材有更深入的理解，能更準確地把握教學內容，做到深入淺出地教學。教師也能把自己在科研中遇到的問題在教學過程中讓學生分析討論來嘗試著解決，使教學成為學習和科研的保證。教學中發現的疑難問題，也可以成為教師進行科學研究的課題。通過科研實踐，老師的教學內容得到及時的補充和更新，老師把自己的科研思維轉化為教學新方法，學生能夠獲得本學科前沿的新知識。這種教學模式讓整個教學過程能夠做到教學中有科研，科研中有教學，教學中有思考，科研中有答案，很容易提高學生的學習興趣，使學生的學習模式由被動性向探索性和自主性轉變，在教學中培養學生發現問題和分析問題的能力。

3.科研可以提高學生的學習興趣和創新能力。本科教育的目標是培養學生“不僅要掌握扎實的基礎知識，還要具有學習新知識的能力，創新能力和實踐能力[7]。”這些目標的實現僅靠課堂上教師采取“灌輸式”的教學方法難以完成。年輕學生最大的特點是好奇心強，求知欲旺盛，對于書本上抽象的理論論述往往缺乏興趣。科研使教師的知識得到更新，本科教學內容得到充實，抽象的理論就可能變成一個個鮮活的工程實例出現在學生的眼前。憑借抽象的工程原理解決實際的工程問題，這會給學生留下很深的影響，對所學的理論就很容易吸收和消化。教師在科研過程中形成的獨特的科研創新思維，分析解決問題的方法都會通過教學過程有形無形地傳遞給學生，從而使學生也具有了科研素質。同時，經過科研積累后，教師身上具有的熱愛科學的態度和對科學問題積極求真的精神，也會在教學過程中反射到學生的身上，激發學生對科學的熱愛和對科研者的敬意，提高學生對本課程的極大興趣。多年教學實踐證明，科研能力強的教師，教學水平相應的也比較好，在學生中間的認可度普遍也較高。

二、以科研促教學提高化工原理教學質量的措施

1.教師重視科研，將科研成果引入教學。化工原理課程具有很強的工程性，所涉及的許多設備會隨著行業的發展而不斷地更新，是和本學科最新研究動態密切相關的一門課程。根據化工原理課程特點，培養學生的工程觀念和創新能力是化工原理教學承擔的一個主要任務。因此，理論和具體實踐結合將是提高化工原理教學質量的一個關鍵手段。教師是知識的轉播者，也是科研的主導者，在理論教學過程中，教師必須加大學科理論和最新實踐相結合的力度，引導學生學會跟蹤學科前沿，樹立和強化工程觀念。大部分教師都有科研任務，這也是教師獲得最新知識的最佳途徑，授課老師可以把自己的最新科研內容與課程有關內容結合起來，通過實際案例進行教學來啟發引導學生。如果學生在課堂中充分感受到所學知識有很大的用武之地，就會表現出更高的學習熱情，收到意想不到的學習效果。例如，在研究“海泡石黏土處理有機廢水的研究”項目里，我們以海泡石為吸附劑吸附有機廢水中的有機物。海泡石具有良好的吸附性能，但海泡石顆粒極細，過濾較困難，使得再生成為一個新問題。經過努力，課題組通過加入硫酸鈣晶須作助濾劑，使吸附劑容易過濾和再生，從而實現了吸附劑的循環使用，這個過程包括助濾劑選擇、絮凝沉降、脫色沉降、廢渣過濾等問題。合成氨生產工藝是化工類學生極其熟悉的一個工藝過程，在傳熱單元操作學習時，我們結合教師在研的項目和淮化集團的生產工藝過程，通過對工藝流程中換熱器所在工藝位置的確定，讓學生更深地了解傳熱單元操作在化工生產中的重要性，合成氨工藝流程中換熱器是如何選型和設計的，整個工藝過程中為降低能耗而采取的進行熱量回收利用的方法。把教師的科研融入教學，使枯燥的單元操作原理變成了一個個生動的實際問題，學生在解決問題的同時，學會了分析問題的思維方法，對化工原理課程產生了濃厚的興趣，使得學生從“要我學”變成了“我要學”，極大提高了化工原理課堂的教學質量。

2.實行導師制，讓學生參與教師的科研項目。愛因斯坦曾經說過：“興趣是最好的老師，興趣永遠勝過責任感。”為了讓學生能切身感受到科研的無窮魅力，提高學生學習和科研的積極性，學校讓本科生參與到老師的科研項目中，這對提高教學質量和學生的科研創新能力都有很大的幫助。本科生導師制，已經在許多高校實施，并且顯現出許多的優勢，作為化工專業的學生深入到老師的科研活動中來就顯得尤為重要。化工老師所承擔的研究項目基本都能涉及到化工原理課程中的各種單元操作。學生利用課余時間，可以在導師的指導下參與完成部分或一個科研項目，這期間老師應該把項目中涉及的化工原理單元操作作為重點，有意識地引導學生進行實踐、分析和總結，通過學生的親自動手，把課程教學中較為抽象的理論變成易于理解和直觀的實際過程，加深學生對所學概念和原理的掌握。同時，學生在科研過程中，也會遇到一些實際問題，通過查閱相關資料進行分析總結，制定合理的實施方案，進行多次反復的實際操作，最終解決所遇到的問題，甚至在解決老問題之后又有新的問題出現，再進行新的方案設計。通過這些步驟的訓練，學生會對所學書本知識從實踐上又有更深層的體會和理解，進一步加深對課程理論精髓的認識，從而提高對化工原理課程的興趣。目前，我校應用化學專業已實行了科研實踐周活動，讓學生在科研實踐周內熟悉所學課程的實際應用。學校還根據我校煤化工的特點，以講座形式聘請知名人士做客座教授為學生授課，列舉典型生產過程進行講解和分析。實踐證明，導師制的實施使學生在學習過程中具有很強的針對性，對提高化工原理教學質量起到了很大的輔助作用。

3.整合化工原理實驗，培養學生工程觀念和綜合能力。實驗環節是進行科研活動最好的途徑之一，學生通過動手實驗可以樹立工程觀念，了解工程問題，從而激發學習化工原理課程的興趣，這是提高化工原理課程教學質量的一個有效手段，教師應該在這方面多下功夫。由于化工原理實驗裝置費用一般都較高，部分學校存在實驗設備套數有限，學生動手機會少等問題，弱化了實驗課的重要性。如果能對化工原理實驗室中現有的各個實驗進行全面整合，形成對于某一問題的綜合性實驗，則能達到事半功倍的良好效果。例如，在講述流體流動機械關于離心泵章節中，要求學生掌握離心泵的工作原理、氣縛現象和灌泵、氣蝕現象和允許安裝高度、離心泵的啟動和流量調節等一系列問題。而實驗室對這問題的討論所對應的實驗只有“離心泵特性曲線的測定”，單靠這一個實驗遠不能讓學生深刻地領會這些概念。由于其他實驗中也都有涉及到離心泵的應用，為此，我們在實驗中把“流體阻力的測定”、“機械能轉化的演示實驗”和“離心泵特性曲線的測定”三個實驗整合起來，加深學生對離心泵特性的理解。做實驗前我們讓學生先自行觀察，找出各泵的安裝位置，讓同學們分析各泵為什么安裝位置不同及安裝高度如何確定。通過幾個實驗的對比，學生更清楚地認識到防止“氣縛”現象才是灌泵的真正原因。通過這三個實驗的整合，學生很快掌握了課堂上講授的關于離心泵章節的內容，而且記憶深刻。在講授傳熱章節時，為了讓學生掌握不同類型的傳熱效果，我們實驗室引進了兩組傳熱實驗裝置，一組是有相變的“水蒸氣―空氣給熱系數的測定”，一組是無相變的“冷―熱空氣給熱系數的測定”。通過水蒸汽―空氣這組實驗，學生知道冷凝水在管道存在的原因和危害，實驗過程要及時排除冷凝水管道里的冷凝水的重要性。通過實驗操作弄清楚冷凝給熱系數對總傳熱系數的影響可以忽略，在有相變傳熱實驗里并、逆流對傳熱效果沒有影響的原因。而在冷―熱空氣這組實驗中，我們要求學生重點掌握總傳熱系數與冷熱流體給熱系數的關系，逆流和并流換熱對傳熱效果的影響，以及實驗過程中逆流和并流熱換操作切換時應注意的事項。通過對兩組實驗的比較，學生很快對這兩類傳熱問題有了正確的認識，對課程中涉及到的復雜繁多的給熱系數經驗公式的選擇有了清晰的思路。通過對實驗室現有實驗的整合，不僅提高了化工原理理論教學，更能提高學生綜合實驗的能力，而且對學生樹立事實求實、正確的科研觀有很大的幫助。

4.科研引入課程設計，重視化工原理課程設計教學環節。化工原理課程設計是學生綜合應用化工原理所學知識去完成一項設計任務的實踐性訓練，通過課程設計環節，學生可以學會如何運用化工單元操作的基本原理、基本規律及常用設備的知識去解決工程上的實際問題，培養學生正確樹立工程觀念和嚴謹的科學作風。目前，市面上有很多關于化工原理課程設計的參考書可以參考，有些學生就把它看成是一個簡單的綜合性大作業，不是很重視。針對這一現象，除部分傳統的保留設計題目外，我們嘗試著課程設計從教師的科研課題中選擇確定。目前有部分設計題目來源于教師正在承擔的縱向和橫向科研項目中的其中一部分，如：“PVC廠廢酸回收技術”、“生物質液化油分餾技術的研究”、“硫銨石灰石法煙氣脫硫”及“氨法脫硫聯產硫酸鈣晶須的研究”等項目。我們把這些項目中涉及的相關換熱器、精餾塔、干燥器、吸收塔及泵等部分內容作為學生化工原理設計課題，學生需要首先了解整個科研項目內容，根據項目內容選擇所需設計的設備的大致類型，然后根據科研過程選擇設計所需的有關參數和數據。比如在精餾塔的設計課題中，是應該選擇板式塔還是填料塔，在板式塔設計中是用篩板塔還是浮閥塔，在換熱器的設計中是用套管換熱器還是列管換熱器，都需要學生根據具體科研項目來確定。通過這樣一個訓練過程，學生能夠進一步把所學理論和工程實踐結合起來，在真實的課題研究中得到鍛煉。許多同學在后面的研究生入學考試中，化工原理科目都能得到較好的成績。

化工原理是一門工程性很強的課程，讓學生在短時間內很快掌握并靈活運用并非易事。采用科研與教學相結合的方式，選擇形式多樣且適合化工原理課程教學的方法，以科研促進教學，以教學帶動科研，教學科研共同發展，這些舉措極大激發了學生學習化工原理課程的興趣和創新能力，提高了我校化工原理理論教學質量。這種教學形式在化工原理教學活動中初步嘗試并且取得了一定的效果，今后我們將進一步深化以科研促教學，提高化工原理課程教學質量改革的探索，為國家培養更多合格的有創新能力的化學工程人才。

參考文獻：

[1]劉寶存.洪堡大學理念述評[J].清華大學教育研究，2002，（1）：63-69.

[2]王慧琴.堅持科研與教學相結合，努力提高本科生教學質量[J].西安建筑科技大學學報（社會科學版），2006，25（2）：79-82.

[3]趙玲，許志美，曹發海，等.科研提高教學品質[J].化工高等教育，2008，（4）：48-50.

[4]郭英德.教學與科研的雙向互動[J].中國大學教育，2011，（11）：58-62.

篇4

《化工設備基礎》課程是化工技術專業的一門專業核心課，旨在培養和提高學生實際工作需要的知識、能力與素養，比較符合培養復合型人才的需要。其主要目的是培養學生掌握化工設備基礎知識，對壓力容器、化工管路、塔設備、換熱設備、反應器等典型化工設備有基本了解；同時還要了解和掌握常用機械機構的結構特點與工作原理；初步掌握液塔設備、換熱器以及反應攪拌釜的基本原理與應用等專業知識。隨著當今高職教育的人才培養模式改革的深入，本課程由原來的72學時改為60學時，在學時減少、工程概念多、知識點零散的前提下，針對學生的自身特點，我們對教學內容、教學方法、教學手段等進行了教學改革和實踐，取得了較好的教學效果。

1 內容精簡、由淺入深、突出重點

教材是進行教學的基本工具，教材所選取的內容直接決定授課的內容、重點。教材內容的選取也是深化教學改革、促進創新型人才培養的重要表現。為了突出教學的改革的深度，使教學內容能夠完全是學生達到理論聯系實際的效果，我們在教材內容的選取上廣泛的聽取了專家及企業相關人員的意見，并根據我們多年經驗的積累，對其進行了精簡，適當的調整。

根據我院化工專業的課程改革的需要，從選取的內容上，我們做了重新的改革，以開始的化工設備常用材料到化工設備力學基礎、壓力容器、塔設備、換熱器、攪拌反應釜、化工管路及設備故障診斷一共七個模塊進行教學，為學生學習其它專業課和新的科學技術打好基礎，為解決生產實際問題和技術改造工作打好基礎。

2 教學方法以理論聯系實踐、培養創新能力為中心

高職高專的教學的中心點是學生，以學生為主體，在教學中能夠激發學生的學習積極性和創造力，通過合適的教學方法使學生達到理論與實際相結合。鼓勵學生積極參與教學過程并且調動學生學習的主觀能動性。積極采用了研討式、啟發式等生動活潑的教學方法來代替過去的死板的教學方法，學習中形成一種師生共同積極思考的課堂氛圍。授課中遇到難點要發動學生開展討論， 鼓勵學生做橫向思考， 使學生養成總結歸納的學習方法。在研討過程中，學生思維活躍，集思廣益， 加以老師的正確指導，學生學習的主動性得到加強，同時也加深了對知識的理解。

由于《化工設備基礎》課程中抽象知識點比較多，關于機械方面的學生接觸的少，對于一些工程概念缺乏感性認識，所以我們采用多媒體作為教學手段，把在課堂上用語言表達難以理解的知識放在圖片上、動畫上，使教學生動形象，準確明了，使學生在短時間內獲得大量的信息。通過實踐證明，效果非常好。

對于我們非機械類的學生來說，視圖和空間想象能力相對較差，對某些復雜設備的結構圖看不懂或難以想象出來。為了解決這一情況，我們結合本課程的特點，在教學中采取一系列的方法：組織學生到本系的實訓中心進行參觀，培養學生的感性認識和抽象思維的結合能力，把學生帶到現場進行講解，使教學內容實際化，讓學生真正的做到理論與實際相結合，做到知識點當場理解消化。

3 教學手段——項目化教學

根據高職高專學生的基礎特點，我們對教學手段進行改革。由原來的純理論教學模式改為以學生為主、以教師為主導的項目化教學。重點培養學生的理論和實踐相結合的能力。課程內容既要注重體現化工機械基礎的理論性和系統性，又要結合學生的實際水平和應達到的知識層次，在講解基礎理論和基本分析方法的同時，適當地引伸一些實際工程分析實例。將基本原理和方法講明講透，并使基礎理論要限定在工程力學和容器設計的主干上，同時注重每個模塊的連接。我們把內容一共分為五個學習情境，每個學習情境都設計了與典型工作任務結合的學習任務，在教師的指導下，通過完成任務實現教學目標。教師將任務、問題布置給學生，學生帶著任務問題深入到課程中去，針對任務通過學習、實施、實踐體驗等環節，完成任務，通過任務的實現完成所必需掌握的知識和技能，有利于培養學生的創新能力和分析問題、解決問題的能力。

4 加強實踐教學

4.1 進一步加強課程設計指導，不斷提高學生的創新能力

課程設計是教學中的一個必不可少的實踐環節，是一次對知識應用的實踐性教學活動。其設計內容主要是進行化工工藝和化工設備機械設計，目的在于，一方面通過課程設計，使學生對所學知識能夠達到融會貫通，培養學生綜合分析問題、解決實際問題的能力和不斷創新的能力。為了使學生對設計提前有所了解，我們根據學生的實際情況以及設計內容的要求，編制《化工設備基礎課程設計指導書》，從而提高課程設計的質量及規范性。在設計的過程中，我們還可以結合《化工原理》的課程設計進行完成任務。比如，根據提供的工藝條件如何選擇材料，進行相關的計算等，使學生對設計的全過程有所掌握，使課程設計更加接近實際，有利于提高學生綜合能力和工程素質的培養。另一方面，通過課程設計，學生能夠根據相關手冊、規范、標準、圖冊等設計資料進行規范化的設計，使課程設計更加實際化。

4.2 校外化工企業的定向實習

為了提高學生的感性認識，由于我們學院的地理位置具有優越性，我們組織學生到校外的化工企業進行認識實習和生產實習。在實習過程中，通過工人的詳細講解生產流程以及設備的結構特點，使學生對各種化工設備的名稱、結構、原理以及用途等形成最基礎的了解，更有助于學生把課堂所掌握的理論知識與實習中所見所聞的實際充分的結合起來，能夠把書本的知識得到實際應用，加深了對知識的理解，更能讓學生對本課程逐步增加學習的興趣。同時，使學生接觸企業，了解化工工廠，走近崗位，能夠提前做好參加工作的準備。通過實習，掌握一些重要設備的常規操作要領，了解安全注意事項，提高工程思想，初步達到職業化的要求。

5 考核方式的改革

考核是我們對學生學習結果的全面測試。我們對學生的考核主要通過三個方面進行：平時成績、課程設計成績和筆試成績。其中平時成績占30%，包括學生的出勤情況、課上參與情況以及針對教師布置的任務是否按要求完成以及完成的效果；課程設計成績占30%，包括設計說明書的書寫情況、設計內容完成情況以及最終設計數據的正確性；筆試成績占40%，我們采用閉卷的方式進行考核，重點是對基礎知識的測試，適當的增加一些理論推導，不僅可以強化了學生的基礎知識，也適當的提高了命題的范圍，更加擴充知識范圍，能夠使學生的筆試成績充分的反應出對基本知識的掌握程度。

6 課程改革的實施效果

《化工設備基礎》課程經過了課程建設與改革，課程建設組成員針對該課程及本院學生的特點，嘗試從教材、教學內容、教學手段和綜合課程設計等方面進行了改革，積極探索符合該課程特點的教學方法。經過實踐表明，改革之后對提高本課程的教學質量、提高學生的實踐動手能力、培養學生解決工程實際問題能力都起到了很大的作用，為學生后期的畢業設計鋪路，同時也提高了學生的創新思維能力，提高學生的綜合素質。

參考文獻：

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（二）改革與建議

基于大氣污染控制工程課程設計綜合性強的特點，針對以上發現的問題，提出相應的建議。

1.進一步明確設計任務，避免學生因時間緊降低核心部分的設計標準。明確要求核心設備的核心部件（或區域）的設計采用經典理論模型準確進行，輔助部件或系統的設計可根據工程經驗值核算完成。比如脫硫塔的整體設計中包括了脫硫塔本體的設計、除霧器的設計以及強制氧化區空氣噴槍和攪拌器的設計，其中脫硫塔本體的設計是非常重要的，任務書中應明確要求學生用吸收的基本理論模型來設計吸收區的高度，而不能簡單利用一般的煙氣的流速和一般的停留時間來確定其高度。而對于通用的設備，比如除霧器，簡單核算給出設計結果即可。

2.合理安排設計任務，使任務來源多樣化。鼓勵一些學有余力的學生自己命題，命題的范圍必須是與課程相關的，在實際生產過程中普遍存在的或典型的問題，這樣能充分調動學生的積極性，避免學生因題目相近而抄襲。同時鼓勵學生在指導老師所承擔的技術服務項目或課題中選取能夠獨立完成的任務，當然這些任務務必與該課程設計環節要求契合，在保質保量完成該環節學習任務的同時，激發學生學習的熱情和創造性思維。

二、實施過程

（一）現狀與不足

1.《大氣污染控制工程》課程設計具有綜合性的特點，在設計過程中涉及的知識源于流體力學、化工設備、材料以及土建等。而教師在課堂教學中難以對每部分知識進行充分的講解。因此，學生總是在設計的過程才發現對某部分內容不熟悉，臨時去查找資料進行學習或是復習，耽誤時間。

2.現在大多數的年輕教師沒有在生產現場工作的經歷，普遍缺乏工程實際的相關知識，在教學中難以融入生產實際的相關內容。如在除塵和脫硫技術的講解中，教師只講解一般的工藝原理和設備原理，對具體的除塵或脫硫等工藝的結構和設備尺寸的介紹不足。因此，學生在設計中只能依據設計手冊和資料模仿設計，設計方案的制定無工程理念與依據。設計過程中可能出現毫無判斷地使用某些數據，而這些數據源于另一個完全不同背景的設計中，最終導致設計結果與實際差距過大。

（二）改革與建議

1.在《大氣污染控制工程》課程教學過程中盡可能多地融入實踐性內容，并在理論課講解的過程中就提示學生在之后的課程設計中會遇到那些問題，提前做好準備。

2.改變課程設計僅在教室進行的現狀。在設計任務布置下去后，先讓同學們熟悉設計流程，找到設計中可能遇到的難以通過資料查找而解決的問題。之后組織學生到相應的企業參觀實習，讓學生了解除塵或脫硫系統的性能特點、結構、設計基礎知識以及主要設備在實際工程中的運用，即帶著問題去學習。或是從企業中聘請有實踐經驗的工程師或是技術人員來學校進行系統和設備的講解，為同學們集中答疑，解決設計過程中涉及的工程問題。

三、考核與評價

（一）現狀與不足

1.課程設計通常采用考查方式評價，因此很多學生對其重視程度不夠，認為這個環節只是對《大氣污染控制工程》理論課程的簡單加強，缺乏積極性和主動性。部分學生中存在敷衍了事，甚至抄襲其他同學設計內容的現象。

2.目前課程設計的考核方法缺乏剛性的標準，通常由指導教師根據學生提交的設計說明書、圖紙和答辯情況來評定成績，通常以“優、良、中、差”來給成績，過于籠統，區分度差。

3.該環節完成后，對學生在設計中存在的不足與錯誤，未能充分反饋給學生。這種單一單向的考核評價方式不能真實客觀地反映學生的學習效果，影響了課程設計評定的公平性，抑制了學生的積極性。

（二）改革與建議

1.出臺詳細的“課程設計成績評定細則”，以加強課程設計的過程管理，一方面規范指導教師的教學和成績評定方法，另一方面對課程設計的進行過程給予嚴格考察。發現抄襲嚴重的課程設計以“作弊”給予相應處理。

2.將評分方案設定為：考勤占10%，設計表現和積極性占10%，考核答辯占30%，計設說明書和圖紙成績占50%。使得絕大多數學生在課程設計中積極主動地進行思考和設計，提高課程設計質量。

3.開設課程設計的總結交流會，讓學生就課程設計的過程發言，并了解自己的設計的評判情況和不足之處。

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0 引言

化工設備基礎課程設計是高等院校為化工類專業學生開設的一門極其重要的實踐性教學環節，同其它工科課程設計一樣，其目的在于培養學生的工程素養和綜合運用所學知識解決工程實際問題的能力[1-6]。通過課程設計，還可以消除課程學習時存在的疑惑，強化學生對該課程知識點的理解和綜合應用能力。具體言之，通過課程設計培養學生的以下能力：（1）查閱資料和使用工程手冊及標準規范的能力；（2）運用工程思維分析和解決實際問題的能力；（3）工程分析、設計、計算、制圖和表達的能力；（4）良好的職業道德和團隊合作精神。盡管課程設計的培養目的很明確，但是由于現實教學條件存在系列問題，再加上化工設備基礎課程設計自身的特殊性，很難取得上述培養目標。為了提高化工設備基礎課程設計的教學質量，一些學者目前已開展了一定的研究，曾提出一些措施來改善課程設計的質量[1-6]。然而，由于問題相對復雜，不可能徹底解決。為進一步改善和提高課程設計的教學質量，本文依據常州大學現有的教學條件進行了教學改革，以確保教學目的良好地實現。

1 課程設計主客觀影響因素分析

1.1 課程學時短、基礎知識薄弱

隨著本科教學改革的不斷推進，與課程設計緊密相關的前期理論課程的學時不斷地縮減，而本課程所涉及的知識點又紛繁復雜（如靜力學、材料力學、工程材料和化工設備設計等內容），這極大地影響了學生對本課程知識點的理解和掌握程度。就常州大學而言，化工設備基礎課程由2003年的56學時到后來的48學時、40學時，再到現在的32學時，學時的縮減直接導致課程講授內容的刪減、部分所授內容也不能講深講透，如工程材料部分和化工設備零部件部分各僅用2學時來講解。這直接導致學生前期課程基礎薄弱，不能靈活運用所學知識，僅僅是為了應付考試而死記硬背。

1.2 課程設計時間短且時間安排不合適

隨著理論課程學時的不斷縮減，課程設計時間也在不斷壓縮。常州大學化工設備基礎課程設計學時由2003年的2周到后來的一周半，再到現在的1周。在1周即5天的時間內，學生要完成一臺化工設備的設計，包括設備總體結構的設計、材料選擇、強度計算、零部件選擇、圖紙繪制和設計說明書的編寫，時間極其緊張。部分學生在這短暫的時間內，甚至連借來的設計手冊和規范都來不及翻閱。另外，化工設備基礎課程設計往往緊隨化工原理的課程設計進行，理論上講，這是非常科學的，便于將設備的工藝設計和結構及強度設計緊密聯系在一起，讓學生得到系統的訓練。然而，弊端是由于目前課程設計的時間都非常緊張，前面化工原理課程設計如不能按時完成，往往會影響后面化工設備基礎課程設計的進度和質量。

1.3 參考資料稀少且陳舊

不可否認，提供全面詳細的參考資料（如各種設計手冊和標準規范）對于工科學生（特別是化工設備設計相關的學生）課程設計和畢業設計質量的保證至關重要。然而由于學生規模不斷的擴大和科技進步帶來參考資料的不斷更新，學校圖書館來不及更替和購買新資料，導致課程設計所需的參考資料（如各種設計手冊和標準規范）嚴重短缺且陳舊。如遇到和過程裝備與控制工程專業學生畢業設計一起開設時，更加劇了參考資料的短缺程度。舊標準和規范的使用，嚴重影響學生對現有知識的理解和應用能力，甚至會對學生將來的工作帶來不良影響。

1.4 生師比大、教師任務重

學生規模的增加進一步擴大了生師比，教師教學任務加重，對同一個學生的關注次數減少。由于時間短促，學生之間來不及相互討論和學習，有時同一個問題，教師需要回答數十次。教師在設計教室走一圈需要1～2小時左右。對學生關注次數的減少，直接影響了課程設計質量的好壞。

1.5 個別學生設計態度不端正、急功近利

受社會浮躁心態和就業趨勢等因素的影響，個別學生學習態度不端正，他們對課程設計抱著敷衍了事的心態，明知圖紙存在質量問題仍不予修改，急于答辯。有時，甚至會出現抄襲問題，內容上文不對題。這種惡劣的學習態度嚴重影響了課程設計質量，給預期培養目標的實現造成困難。

必須指出的是，上述問題絕不是化工設備基礎課程設計獨有的問題，其它課程設計（如機械設計和化工原理課程）同樣存在學時短、前期基礎知識薄弱、設計資料陳舊、生師比大等問題。為了克服上述弊端，必須給出應對措施。

2 課程設計質量保證措施

針對課程設計現有教學條件存在的問題，提出如下教學質量保證措施，詳見圖1。

2.1 因時制宜、合理出題

眾所周知，化工設備種類繁多，常見的有塔設備、管殼式換熱器、反應釜、立式或臥式儲罐等。盡管這些均可選為課程設計題目，但不同的設備結構復雜程度不一，計算量、繪圖量和各種技術要求差別較大。因此，選題時應根據實際情況加以區分。在早期，當課程設計學時為2周時，選塔設備或管殼式換熱器作為設計題目；當學時縮為1.5周時，選大型臥式液化氣（液化石油氣、液氨、液氯等）儲罐作為設計題目；目前學時減為1周時，選立式（空氣、氮氣、氨氣等）儲罐作為設計題目。而且這些題目由常州大學化工設備設計所提供，均為真實的工程設計項目，有真實的設備設計圖紙。這為學生了解和掌握設備設計內涵（包括結構設計、材料選擇、零部件選定、技術條件撰寫、圖紙繪制等）提供了極大的便利。

2.2 設計任務書和計劃書的精心編制

為使學生能夠保質保量完成課程設計任務，題目選定后必須明確給出設計參數（如儲罐的公稱容積、工作溫度、工作壓力、安裝地點、管口表等參數）、設計任務（完成施工圖的繪制和設計說明書的撰寫工作）和設計步驟。圖紙繪制必須按照正式工程圖的要求來完成，圖面應包括主視圖、管口方位圖、節點（或局部）放大圖、設計參數、技術要求特性表、管口表、明細欄、標題欄等內容；說明書應包括封面、課程設計任務、計劃書、目錄、正文（包括設計參數確定、強度設計、材料選擇、結構設計及其它技術說明）、參考文獻和結束語等部分。對于立式儲罐，設計步驟分為以下幾步：a.明確介質物性（密度、腐蝕性、危害程度等）；b.確定設計溫度、最大操作壓力與設計壓力；c.確定總體結構和尺寸（筒體直徑和長度）；d.根據工作條件和介質特性進行材料選擇；e.筒體與封頭的厚度設計（含壓力試驗強度校核）；f.開孔補強結構設計及其計算；g.容器總質量分析計算；h.附件設計（包括人孔、液位計、銘牌、接管、法蘭等）；i.支座的選擇；j.繪制裝配圖草圖；k.繪制正式裝配圖；l.撰寫設計說明書。設計進度安排見表1。教師根據給定的時間節點來檢查學生的完成情況，因此，給定詳細設計任務和設計步驟對保證設計進度和設計質量具有極大的幫助作用。

表1 設計進度安排

時間 周一 周二 周三 周四和周五 周六 周日

步驟 步驟a-d 步驟e-f 步驟g-i 步驟j-k 步驟l 答辯

2.3 參考資料的搜集和整理

正如前所述，提供準確詳盡的參考資料對學生完成課程設計和理解設計內容至關重要。有了詳盡參考資料的查閱，學生對設計內容可做到有理有據、心中有數。為了避免學校圖書館資料短缺和陳舊的弊病，教師及時在網上搜集課程設計所用到的最新的標準和手冊（如GB150-2011、HG20592-2009、JB/T4712-2007、TSGR0004-2009、HG/T20580（20581、20582、20583）-2011、GB/T 25198-2010、TCED41002-2000等），將其整理好轉給每位學生、并指導其查閱。另外，也將常用的數據（如鋼板負偏差、腐蝕裕量、焊接接頭系數、容器類別判別表等重要數據）匯編成冊，印發給學生，便于其查閱。學生對新標準和新手冊的使用和熟悉為其將來工作涉及到真實的工程設計奠定了一定的基礎。這實際上很好地促進了課程設計培養目的實現。

2.4 及時發現錯誤、及時更正

課程設計時間的大大縮減，極大地增加學生對教師的依賴程度。如無老師及時指導，面對所提供的手冊學生將束手無策，不知如何使用，也就很難在短暫的時間內對教師所提供的資料進行逐一了解和查閱。因此，為了讓學生順利完成課程設計、少走彎路和提高設計質量，從設計開始到結束，教師應盡可能留在教室指導學生課程設計，及時解決學生提出的問題和訂正學生存在的錯誤。特別是圖紙繪制開始時，教師應經常“穿梭”在設計教室，及時發現圖紙上存在的問題，及時提醒以便及時更正。這對課程設計質量的提高具有重大幫助。

2.5 建立合理的評價體系

為了提高學生課程設計的積極性，保證課程設計質量，提出如下課程設計成績評價體系，即：

課程設計成績=平時成績？5%+說明書成績？5%+圖面成績？5%+答辯成績？5%

平時成績考慮學生的出勤率、提問問題情況和設計態度；說明書成績考慮計算準確程度、格式是否規范、內容是否全面、書寫是否清晰流暢；圖面成績考慮圖面整潔程度、比例是否合適、繪圖是否正確和規范、明細表以及技術特性表填寫的規范性和完整性；答辯成績考慮對所繪圖紙和所編寫說明書的理解情況、回答問題情況。盡可能調動學生學習的積極性，并做到公平、公正、合理評價每個學生的設計作品，杜絕抄襲現象、讓每個學生能學有所獲。

盡管化工設備基礎課程設計與其它課程設計（如機械設計和化工原理課程）具有一定的區別，如前者設計內容多樣，所涉及的內容（如計算參數確定、壁厚確定、材料選擇、結構設計、零部件選型、設備成型、技術要求編制等）必須按照國家標準嚴格進行；但同屬為工科課程設計，它們也具有一定的聯系，如均會涉及到工程計算和工程制圖問題，它們的設計步驟和評價體系也類似。因此，上述教學質量保證措施對其它工科課程設計教學質量的保證也具有一定的參考價值，相關工科課程設計也可以沿著設計步驟的精心編排、參考資料的全面收集和提供、細心的指導、錯誤及時更正和評價體系的合理建立這條思路進行。

3 結束語

毫無疑問，學生規模的擴大、學時的縮減和設計資料的短缺，無疑對課程設計質量造成嚴重困擾。為了應對課程設計教學條件存在的困難和弊病、保證課程設計質量，達到課程設計開設的目的，提出上述應對措施，通過實踐證明，效果較好。大部分學生在說明書結束語里提到“雖然設計時間短暫，但內心充實、收獲頗豐”。作為一名教師，應竭盡所能不讓課程設計成為一種擺設，應讓學生在短暫的時間內領會工程設計的內涵、能有所收獲，充滿自信地走向工作崗位。為了進一步提高課程設計教學質量，真正實現當代工程教育提出的目標和要求，讓每個學生實現自我成長，這需要相關教師不斷地探索、努力和總結。

參考文獻

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[2]李政輝，李慶生，姚忠. 化工設備機械基礎課程設計教學中存在的問題與改革[J].化工高等教育，2012，（1）：47-49.

[3]董俊華，趙斌，張及瑞.化工設備機械基礎課程設計教學改革討論[J].化工高等教育，2011，（3）：17-19.

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1.1 遵循認知規律，注重課程聯系

美國教育家奧蘇伯爾認為：“在教學過程中，學習活動是否有效，主要看新的學習內容能否與學習者認知結構中原有的恰當的知識系統建立實質性的聯系”。新的學習過程實質就是學習者在新舊體系相互碰撞過程中構建產生的[1]。對大學生而言，化工制圖是一門新知識體系。但是，學生在接受過程中會不由自主地和所認知的高中開設的立體幾何以及平面解析幾何課程等相聯系。因此在教學過程中教師應該極力引導學生進行知識關聯，即將新體系與原有的經驗及知識儲備交叉聯系，促使學生調整自我學習方法，定期整理新舊知識體系。學生能對原有知識體系不斷修葺，同時又不斷萌發新枝，在自我構建知識體系過程，不斷激發學習的主觀能動性和興趣原動力，從而使新知識在最佳時機科學高效地進入已有知識的區域，并激發學生的創新精神。教師在組織學生學習過程中，應引導學生如何理清新舊知識的關聯，使新知識被舊知識同化發展，應由易到難循序漸進進行，使學習的知識能在新的情境中運用和遷移。如示例1和2。

示例1，在學習直角投影定理部分，通常直接講授投影規律及其應用。但如果提出問題：定理如何證明讓學生去主動思考，這樣就將立體幾何課程相關知識與這里提出的問題進行了有效聯系。在此基礎上，再進一步提問，逆定理成立么？多維空間中，定理成立么？除此之外，你還能得出什么結論呢？從而引導學生一步一步向深層次思考，在此過程中不能跳躍太大，這樣反而會使學生望而卻步，適得其反。

示例2，在學習化工設備圖-換熱器部分，學生通常對換熱器內部構造出現的線條很模糊。但如果問題轉為：換熱器的熱冷流體是如何從進口接管到出口接管的？流體應該經過哪些部件才合理呢？從而將化工原理課程相關知識聯系在一起了。如果再進一步設疑，化工生產中，換熱流體經過的部分在其它化工設備中能否重復出現？有哪些設備呢？這樣就自然的引入了標準件這一概念，也將其與化工原理課程設計相關知識連為一體。

1.2 選定合適教材，整合傳統的制圖內容體系

教材是教學的依據和“藍圖”，能夠體現符合時代特征的教育理念。新形勢下，國內很多高職院校推廣了“任務驅動教學法”，其有效實施很大程度上依賴“任務驅動型”教材的開發與應用[2，3]。化工制圖課程經過多年的發展，教材種類繁多，但基本是屬于機械制圖課程的“兼容”書，需要將原有模式教材轉型整合。因此，編輯一本實際需要的課本至關重要，進行整編化工制圖教材中的具體做法是，將機械制圖和化工制圖課程中的公共部分知識（畫法幾何章節）保留，去除機械制圖中機械圖和裝配圖等章節，添加化工制圖中設備圖和化工工藝圖等。授課任務內容整理成表1。同時在實踐教學過程中，根據年度考核效果和學生反饋意見，定期同步調整相關內容和進度，根據教學反饋做擴展講義，以期達到適合本專業的最優學習內容構造。

1.3 提高學習熱情，充分利用課外的學習空間

當前高等院校壓縮課時呈現大趨勢，為了提高學生學習興趣和源動力，發揮其主觀能動性，教學設計應著重從“心理”和“情感”兩方面促發其認同感，相應的教學設計應圍繞“自主學習策略”和“學習環境”兩個方面進行[4，5]。自主學習策略的核心是"自主探索自主創新"。它是整個教學設計的核心，也是提高學習熱情的內因。目前國內外常用的自主學習策略有“支架式”、“拋錨式”、“自我反饋式”、“啟發式”和“網絡交流式”等多種。化工制圖課程教學中教師可針對項目實施內容進行精心準備和設計，使多樣的教學模式貫穿于教學過程中。另外，學習環境由情境、協作、交流和意義四個部分構建。其中，情境是創設有利于學習者環境的最重要的環節。其功能不僅能夠直接體現學習者的實踐活動素材，而且反饋出學習者的認知和情感變化。例如在學習化工設備圖時，可以借助國內外知名化工公司（如拜耳、巴斯夫、道化學、中國石化等）的大量廠景圖片，讓其身臨其境地感受到化工設備的宏偉和壯觀，從而激發他們對化工設備及圖樣的探究興趣。

2 如何緩解就業壓力

2.1 建立科學的課程評價體系，調整學習心態和目標，定位社會需求

課程評價體系起著激勵和監控的雙重作用，一方面有效改變了學生只看考試結果的錯誤態度，激勵他們主動地為自己而學，全面提高其綜合素質；另一方面，有助于提高任課老師的業務素質，讓其不斷提高課程實踐能力，深化了課程改革。當今現代企業對學生的動手能力，活學活用以及創新的能力提出了很高的要求，針對這一現狀，學校應以強化素質和技能培養為目標，建立起科學的項目化課程評價體系，經過多年的教學實踐，擬定了一套適合本課程的評價體系，其評價體系是一個多元素考核的綜合體，以等級（A，B，C，D）代替考試分數，弱化分數的高低差距。綜合評價等級（加權平均分）由四項指標組成，即項目化設計評價，過程價值評價，知識技能測試評價，附加評價。其中附加評價部分每月進行一次評比，以2-4人的組隊形式出現，此評價體系強化團隊的配合，鼓勵個體積極參與思考和創新。

2.2 注重理論聯系實際，加強實踐性環節，滿足企業需求

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一、選擇合適的教材

我校屬于一所工科院校，以培養具有創新精神和實踐能力的應用型人才為目標，學生畢業后將大部分服務于生產一線。根據這一實際特點，我們在教學中教材的選擇便有了針對性。為了更加重視學生理論的應用，我們選擇了“普通高等教育十一五國家級規劃教材”，并有效且合理地利用多媒體課件將主要知識點通過動畫效果展示、工程案例分析、教材習題講解的方式與理論教學有機地結合起來，針對學生層次，因材施教。未來兩個月內，我們將增添新的實驗設備，如氣體吸收、液體蒸餾、液液萃取等實驗裝置。這又是一個可以更全面地讓學生在實驗中獲得知識，開拓學生視野，培養創新思維和應用能力的舉措。

另外，深刻考慮到課程設計對化工原理課程的重要性和學生設計過程中遇到的諸多困難。我們主編了課程設計的輔導教材及計算機輔助繪圖教材，更好地讓學生在設計中深刻認識本課程內容的突出特點，提高學生學習興趣，培養學生的多方面的能力。

二、做好課堂教學的創新

學生進入了大學教育，而以往大多認識僅限于書本教育，完全沒有工程方面的認識，學習本課程時很難和實際生產情況結合，而且這門課涉及的工程計算多，概念較為復雜。學生普遍會因不得把握學習過程而感到頭痛。針對以上問題的存在，我們研究后在教學過程中做了創新，從工廠中引入設備等實物作為輔助教具。課堂講解時突出重點，列舉生活中學生能常見的一些例子。實踐課上讓學生聯系實物直觀地感受，前后相互聯系，章節相互貫穿。這樣的方法，使學生對化工原理的學習有了足夠的興趣，學習氛圍也更加和諧了。以往不愛學習的學生不僅主動問問題，甚至會聯系家鄉的生產中看到的問題來一起討論，教師在討論過程中做好引導，并在結束后做出總結，學生分析問題的能力在緊密的討論后得到提高。這樣的做法充分調動了學生學習積極性，起到了舉一反三的作用。

三、完善和重視實驗教學

化工原理實驗是本課程學習不可缺少的有針對性的課程。該課程起到了對本課程的一個實踐作用和驗證理論的方法。完善本課程的實驗教學, 可以讓學生在學習過程中學到理論課上無法得到，無法感受到的東西。學生喜歡多摸多看, 這樣更有利于培養學生創造性思維和解決實際生產問題的能力。我們設置的化工原理實驗有流體流動實驗、離心泵性能測試實驗、套管換熱器傳熱實驗、氣體吸收實驗、液體精餾、萃取實驗和固體干燥實驗。學生在實驗前須提前預習實驗講義,課前教師告訴學生實驗注意事項, 接著將實驗流程、實驗原理詳細講解,最后按學號讓學生進行分組實驗。在這種實驗過程中, 學生仔細預習、認真聽講、謹慎實驗, 得到的實驗數據更真實可靠，最后出色地完成實驗報告。今后，我們在實驗設備上也將及時引入更先進、更精準的設備和儀器，不斷完善本課程的實驗室教學。

四、完善和重視實驗教學

高職院校的《化工原理》課程改革，必須轉變教育思想，從根本上打破學科教育的模式，針對學生基礎普遍較薄弱的特點，降低理論要求，建立以職業能力培養為根本的課程體系，打破理論課程與實踐課程的界限，加大實踐教學比例，突出實踐技能的培養。化工原理是化工及近化類專業的一門主要專業基礎課，是引導學生由純理論學習轉向實踐性、工程化的開始，擔當著從理論到實踐的橋梁作用。針對化工原理課程的這一特點，必須強化工程觀念、加強感性認識、突出共性、加強實驗和課程設計等環節，對化工原理課程的教學進行全面改革，進而促進課程體系建設。

《化工原理》課程的技術內涵應用十分廣泛，涉及到化學、醫藥、食品、建材等多種行業，因此成為職業技術院校的基礎課程之一。基于高職院校就學學生的不同特點，本課程的教學改革，要充分考慮學生基礎薄弱的特點，從教學方法、教學內容、教學手段、課程體系等方面進行改革。突出該課程的應用性特色，重點應放在培養學生的工程觀念、創新能力、實踐動手能力和應用所學的化工原理理論知識分析、解決工程實際問題的能力，并力求形成鉆研與創新的素質水平。

參考文獻：

[1] 劉琨，《新世紀我校化工原理課程改革的實踐與思考》[J]，《廣西大學學報》,2000

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0引言

一般而言，人才類型主要有兩種：學術型（研究型）人才和應用型人才。應用型人才是指能將專業知識和技能應用于所從事的專業社會實踐的一種專門的人才類型，是熟練掌握社會生產或社會活動一線的基礎知識和基本技能，主要從事一線生產的技術或專業人才。

高等教育必須適應社會的發展，隨著科技水平的不斷提高，社會經濟的快速發展、產業結構調整加快，社會對應用型人才的需要顯得尤為迫切與緊要。因此，大眾化教育和人才市場需求狀況賦予了高等教育新的歷史使命。

教育必須為社會主義現代化建設服務?因此，普通高等工程本科教育所培養的學生，應具有較寬厚的理論基礎、系統的專業知識和相關知識；掌握科學的研究方法和實驗技能；在新產品、新工藝的研究、開發、設計方面有較大的潛力與后勁[1]，以滿足社會對應用型人才的需求。

目前我國高等教育存在高校定位不清、特色不明、培養目標含糊、教育觀念和教學內容陳舊、教育模式落后等諸多問題，致使人才培養與社會及市場需求有較大出入，大力實施應用型人才培養模式及課程教學的改革已迫在眉睫。

化工原理課程是化工及其相關專業學生必修的一門技術基礎課，是自然科學領域的基礎課向工程科學的專業課過渡的入門課程。現行的化工原理課程教學過程包括三個環節：理論課程教學、實驗課程教學和課程設計。理論課程的主要任務是介紹流體流動過程、傳熱過程、傳質過程（動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞）的基本原理及主要單元操作的典型設備構造、操作原理、過程計算、設備選型及實驗研究方法等。實驗課與理論課同步進行，目的是培養學生針對工程性設備動手能力、觀察能力、分析問題和處理問題的能力。課程程設計是一個總結性的教學環節，針對化工廠中一個實際的化工單元操作，完成主體設備的工藝設計，附屬設備的選型設計，主體設備總圖的繪制。由于化工原理課程已經形成了較為完整的課程體系，因而在教學內容和教學模式上也比較固定。隨著化工領域技術的飛速發展，教學環境與認知理念的不斷更新，傳統化工原理課程多年來一成不變的教學體系和教學方式在諸多方面逐漸呈現出許多弊端。如感性認識與理性認識的脫節、理論與實踐的脫節等等，這種單一的教學模式將使學生在學習化工原理課程的過程中遇到各種困難，以致嚴重影響學生的學習興趣和課程的教學效果。因此，打破傳統知識灌輸的單一模式，強化化工原理課程的教學改革，顯得非常必要與迫切。

基于現代教育學理念和現代社會對人才培養的要求，根據化工原理課程的教學實踐與體會，提出以化工原理課程三個教學環節為基礎，充分結合現代信息化教學技術，數字化學習資源、虛擬化網絡空間，以及豐富的第二課堂教學活動，構建有一定深度和廣度的化工原理學習空間，引導學生通過通過多元化的教學方式，進行自主性、探索式學習，以實現化工原理課程的抽象內容具體化、復雜過程簡單化、教學方式多樣化、教學目標全面化，構建化工原理課程的立體化教學模式[2,3]，實現教與學的立體交融。

1理論課程教學的立體化

根據專業的特點和需求，科學地安排理論課程教學計劃與教學內容，構建課堂教學——現代教育技術——現代信息技術——多媒體教學資源——精品課程網站——企業實習基地有機結合的多元化、立體化教學形式。理論課立體化教學體系如下：

1.1 改革教學計劃，拓展教學立體空間理論課程教學環節是化工原理課程教學的核心，是學生學習掌握課程知識的主要渠道，因此理論課程教學的質量與效果是決定化工原理課程教學成敗的關鍵。因此，保證教學質量、提高教學效果也就成為化工原理課程教學改革的主要內容與目的。教學質量與教學效果的好壞，不僅取決于任課教師的基本素質，教學過程的設計與設置對教學質量與教學效果有著舉足輕重的影響。

化工原理課程是工科類相關專業的主要專業基礎課，涉及的專業非常廣，不同的專業對課程的教學內容的要求也有較大的區別。由于各高校各專業化工原理課程的教學學時被不同程度地壓縮，因此，根據專業的特點進行課程內容的篩選顯得十分重要。

化工原理是一門介紹化工過程單元操作的原理以及設備的課程，是一門緊密聯系實際的課程。因此，在課程教學計劃中應該為學生提供廣闊互動空間與認知空間，在有限的教學學時中合理地安排一些教師與學生、學生與學生、學校與企業等一系列互動元素[4]，以強化學習過程中的深入理解以及理性認識與感性認識相結合。

1.1.1 利用微格教學增加互動空間[5,6]在教學計劃中加入微格教學環節，讓學生針對課程中某一概念、原理或某一過程進行深入討論，然后通過微格教學形式去表達自己的理解、認識與觀點，最后由教師點評為結束。

微格教學環節為教學過程提供了良好的師生之間、學生與學生間的互動空間，對提高學生學習興趣、強化教學內容的理解與掌握具有很好的促進作用。

1.1.2 利用工廠見習突出理論聯系實際由于化工原理課程的教學內容與工廠企業的設備流程密切相關，因此化工原理課程教學過程中的認識實習環節應成為重要的教學環節[7,8]，而這個主要環節卻往往被多數學校所忽視。

在教學計劃中加入化工原理見習教學環節，請車間的技術人員針對各單元操作介紹具體操作過程中的經驗和體會，使學生對單元操作的基本原理、流程以及典型設備的結構、性能及操作原理有了充分的感性認識，可為學生更好地理解掌握理論課程的內容奠定堅實基礎。

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隨著社會科技的飛速發展，化工行業對工程技術人才的要求越來越高。化學工程專業作為理工科專業之一，實施 CDIO 教育模式成為化工專業教學改革的重要方向之一[1]。化工實踐教學是化工專業課程體系中的重要組成部分，其內容包含化工實訓、化工仿真、化工認識實習、化工生產實習、本科生科研立項、專業課程設計、化學反應工程實驗、化工原理實驗及畢業設計等實踐環節。進行化工專業實踐教學的CDIO 模式改革，不僅可以提高教學質量，而且可以培養學生的工程素質、創新意識和團隊意識，提高就業競爭力。

1基于CDIO教育理念構建化工專業實踐教學體系按照 CDIO 工程教育模式要求，教學過程要以學生為主體，教學內容安排設計型及綜合型內容，引導學生主動學習，提供更多的實踐動手機會[2]。基于燕山大學省級化學實驗教學示范中心的化工實踐教學體系，是按照CDIO的工程理念對實踐教學內容重新整合設計，構建了課程教學演示、化工仿真操作、實訓綜合、化工設計、科研創新5個層次的化工實踐教學體系平臺，兼顧基礎性、綜合性、研究性，如圖1所示。1.1基礎型

基礎型包括教學演示和仿真操作。教學演示是使用化工設備多媒體素材庫及化工原理實驗仿真軟件， 以真實直觀的仿真界面和豐富的資料展示實際過程；仿真操作內容使用了“聚丙烯聚合工段仿真系統”和“苯胺生產3D虛擬仿真系統”等仿真系統[3]，可以在計算機上真實地再現化工生產過程。仿真操作是學生在掌握化工產品的工藝流程及操作步驟的基礎上，用計算機模擬化工產品生產過程中的開車、停車、正常運行及事故處理，彌補了傳統實習學生無法親自動手操作的不足。通過局域網互聯的教師站，教師可以實時修改培訓內容，匯總并分析學生成績等。

1.2綜合型

綜合型內容由化工實訓基地的多套化工實驗裝置組成，如圖 1所示，這些實驗裝置的操作幫助學生樹立工程實踐概念，使其在完成化工產品的生產操作的同時在化工過程基本原理和化工實踐之間建立起緊密聯系。例如，在“化工生產工藝流程優化實驗裝置”的實訓過程中，要求學生通過仿真DCS控制系統進行生產操作，由原料乙烯、氧氣及冰醋酸經過換熱器預熱，在氣固相管式反應器中反應生成產品醋酸乙烯酯，粗產品經過水洗釜、氣液分離器分離后進入精餾塔進行精餾，得到的純醋酸乙烯酯在聚合反應釜中發生聚合反應得到聚醋酸乙烯酯。該項目要求學生在掌握“三傳一反”基本原理基礎上，學會熟練操作并完成各項工藝參數的控制。該項目的實訓操作不僅使學生理解了氣固相催化反應器、氣液分離器、醋酸乙烯酯精餾塔及聚合釜等化工單元設備的基本原理，而且可以培養學生的工程實踐能力，實現基本理論與工程實踐的結合。

科研創新型主要是在化工設計和科研方面。化工設計型按照CDIO的工程理念及教育模式要求，將本科生第6學期的化工原理課程設計、第7學期的專業課程設計及畢業設計環節整合到一起，由點到面，從局部到整體，對學生的分析和解決問題能力、創新意識和團隊意識進一步訓練。例如“丙烯腈合成工段設計”題目中，在化工原理課程設計中，要求學生在掌握化工過程基本原理后，根據老師給定的設計任務完成氨中和塔、空氣飽和塔或反應器等某一化工單元的設計計算，而在專業課程設計中，要求學生在完成某一化工單元的設計任務基礎上完成丙烯腈合成工段的初步設計與計算及工藝流程圖的繪制，在畢業設計時候，則要求學生在專業課程設計基礎上進行完整的工藝設計，包括主要設備的工藝計算、工藝設備、原料消耗、能耗表、排出物表及帶控制點的工藝流程圖等。

科研型是鼓勵學生自主創新，積極參加創新與設計競賽等。例如，學生在教師的指導與帶領下，完成了“基于Aspen plus的聚醋酸乙烯酯生產工藝流程仿真及優化”和“平推流與全混流反應器系統仿真”等創新項目，并在由中國化工學會、中國化工教育協會、教育部高等學校化工類專業教學指導委員會主辦的第九屆全國大學生化工設計競賽中榮獲全國二等獎、華北賽區一等獎的優異成績。

2基于CDIO模式的化工實踐教學體系改革與實踐2.1改革實訓內容，培養學生工程實踐能力

1）課堂教學引入討論環節，培養學生工程分析能力。 按照CDIO的教育理念，課程的教學過程應圍繞著設計項目展開。在化學反應工程教學實踐過程中，分別針對課程重點內容“均相反應過程”和“氣固催化反應工程”燒擄才帕肆醬翁致劭危由教師指定兩章的討論選題內容。例如，針對“氣固催化反應工程”中的難點“固定床反應器計算”，要求學生在擬均相模型求解算法和Aspen Plus反應器計算中選題，學生在討論課前需進行相關文獻資料的查閱整理，討論完后由小組派出代表進行主題發言，其他同學討論主題發言同學的意見，最后由教師進行總結。討論課使學生的綜合能力、創新能力及團結協作能力都得到了加強和鍛煉。

2）采用3D虛擬現實仿真，提高學生學習興趣。CDIO的教育理念倡導“做中學”的教學方法，讓學生在知識的學習和應用之間形成良性互動。3D虛擬現實仿真技術[4]營造了“自主學習”的環境，學習者可以通過自身與信息環境的相互作用獲得知識與技能。在化學反應工程教學實踐中[5]，使用了“苯胺生產3D虛擬仿真軟件”等仿真系統。如圖2所示，學生在掌握了苯胺生產的工藝流程及流化床反應器的內部結構基礎上，在3D虛擬生產環境中貼近真實地體驗實際操作的感受，在激發了濃厚學習興趣的同時更深刻理解了所學的專業知識，提高了學生分析和解決生產操作中各種問題的能力。

2.2采用項目式教學，培養學生工程設計創新能力和團隊協作能力CDIO倡導“基于項目的教育與學習”。在化學反應工程教學實踐過程中引入了Aspen Plus工藝軟件進行三級項目設計[5]。項目要求學生結合實際問題從Aspen Plus反應器模塊中進行選題，學生要采用類似討論課的方式分組完成反應器的選型及計算模塊選擇、物性方法及參數的設定、計算過程和結果輸出、項目報告及答辯等工作，以答辯的形式進行驗收。

三級項目的實施為后續的專業課程設計和畢業設計等實踐環節打下了良好的基礎，學生通過對反應器模塊設計的熟練運用，掌握了分析和設計化工過程的基本技能，同時也加深了對反應器設計基礎知識的理解。例如，在“乙烯法生產聚醋酸乙烯酯工藝設計”畢業設計題目中，學生按設計任務對氣固相催化反應器、油水分離器、醋酸乙烯酯產品精餾塔、水洗釜及聚合釜等化工生產單元進行分析，在完成設計計算后通過操作“化工生產工藝流程優化實驗裝置”來驗證計算結果。此類項目設計與實施是對學生的工程設計能力和團隊協作能力的進一步提高。

2.3利用化工實踐教學平臺，培養學生工程實踐能力CDIO的含義為構思―設計―實現―運作[6]。將這一理論應用到化工實踐過程上，就是化工過程的合成、設計、分析、評估和實現。利用圖 1所示的綜合型化工實訓裝置，選擇具有實際應用背景的產品開發項目，企業工程技術人員和校內教師作為指導教師相互協作，指導學生組成團隊合作完成設計案例。例如，在“聚乙烯醇合成工段工藝”設計題目案例中，以“化工生產工藝流程優化實驗裝置”為基礎進行二次開發，利用Aspen Plus工藝軟件設計了以聚醋酸乙烯酯為原料合成聚乙烯醇的工藝方案，初步完成了聚乙烯醇合成工段工藝設計計算、主要設備計算選型及工藝流程優化等工作。

2.4成績評價體系的改革

在化學反應工程教學實踐中，按照CDIO的教育理念，建立了一套完整實踐考核體系[5]，依據全程監控的理念從7個方面進行考核，見表 1。其中，討論課、仿真操作及項目設計是考核的主要內容，學生在鞏固反應器基本知識的基礎上，又熟悉了應用Aspen Plus軟件進行反應器設計的基本內容，并通過平推流和全混流反應器的實驗操作做到了理論和實踐的結合，真正實現了“做中學”。期末的閉卷考試只占總成績的50%，閉卷考試分值的弱化也避免了以往學生考試突擊及作弊的現象。

2.5加強校企合作，突出教師工程素質培養

校企合作及企業的參與是真正實現CDIO 工程教育模式的關鍵途徑。全方位的校企合作不僅可以實現化工專業實踐與科學研究、工程實際及社會應用的有機結合，而且對教師的工程素質的提高有很大幫助。學校和秦皇島華瀛磷酸有限公司及中國阿拉伯化肥有限公司建立了長期的合作關系，積極推進校企共建平臺建設，利用學校現有的科研平臺及信息資源等主動服務于企業，幫助企業解決實際問題，加大企業參c高校人才培養的步伐，并由企業工程技術人員和校內教師共同指導學生來完成項目案例，保障實踐教學的實施。

表1化學反應工程教學實踐成績評價

序號內容比例%考核方式1出勤5簽到2作業5作業內容及完成情況3討論10分組答辯、報告及PPT4仿真操作10仿真在線測試5項目設計10分組答辯、報告及PPT6實驗10分組操作表現及實驗報告7期末考試50閉卷考試3結束語

基于CDIO教育理念的化工實踐教學體系，在實踐教學的過程中效果明顯，提高了化工專業的教學質量，培養和鍛煉了學生的工程創新能力和團隊意識。結合學校的人才培養和教學理念，在化工實踐教學體系構建與實踐過程中，不斷深化CDIO工程教育改革，繼續構思與設計以構建實施新的人才培養方案。

參考文獻

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Construction and exploration of chemical engineering practice system

teaching based on the concept of CDIO education

Li Jianjun，Zhang Yongqiang

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【中圖分類號】G423.02 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）09-0244-02

食品工程原理是食品科學與工程專業的重要專業基礎課程。該課程主要介紹食品生產加工過程中的“三傳理論”（即熱量傳遞理論、質量傳遞理論和動量傳遞理論）及常用單元操作中典型設備的工作原理、基本構造和設計計算等知識[1]，培養學生運用工程理論，分析解決工程設計及生產操作中各類實際問題的能力。食品工程原理這門課程的理論性和邏輯性極強，涉及基礎課程較多，相對其他專業課而言較為枯燥繁瑣，學生普遍認為這門課程較難。教學方法是為了完成教學任務而采用的方法。它包括教師教的方法和學生學的方法，是教師引導學生學習掌握知識、技能，獲得身心發展的一種師生共同的活動方法[2]。食品工程原理如果通過有效地教學方法教授，則能夠解決學生“學習難”的問題。因此，通過有效的教學方法來改善食品工程原理這門課程的學習是非常有必要的。

本文擬從理論教學、實驗教學、實踐教學等方面，對食品工程原理課程教學方法進行簡單討論和探索，以期有益于教學質量的提高和教學模式的多樣化。

一、提高理論教學質量，調動學生主動學習積極性

食品工程原理不同于基礎理論課程，它要解決的是復雜的工程實際問題，由于物料物理性質復雜多樣和食品加工設備形狀各異，使得研究對象的影響因素非常多，如果學生在數學和物理方面的基礎薄弱，則對本課程內容的理解就會較困難， 由于學習困難，導致失去學習興趣，教學工作難度較大。因此，提高理論教學質量，調動學生主動學習積極性非常重要。

食品工程原理這門課程在內容上有很多理論推導，大量的經驗、半經驗公式和圖表，學生感到內容很多。因此，教師如能幫助學生理清思路，掌握每章的重點、難點就容易多了。傳統的“教師教、學生學”教學方法[3]不能充分調動學生學習的主動性，只能被動地接受教師所灌輸的知識，大大忽略了學生的潛能，影響了教學效果[4]。

我們在講授過程中采用多媒體教學與傳統教學方法相結合的方法。通過教師系統條理清晰地講授，把課程的基本知識結構呈現給學生，對于基本公式的推導、計算和設計問題的分析求解，利用板書的形式，使學生和老師思維保持同步，保持思路的連續性。通過多媒體輔助設施將本課程中設備的結構和工作原理采用圖片、視頻和動畫等形式表達，把教師與多媒體的優勢同時充分發揮出來，把多媒體輔助教學與傳統教學完美地結合在一起，并且貫穿于教學的始終。

孔子說：“不憤不啟，不悱不發。舉一隅不以三隅反，則不復也[5]。”在上課過程中，教師要充分調動學生學習的積極性和主動性，使學生的思維處于積極的亢奮狀態，并讓學生的智力活動真正進入課堂教學中來，使學生的思路與教師的講解、分析交融在一起。引導學生對本門課產生興趣。著名數學家華羅庚曾說過：“有了興趣就會樂此不疲，好之不倦，因而也就會擠時間來學習了。”通過教師循循引導，條理清晰的板書，敏捷的思維，精彩的講解，學生積極參與的表揚肯定，以及PBL（Problem Based Learning） 教學，網絡教學等教學方法，逐步提高學生學習本門課的興趣。PBL是由國外引進的一種先進的醫學教學方法。研究表明，PBL教學法在臨床教學中優于傳統的講授教學法[6]。PBL教學模式完整的概念由美國南伊利諾斯大學醫學院的Barrows提出，是一種以學生為中心，圍繞臨床問題進行討論的教學形式。學生們制定學習目標和內容，通過獨立自學、小組討論和合作，使學生們對已學的知識進行反思和整合，對隱藏在問題背后的知識進行探求和學習，形成解決問題的技能和自主學習的能力[7]。隨著教育改革的深入和PBL優點的體現。越來越多的其他學科領域都開始采用這種方法。PBL應用于食品工程原理教學中就是將其改進為問題式教學方法、合作學習、小組討論三種新型學習方式的結合，教師提出有針對性的問題，小組合作學習，并進行討論。這種結合使學習者理解透徹且不易遺忘，對學生學習興趣的提高有很大的幫助。通過這種學習方法的改進不僅能促進學生掌握知識，還能培養學生一些重要的能力。比如文獻檢索能力、交流溝通能力、團隊協作能力，解決問題的策略，自主學習的意識，以及學會和別人分享所學等。極大的提高了學生的學習興趣，增強了同學情誼。如果提高了學生學習興趣，則即使在學習中遇到了難題也會努力想辦法克服，攻克了難關，學習這門課程的熱情將百倍增加，學好這門課就成了非常簡單的問題。網絡教學在食品工程原理這門課程中的應用對學生學好這門課也大有裨益。利用學校網絡教學綜合平臺，通過“教學資料”、“課程作業”、“試題庫”、“在線測試”、“課程管理”、“教學信箱”等網上資源，為學生實現網絡課程資源、網絡測試、網絡交流，提高學生的自學能力。教師留的作業，學生完成后通過網絡作業反饋，教師選擇有代表性錯誤和正確解法的同學分別進行講解，分析錯誤產生的原因及正確解法和解題技巧。通過學生自己講解，加深了理論知識的學習，強化了概念、公式等基本理論。這種及時的反饋，使教師對學生知識掌握的情況有所了解，及時解決學生學習中進入的誤區。教學資料的共享，使學生能夠更好的復習和預習所學知識，鞏固并深刻理解所學理論。

二、重視實驗教學，提高學生理論聯系實際，分析問題，解決問題的能力

實驗課是食品工程原理課程不可缺少的一個重要教學環節，通過實驗課來驗證課堂教學的理論，使學生加深理解、鞏固食品工程過程的規律和基礎理論并樹立學生工程觀點，培養分析問題、解決問題的能力，同時培養學生開展科學研究的能力。本校教師利用計算機仿真演示實驗教學軟件，對每個實驗的實驗流程進行介紹，演示實驗過程，強調操作過程中需要注意的問題，并對實驗數據進行處理和結果分析，把每個實驗需要完成的基本任務布置給學生。教師還根據實驗內容提出擴展性問題，要求學生在實驗過程中對課程理論進行思考。如離心泵特性曲線的測定實驗中，要求學生通過實驗說明揚程、功率、效率與流量的關系，找到離心泵工作效率的最高點；離心泵啟動前為什么必須灌水排氣？當離心泵葉輪入口處壓強等于被輸送流體在該溫度下的飽和蒸氣壓時，會產生什么現象？怎樣解決？在實驗過程中學生根據實驗目的，理解了實驗原理，掌握了實驗裝置及相關儀器設備的性能和操作方法，弄清了操作流程、取樣點的位置，熟悉了測量和分析方法等。在實驗過程中，學生通過對實驗現象的觀察與分析、數據測取和整理、實驗報告的完成，鞏固、拓寬了課堂所學內容，了解了科研的基本過程及培養嚴謹的科學態度，培養了理論聯系實際、發現問題、分析問題、解決問題的能力。配合食品工程原理這門課程還增設了創新性實驗課程設計。創新性實驗課程設計將課堂理論與課外文獻、實驗教學、興趣試驗相結合。積極鼓勵、支持學生參與創新性實驗課程設計并參加教師的科研工作。在創新性實驗課程設計中學生將流體流動、熱量傳遞、蒸餾、干燥等基本理論與所需生產產品工藝相聯系，解決生產實際問題。如在果汁、酸奶、酒、奶粉等產品生產流程中，根據流量選擇合適的管徑；依據柏努力方程計算泵的壓頭；根據流量和壓頭選擇合適的泵；根據熱量恒算來選擇換熱器等等。利用所學理論知識，設計并計算，解決實際生產問題。通過創新性實驗課程設計將學生所學理論進行了貫通，加深了對理論知識的理解，實現了企業對人才需要的培養。

三、理論聯系實際，通過食品工程原理實踐教學促進應用型人才的培養

食品工程原理的教學是以各種食品加工和制造工藝所共有的基本環節或步驟（單元操作）為核心的，培養學生熟練掌握食品生產過程中各項單元操作并將這些操作有效結合成一個整體。開設這門課程的主要目的就是要提高工科學生理論聯系實際的能力，培養學生的工程概念、工程意識、分析和解決工程問題的能力。因此，學生在食品企業參觀、實習的實踐過程中，在參與到教師科研工作中，通過理論內容與生產實際的結合，調動和激發學生對食品工程原理課程學習的興趣和渴求，讓學生盡可能真正作為主體參與實踐活動的各個環節。在主動實踐的過程中，包括實踐方案的制定、理論實踐結合的分析以及問題質疑、總結等工作的完成，學生發現問題、解決問題的能力、團隊合作精神等素質都能得到提高，個性得到發揮。通過實踐教學完全能夠強化學生對食品工程原理課程理論學習的的工程觀點、工程思維及工程能力的培養和訓練，引導學生把所學知識轉化為運用規律、解決實際工程問題的能力，使學生的工程素質得到提高，來適應新的經濟形式下社會對人才的要求和需求！

總之，在食品工程原理課程教學中以先進的教學思想作為指導理念，注重學生的主體地位，促進學生的智商和情商的發展，培養學生參與、探索、合作意識，掌握課程特點和教學方法，引導學生積極主動地學習，從而有效提高教學水平，提高該課程的教學質量。

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我國高等教育由“精英教育”轉向“大眾教育”以來，很多高校在辦學過程中除了注重學科發展、科研水平之外，越來越關注招生的生源質量和教學質量。如何在教育教學過程中，提高不同專業的培養質量，突出辦學特色，是一個值得探討的永恒話題。現在，很多高校更多的教學僅僅停留在表面，學生只是學會了書本上的知識，對于各個專業的要求及未來的發展仍然知之甚少，以至于大三、大四的學生還是沒有明確的專業思想和專業目的，是否熱愛該專業就跟無從談起。在高校專業教學過程中，課程教學起到關鍵的作用，在專業教學過程中如何做到：重視專業思想教育，提前培養專業目標；豐富課程教學方法，提高專業教學質量；強化實踐技能鍛煉，突出創新訓練成果；改進專業培養模式，提高專業培養質量等問題值得思考。為此，“以課程教學為載體，強化專業素質教育”等一系列的課題有必要深入探討。

一、合理組織教學內容，做到重點突出

教師在承擔具體課程教學的過程中，除了注重課程的理論教學部分外，更要注重每一個課程的實踐性環節的教學指導，特別要注重發揮學生學習的能動性。如在承擔《過程設備原理》、《過程設備腐蝕與防護》等課程的教學中，教師要通過合理組織教學內容，做到重點突出，提高教學效果。那么如何搞好《過程設備原理》的教學，使學生更好地掌握該門課程的知識呢？《過程設備原理》這門課程理論性較強，習題類型多，課程內容多而散，經驗介紹、工作實際問題分析較多，涉及大量的工藝流程、機械設備等內容，學生學習起來普遍感覺難度較大。教師要教好這門課程，需要豐富的課堂教學經驗和現場實踐知識，只有使課堂教學形式豐富多彩，才能使學生不感到枯燥乏味。教師要根據課程特點，在教學中注意合理組織教學內容，重點介紹單元操作技術，減少理論公式推導，強化公式記憶和相關的訓練。從實際出發，引入物理量的概念和設備工作原理，用生活、生產實例介紹公式的應用，重點描述過程的規律，定性分析影響過程的因素，突出教學重點。同時，注重培養學生查圖表、手冊等技術資料的能力，并以此為原則組織教學內容，掌握增刪尺度。如“換熱器”的設計以選型核算為主要內容，應增加傳熱系數K的測定方法的討論；在“精餾”一章中，減少對雙組分的氣液相平衡等物化知識的介紹，重點在過程的操作分析，適當增加一些強化精餾過程途徑的討論分析等。

二、改進教學方法，提高課堂教學質量。

在教學過程中，教師首先要通過詳細備課，合理組織，豐富教學內容，做到重點突出，提高教學質量，以使學生樂于學習本門課程。如《過程設備原理》課程教學，具有概念多、經驗公式多、例題多等特點，包括理論教學、實驗教學、課程設計、認識實習等四大部分。對于理論教學，在可能的基礎上，適當增加習題課、討論課，啟發開闊學生思路。也可讓學生做“臨時教師”，即根據教學大綱、授課計劃的要求，節選出教材的某些章節，由學生提前預習，寫出相應的教案，然后由學生自己上課，這樣，可以激發學生的興趣，提高認識。在教學過程中引入先進輔助教學手段，是課程教學改革的關鍵。過去常用的掛圖、幻燈、錄像片有待于進一步修改與創新。如實物模型的應用，動態幻燈投影片的應用等。同時還應將原有的系列教學錄像片進一步剪輯，并增補一些新內容，特別是塔設備部分，以便更適用于教學。在授課時，教師要注意創造一個活潑的學習氣氛，每當講一個新章節時，總是先啟發學生思考有關問題，使學生產生興趣，主動參與學習。如在講“傳熱”章節時，首先讓學生分析生活中的傳熱現象，然后再講授其中的傳熱機理，以使學生在理解的基礎上記憶。同時，充分運用多種教學形式，使學生對較抽象的教學內容有一個全面、深入地了解，使其能更好地掌握所學內容。在課堂教學中，教師必須采取靈活多樣的教學方法，才能有效地提高課堂教學質量。

三、采取多種教學形式，加強實踐性環節的教學

在課程實驗、課程設計等實踐性環節的教學過程中，教師要通過啟發式教學，發揮學生的學習主動性、自覺性，提倡學生自主學習的同時，注重學生的動手能力和創新能力培養。如化工單元操作過程都涉及化工生產裝置、生產過程及工藝流程等，而學生很少有現場方面的知識，這就給教學帶來了相當的難度。對于實驗教學，除了應探討實驗功能及實驗室建設標準外，還應探討實驗教學法問題，如何更有效地培養學生動手能力，是實驗教學的一個關鍵。如《過程設備原理》實驗教學中，要求學生學會如何測量數據、整理數據、計算及結果分析等，更重要的是學習該課程實驗教學的特殊要求，通過實驗進一步了解化工生產中一般常用設備的操作方法。課程設計是課程教學中具有總結性的教學環節，是衡量課程教學質量的一個重要方面，課程設計的選題應能進行綜合考核，且能有一定的實用性。從而使學生通過課程設計過程，逐步培養工程設計的初步能力，學會應用微機來進行輔助設計。值得一提的是，教學計劃中列入認識實習作為教學的一種補充手段。由于學生都是由學校進入學校，對工程實際缺乏了解，因而專業課程教學之前，穿插l～2周的認識實習，能使學生了解生產的一般工藝過程及特點，主要設備及操作等情況，獲得必要的感性認識。同時，在教學過程中，教師要十分注重采取多種教學形式，加強實踐性環節的教學，并借此促進、提高教學質量。從而鍛煉學生解決工程實際問題的能力。

四、在教學過程中加強德育教育，做到教書育人

當然，在課程教改中教師的作用不容忽視，畢竟任何一門課程的整體教學效果的提高，必須依賴于教師的基本素質的提高，專業課程教學質量的綜合提高是教改的關鍵，而師資隊伍基本素質的綜合提高是必要的保證，是培養高質量的專業人才的前提。身為教師，必須在教學過程中加強德育教育，真正做到“教書育人”，才能使學生在學習理論課程的同時，受到良好的職業道德、思想品德等方面的教育。在組織教學內容的同時，充分挖掘教材中的德育因素，突出教材的科學性、思想性，培養學生嚴謹的作風和科學的態度，特別是在實踐性環節的教學過程中，注重理論知識與專業知識的銜接教育，加強職業道德等方面的教育。總之，教師除了具有專業知識外，還必須不斷拓寬自己的知識面以適應新時期對教師的基本要求。必須在教學過程中，切實通過采用多種教學形式，改進教學方法、教學手段，不斷改進提高課堂教學、實踐性環節教學的質量，真正做到“教書育人”，促進學生德、智、體、美、勞等全面發展。

篇13

目前學生普遍存在對畢業設計環節積極性不高的問題，通過調查分析，一部分學生對本專業不感興趣，將來也不愿意從事本專業方面的工作，另一部分打算將來考公務員或考特崗教師，所以，對畢業設計只是參與而沒有積極性，特別是在民族學生中這種現象普遍存在。針對這些問題，指導教師應該從新疆大化工大石油的角度，特別是我國的能源建設，從政策、資金等方面已向新疆傾斜的現實出發，向學生講明本專業在新疆經濟建設中的重要性，鼓勵學生去化工企業就業，并向學生介紹新疆的化工企業，從思想上轉變學生的就業觀，從而激發學生對本專業感興趣，進而提高對本專業畢業設計的重視。如果條件允許，應該請化工企業的技術人員到學校向學生做專業方面的宣講，讓學生聽一聽來自生產一線的最新信息。目前，在新疆境內只有新疆大學開設有過程設備與控制工程本科專業，每年畢業一個民族班一個漢族約60名學生，而新疆境內的化工、石油、煤化工等國有及民營企業正不斷發展壯大，人才應該是供不應求。2014年新疆大學過程裝備與控制工程專業被評為新疆緊缺專業，投入400萬元資金作為專業建設經費，因此，不論從外部環境，還是從學校內部環境，本專業的發展都有廣闊的前景。作為畢業設計教師應該把這些優勢向學生講清楚，教師本人也應該身體力行，積極主動尋找有實踐背景的設計題目，使學生畢業后能迅速適應企業的工作環境。

3校企聯合指導畢業生的構想

在實踐教學基礎上，應該聘請企業工程人員與學校教師共同指導畢業生，使理論與實踐有機結合起來，課堂知識與實踐知識不至于產生脫節，使學生的理論水平與實踐技能得到同步提高。如果畢業設計題目是源于生產實際的題目，企業指導教師提供的資料和文件都是企業經過多方調研或從生產實踐總結的內部資料，學生知道題目的真實性又與今后的工作有密切聯系，則會使學生更加熱愛真刀真槍地鍛煉，通過畢業設計可以深入企業調研和實踐，可大大提高學生的工程實踐能力。

4指導教師言行對學生選擇畢業設計的影響

我校過程裝備與控制工程專業，每年由指導教師出畢業題目，再由學生選擇題目和指導教師，平時給學生印象較好的教師，比較容易得到學生的青睞，學生比較跟這類教師做畢業設計，相反，學生不太喜歡平時講課平淡或對學生要求及其嚴格的教師，學生的這種心理是可以理解的，學生就怕設計不過關，拿不上畢業證。因此指導教師應該不斷提高自己的業務水平和改善自己的管理水平，做到為人師表，人性化管理，充分參與到學生的畢業設計工作中，不能認為為難學生，特別是民族學生，由于漢語水平較低，普遍存在懼怕畢業設計的心理狀態。

5指導教師職稱職務對學生選擇畢業設計的影響

學生中普遍存在愿意選擇職稱高、學歷高的教師做為自己的指導教師的現象，我校化學與化工學院過程裝備與控制工程專業目前有9名教師，其中副教授3名，講師4名，實驗員1名，學歷均為本科及碩士，總體來說，本教研室教師學歷和職稱偏低，所以，教師應有一種緊迫感，爭取盡快晉升職稱，才能取得學生的進一步認可和信任，更好地為教學服務。