时间：2022-05-03 18:18:23
关键词：化工原理；教学改革；教学方法
基金项目：吉林农业大学教改示范课校级优秀课《化工原理》
中图分类号：G40 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-01-0093-1
化工原理不仅是化学工程及其相近专业，也是食品、制药、生物、环境、轻化、高分子等专业必修的一门重要专业基础课，是连结基础课与专业课之间的纽带。化工原理又是一门工程学科，它和工程应用的结合非常密切。在培养学生工程学的观点，提高学生工程应用与创新能力方面起着重要作用[1]。但是，学生普遍反映该课程较复杂难以理解，笔者认为这是由《化工原理》课程的特殊性所决定的。
因此，作为《化工原理》课程的授课教师，如何把握课程特点与相关专业特色的统一，使学生学好这门课程就显得尤为重要。笔者通过对不同专业学生的教学研究，总结了自己的一些观点，以供参考。
1 明确教与学的关系与地位
以教师为中心灌输理论知识，教学中只注重知识的传递，忽视动手能力、独立思考能力、自学能力与创造能力的培养理念是教学改革的严重障碍。随着社会的发展这种理念不再适合教学和社会的要求。现在教学的突出特点是，以发展学生智能为出发点，充分发挥教师的主导作用，充分调动学生的学习积极性，尤其注意学生学习方法的研究。确立教学活动中学生的主体地位，发挥学生的主体作用；要有重视实践的观念，应让学生在实践活动中锻炼成长。但是，要想充分发挥学生主体作用，必须发挥教师的主导作用。主导是为主体确立的，而不能削弱、代替或否定主体。发挥主导作用，是为了发挥主体作用。
2 多种教学方法，生动灵活
优化教学方法和手段有利于学生对教学内容的理解,有利于充分调动学生的主观能动性、积极性,有利于培养学生的自学能力、分析能力、总结能力和解决问题的能力。为此,我们在教学中运用了如下的教学方法[2-3]:
2.1 采用多媒体教学
采用现代化教学手段是解决有限的课堂教学时间与丰富教学内容之间矛盾的有效途径。丰富的多媒体课程教学软件开发与运用,将教授的知识以各种音频信息、文本、图像、视频等方式生动、形象地表达, 有利于提供感性知识，启发思维能力，有助于化难为易加深理解，进一步激发学生的学习兴趣。有利于学生对比较复杂、抽象知识的理解，为掌握知识创造有利条件。增强学生的感性知识，引导学生分析、归纳、综合、形成科学概念和思想，掌握事物的本质和发展规律，进一步提高抽象思维能力和概括事物的能力。
2.2 培养学生工程性的意识
《化工原理》是一门实践性和综合性的工程技术课，是从事相关工程生产工作的理论支柱和基本指导。《化工原理》的学习在掌握扎实的理论知识前提下，还要掌握必要的工程知识和实践。一般认为工程概念包括：理论正确性、技术可行性、操作安全性和经济合理性。这四个方面相互关联、相互影响，组成一个有机的整体，理论正确性是前提，技术可行性和操作安全性是关键，经济性是整个概念的核心。
3 知识的衔接与拓展
3.1 基础知识的衔接
教师在教授《化工原理》课程时，要立足于所教授知识内容的来源基础，即采用已学过的知识作为现在所学内容的基础，并在此基础上结合相关知识点进行具体应用。指导学生牢牢把握基础知识和基本技能这一环节。而学生要想学好这门课程必须具有扎实的基础知识和基本技能。基础知识要连成线，穿成串，结成网，形成体。
3.2 拓展与专业相关的知识点
在教学过程中，可以通过提问提出相关专业中某些内容（该内容是其他科目的常见问题或知识点），教师利用正在学习的知识来解释说明这些内容体现的原理。使学生知其然，知其所以然。例如，在微生物摇床培养过程中，摇床转速的大小对微生物生长的影响，主要体现了流体动力学中流体流速对物质传质和传热的影响，即转速越快，传质与传热的效率越高，但是达到一定程度，流体的剪切力对微生物又会产生一定损伤，所以微生物在摇床培养过程中要注意转速的控制。
4 教师自身素质的提高
教师在教学过程中起主导作用，教师在具备本专业扎实地基础理论、基本知识和技能的前提下，为了更好的提高教师自身能力，完善自身的体系只有不断的扩充自身的知识，必须熟悉本专业最新的科研成果和发展前沿；必须了解与《化工原理》课程相关的专业知识；还应该追踪新兴学科知识的进步，及在本专业方面的应用。自身的知识结构要多元化，实现学科交叉，知识互补，活跃学术思想，深入开展学术交流，更大程度的提高和发挥自身的积极性和创造性[4]。
总之，课程教学是一项综合性系统工程, 课程教学方法的改革，是教学研究的永恒的课题，是提高教学质量的关键。教师在鼓励创新精神、培养创造能力的合格人才的同时还要具有全面发展的整体观念，树立以学生为主体的观念、重视实践的观念、教育思想发展的动态观念及教书育人的观念。
参考文献
[1] 王振芳，陆维玮，任晓红，等．化工原理课程建设与改革的几点经验和体会[J]．化工高等教育，2006，23(1)：46-47．
[2] 李明艳，班书昊. 用多媒体技术提高专业课教学效果探讨[J].现代商贸工业，2010, 22（17）：237-238.
[3] 陈蔚萍，陈丹云，毛立群.《化工原理》教学的探讨与实践[J]. 广东化工，2009, 36（5）：209-211.
化工原理实践教学是化工原理课程体系中的重要组成部分，其中又包含了化工见习、化工原理实验及化工原理课程设计。通过这三个环节的学习，学生可以将化工原理的单元操作基本理论知识更为深入的理解和掌握。当前大部分院校化工原理实践环节的教学基本上还是围绕着化工原理理论课程开设，而化工原理的理论内容涉及面广，内涵丰富，并且在教学过程中往往“重过程、轻设备”，这就造成了学生工程观念淡薄，对设备的选择应用能力较低。同时，由于课时安排，化工原理课堂教学内容、教学时间有限，没有充分调动学生的课外学习主动性和自主性。化工见习时间安排大多集中在学期末，学生理论知识都已学完，这样虽然有助于学生理解见习过程中见到的操作要求及原理，但由于和理论教学时间上脱节，学生知识遗忘严重，见结不够深入和全面，学生不能深入的分析遇到的问题和现象，工程意识培养不足，知识收获能力提高有限。在化工原理实验中，目前国内高校实验安排大多为验证性实验，重点培养了学生设备仪器分析操作的能力，记录、分析及处理数据的能力，在综合性、研究性及创新设计实验方面严重不足，这就造成在课本上一直强调的工程观念、经济观念没有在实践中得以很好的应用，学生无法将复杂的真实设备与工艺过程与课堂理论进行联系，高等化工科技人才应具有的工程能力和素质培养没有体现。化工原理课程设计主要内容包含化工换热器、吸收塔、精馏塔以及干燥器的设计，偏重于理论计算，而与实际工厂应用偏差较大，最新的研究成果也没有得以体现。总体而言，在化工原理的实践教学过程中，学生的创新能力、工程意识及团队协作意识没有得到很好的锻炼。
2基于CDIO工程教育理念的化工原理实践教学探索
2.1化工见习与理论课程紧密结合，增强学生的工程实践能力
基于化工见习在化工专业培养中的重要地位，并与理论教学内容紧密结合，因此建议规划在不同时期分别进行3~5次化工生产企业的见习活动，每次活动侧重点不同。见习前要求学生对化工生产企业的工艺流程加以了解和认识，并对相关单元操作内容进行分析；见习过程中仔细观察实际设备及操作，认真听取工厂企业老师的讲解，积极思考问题并能提出问题；在见习结束后能够及时进行总结，写出感受。教师在课堂上针对见习中的现象和问题引导学生进行深入学习基本理论和操作。例如在西安创业水务有限公司的见习活动中，要求学生掌握污水处理的工艺流程，积极思考在污水处理过程中所涉及到的基本理论。在整个污水处理过程中，只有提升井处提供整个工艺过程中的流体流动能量，这一过程加深了学生对柏努力能量守恒深入理解；通过观察和学习，要能掌握有关泵的相关知识及操作，包括泵的选择、开启泵及关闭泵需要注意事项，泵的流量调节等；见习内容原理除了涉及流体流动及输送机械外，还涉及了非均相物系的分离，包括浮选、沉降，压滤等内容，有的内容在化工原理课本上并没有详细的讲解，但可以引导学生去进行对比分析，去构思讨论有无其他更好的处理方式或设备操作，这样既加深了对理论的掌握，又能为将来的工程设计做好准备工作。在西安热电厂见习过程中，重点对传热及蒸发的内容进行深入理解和掌握，通过预习，提出问题——如何有效的传热及节约能耗，工程经济性的原则在工厂中是如何体现的？在实践中观察实际设备的具体操作，能够对问题进行分析，并提出自己的解决方案。在南风日化见习过程中，重点要了解精细化学品生产的特点，并对搅拌过程、离心过程、干燥过程及产品分析检测、包装过程进行学习，为后期的设计性试验奠定了基础。通过这一系列的活动，架通了枯燥理论与生产实践间的桥梁，使学生认识到所学知识的重要性，同时积极思考进行创新，为将来进一步学习和工作积极准备。
2.2化工综合性、设计性实验的开发，锻炼团队协作能力，调动学习自主创新性
化工原理实验大多为验证性实验，项目组在此基础上提出了综合性实验及设计性试验要求。要求学生根据现有的实验条件及设备进行产品项目的开发，从构思产品项目、设计工艺流程，具体实施及开展操作都按照化工标准规范进行，从查阅资料、绘制流程图，实验操作、检测分析、数据处理及分析、团队协调等多个角度锻炼了学生的能力。例如针对串联流动反应器停留时间分布测定实验装置，引导学生对间歇操作产品进行设计，给出设计题目-洗涤剂生产，并提出针对反应釜如何确定该设备的最大生产能力，要求学生去完成该项目。首先查阅资料，备齐生产的基本原料，然后确定工艺路线及配方，最后进行生产操作；要确定间歇釜的最大生产能力需要测定化学反应的速率常数，即要清楚化学反应的宏观动力学方程及本征动力学方程，应用已有设备，通过电导率数值的变化来测定反应的速率，问题逐步解决。这一过程既体现了学生的自主创新性，又激发了学生的学习兴趣，加深了对理论的理解。在综合性实验方面分别进行了以下的工作，内容见表1。在综合性试验中，一方面要求学生提前做好相关准备工作，在有限的时间内合理安排实验；另一方面要求老师付出更多的时间和精力去指导；再次要求不同小组学生间进行合理的任务分解，分别在不同时间教学环节中完成，然后分组讨论给出相应的结论，这样进一步增加了学生间的交流，有助于培养团队协作能力。
2.3基于工程创新的化工原理课程设计环节
课程设计是对学生的综合能力的锻炼环节，培养学生的工程理念及写作技能，为将来的毕业论文(设计)打下基础，为进入生产企业储备技能。因此，该环节要充分调动学生的积极性，可以给定某范围或某一个生产实际问题，让学生就感兴趣的某一方面进行设计，例如在前面提到过的污水处理过程，热电厂蒸汽利用过程进行设计，设计内容包括工艺流程、主要设备及操作条件。同时，对说明书的规范给予严格要求，以便能够达到工程技术的基本要求。另外，学校领导和相关教师要了解生产，积极与企业进行合作，选题尽可能与当地一线化工生产企业结合。
3结束语
【关键词】化工原理 教学改革 去模式化
【基金资助】湖北省教育厅教改项目（2008189）；武汉科技大学教改项目（2009016）。
【中图分类号】 G40-034 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）09-0228-02
所谓模式化教学指的是围绕教学所组织的一切活动都是按照一定规范、根据某一程式、在一定的模式下进行的。比如模式化授课就是老师在课堂上讲、学生坐在下面听；模式化学习就是学生听课、看课本，然后做作业；模式化考试就是出一张有标准答案和评分标准的考卷，让学生在规定的时间内独立完成，然后根据评分标准阅卷，对学生的学习效果进行评定。模式化教育的特点是统一化，包括统一的教学目标，统一的教学大纲、统一的教学计划、统一的课程安排、统一的教材和教学方法、统一的考试制度与评价体系等。这种统一化的模式使教育具有基础性、系统性、规范性、高效性和公平性等特性[1]。模式化教育对于中小学可能行之有效，但并不适用于高等教育，这时因为高等教育所传授的知识具有广延性、拓展性和探索性等特点。高等教育的对象是具有独立思维能力和心智相对成熟的大学生，高度教育的目标是培养创新性、开拓性和独立性的专业人才[2]，因此统一的规范、标准化的教学、单一化的学习方式不适合大学教育。
以化工原理教学为例，化工原理是化学工程专业最重要的一门专业基础课，也是化学工程、生物工程、环境工程等专业的必修课之一。该课程最突出的特点就是工程性强、实践性强，但知识结构松散，不便于系统学习。用该课程所学到的理论知识解决实际问题时存在着很多不确定性，很多过程需要近似计算，甚至很多计算时用到的参数都需要估计。而经过了多年模式化教育的大学生对这门课程普遍很不适应，无法理解对于一个具体的实际问题为什么得不到一个标准的答案，对未知参数的估计更是无从谈起。这说明对于这门课程不能采用传统的模式化教学，要想使学生学好这门课程，以达到学以致用，并最终树立起工程观念的目的，就必须在教学过程中进行去模式化研究。
根据化工原理课程特点，结合作者多年的化工原理课程教学经验，对这门课程进行去模式化实践可以从以下几个方面进行：
一、改革授课方式，变老师在上面讲、学生在下面听为学生在上面讲、老师在下面听，激发学生自主学习的积极性。
传统的教学模式是老师在讲台上讲，学生坐在下面听。这种单一的教学模式很容易引起学生的听觉疲劳，即使是学生感兴趣的内容也很难坚持一堂课不走神，更不用说要长年累月坚持认真听讲了。事实上，绝大多数的大学课程都是枯燥、生涩、抽象并难于理解的，因此单纯的这种填鸭式教学必然不可能获得良好的教学效果，因为学生至始至终都是处在一个被动地接受知识的状态。如果能够改变这种状态，让学生由被动地接受知识变为主动地汲取知识，学习效果就会大大提高，从而达到事半功倍的效果。一个行之有效的方法是让学生到讲台上讲，老师在课下听。这其中会遇到一些困难，比如由于中国学生普遍都比较害羞、自信心不足，不敢或不好意思到讲台上讲，或者因为学生学习能力差、课本知识难度大而不能到讲台上去讲。这就需要老师一方面加强劝说和引导，帮助他们克服心理障碍，鼓励学生大胆地上台去讲，必要时可以通过平时成绩加分等手段激发学生上讲台的积极性；另一方面，老师要选择一些比较简单、易于理解的内容让学生讲，并将课件或讲稿做得简单明了、通俗易懂，在上课之前提前将课件发给学生自学。当然，对于比较复杂的内容仍需老师在课上讲解。在学生讲解之后，老师只需要对学生讲的不正确的地方加以纠正，并询问其他学生是否理解，不宜对学生的讲解进行评价，以免挫伤学生上台的积极性。
二、改革学习方式，变上课听讲+课后做作业为课前布置作业+课上讨论+课后协作完成，激发学生学习的主动性和创造性。
传统的学习模式是学生在课堂上听老师讲，然后课下照着例题做作业。这样培养出来的学生只会做作业，而不会解决实际问题。学生学习知识的目的是学以致用，但是要活学活用，而不是照猫画虎、生搬硬套。要解决这个问题就要从布置作业方面下功夫。个人认为布置作业不能布置课后习题，因为课后习题都是跟课本中的例题相关的，基本上都是一个解题模式、一样的求解思路。作为课后作业实际上应该在课前来布置，因为课前布置了作业，学生在上课时学习就有了针对性，而且知道了可以用哪方面的知识来解决哪一类问题，即学生的学习是“有备而来”的。另外，所布置的作业应该有一定的难度，需要学生调动起所需的知识创造性地去解决问题，而不是去根据已知条件去求解问题。比如，在学习《化工原理》传热章节时，已知冷热流体的进出口温度和流率，让学生通过计算选择一款换热器。流体物性数据、流动方式、换热器的型号和尺寸均需要由学生自行查找和选择，而不是把所有条件都给清楚了，让学生计算换热面积那么简单。这类作业一般难度偏大，学生一开始可能无从下手，这就需要老师给予适当的提示。另外，这类问题没有标准答案，选择不同的流动方式或不同型号的换热器都会有不同的结果，这就需要在课堂上进行充分的讨论和比较，同时老师也要进行必要的指点，同时也促使了学生创造性地得出不同的解决方案。最后，这类作业由于难度比较大，单个学生可能无法完成，需要学生协作完成，这样还培养了学生的团队精神。
三、改革考核方式，变一卷定成绩为卷面考试+课堂表现+课后作业完成情况+出勤等多要素综合起来对学生学习情况进行评定。
传统的考核模式就是出一份试卷，让学生在规定的时间内完成，然后根据标准答案批改试卷，据此给出学生的成绩。这种考核模式造就了学生“一切向分看”，“分、分是命根”的思想，学生学习的动力就只剩下拿高分了，甚至仅仅只是为了60分。事实上，仅通过考卷来评定学生的成绩有失偏颇、甚至有失公允。因为现实生活中的确存在着一些学生非常善于考试，即出现所谓的“高分低能”现象以及学生考试作弊等。为此，必需要改革传统的考核模式，采用多种方式综合评定学生的成绩，如课堂表现（比如是否积极回答问题、是否积极上讲台等等）、作业完成情况（比如能否及时正确地完成作业、求解思路是否具有创新性、是否能在解题过程中发现新问题等等）、出勤等。一般卷面考试的成绩权重不应超过50%，课堂表现和课后作业完成情况应占到40%以上，出勤占10%。当然老师也可以根据具体情况自行决定是否加入其它项目作为平时成绩，如实验、课堂纪律等等。
四、改革实验教学，变规范化的实验课程为学生自主设计实验，培养学生的主动性和动手能力。
传统的化工原理实验的教学模式是学生人手一册《化工原理实验指导书》，先由老师讲解，然后学生根据实验指导书上的操作流程一步步按程序操作，然后记录实验数据，课下处理实验数据，撰写实验报告。这种实验教学模式给学生的感觉就是循规蹈矩、按部就班，虽然也能通过实验验证课堂上所学的理论知识，深化对课本知识的理解。但遗憾的是，这种教学模式只能使学生知其然，而不能使学生知其所以然。因为学生在实验中所做的每一部操作都是规定好了的，照着指导书做就可以了，不需要动脑子去想为什么，甚至不需要动脑子去想为什么这么做就可以达到实验目的。因此，必须要改革现有的化工原理实验教学模式，抛弃所谓的实验指导书，将实验由验证性实验改为设计性或综合性实验。只告诉学生的实验目的和实验设备的功能、使用方法和注意事项，让学生自行设计实验方案、实验数据记录表格和处理方法，然后进行充分讨论，确定实验方案后，经老师指点、修改和批准后在实验室老师的指导下进行实验操作、记录实验数据，然后课下自行处理实验数据、撰写实验报告。这样的实验教学不仅锻炼了学生的动手能力，也提供了动脑的机会。
五、改革教学模式、通过网络教学开辟第二课堂。
传统的教学模式是课堂教学，即老师在课堂上讲，学生在下面听。虽然可以把这种模式改革为学生在讲台上讲，老师在下面听。但毕竟不可能每个学生都有机会上讲台，而且有些学生因为过分害羞而不愿意上讲台，这样这部分学生就得不到学习和锻炼的机会。另外，还有部分学生在学习中遇到了自己解决不了的问题，却因为害羞不愿意当面向老师请教，使得这部分学生难以得到公平的学习机会。网络教学的出现为这部分学生提供了一个良好的学习平台[3]。在网络虚拟的空间里，学生可以畅所欲言，把所有的问题和困惑都会提出来，因此教师可以充分利用网络手段、通过建设精品课程网站、资源公开课网站等将各种教学资源，如教学视频、课件、习题、电子教案等上传到网站上，供学生自学。另外，还可以在网站上开辟在线答疑、BBS讨论组等栏目供师生交流、学生相互讨论等。这样就可以使教学活动不受时间、地点的限制，更加机动、灵活，从而打破的传统的教学模式，开辟了第二课堂。
总之，高等教育的特点和时代对培养大学生的要求需要我们打破传统的教学模式[4]、采取多种教学手段和教学方式、打破常规，发展和完善多种形式的教学平台，建立起多层次的评价体系，充分调动起学生的学习积极性，变被动学习为主动学习，使学生学有所好、学有所感、学有所思、学有所悟，最终实现学有所成。
参考文献：
[1]郭秋萍，陈建辉，徐凌雁.个性化教育与模式化教育一体化发展研究[J].教育现代化，2010，（3）：20-23.
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[4]卓挺亚， 张亿钧， 李.当代世界教育思潮及教育改革动态[M].海口：南海出版公司，2003.
【中图分类号】 G40-034 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）09-0228-02
所谓模式化教学指的是围绕教学所组织的一切活动都是按照一定规范、根据某一程式、在一定的模式下进行的。比如模式化授课就是老师在课堂上讲、学生坐在下面听；模式化学习就是学生听课、看课本，然后做作业；模式化考试就是出一张有标准答案和评分标准的考卷，让学生在规定的时间内独立完成，然后根据评分标准阅卷，对学生的学习效果进行评定。模式化教育的特点是统一化，包括统一的教学目标，统一的教学大纲、统一的教学计划、统一的课程安排、统一的教材和教学方法、统一的考试制度与评价体系等。这种统一化的模式使教育具有基础性、系统性、规范性、高效性和公平性等特性[1]。模式化教育对于中小学可能行之有效，但并不适用于高等教育，这时因为高等教育所传授的知识具有广延性、拓展性和探索性等特点。高等教育的对象是具有独立思维能力和心智相对成熟的大学生，高度教育的目标是培养创新性、开拓性和独立性的专业人才[2]，因此统一的规范、标准化的教学、单一化的学习方式不适合大学教育。
以化工原理教学为例，化工原理是化学工程专业最重要的一门专业基础课，也是化学工程、生物工程、环境工程等专业的必修课之一。该课程最突出的特点就是工程性强、实践性强，但知识结构松散，不便于系统学习。用该课程所学到的理论知识解决实际问题时存在着很多不确定性，很多过程需要近似计算，甚至很多计算时用到的参数都需要估计。而经过了多年模式化教育的大学生对这门课程普遍很不适应，无法理解对于一个具体的实际问题为什么得不到一个标准的答案，对未知参数的估计更是无从谈起。这说明对于这门课程不能采用传统的模式化教学，要想使学生学好这门课程，以达到学以致用，并最终树立起工程观念的目的，就必须在教学过程中进行去模式化研究。
根据化工原理课程特点，结合作者多年的化工原理课程教学经验，对这门课程进行去模式化实践可以从以下几个方面进行：
一、改革授课方式，变老师在上面讲、学生在下面听为学生在上面讲、老师在下面听，激发学生自主学习的积极性。
传统的教学模式是老师在讲台上讲，学生坐在下面听。这种单一的教学模式很容易引起学生的听觉疲劳，即使是学生感兴趣的内容也很难坚持一堂课不走神，更不用说要长年累月坚持认真听讲了。事实上，绝大多数的大学课程都是枯燥、生涩、抽象并难于理解的，因此单纯的这种填鸭式教学必然不可能获得良好的教学效果，因为学生至始至终都是处在一个被动地接受知识的状态。如果能够改变这种状态，让学生由被动地接受知识变为主动地汲取知识，学习效果就会大大提高，从而达到事半功倍的效果。一个行之有效的方法是让学生到讲台上讲，老师在课下听。这其中会遇到一些困难，比如由于中国学生普遍都比较害羞、自信心不足，不敢或不好意思到讲台上讲，或者因为学生学习能力差、课本知识难度大而不能到讲台上去讲。这就需要老师一方面加强劝说和引导，帮助他们克服心理障碍，鼓励学生大胆地上台去讲，必要时可以通过平时成绩加分等手段激发学生上讲台的积极性；另一方面，老师要选择一些比较简单、易于理解的内容让学生讲，并将课件或讲稿做得简单明了、通俗易懂，在上课之前提前将课件发给学生自学。当然，对于比较复杂的内容仍需老师在课上讲解。在学生讲解之后，老师只需要对学生讲的不正确的地方加以纠正，并询问其他学生是否理解，不宜对学生的讲解进行评价，以免挫伤学生上台的积极性。
二、改革学习方式，变上课听讲+课后做作业为课前布置作业+课上讨论+课后协作完成，激发学生学习的主动性和创造性。
传统的学习模式是学生在课堂上听老师讲，然后课下照着例题做作业。这样培养出来的学生只会做作业，而不会解决实际问题。学生学习知识的目的是学以致用，但是要活学活用，而不是照猫画虎、生搬硬套。要解决这个问题就要从布置作业方面下功夫。个人认为布置作业不能布置课后习题，因为课后习题都是跟课本中的例题相关的，基本上都是一个解题模式、一样的求解思路。作为课后作业实际上应该在课前来布置，因为课前布置了作业，学生在上课时学习就有了针对性，而且知道了可以用哪方面的知识来解决哪一类问题，即学生的学习是“有备而来”的。另外，所布置的作业应该有一定的难度，需要学生调动起所需的知识创造性地去解决问题，而不是去根据已知条件去求解问题。比如，在学习《化工原理》传热章节时，已知冷热流体的进出口温度和流率，让学生通过计算选择一款换热器。流体物性数据、流动方式、换热器的型号和尺寸均需要由学生自行查找和选择，而不是把所有条件都给清楚了，让学生计算换热面积那么简单。这类作业一般难度偏大，学生一开始可能无从下手，这就需要老师给予适当的提示。另外，这类问题没有标准答案，选择不同的流动方式或不同型号的换热器都会有不同的结果，这就需要在课堂上进行充分的讨论和比较，同时老师也要进行必要的指点，同时也促使了学生创造性地得出不同的解决方案。最后，这类作业由于难度比较大，单个学生可能无法完成，需要学生协作完成，这样还培养了学生的团队精神。
三、改革考核方式，变一卷定成绩为卷面考试+课堂表现+课后作业完成情况+出勤等多要素综合起来对学生学习情况进行评定。
传统的考核模式就是出一份试卷，让学生在规定的时间内完成，然后根据标准答案批改试卷，据此给出学生的成绩。这种考核模式造就了学生“一切向分看”，“分、分是命根”的思想，学生学习的动力就只剩下拿高分了，甚至仅仅只是为了60分。事实上，仅通过考卷来评定学生的成绩有失偏颇、甚至有失公允。因为现实生活中的确存在着一些学生非常善于考试，即出现所谓的“高分低能”现象以及学生考试作弊等。为此，必需要改革传统的考核模式，采用多种方式综合评定学生的成绩，如课堂表现（比如是否积极回答问题、是否积极上讲台等等）、作业完成情况（比如能否及时正确地完成作业、求解思路是否具有创新性、是否能在解题过程中发现新问题等等）、出勤等。一般卷面考试的成绩权重不应超过50%，课堂表现和课后作业完成情况应占到40%以上，出勤占10%。当然老师也可以根据具体情况自行决定是否加入其它项目作为平时成绩，如实验、课堂纪律等等。
四、改革实验教学，变规范化的实验课程为学生自主设计实验，培养学生的主动性和动手能力。
传统的化工原理实验的教学模式是学生人手一册《化工原理实验指导书》，先由老师讲解，然后学生根据实验指导书上的操作流程一步步按程序操作，然后记录实验数据，课下处理实验数据，撰写实验报告。这种实验教学模式给学生的感觉就是循规蹈矩、按部就班，虽然也能通过实验验证课堂上所学的理论知识，深化对课本知识的理解。但遗憾的是，这种教学模式只能使学生知其然，而不能使学生知其所以然。因为学生在实验中所做的每一部操作都是规定好了的，照着指导书做就可以了，不需要动脑子去想为什么，甚至不需要动脑子去想为什么这么做就可以达到实验目的。因此，必须要改革现有的化工原理实验教学模式，抛弃所谓的实验指导书，将实验由验证性实验改为设计性或综合性实验。只告诉学生的实验目的和实验设备的功能、使用方法和注意事项，让学生自行设计实验方案、实验数据记录表格和处理方法，然后进行充分讨论，确定实验方案后，经老师指点、修改和批准后在实验室老师的指导下进行实验操作、记录实验数据，然后课下自行处理实验数据、撰写实验报告。这样的实验教学不仅锻炼了学生的动手能力，也提供了动脑的机会。
五、改革教学模式、通过网络教学开辟第二课堂。
[关键词]化工原理实验 教学改革 应用能力 创新能力
《高等教育法》明确指出：高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。化工专业的主干课程——化工原理，主要任务是介绍流体流动、传热、传质的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、计算及选型。化工原理实验是理论与实践相结合的重要环节，是培养化工专业大学生应用基础理论知识分析研究生产实际问题的能力，进行工程师基本训练的基础课程。如何使学生在有限的学时中，培养创造性思维和工程实践的能力，是化工原理实验教学改革的重点。笔者根据自己的教学经验，对化工原理实验教学改革进行了一些探索。
一、传统化工原理实验教学的不足之处
传统的化工原理实验教学模式已经沿用数十年，不能很好的适应现代化工教学要求，它的主要不足之处主要包括以下几点：
（一）教学目的主要是验证经典理论。传统的化工原理实验教学内容取决于化工原理理论课所学内容，实验项目的设定及实验结果的评定固定而死板。教师对学生成绩评定时，主要依据最终实验报告的内容是否充实，特别注重测量结果的准确度，往往忽视实验的操作过程。这样做的结果就是容易导致学生认为只要写好实验报告就行，不亲自动手做实验，只是更改或抄袭他人数据，应付了事。
（二）教师实践能力有待提高。很多化工实验课程的授课教师都是学校毕业后即从事化工实验教学，对化工生产实践缺乏了解，而化工恰恰是以实践为基础的学科。这就导致了许多教师对化工实验本身理解不深，每次讲课都是照本宣科，对培养学生创造性思维和工程实践的能力有很大的限制作用。
（三）教学方式陈旧，实验效果差。传统的实验教学方式是教师预先调试好实验设备，学生实验前预习实验，然后教师讲解实验原理、步骤、注意事项，介绍实验室仪器设备及使用方法，最后由学生分组进行实验，教师全程指导学生完成整个实验过程。在这种实验过程中，学生处于被动地位，学生的主动性和创造性思维无法调动，导致学生对指导教师的依赖性大。
（四）实验设备老旧，导致运行成本高，困难大。随着科技的发展及计算机应用的日益广泛，化工生产的设备和条件发生了根本性变化，但很多化工原理实验室沿用几十年前的设备，自动化水平很低，操作的工作量大且危险，导致学生对参加化工生产产生抵触情绪。同时由于实验班级和课时的增加，原有实验设备所需实验时间较长，长时间满负荷运转，再加上学生实验技能的欠缺，使设备不能保证正常工作。
二、化工原理实验教学的改革措施
（一）分析课程状况，明确实验目的。化工原理实验课程的主要目的是：以培养和提高学生的工程概念及综合素质为目标，在教学内容、教学方法和教学手段的改革中，引入现代化的教学理念和教学手段[4]。在实验教学的内容上注重学生的实际动手能力，教师对学生成绩评定要从实验的全过程入手，全面合理设置学生的评分标准。真正培养学生的创新精神和实践能力。
（二）加强实验教学师资队伍的建设。化工原理实验室涉及化工、计算机系统、仪表自动化等多方面的专业知识。这就要求实验教师在具有较强理论知识的同时有较强的动手能力，对仪器设备、仪表设备等能够熟练的操作，进而确保实验教学的顺利进行。这就要求教师必须经常下到工厂(或者参与学生的生产实习和毕业实习)，以及尽量从事化工类课题的研究和开发，不断提高自身的工程水平。在讲授实验时，教师就可以实际工程为例，将理论知识融合到工程实际当中，在实验过程中遇到问题及时解决，有利于学生综合能力的提高。
（三）改变陈旧教学方式，增加综合性创新实验。将一些实验设计成综合性创新实验，以激发学生强烈的学习兴趣和创造意识。比如，传热过程被广泛应用于化工生产过程中，因此，换热器的计算及传热系数的测定就成了化工原理实验的重点实验项目。传统实验教学的目的，只是让学生了解换热器的结构、选型，学会测定总的传热系数，由于与生活实践没有联系，学生印象不深。为了加强对学生思维能力的培养，将实验目的改为“某换热器的设计、选型及参数计算”。教师应引导学生考虑影响传热的因素，在给定要求的前提下要求学生自己查阅相关资料、拟定实验方案，测定和分析数据，归纳总结实验结果，形成实验报告。在整个实验过程中，教师要严格把关，严谨分析实验方案的可行性，之后方可开始实验。
（四）改进设备和引入仿真实验。根据实验的要求对原有设备进行改进和引进高水平实验设备。当代化工产业的特点是以科技为先导的技术密集型产业[3]。随着化工技术不断更新，整个生产过程的自动化程度很高。这就要求在实验教学中对原有设备的进行改进，一般主要侧重于引进先进的检测仪表和手段，特别是可运用计算机进行远程控制并可在线数据采集的设备，提高实验数据的准确性，实验过程的自动化程度。
为更好的完成实验教学任务，可引进“化工原理”实验仿真软件。在实验室新的设备中引进实验仿真软件，通过仿真技术，在计算机上全面形象表现实验装置、实验过程、实验结果和实验规律，从而把复杂、抽象的教学信息转化为学生易于接受的信号。对于调动学生的学习主动性、加强学生理论知识的掌握和运用、提高学生工程应用能力有较大的促进作用。
三、总结
社会的进步和发展需要大批的应用型人才，所以应用性较强的化工原理实验课程的教学改革势在必行。通过以上改革措施，提高学生学习兴趣及综合应用水平，培养学生创新能力，为当今化工企业输送兼具应用与创新能力的化工工程师类人才打下良好的基础。
参考文献
[1]余国琮,李士雨,张凤宝,等.化工类专业创新人才培养模式[J]
[2]张伟光.关于化工原理课程改革的探讨[J]
关键词:化工原理;课程设计;教学实践;研究
将先进科学技术理论转化到生产实践中以实践为核心，强化学生理论与实践结合的能力正是化工原理课程基本目标，也是培养科技成果转化后备人员的具体要求。农业院校中的化工原理课程设计教学一直是教学中的弱项，我们依据化工原理的课程的具体内容结合农业院校的特点和专业发展的特色进行相应的教学实践。
1教师的指导思想
在普通高等农业院校，农业工厂化要求学生必须具备有工程学方面的思想，而化工原理课程是学生在教师指导下的一个学习实践过程。必须坚持以学生发展与创新思想为主，以教师引导为主体的指导思想，强化学生学习过程的独立性，发挥主观能动性，实现具体的教学目标。就目前已经实行的教师的指导方式来说，大致有以下几种形式:（1）课堂直接讲解。将课程设计的步骤采用课堂讲解教学的方式，利用适当时间，集中给学生讲解课程设计的机理和原理，同时讲解机理与原理在相关实例的具体应用。采用这种方法学生容易接受，参照实例完成设计比较顺利、比较容易地进入设计、出现问题较少，学生比较适应该方法。不足之处是学生依赖性强，主动学习差。（2）开放式。这种方法基本放弃课堂讲授，学生通过提供的参考资料的学习，根据自己的思路来解决设计中涉及的每一个问题。它能最大限度地调动学生设计积极性与主动性，能很好地培养学生分析问题解决问题的能力。当然，这种做法对于大部分同学来说，教学方法的转变使他们难以接受，表现比较茫然，手足无措，通常在设计的第一天，同学们进入实质性设计的较少。直接请求教师给予相应的指导，或者设计方案比较粗糙，不合理。这个过程花费时间较多。教师需要耐心的将学生的被动性学习方式引导到主动性学习的过程中。
2建设高水平的指导教师队伍
提高化工原理课程设计水平的首要问题就是教学指导队伍的建设问题，建立一支高素质精通化工设计的高水平教师队伍是保证课程效果的前提条件。因此，指导教师成员水平的提高和教学组的建设是十分必要的。我们引进了从事一线设计工作多年，设计经验丰富的教师在学生课程实践过程中，对学生在设计课程中常见问题给以解答，及时更正，良好的规范了学生在设计课程中操作。指导教师在学生设计过程中也不断查漏补缺，对化工原理课程出现的新问题及时整理，并且在教学组中进行相关讨论进行解决，不断提高教师的指导能力和水平。
3结合专业特色设计题目的设置
化工原理课程设计本身具有特殊性，学生要完成设计任务，必须对化工单元操作、生产工艺等有深刻了解，除了所应具有较扎实的基础理论知识和基本的设计技能，与课程设计相关的知识不可能完全通过课堂教学获得，而必须通过生产与教学实习和学习，不断实践才能积累。因此，通过工厂现场教学，使学生对化工单元操作、生产工艺和设备衔接等有个初步的认识。在课程设计教学过程中应不强化向学生灌输工程学观点，提高学生工程实践能力，让学生认识单元操作和工艺过程特点，善于全面面考察问题和分析解决设计中的问题。为今后毕业与走进实际生产工作开展实际工程设计提供一次真实训练。在设计的过程中，学生不可避免地会遇到各种问题，应尽可能让学生发挥自己的主观能动性，通过查阅相关资料，让学生对问题进行剖析、较深刻的认识和理解。
4课程设计的成绩评定
通过引导学生对知识的积累和使用以及对工程观点的深刻认识是化工原理课程设计的主要目的。合理的对学生在化工原理课程设计采用综合评价比较合适，为此我们采用评定课程设计有几个部分:（1）考查学生的课程设计过程：检查学生对相关参考资料掌握情况，在设计室进行设计活动，教师随时随地掌握不同学生的设计进展和碰到的问题，彼此交流讨论。通过学生的设计，了解每个学生的情况，对能按规定对学生进行考勤，对能够按照要求基本能独立完成设计任务的计入平时成绩。（2）对学生撰写课程报告的评定:学生完成课程设计后，必须撰写课程报告，对设计及工艺过程进行计算，并画出单元设备装备图和工艺流程图，得出设计结论并对课程设计进行小结讨论，提出设计过程不足之处和提出改进途怪。该部分是考察学生综合能力水平和学习态度与具体表现。（3）考核学生在课程设计过程中的细节把握：在具体的课程设计过程中，学生是初次进行工程类课程设计，所以我们通常都是要求学生在课程设计的过程中严格按照设计规范进行。强化学生在课程设计中的规范性，减少随意性。
5结束语
根据社会发展要求与专业课程的需要，选择符合专业特色恰当的化工原料设计课题，加强专业特色、工程特点、知识的积累、学生自主性学习和创新性指导。提高了课程设计的效果，使学生的实践能力和创新能力得到提高，提高了学生分析和解决工实际问题的能力，加强化工原理课程设计的教学效果。达到培养对社会有生产实践与管理能力的工程技术人才的需求的目标。
作者:张建峰 朱学军 张洁婧 胡可心 单位:吉林农业大学
参考文献：
[1]刘瑞江,张业旺,李红霞等.化工原理课程设计实践教学研究[J].实验科学与技术,2015,13(02):92-94.
[2]王任芳.化工原理课程设计教学改革与实践[J].长江大学学报(自然科学版),2009,6(04):325-326.
关键词:化工原理课程设计;翻转课堂;线下课堂;课程评价
化工原理课程设计是化类专业本科学生在完成了化工原理课程学习后的一门强化实践课程，主要内容是对化工生产过程的单元操作进行实践性设计［1－2］。通过该实践课程，不仅可以提高学生工程计算能力、解决复杂工程问题的能力和创新能力，而且还可建立学生的经济意识，培养团队精神［3］。因此，化工原理课程设计是工科化类专业非常重要的本科教学环节。化工原理课程设计实践环节与理论教学脱节现象严重，导致许多学生对要设计的单元操作计算、公式查阅、标准查阅一知半解、甚至完全脱离国标规范。为提高化工原理课程设计的教学质量，我国化工原理课程一线教师进行了大量的探索和实践，并已经取得了有益的成果［4－7］。但由于历史和现实原因，化工原理课程设计仍然普遍存在学生积极性不高、参与度差、设计效果差等问题［8－10］，导致该课程的目标达成度偏低。如何提高化工原理课程设计的教学效果，实现课程的目标达成度，是高校有关老师需要解决的热点问题。
1翻转课堂的内涵及其与化工原理课程设计的融合点
翻转课堂又称“颠倒课堂”，其宗旨是将学习的主动权交给学生。从2007年翻转课堂的概念被正式提出以来，其发展势头如燎原之势，迅速从美国发展到全世界，从基础教育到高等教育领域，成为教学改革的热点［11－13］。翻转课堂教学模式体现了教育的人性化［14］。翻转课堂的教学原则是先学后教，教师主要对学生进行个性化辅导。化工原理课程设计的特点是分散设计为主，集中授课为辅，并且注重交流合作，因此翻转课堂模式在教育人性化上与化工原理课程设计是高度融合的。翻转课堂模式强调学生在课堂中交流讨论、分享知识和思路，从而激发学习的积极主动性［15］。现阶段化工原理课程设计的主要问题之一是学生参与的积极性不高，因此采用翻转课堂模式能较好弥补化工原理课程设计的缺点。再次，翻转课堂突破了传统课堂时间空间的限制，这较好克服了传统化工原理课程设计课堂上教师辅导时间短、知识量大的矛盾。基于此，笔者尝试在化工原理课程设计实践课程中采用翻转课堂教学模式，摸索合适的教学方法和手段，以提高化工原理课程设计教学效果，促进教学改革，并引来他山美玉。
2翻转课堂模式在化工原理课程设计教学中的具体实施措施
笔者根据多年的教学经验和化工原理课程设计的课程目标，结合翻转课堂的特点和优势，将化工原理课程设计教学过程分解为以下模块。
2.1线上教学
目前有关化工原理课程的慕课建设已经比较普遍。为了充分利用这些资源，笔者直接引进国内名校的有关化工单元操作设备设计和计算在线课程作为网络教学资源进行线上学习。如在换热器设计和精馏塔设计部分，笔者选择了兰州大学严世强教授在智慧树上的开放课程《化学工程基础》作为教学资源供学生学习。严教授授课严禁认真、逻辑性强，多媒体课件直观形象，学生接受度高。同时，笔者还选择了天津大学在中国大学MOOC上的《化工原理》作为教学资源。该开放课程适应性强，可充分满足不同专业学生的需要。此外，笔者自己还制作了有关塔设备、换热设备的结构、工艺计算、设备计算的动画视频，并上传至网络云盘中，供学生在传统课堂之前进行学习。学生可以根据自己学习能力自主制定学习计划和进度，反复学习，加深理解，并重点标识难点和疑问。
2.2课堂集中教学
翻转课堂要求课中师生之间保持良好互动。笔者在学生完成线上视频学习后，再根据化工原理课程设计的课程目标和知识点，将课程内容分解，采用基于问题为中心的教学模式。每一部分内容都围绕一个问题展开教学，以学生讨论为主，并提出解决方案［16］。如对于换热系统的设计任务，笔者先将课程内容分解为传热面积的估算、换热管长及管数的计算、壳体内径的计算、组件的选择、换热器的核算和换热器结构几大部分。每一部分都设置一个中心问题，并分别安排独立一个单元时间集中讲解，学生在解决迷惑后，再进行分散讨论，形成最终的解决方案，保障课程设计的质量。对于学生在线上学习的个别问题，采用一对一的方式在课中解决。在精馏塔设计课程中，笔者在将课程分解为工艺计算、结构计算、机械计算、流体力学性能核算、辅助部件选型等部分。对于每一部分，笔者也都安排独立单元时间讲解，并留出充分时间由学生思考讨论，在形成自己的解决方案后再进入下一单元的学习。
2.3线下设计
在完成视频学习、集中讲解的基础上，笔者给每位学生安排了内容不同的设计任务。如针对换热器课程设计，笔者分别安排了不同原料温度、不同冷却温度、不同流量、不同换热器形式的设计任务，使每位学生均有独立任务，避免相互抄袭。针对精馏塔的设计，笔者给每位学生布置了乙醇－水体系、正戊烷－正己烷体系的分离设计。同一体系要求产品纯度不同、产量不同、精馏塔形式不同。在设计过程中，学生只能互相合作，难以生搬硬套。在共性的设计问题上，要求学生分工协作，互相讨论。如在精馏塔课程设计中，计算内容涉及物料衡算、热量衡算、相平衡关系与传递速率、主要设备结构设计与附属设备选用等，计算量大，往往涉及非线性方程组求解及非平衡级的计算，手算较难完成，因此在设计过程中要求学生采用计算机、练习使用各种计算软件编程完成设计计算。笔者鼓励学生之间互相帮助，必要时组成几个计算小组共同编程完成设计计算。在制图过程中，为培养学生在今后实际工程设计中的计算机能力，笔者鼓励学生采用Aspenplus、PROII、AutoCAD软件绘制设备图、工艺流程图和模拟结果。在制图阶段，笔者安排几位已掌握AutoCAD软件的学生在课堂上为全体学生讲解该软件的使用方法和窍门。
2.4课后评价和反思
化工原理课程设计是考查课程，目前常用的考核方法是平时表现+说明书+图纸质量+答辩。如何科学合理评价课程的学习效果，也是提高化工原理课程设计质量的关键。在化工原理课程设计采用翻转课堂模式，有助于建立更为科学的线上与线下相结合的考核体系。利用线上平台，可以客观、高效反映学生线上学习的情况，为更合理评价学生的平时表现提供了科学依据。同时，线上平台可以实现自我评价、生生互评、教师点评，构建多元的综合评价体系，改革传统的化工原理课程设计考核系统。线下评价仍然是必要的考核手段。结合翻转课堂和信息化辅助教学手段的应用，笔者增加了计算机应用能力考核。如在装配图和流程图绘制中，笔者鼓励学生采用Aspenplus、PROII、AutoCAD软件绘制。课后反思，持续改进是翻转课堂教学的特点。根据课程评价结果，学生可以反思是否已经达到预期的学习效果，探索原因，提升学习能力。教师也可以根据课程总的考核结果，反思课程目标是否已经达成，如果某一部分没有达成，应该从哪些方面加以完善，从而有目的的加强教学，持续改进教学效果。
论文摘要：文章结合化工原理课程的特点，通过合理安排认识实习、实验、课程设计等实训环节，促进理论教学。采用类比法、多媒体辅助等多种灵活多样的教学方法和手段，以提高课堂教学效果，使化工原理教学质量整体得以提高。
化工原理是化学工程与工艺及相关专业开设的一门专业基础课，主要讲授化工单元操作的过程和设备[f})，是学习后续专业课程的基础。课程内容既包含了较深的基础理论，又有很强的实践性，历来被认为是一门难学又难教的课程。笔者根据多年来的教学实践，现就提高化工原理课程教学质量的方法浅谈如下。
1.合理安排认识实习，提高学生对设备的感性认识
化工原理包括许多单元操作过程，但就其内容来讲，可将它分为两部分:操作原理和设备介绍。对设备的类型、结构、特点，通过实物了解既直观，效果又好。因此笔者对培养方案进行了修订，在开课前和课程设计前分别进行一次认识实习。经验是必须抓好开课后的第一次认识实习，利用这次机会，使学生获取了解设备的第一手资料。此次认识实习应做到以下两点:第一，由化工原理主讲教师制订实习计划。使学生了解化工产品的生产过程，以及此次实习对化工原理及其后续课程学习的作用，对化工原理中所涉及的重要设备，如塔、换热器、泵等，对其结构要做详细介绍，使学生对常见设备有一个初步了解。第二，实习期间，要求学生结合教材对重要设备，结合实物图认真分析，熟悉结构，为以后的学习打下基础。实践证明，在了解设备的基础上讲授操作原理，有助于理论知识的学习和掌握。
2精心设计实验教学，加深对理论知识的理解和掌握
化工原理实验教学不同于其他课程实验，它是针对每个单元操作过程开设的，主要是帮助学生理解和验证所学的定理、公式。每个实验都是对某一个知识点的综合应用。如圆形直管气体传热膜系数的测定。主要测定空气在圆形直管内强制湍流的传热膜系数，并用准数方程整理经验公式。学生在学习对流传热系数这一节时，由于公式特别多，学生往往不知从何下手，但实际生产中常遇到的是圆形直管内强制湍流，因此在众多的公式中，学生重点掌握的也是圆形直管内强制湍流给热系数的计算，而传热实验恰恰强化的就是这个知识点。学生处理完实验数据后，可以熟练掌握相关的公式和使用条件。再如离心泵性能测定、填料塔中液相传质系数的测定等都是为某个单元操作和某个知识点的综合应用。如何通过化工原理实验教学来促进理论教学的学习，笔者认为在学习每章理论课的同时，把实验课程穿插进去，并要求学生做好实验前的预习和准备工作。高质量的完成化原理实验不仅能够加深所学的理论知识，同时也培养了学生在实验技能和综用知识方面解决间题的能力。
3通过课程设计综合训练，增强学生工程意识
综合考虑操作费和设备费是贯穿于化工原理每个章节中的一个重要内容，不断增强学生工程意识，为解决实际问题打下基础。化工原理课程设计是为培养学生工程设计能力而设置的一个教学实践环节，也是学生完成从理论到实践过渡的重要一环。通过课程设计的综合训练强化学生工程观念，从而提高化工原理教学质量。在精馏塔设计中，回流比R的确定是设计中很关键的一步，应引导学生从技术、经济、安全操作方面考虑，把课堂上反复强调回流比R对操作费和设备费的影响应用到实际设计中，实现精馏过程的优化设计。在塔顶冷凝器设计中，若以水为冷却介质，提示学生尽管出口温度升高可以减少用水量，降低操作费，但出口温度过高管子容易结垢导致传热效率降低，甚至堵塞管路无法使用。在泵设计中，有的学生喜欢选用型号大一些的泵，总认为这样做保险，很少注意从技术、经济、生产周期等方面进行综合考虑。因此要想提高设计质量，必须从课堂教学抓起，同时通过课程设计促进课堂教学，提高化工原理教学质量。
4采用灵活多样的教学方法和手段，提高课堂教学质量
4.1引入类比教学法，使复杂问题简单化
类比法是寻找研究对象的貌异质同的思维方式，它是一种比较重要的逻辑推理方法，由于化工原理中的动量传递、质量传递、热量传递三种过程中存在着类似的规律和内在的联系，可将相对简单且较成熟的热量传递的研究成果，推广到较复杂的质量传递过程中去。在讲授传质过程中，将传质与传热进行对照讲解，可使复杂问题简单化，帮助学生理解记忆。如传质中的分子扩散、对流扩散与传热中的传导、对流传热类似。在讲解对流扩散的传质机理和传质速率时，可以仿照对流传热，引入虚拟传热膜厚，流体侧的温差、热阻都完全集中于此，而传热方式主要是分子热传导，传热速率仿照傅立叶定律计算，从而引出牛顿冷却定律。传质中引出虚拟传质膜厚，流体侧的浓度差和阻力全部集于此，而传质方式主要是分子扩散，传质速率可仿照菲克定律求出。很难理解的对流传质过程，利用类比法，用较短时间就能被学生所接受，加深了学生对传质过程的理解。吸收中的最小液气比与精馏中的最小回流比，传热中的对数平均温差与吸收中的对数平均推动力，牛顿粘性定律、傅里叶定律、菲克定律等，在讲授过程中都可以通过类比的方法进行讲解，通过类比把复杂问题简单化。
4.2采用多媒体等辅助手段，提高课堂教学效果
化工原理是一门实践性很强的工程学科，单元操作的研究内容包括“过程”和“设备“两个方面[[3]。而学生没有工程概念和感性认识，如果单纯的用“黑板加粉笔”的教学模式，一些操作过程很难表达清楚，学生会感到枯燥乏味，无法满足现代教学要求。为此，在教学过程中需通过合理安排实习、实验来增加学生感性认识，同时还需要借助多媒体教学、设备模型等手段，把教学信息转化为可视信号，从而提高教学效果。如列管换热器的结构表述，什么是多管程、多壳程，热、冷流体如何进行换热，如果只在黑板上用画图来表示，很难把这一个动态过程表达清楚。
现在借助多媒体教学，通过三维动画，很容易的把这一过程清晰生动地显示出来，使学生更易理解。在讲解浮阀塔的操作性能时，用透明有机玻璃模型，形象清晰地展示了塔设备的内部结构和整体特征，加深了学生对设备的基本结构和工作原理的理解。化工原理的另一特点是计算性强，计算内容从基本概念到实际问题，内涵非常丰富，特别是那些在分析过程机理的基础上建立的数学模型，往往是非线性的、多变量的，计算过程絮杂。如确定板式塔塔板需要逐板计算，重复利用操作线和平衡线方程。如果笔算工作量大，耗时较多。若采用计算机辅助教学，进行简单编程，这些问题便能很容易解决，在编程过程中还能巩固和深化教学内容。通过这些辅助的教学方式，帮助学生深人理解单元操作过程的原理、形象直观地了解和掌握设备原理与结构，既培养了学生的学习兴趣，又加深了学生的理解和记忆。
4.3通过课堂讨论的形式组织教学，加深学生对概念的理解和记忆
通过课堂讨论形式来理解某个概念、公式，比单纯的讲解效果要好得多。这种教学方法，一般多用于传热、传质过程，由于公式多，难记忆，易于混淆。教师可以针对某些内容首先让学生在课下准备，然后组织一堂讨论课。如传热过程中，傅里叶定律、牛顿冷却定律、斯蒂芬一波尔滋曼定律、传热基本方程，这几个方程表示不同币毫热方式的传热速率，都与温差成正比，但温差不同，可以通过讨论形式帮助学生加深概念的理解和记忆。
关键词：化工原理；课程设计；实践；可行性
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）22-0205-02
《化工原理》是化学工程与工艺专业的必修专业课程之一，理论课之后国内大部分高校的本科人才培养计划中安排了实践教学环节――《化工原理》课程设计。我们学校的化学工程与工艺专业培养计划也如此。《化工原理》课程设计是培养化工专业学生综合运用所学的理论知识，树立正确的设计思想，解决常规化工设计中一些实际问题的一项重要的实践教学。其出发点是通过课程设计提高学生搜集资料、查阅文献、计算机辅助绘图、分析与思考解决实际生产问题等能力。笔者从事了3届的课程设计教学，从中总结了许多宝贵的经验和教学方法，以期提高教学效果。现将笔者的教学体会作一介绍。
一、课程设计题目应具有普遍性、代表性
我校化学工程与工艺专业的《化工原理》课程设计一般为二周时间。课程设计基本要求是通过这一设计过程使每个学生都受到一定程度的训练，使将来在不同岗位就业的学生都能受益，都能解决这类工程的实际问题，并可以举一反三。所以课程设计的选题需要我们指导老师慎重，尽量选择化工行业中最普遍且最具代表性的单元操作进行设计。根据以往的教学的经验，题目的选取应从以下几个方面考虑：
1.课程设计题目尽可能接近实际生产，截取现有的某化工项目中的某一操作单元为设计模型，比如某合成氨厂的传热单元的设计，流体输送过程中离心泵的设计，管壳式换热器等等。这样学生在课程设计过程中有参照体系，不至于出现不合理的偏差。
2.课程设计题目应该围绕着常见的化工操作单元进行展开，比如我们都知道在讲授《化工原理》理论知识时其中的单元操作有流体输送、传热、精馏、吸收、萃取等等。一个课程设计题目应该包括2～3个常见的单元操作，从而实现某一简单的化工任务。
3.课程设计题目中涉及的物质尽可能常见易得。因为完成虚拟的生产任务过程中需要这些物质的物性参数进行核算，常见易得的物质能够降低学生在查阅参数方面的工作量。比如，如果我们设计分离任务尽量选择苯-甲苯，或甲醇-水等这样的体系，因为这些混合体系的参数大部分工具书能够查到。
4.《化工原理》课程设计题目选择还要兼顾后续的《化工机械设备》设计。根据我校的本科人才培养计划，紧接《化工原理》课程设计是《化工机械设备》设计。这两次的教学实践紧密衔接，互相补充。《化工原理》课程设计的侧重点为工艺流程及流程参数的确定、主要设备及管线的布线及选择，而《化工机械设备》设计侧重点为典型设备的选型、设备的结构、材质的选用及操作参数范围的确定等。所以《化工原理》课程设计题目设置时保证每个题目中包含2～3个典型设备，以备学生后续的《化工机械设备》课程设计。
二、指导教师对学生的进行积极指导
根据多年的教学经验发现，大部分学生接触到课程设计课题题目的时候，犹如身置茫茫大海中，不知该如何开始。此时，我们指导教师的积极指导就起着相当重要的作用。指导教师的指导犹如指路明灯，为学生拨开疑雾，给学生指明方向，让学生知道如何顺利完成接下来的课程设计。
1.积极引导学生查阅资料，培养学生的工程思维。指导教师首先讲解一个完整的课程设计应该包括哪些主要内容，涉及哪些参数计算及相关文献查阅，怎样做才能更好地完成这些内容。指导学生学会正确使用标准和规范，从工艺和设备全方位考虑设计问题。“万事开头难”，学生克服了开始之初的茫然后在老师指引下很快进入角色。在设计过程中指导老师鼓励学生多做深层次思考，综合考虑经济性、实用性、安全可靠性和先进性，培养学生的工程思维和创新能力。
2.引导学生利用计算机软件辅助课程设计。计算机软件的发展，为各行各业的发展提供了便利。现如今的《化工原理》课程设计的要求和十几年前比有了很大的提高。所以设计的过程中不可避免地应用计算机对操作参数的计算、设备的绘制、工艺流程的绘制。这就要求学生在课程设计前就应该熟悉部分专业软件的学习如Chemoffice，AutoCAD，Mat Lab，Aspen Plus。考虑到后续的课程设计，《化工原理》理论授课的过程中授课老师要求学生课余学习课程涉及的相关软件，部分课后习题作业要求学生编程计算，比如精馏塔塔板的逐板计算法。经过一个学期的理论结合实际的学习后，大部分学生对相关计算机软件有了了解。进入课程设计阶段，指导老师引导学生把学过的软件应用到课程设计中。计算机软件辅助课程设计可以起到事半功倍的效果，帮助学生顺利完成课程设计。
3.培养学生的团队合作能力。在《化工原理》课程设计过程中，学生是以分组的形式进行的，每组4～5人，并任命一名品学兼优的学生为组长。为了方便工作的进行，组长根据组员的特长进行适当的分工，比如有的同学负责查阅资料，编辑文档，有的同学编程计算，有的同学负责绘图。但是这并不意味着每个人的工作是独立的，课程设计的工作一环扣一环，相互关联，需要全组同学发挥出自己的特长，相互帮助，齐心协力合作完成。设计过程中每个同学都有自己的个性和特色，难免在处理一些问题的时候产生分歧。对同一个问题产生分歧的时候，作为指导老师要求大家采取公开讨论的方法，相互倾听对方的意见，然后对比各种方法，最后选择最适合本设计的最佳方法。通过课程设计，团队中的每一位成员都经历了一次合作锻炼，团队合作能力得到提高，这也是课程设计的另一宝贵收获。
4.撰写正规的课程设计说明书。为了达到锻炼的目的，我们在设计之初就要求每组学生按着设计院或者设计公司的标准，编制一份正规的设计说明书。说明书主要包括三大部分：设计的文字说明书、设计项目的流程图、2～3个关键设备的剖视图（A3图纸）。课程设计结束时，每一个小组课程设计说明书都要装订成册，之所以这样要求，其目的是锻炼学生严谨的工作态度。
三、鼓励表现突出的团队参加设计比赛
结合现今高等教育的培养计划，国内化工学会每年都组织大型的化工类的课程设计大赛，参赛对象来自全国各大高校的化工专业。根据这一情况，我们指导老师从设计之初就鼓励学生争取把自己优秀的作品展示给化工领域的专家和同龄人。到目前为止，我们指导的课程设计至少已经有三届学生参加过了国家级的设计大赛，并获得了奖项。这说明课程设计是对学生独立思考能力的一次综合训练。
《化工原理》课程设计中，学生不仅认识到了“扎实的基础理论知识，良好的工程设计思维”的重要性，也从中学习到了“理论与实际融会贯通”的精髓。从老师的角度来看课程设计不仅培养了学生综合运用知识的能力，同时也为学生后续专业课程的学习、生产实践及毕业设计打下了良好的基础。
参考文献：
[1]孙兰义，张月明，李军，等.Aspen Plus在化工原理课程设计教学中的应用[J].广东化工，2009，36（12）：173-175.
关键词：自动控制原理；工程实际；工程化思想
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）02-0202-02
“自动控制原理”是第二炮兵工程大学生长干部学历教育“测控工程”专业、“导弹工程”专业和“电力工程及自动化”专业一门必修工程技术基础课程，是各相关专业进一步学习专业基础课程和武器平台课程的先导课程，对培养学员掌握自动控制理论，熟悉导弹控制与制导系统工作原理，从事导弹武器系统运用与研究具有重要作用。该课程来源于控制工程的社会实践，又回到工程实际中去指导系统的分析和设计，理论性较强，公式较多，计算烦琐，同时又具有浓厚的工程背景，工程化的思想贯穿了整个自动控制原理课程的教学。因此，其学习方法与高等数学和电路分析等基础课程中的严格理论推导有所不同，在本门课程的学习过程中如果不转变思想，一味追求计算精度的话，教学效果就会大大折扣。笔者重点梳理了课程教学中需要特别强调的几个知识点，在强化学生工程化思想的同时能够加深学生对本课程的理解和掌握。
一、高阶系统的时域分析
在控制工程中，几乎所有的控制系统都是高阶系统，即用高阶微分方程描述的系统。一阶系统和二阶系统都可以建立统一的数学模型，分析方法也有一套成熟的理论。然而，高阶系统的数学模型没有统一的标准形式，统一的分析方法也就无从谈起。因此，高阶系统的分析方法因不同的系统而不同。工程上常采用闭环主导极点的概念进行近似分析。对于稳定的高阶系统，其闭环极点和零点在左半s平面上虽有各种分布模式，但就距虚轴的距离来说，却只有远近之别。如果在所有的闭环极点中，距虚轴最近的极点周围没有闭环零点，而其他闭环极点又远离虚轴，那么距虚轴最近的闭环极点所对应的响应分量，随着时间的推移衰减缓慢，在系统的时间响应过程中其主导作用，这样的闭环极点就称为闭环主导极点。除闭环主导极点外，所有其他闭环极点由于其对应的响应分量随时间的推移迅速衰减，对系统的时间响应过程影响甚微，因而称其为非主导极点。确认闭环主导极点之后，就可以略去非主导极点项，对系统进行降阶近似处理。通常，非主导极点离虚轴的水平距离，比主导极点离虚轴的水平距离大4倍之后，能得到很好的近似效果。对系统进行降阶近似时，为了保持正确的稳态响应，应该对增益系数作相应的调整。
二、根轨迹
根轨迹法是分析和设计线性定常控制系统的图解方法，使用十分方便，特别在进行多回路系统的分析时，应用根轨迹法比用其他方法更为方便，因此在工程实践中获得了广泛的应用。根轨迹是开环系统某一参数从零变化到无穷时，闭环系统特征方程式的根在s平面上变化的轨迹。当开环增益或其他参数变化时，其全部数值对应的闭环极点均可在根轨迹图上简便地确定。根轨迹图不仅可以直接给出闭环系统时间响应的全部信息，而且可以指明开环零、极点应该怎样变化才能满足给定的闭环系统的性能指标要求。在绘制的根轨迹的过程中，我们采用的不是解析法确定的准确根轨迹，而是由一系列法则所确定的概略根轨迹，与准确的根轨迹之前存在误差，但是对于分析控制系统的性能来说是足够的。
显然，两个系统的单位阶跃响应曲线差别不大。
三、Nyquist曲线
Nyquist曲线又称开环幅相曲线，是线性系统的频域分析法中常用曲线。描点法作为一般函数曲线的绘制方法，当然能够完成绘制开环幅相曲线这个任务，不过实际中所面临的控制系统结构各异，即使是同一个系统，它的参数也会随着环境的变化而变化，这些变化都会引起开环幅相曲线的不同，描点法显然无法适应这些变化，因此在工程上很少使用这种方法。在工程实际中，我们从控制系统的数学模型出发，经过工程近似，得到了绘制概略开环幅相曲线的一般规律：起点，终点以及曲线与坐标轴的交点和曲线的光滑行等等。根据这些规律可以快速绘制概略曲线，对于工程实现是非常便利的，可以非常方便分析控制系统的稳定性和稳定裕度等等。
四、Bode曲线
Bode曲线又称为对数频率特性曲线，由对数幅频曲线L（ω）和对数相频曲线组成，是工程中广泛使用的一组曲线。利用此曲线不仅可以分析系统的稳定性，还可以通过频域实验确定系统的传递函数。在控制工程中，为简化对数频率曲线的绘制，常常用低频和高频渐进近似表示对数幅频曲线，称为对数幅频渐近性曲线L■（ω）。用渐进特性近似表示对数幅频特性时存在的误差ΔL（ω）=L（ω）-L■（ω）。
误差曲线如图2所示：
在交接频率处误差最大，约为-3dB，在工程允许的范围之内。
五、描述函数法
非线性系统稳定性分析的描述函数法实质是将线性系统的频域分析法扩展应用到非线性系统中。线性系统的频域分析法是建立在频率特性的基础之上的，因此扩展的关键问题是寻找非线性系统的频率特性。通过分析发现非线性系统的频域响应曲线与线性系统的频率响应曲线有所不同，线性系统的频域响应曲线是与输入同频率的正弦曲线，而非线性系统的频率响应曲线是一个非正弦的周期函数。对于周期函数，应用数学分析中的一个非常有效的工具-傅立叶级数，将非线性系统的输出展开成直流分量和一系列谐波分量之和，基波分量是与输入同频率的正弦函数，忽略谐波分量，用基波分量近似代替非线性系统的输出，从而得到非线性系统的近似频率特性―描述函数。在此基础上，才能扩展线性系统的频域分析法，从而得到非线性系统稳定性分析的描述函数法。显然，傅立叶级数展开是描述函数法的关键所在，用基波代替输出，是工程近似思想的生动体现，结论的准确性丝毫不影响工程应用。
六、结论
自动控制理论涉及的知识点多，内容比较抽象，是一门理论性较强的课程。同时，该课程与工程实际联系紧密，具有浓厚的工程背景。在教学过程中，不能过度强调公式推导，应该适当简化数学推导过程，强化课程的“工学”特性，强调其工程应用，培养学生工程意识。
The Engineering Thought in Automatic Control Teaching
YANG Yan-li，GUO Yi-feng，ZHANG Guo-liang，LIAO Shou-yi
（Rocket Force University of Engineering，Xi'an，Shaanxi 710025，China）
关键词：卓越工程师；化工原理；教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）25-0098-02
化工原理是一门关于化工加工过程的基础课，它为化工等工业部门提供科学基础，对化工及相近学科的发展起支撑作用。化工原理是桂林理工大学化学工程与工艺等教育部卓越工程师培养计划专业学生必修的一门重要的专业基础课。化工原理课程以单元操作为内容，以传递过程原理和研究方法为主线，研究各个物理加工过程的基本规律、典型设备的设计方法、过程的操作和调节原理。化工原理课程教学包括理论课教学、实验课教学和课程设计三个环节。本课程在整个教学体系建设中起着从基础课到专业课的过渡桥梁作用。为实现《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》而组织实施的卓越工程师教育培养计划，是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。目的是通过校、企密切合作，以实际工程为背景，以工程技术为主线，提高学生工程实践能力，造就一大批创新能力强、适应社会发展需要的优秀工程技术人员。[1-3]“卓越计划”的启动为应用型人才培养提供了良好的机遇，这为加速培养高质量化工类工程技术人才奠定了基础。使这些学生要能够满足祖国未来发展的需要，适应和引领未来工程技术发展的方向，也能够在多语言环境下工作，具有国际竞争能力。[4]桂林理工大学化学工程与工艺专业是第二批获得教育部“卓越工程师计划”的试点专业。为推进“卓越工程师培养计划”的顺利实施，加强高素质创新人才的培养，我校化工原理课程教学从多面入手，努力提高课程教学的效率。
一、加强认识实习
针对学生学习化工原理课程反映的情况，学生认为动量传递、热量传递和质量传递太过于抽象，学习很困难，我们调整了教学计划，将化工原理课程由原来的第三学期开课调整到第四学期，而认识实习则由原来的第五学期调整到第四学期初。这样学生在学习化工原理课程之前完成了认识实习，使学生对化工生产中的“三传”有了初步的认识。同时对认识实习指导教师提出更高的要求，规定认识实习的老师必须是“双师型”教师，这样学生到企业实习时，可以有针对性地将化工原理课程中“三传”问题和企业的生产工艺联系起来，使学生对“三传”问题有了感性认识。同时我们加强了与企业的合作，桂林理工大学化学与生物工程学院已和桂林立白日化有限公司、桂林莱茵生物科技股份有限公司等10余家企业签订合作协议，共建“工程实践教育中心”，为企业积极介入到校企联合培养人才奠定了基础。同时我们还聘请了大量的企业高级工程技术人员为我校的兼职教师，这样学生在认识实习时，有关单位的工程技术人员作为兼职教师参与学生的认知实习，大大提高了认知实习时的师资力量，特别是师资力量的工程实践经验，这对认识实习的效果起到很大的促进作用，使学生在认知实习时对“三传”有了很深刻的认识。
二、强化“以学为主”的课堂教学
大学教育与基础教育的区别在于从以教为主转变为以学为主。改变“填鸭式”的教学方法，激发学生的主动求知欲是提高教学质量的关键。在化工原理课程的教学中，教师们也在逐渐转变观念，采用多种多样的课堂教学方法，提高学生学习的主动性，进而提高教学效果。
1.感知性教学。教师在教学过程中，利用各种方式让学生直接感知化工生产的“三传”。由于化工生产的“三传”十分抽象，仅给学生讲授理论知识是不够的，直接感知对化工原理课程教学具有非常重要的作用。前面的认识实习就是很重要的感知性教学。为了增加学生的感知认识，学校加大投入力度，大量增加化工原理的实验设备配备，如目前我校化工原理实验已具备以下实验装置：离心泵特性曲线的测定；流体流动阻力的测定等15套实验装置。我们的老师在讲授每种传递过程都会先和学生到实验室观看对应的实验装置，并演示给学生看，使学生从感官上认识“三传”。上课时，将实现“三传”的各种设备再以各种生动、直观的动态图片展示给学生，让学生将抽象的理论与实物联系起来，明显提高了教学的实效。此外，我们对卓越班的学生实行导师制，学生在一年级就进入教师的研究室参与科学研究，使学生对这些设备的感性认识进一步加强。
2.训练式教学。在教学过程中注重学生对所学知识的反复实践训练。“卓越工程师培养计划”中，很注重对学生工程设计能力的培养，在我校有关专业的后续课程中均有专门培养工程能力的设计课程，我们的化工原理课程也有专门的化工原理课程设计，使学生能够利用所学的三传知识，系统地设计某些化工过程。此外，在课堂教学中，老师除了让学生就每个知识点进行反复训练，我们还设计题目，使学生能够就每个知识点甚至整个知识体系进行训练，并设法找到实际的“三传”设备的数据。如利用漓江为学校学生提供生活用水的设计方案就涉及到三传的许多方面。让学生身临其境地进行“三传”设备的设计和计算的训练。
3.互动式教学。在教学过程中注重教――学双方的经常性的交流互动。其实，互动式教学一直是桂林理工大学的优良传统，我们一直重视互动式教学。如在教学过程中，我们将学生分组，教师提出某个“三传”设备，每组学生自行观察，发现“三传”设备的结构特点并提出设备的工作原理，由每组学生选出一名代表，用专业术语讲出设备的设计特点和工作原理，其他组的学生努力找出该组的不足，最后教师作总结并表彰最优秀的小组（这作为平时成绩，提高了这类教学学生的积极性）。这些互动式学习，使学生能自主学习教程，并学会查阅相关文献，取得很好的教学效果。
三、实践教学与理论教学充分结合
基于卓越工程师培养，院校两级加大了投入的力度，使我们的实践和实验教学条件取得了很大的改观。化工原理课程组教师，充分利用各实践教学环节的机会，实现本课程的实践教学和理论教学的融合。由于投入力度的增大，化工原理课程所设置的实验由原来的八个增加到现在的十四个，以强化学生对各单元操作的认识。这些教学实验，为本课程的实践教学提供了很好的支撑。进行相关实验时，我们进一步强化学生所学的理论知识，重温重要的概念，使学生在实验过程中真正认识化工各单元操作的原理和作用，并运用所学的理论知识对各单元操作进行操控和数据处理，掌握提高各单元操作的工作效率的方法。由于学校的重视和学院教师的努力，近年来，我院和许多大中型企业建立了“产学研”基地，共建“工程实践教育中心”，使得学生的认识实习、生产实习、毕业设计等实践性课程的条件得到大幅提升，提高了学生学习的兴趣。在这些实践性教学的过程中，化工原理课程组的教师充分利用这些实践环节，例如，在实践教学中，要求学生了解各单元操作的设备，掌握各单元操作的特点。使学生对化工原理课程所学的知识有一个回顾的过程。学生可以根据自己学习的有关理论知识，帮企业解决生产中的实际问题，使得实践教学和理论教学得到完美的结合。我校专门构建了化工仿真实验室，建成国家级的虚拟仿真教学实验中心，安装了各单元操作的模拟软件，为化工原理各出单元设计提供了良好的条件。各单元操作可以很方便、直观地看到“三传”的过程，对学生认识“三传”的本质有很大的帮助。近年来，我校加大“三井杯”等化工设计大赛的参赛奖励的力度，其中的化工班的学生几乎是每个人均参加化工设计大赛，这种全国性的大赛对学生的综合化工素质有很大的提高，当然对化工原理知识点的提高和巩固也起到很大的促进作用。
四、教学科研的有机结合
中科院院士钱伟长曾提出：“你不教课，就不是教师；你不搞科研，就不是好教师。”[5]可见科研在教学中重要地位，要培养创造性人才，建立一支高水平的教师队伍，必须提高教师的科研水平。桂林理工大学历来重视教师科研能力的培养，制定了一系列有利于教师科研能力提高的政策和奖励措施。促进了我校教师科研水平的提高，建立了一支高水平的教师队伍。我校化工原理教学课程组教师具有较好的科研背景，大部分教师是国内名牌大学毕业的博士，科研能力强。目前，每个教师都承担了国家自然科学基金等项目。这些项目的承担为卓越班的学生直接参与教师的科研活动提供了保障。同时，教师可以通过科研促进自身知识结构的更新、知识体系的完善和对学科前沿的洞悉。这为教师更新教学方法，改革教学内容奠定了坚实的基础。也会提高教师将科研成果转化为教学内容的比重，提高学生接受前沿科学理论的程度，扩宽了学生化工原理基础知识、了解化工原理的最新研究进展及学科发展的方向。这对提高学生的创新思维能力，加强学生对各单元操作的理解，提高学生分析问题、解决问题的能力大有裨益。
总之，“卓越工程师培养计划”对课程教学提出了更高要求。今后在化工原理的教学过程中，我们将进一步围绕提高课程教学效果为目标，探索研究实践教学、以学生为主体的教学以及科研在教学中的作用等，实现教、学相互促进，师生共同发展，提高化工原理教学效果。
参考文献：
[1]张淑华，刘峥，肖瑜.卓越工程师培养背景下化学工程与工艺专业“3+1”应用型人才培养探究[J].广西教育，2012，（2）：159-161.
[2]教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[R].教高函[2011]1号.
[3]教育部关于批准第一批“卓越工程师教育培养计划”高校的通知[R].教高函[2010]7号.
关键词：应用型人才培养；化工原理实验；教学改革
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.222
0 引言
化工原理是化工专业最为重要的一门专业基础课程，具有较强的理论性和实践性，是化工及其相关专业学生必修的一门重要的专业核心课程。而作为化工原理课程重要组成部分的化工原理实验教学则是一般课堂教学无法取代的，为了使学生具备较强的理论和实践能力，如何提高化工原理实验教学效果成了化工原理课程急需解决的问题。
1 化工原理实验教学现状分析
1.1 教学内容、方法缺乏先进性
目前，在化工原理实验教学中，很多实验教学内容与教学设备已经不能和实际工程相对接，难以满足现代信息技术的快速发展，导致新知识、新技术不能及时同步跟进。在毕业后，导致学生需要重新学习相关的知识和技术才能进入到岗位。化工原理实验主要是演示性和验证性实验，一般情况下，化工学校都采用“老师讲，学生听”的教学方法，实验方法死板。并且每个实验都有固定的知道书，验证性实验有教师提前设计好。实验操作上，学生“照方抓药”，按部就班地完成实验，缺乏学生创新能力和综合能力的培养，很难激发学生的学习兴趣，学生的个性、特长、行为方式都被固化为统一的模式，教学内容和方法都缺乏先进性。
1.2 实验缺少足够的认识
化工原理课程主要包括理论教学、实验教学两部分，部分高校的实验课程已经单独设课，但是，教学活动集中在理论教学中，实验课教学还是由理论课教师担任，大部分高校存在着重理论、轻实验的问题，只讲理论学习，不重视实验，实验教学始终处于从属地位。并且考核方法没有做出相应的调整，在实验开始前依靠理论课上的实验原理讲解实验，因此，并没有充分发挥出化工原理实验课程单独设课的作用。
1.3 实验设备和技术手段不够先进
目前，大部分化工院校化工原理实验教学还停留在传统的教学方式上，古老的实验设备和古老的“保姆式”教学手段，设备陈旧落后，严重地影响了化工实验的顺利进行，经常导致数据不够准确，学生不愿意去做实验，在等待和反复调节上，浪费了学生很多时间，学生缺乏现代仪器和控制方法的能力。并且目前，现代工程技术对工程实验内容提出了更高的要求，大部分都采用了先进的电脑控制系统。老师说什么，学生做什么，学生懒得动脑，只按照教师的讲解操作步骤进行实验，不理解实验的具体原理，实验小组中，有人动手，有人旁观，最后记录一份数据交一份实验报告完事，教师根本无法客观的评定实验成绩。
2 应用型人才培养下促进化工原理实验教学改革的有效路径
2.1 转变教学理念，提升师资队伍建设水平
为了充分调动学生学习的积极性和创造性，在教学活动中，化工原理实验课程要以学生为主体，结合学校办学定位和实际教学体会，提升学生的综合能力和实验操作能力。为了提高教学质量，化工院校要增加实验教学课程，使实验课程不再依附于理论课，使学生系统地掌握一定的实验研究方法，如：数据处理方法、测量技术手段等，提升师资队伍建设水平，增加实验课教师的配备，转变教学理念，增加新的实验效果，减少每组实验的人数，提高实验教学的重要认识，保证教学效果。
2.2 提升实验课教学内容的先进性，合理规划
在实验选择上，化工原理实验教学课程要适当地增加综合性实验、仿真性实验和设计性实验，要以验证性和演示性实验为主，充分体现出学生对工程实验的思路、技能、设计、数据处理等能力的训练。化工原理实验的教学要注重学生处理问题能力的培养，要区别物理实验、基础化学实验。为了提高学生对专业实验的兴趣，要及时改进实验内容，提升实验内容的先进性，眼神实验课程体系，增设化工领域相关的新知识和新技术，如：目前，超临界萃取技术已经成了一种重要的工业单元操作技术，工艺简单、选择性好、产品纯度高，是一种高效的新型分离技术。其次，化工原理实验课程可以用板书或其他教学设备进行讲解，要秋衣学生充分预习并自己制定出“学生方案”，使学生能够充分重视实验课程。并且在讲解之后，教师对于不全面、不准确的地方，要进行引导启发，补充监督，要求学生现场演示实验操作及其实验注意事项，和学生一起完成实验教学。通过这种形式，能够提高学生对实验教学的重视程度，能够培养学生独立学习、团结协作和实验动手能力。另外，在工厂实习时，要让学生在实际生产过程中更加深入地了解化工单元操作的作用，引导学生讲实验操作单元融入到实际生产流程中。并将化工仿真实习和工厂实习同化工原理实验操作相结合，提高学生独立分析和解决问题的综合能力。
2.3 增强实验是设备和操作手段的多样化、先进性
为了提高实验的效果，化工原理实验教学要充分掌握学生在实验前的预习工作，充分利用现代化的教学手段，以本校设备为对象，从主要设备到实验流程的走向，一边实验步骤操作，一边介绍整套实验装置流程，如：借助网络教学平台，将各个实验操作视频上传于网络，内容包括实验的目的于原理等。并且要对实验流程中的设备部件和主要仪表进行特写镜头的展示，在整个实验环节中，介绍每个部件的功能和作用，按照实验过程中的知识点进行设置问题，让学生带着问题进行预习，如：离心泵特性曲线操作之前要进行灌泵，为什么要进行这不操作，教师会提出什么问题等。在课堂教学时，通过提问来检查学生的预习情况。另外，为了构建有效的仿真实验系统，化工学院要将计算机仿真实验技术融到化工原理实验教学中，提高整体教学效果。
参考文献：
