时间：2022-08-05 14:38:31
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇化工原理课程设计，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
摘要：本文介绍了目前地方高校化工原理课程设计存在的问题，提出了化工原理课程设计教学改革的几项措施：校企结合、任务协作化、强化工程软件的应用、改革考核方式。
关键词：校企结合；团结协作；工程软件；成绩评定
化工原理是等化工类专业的专业基础课，在基础课和专业课程之间，起着承上启下、由理到工的桥梁作用。化工原理课程设计是化学化工及其相关专业学生学习化工原理课程必修的（化工原理理论课、化工原理实验课及其化工原理课程设计）三大环节之一，是综合应用本门课程和有关先修课程所学的知识，完成某一单元操作为主的综合设计性实践。通过该教学环节，可以使学生在规定的时间内，应用专业知识进行融会贯通的思考，分析和解决工程实际问题，得到化工工程设计的训练，培养学生的设计能力和严谨的工作作风，提高学生的独立工作能力[1-2]。
一化工原理课程设计中存在的问题
地方高校，由于条件的限制，化工原理课程设计的教学质量受到了一定的影响。如：（1）设计选题题目陈旧、单调、雷同，学生基本上都是依葫芦画瓢，抄袭现象严重；（2）学生缺少工程意识的培养，与实际相结合太少，对工艺和设备的认识比较肤浅，对设计过程涉及的计算和公式并不理解，同时由于计算量又大，设计时间安排比较紧，因而只能在给定的条件下根据例题进行验证性设计，欠缺对设计方案的综合分析和优化；（3）双师型教师缺少，指导学生的能力有待不断提高；（4）缺少合理的化工原理课程设计考核评价体系，学生缺乏钻研精神、积极性和主动性难以调动起来。（5）学生计算机应用能力和工程绘图能力严重不足，多数学生无法在较短的时内绘制出工艺流程图或设备工艺条件图，利用计算机处理文档和进行工艺计算的能力差等。
二化工原理课程设计教学改革措施
（一）采用校企结合，注重设计题目的实用性到生产一线选题，根据工厂情况涉及精馏、吸收、萃取、干燥等包含化工原理知识较多的单元操作，比如一个班的人有的是换热器，有的是精馏塔，有的是填料塔等。注意尽量给定多样化的物系以及操作条件，有利于学生独立完成课程设计作业，避免抄袭想象的发生。这样在与工厂实际需要相结合的同时，可以充分调动学生学习积极性，使学生真正感到学以致用，学生在设计方案的选择、物性数据的查找、公式及设计方法的选用、工艺流程图以及设备工艺条件图的绘制、设计说明书的编写等方面的综合能力得到训练。此外，还可以推动教师提高教学能力。（二）合理安排设计任务，注重学生团结协作能力的培养按照精馏、吸收、干燥、萃取等单元操作的不同先分大类，然后对于每个大类按照体系、处理能力、操作条件、原料的组成以及产品规格的不同等进行区分，保证学生一人一题，保证每位学生都得到一次工程设计的初步训练，完成课程设计，避免抄袭现象。当出现问题时，学生之间可以互相讨论，查找物性数据和发挥集体的智慧，有些问题不需要老师指导，学生即可解决，学生在自己设计和共同讨论的基础上完成设计，团结协作能力得到增强，还可以体会到成就感。（三）注重现代设计理念、强化计算机辅助设计计算机在化工教学、化工设计以及化工生产方面的应用越来越广，计算机工程软件的应用价值已经得到认可。为了提高化工原理课程设计的质量，必须强化强化工程软件的应用。化工原理课程设计的工艺计算中相平衡数据的求取、理论塔板数的确定、回流比的选择、换热器传热系数的选取等往往含有试差、大量的循环重复计算，计算工作量大，采用Excel和AspenPlus等工程软件，可以大大减小计算量，提高计算效率和计算精度[3]。化工原理课程设计中的精馏塔负荷性能图的绘制、工艺流程图的绘制、精馏塔理论塔板数的图解法求取等方面要求学生采用AutoCAD，并严格按照化工制图的标准进行，使学生得到一次化工设计的规范锻炼。采用Excel、VisualBasic、Origin、AspenPlus和Auto-CAD等计算机软件辅助化工原理课程设计，各种软件各取所长，充分发挥其长处，能够快速、准确、直观地得到计算结果，免去了复杂、繁琐、耗时、粗糙的手工计算；避免了手工绘图、手工拟合模型参数带来的较大误差，提高设计效率。工程软件在化工原理课程设计中的图例见图1、图2、图3。（四）成绩评定贯穿整个设计过程，促进学生设计积极性的提高为促进学生化工原理课程设计的积极性，可以制定出一套合理、贯穿整个设计过程的成绩评定办法[4-5]。课程设计计算书、设计说明书和图纸的质量占终评成绩的40％；学习态度、出勤率、创新思维和解决实际问题的能力占课程设计终评成绩的30％；答辩考核占终评成绩的30％。答辩环节可以考察学生对于设计内容、设计的思路的清楚与否；对于设计结果的评析、问题的回答正确与否，是否抄袭一清二楚。
三结语
化工原理课程设计具有很强的综合性和实践性，对于化工原理课程设计进行有效的改革，可以充分调动学生的学习积极性与主动性，培养学生团结协作的精神的，培养学生综合应用所学知识分析和解决工程实际问题能力，促进学生计算机应用能力的提高。
作者：熊航行 许维秀 单位：荆楚理工学院
摘要：化工原理课程设计是与化工原理课程相配套的一个必修的实践性教学环节。文章从理论学习、实验设计、设备选型、工程设计、创新能力的培养等4个方面总结了化工原理课程设计在提升化工原理教学质量中的作用。
化工原理主要介绍化工生产过程中的动量、热量和质量传递理论(三传理论)以及常用单元操作中典型设备的工作原理、基本结构及设计计算等知识ti.-I，教学内容中包含大量理论公式的推导和经验公式的运用。化工原理课程设计是学生在学完化工原理课程的相应教学内容后所安排的教学环节，不仅与化工原理课程的内容紧密相连，还要运用计算机编程.AutoC aD机械制图、化工仪表自动化及操作控制、化_L设备机械基础、化工制图等先修课程的知识，是一项综合性实践训练阴。该教学环节主要培养和锻炼学生以下3个方面的能力和素质:(1)系统训练学生的基本计算技能和文献资料利用能力，逐步培养其工程意识;(2)培养学生综合运用所学知识解决二(.程实际问题的能力;(3)塑造学生良好的设计理念。
在完成课程设计的过程中，学生需掌握厂程技术人员所必需具备的基本技能和工程素质，比如工具书、国家标准和规范的使用，经验公式和经验数据的选择，专业文献资料的查阅、设计成果的分析判断等等，因此课程设计可培养学生对综合知识的运用能力和对_L程问题的解决能力，是对学生的一次综合训练，也是对所学专业基础知识的一次总结，更是对化工原理和化工设备课程教学效果的一次检验。本文主要通过以下4个方面总结了课程设计在提升化工原理教学质量中的作用。
1 加深学生对“三传理论”和单元操作的理解
动量、热量和质量传递理论(三传理论)以及常用单元操作是化工原理的主要教学内容，虽然在平时的课堂教学中可通过多媒体教学、动画演示、课堂实验、课后练习、练习辅导等方面增强学生对化工原理基本理论和基本操作的感性认识和理解，但由于课堂教学的内容多，理论知识比较抽象，学习任务较繁重，学生自觉完成课程学习的动力明显不足，教学效果差强人意。课程设计要求学生在指定的时间内完成一个单元操作的设计，愁一个设计任务一般均涉及物料衡算、热.衡算、相平衡关系、传热传质速率关系等典型单元操作的基本内容，经历流程设计到!几艺设计计算、主体设备结构设计和附属装置的选用等过程，因此学生在具体设计中必须全而理解和应用“三传理论”，并选用合适的单元操作过程。过程必然影响结果，课程设计作为一个教学环节在实践中有效地督导学生加强对理论学习内容的消化，从而加深学生对理论知识的理解。
2培养实验设计和设备选型能力
实验设计能力和设备选型能力的培养是化工原理课程教学的基本目标之一。学习化工原理课程时，通过讲解、动画演示和参观等教学手段，学生熟悉了常用设备的基本操作规程，但大部分同学的实验设计能力和设备选型能力较差。为解决这一问题，在确定课程设计内容时，有针对性地选用部分化工原理中常用的单元操作，给学生下达一个明确的任务，让学生围绕任务所确定的主题在指定时间内完成具体的设计_L作。如，为加强学生对干燥单元操作的理解，可要求学生设计一套离心喷雾干燥塔或设计气流干燥器。课程设计的内容要求涵盖一个完整的工段，为此学生需完成不同艺的方一案选择、设备选型论证、工艺计算，并根据计算与生产经验进行主体设备结构设计，然后确定设备总体尺寸、管口尺寸与方位，还要求进行辅助设备选型与计算，最后绘制主体设备图及带控制点的工艺流程图。过程训练效果表明，学生的实验设计和设备选型能力得到了有效的培养。
3提高工程设计能力
化工原理课程设计是为培养学生设计能力设置的一个教学实践环节，也是使学生完成从理论知识到实际应用的重要一环。每一个设计任务均涉及相应单元操作的基本理论，并经历流程设计到艺设计计算、主体设备结构设计和附属装置的选用等过程。由于安排课程设计中只有任务而没有参数和条件限制，学生在设计过程中可根据自己的兴趣和知识背景选择设计线路，设定和收集操作参数，完成具体的设计工作:
经济效益是判断设计质量的重要指标，其中设备建设费和使用操作费是其中的关键，而设备费和操作费的综合考虑也是贯穿于化原理课堂教学中的一个重要问题。比如，精馏操作是化_工生产中常用的单元操作，其中物料的回流比是一个非常关键的操作参数C合理的物料回流比应使操作费用和设备折旧费用之和最低在该单元操作中，操作费用主要取决干再沸器中加热蒸汽消耗量及冷凝器中冷却水的消耗量，随着回流比的增大而增大。设备折旧费主要取决于精馏塔中再沸器、冷凝器等设备的投资费，一般随着回流比的增大而降低。为此，在设计过程中必须综合考虑设备折旧费和操作费的关系。通过课程设计的训练，学生不仅进一步提高了公式应用和数据运算能力，同时学会了主动寻求解决实际问题的方法，缩短了理论与实践的距离，也体会到理论在解决实际问题中的重要作用，提高了理论课程的教学质量。
4培养创新能力
在完成化工原理理论课和实验课的同时，为了满足部分学有余力，且对化工原理问题确有兴趣的学生的学习需要，教学小组创造条件为其提供进一步学习的平台，即结合科研任务的需要设计一定数量的课程设计题目，鼓励学生以小组的形式参与。在设计过程中严格坚持“以课题研究为平台，以创新为目标”的原则，有效地将课程设计、课程教学与科研有机地结合起来。在完成工艺设计计算之后、整理设计说明书之前，要求全体课题组进行交流和总结，即每个设计课题组里选派1-2名学生代表，将本组设计情况在交流会_[向全体同学和指导老师进行汇报。交流时要求主讲人用图表、数据、结论等工程术语表达自己的设计，并在规定时间内着重讲解自己设计的特点，对设计结果进行技术经济分析，突出自己的创造性。交流过程中，指导老师也主动指点设计要领，并对进行设计进行合理评价。这样的师生互动使学生的收获不仅局限于自己所做的课题，对其它设计课题也有一定程度的了解，更有效地开拓了学生的设计思路。
1存在的问题
目前普通理工科院校食品工程原理课程设计的教学过程中普遍存在一些问题，从教师的方面上看，在课程设计的实际教学过程中，部分教师流于照本宣科，一贯使用基于化工原理的案例或例题，虽然一般都能做到一人一题，但大多数以变换产量为主，能体现设计性、综合性和创造性的课程设计题目欠缺。不能有效地体现食品工业的普通特点，而持续印有化工原理的烙迹[2]。从学生层面来看，由于食品工程原理本身课程知识点多，公式复杂难懂，涉及众多其他学科知识，学生都觉得难学，仅仅看一遍、学一遍是无法理解与掌握的。有时就会造成了学生的厌学情绪。另外，从教材方面来看，目前大多能够查到的课程设计书籍都是化工原理的课程设计案例，而专门的食品工程原理课程设计的专业书籍书非常少，这在一定程度上也增加了难度。以上问题都是摆在教学工作者面前的难题，根据多年的教学经验，我们摸索了一些规律，提出几点建议，主要针对普通理工科院校的食品工程原理课程设计，但教学往往是触类旁通的，相信对其他课程的课程设计教学也会有所裨益。
2改进措施
2.1做好课程设计总体介绍工作
一般来说，食品工程原理课程设计是学生们第一次接触课程设计，他们对设计的概念、深度及内容都可以说是一无所知。在这样的情形下，做好课程设计的事先介绍工作就显得的尤为重要。强调课程设计的重要性、下发任务书及布置题目、设计书及CAD绘图的规范等多方面内容，虽然这些问题在认真阅读规范的基础上可以完全弄明白，但还是需要重点强调。例如设计书的文本格式问题，看似这只不过是一个小问题，但是事实上如果没有一个事先的规定及强调，学生们上交的整个设计书就会小问题颇多，教师们就要花费大量时间修改，造成时间与精力上的浪费。这个问题同样还体现在图纸的绘制上，因为大多开设食品工程原理的时间都在大二，学生们已经修过工程制图课程，但是面对较复杂的CAD图，显然这些训练还是不够的，所以，我们在开设食品工程原理课程之前都会建议学生们提前学习AutoCAD软件，否则想在短短1~2周内完成设计书的同时，还要绘制图纸是相当困难的。
2.2合理确定课程设计题目
合理是结果，怎样选题、选什么题目是关键。目前，普通理工科院校的食品工程原理的课程设计要求做到一人一题，但事实上在确定题目时，大多数是同样的设计，以变换设备处理量为主，而且一贯使用基于化工原理的案例或例题，学生照搬网络上的现成例子或者是化工原理设计书的例子，不断的套用公式，照搬照抄，课程设计的抄袭现象很严重。面对这样的问题，我们需要的是能体现设计性、综合性和创造性的课程设计题目，能够有效地体现食品工业的普遍特点，需要以工程实践为基础进行选题。例如将物料设定成不同的食品原料，剔除食品工业中不普遍使用的设备设计等，增加新技术的设备题目的设计如膜分离技术、离子交换树脂等设备的设计。另外，一般的课程设计都是简单的单个单元操作设备的设计如换热器、喷雾干燥塔等，而这样的题目设定不能体现整个食品工艺流程的特点。因此可以考虑多个学生为一组设计一套工艺生产线中的不同设备，构成整体食品工艺流程的方法，增加学生的对多个单元操作的理解与掌握。以设计团队为核心，完成一个生产线的设计，每个学生设计本人的设备用到的数据可能是来自上一位同学的计算结果，同时自己的设计结果也影响着下一个设备的设计，这在很大程度上提高了学生的学习兴趣，使学生觉得自己所设计的内容并不是无用的。虽然将工艺流程中不同设备的设计引入提高了课程设计的难度，使学生面临更大的挑战性，但通过搜集和查阅大量的研究资料，合理确定设计方案，不断地克服困难，使学生通过感受工程设计工作的繁杂，也正好达到了课程设计的目标。同时，这样的选题方式也可与教师的科研相结合，使题目更贴近实际，切实调动了学生的积极性。
2.3强化绘图软件的应用
设计要与工厂实际和科研需求相结合，引导学生不管是课程设计的绘图，还是认知实习、生产实习、毕业设计等都需要采用AutoCAD软件绘图。使学生掌握图幅设置、比例及线型选取、文字编辑、尺寸标注以及设备、仪表、管件表示等绘图技能，同时提高计算机水平，以适应今后实际工程设计的需要。在绘图的环节中，不仅能培养学生熟练的使用绘图软件，更重要的是锻炼他们严谨的学习与工作态度，真正的沉下心来，一点一点的钻研，是一次综合的学习与锻炼。学生在进行课程设计之前基本已经学过工程制图的课程，但大多数都是以手绘制图为主，即使是有计算机绘图的内容也只是占了比较少的部分，要想在食品工程原理课程设计中采用AutoCAD软件绘图完成难度较大的图纸是相当困难的。所以我们建议学生在之前就要学习软件或者考取AutoCAD证书，不仅能保证课程设计的顺利开展，也能让学生们多一门技能。
2.4加强教师的辅导及学生的讨论
由于之前没有接受过工程训练，不具备工程的观点，不会使用工程手册及工程上的实际经验数据，所以提出的设备不合理、不规范。设计书与图纸也会有许多一题，这就要求教师认真指导与批改，合理确定评分的标准，积极与学生沟通。通过学生答辩来进行一对一的交流，在此过程中能让教师更好的发现学生的问题，加以纠正。不能简单的根据学生最后上交的设计图纸和说明书来评定，导致成绩评定不够公平公正，难以调动学生的主观能动性。有学生曾向教师反映过，第一次做课程设计时自己真的很认真与努力的完成所有的任务，但是却没有在老师那里得到反馈，让他觉得自己认真做这个没有什么用，以致于后来的设计都是以对付的心态来完成。因此，教师认真的对待食品工程原理设与有对学生意识的进行工程素质的培训，是教师在整个课程设计指导中应该发挥的最大作用。另外，学生间的讨论也是整个课程设计过程中必不可少的一个环节，加强学生的讨论与交流、，互相帮助、互相鼓励都将会成为学习的动力。在课程设计的1~2周时间内，组织学生在绘图室进行集中讨论与学习，学生有问题可以及时与同学交流或者向老师请教，这一做法在课程设计过程中收到了良好的效果。
3总结
经过了一周多时间的课程设计，现在终于完成了这次的课程设计要求，现在终于有了一点的心得。
在本学期，我们学习了《化工原理》这一课程，《化工原理》是化学工程专业的一门重要的专业基础课，它的内容是讲述化工单元操作的基本原理、典型设备的结构原理、操作性能和设计计算。化工单元操作是组成各种化工生产过程、完成一定加工目的的基本过程，其特点是化工生产过程中以物理为主的操作过程，包括流体流动过程、传热过程和传质过程。在这里面，我们主要学习了流体输送、流体流动、机械分离、传热、传质过程导论、吸收、蒸馏、气-液传质设备，以及干燥等。
这次我的课程设计题目是水吸收氨过程填料塔的设计，这是关于吸收中填料塔的设计。填料塔是以塔内装有大量的填料为相接触构件的气液传质设备。填料塔的结构较简单，压降低，填料易用耐腐蚀材料制造等优点。
本设计中，开始的时候我们是采用Eckert通用关联图计算泛点气速，但是我发现用查图的方法来计算出泛点气速之后进行液体喷淋密度校核时，无论取哪种规格的填料都很难使其符合要求，最后由液体喷淋密度校核这一步往回推导时，我发现差不多要把处理量提高到很高才有可能符合设计要求。后来我参考了其他的一些资料上的算法发现也有用贝恩（Bain）——霍根（Hougen）关联式计算泛点气速的，当我应用这个关联式计算时发现计算出的结果与查图算出的相差很大，这一步的计算我们认为查关联图不是很准确。
在填料的选择中，我几乎是用排除法来选择的，就是一种一种规格的算，后来认为DN50计算得的结果比比较好。虽然在同类填料中，尺寸越小的，分离效率越高，但它的阻力将增加，通量减小，填料费用也增加很多。用DN50计算所得的D/d值也符合阶梯环的推荐值。
解决了上面的问题之后就是通过查找手册之类的书籍来确定辅助设备的选型，我们选择孔管型支承装置作为填料支撑，选压紧栅板作为填料压紧装置。
本设计我们所设计的填料塔产能大，分离效率高，持液量小，填料塔结构较为简单，造价适合。不过，它的操作范围小，填料润湿效果差，当液体负荷过重时，易产生液泛，不宜处理易聚合或含有固体悬浮物的物料等。
我们一组六个同学都是这一个题目，我们大家在一起共同探讨在其中发现的问题，一起查阅相关的资料，最后完成了任务。虽然我们六人是同一个题目，但我们大家在很多情况还是需要自己的独立见解，因为我们大家每一个人都有自己的不同思想，这是很好锻炼自己独立丝毫一个问题的机会。在经过自己的努力和老师的帮助下，我在星期五的时候终于完成了老师布置的任务。通过这次的课程设计，让我从中体会到很多。课程设计是我们在校大学生必须经过的一个过程，通过课程设计的锻炼，可以为我们即将来的毕业设计打下坚实的基础！
为此，我感觉能圆满完成这次课程设计任务，给我带来了很大的信心，让我对自己的将来充满了自信！将来一定是美好的！
关键词：化工原理；工程教育；课程建设
自从《国家中长期教育改革和发展规划纲要》颁布实施以来，国家对于工程人才的培养提出了更高的要求，特别是在本科生工程素养培养方面，要求提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力。在这样的背景下，国家先后启动了卓越工程师计划（2010年）和新工科建设（2017年）［1］，为工程人才的培养指明了方向。为适应人才培养形势的需要，与工程能力培养有关的专业基础课和专业课的改革势在必行。作为化工与制药类专业培养人才重要的专业基础课程［2］，化工原理课程必须突破传统的教学模式，以强化学生的工程素养为核心［3］，以现代化教学手段为依托，重新打造适应人才培养新形式的课程体系。
一、课程特点
化工原理是化工与制药类专业学生的专业基础课与专业核心课［4］，承担着引领学生从基础课向专业课过渡的重要任务。化工原理课程的主要内容是研究化工生产过程中单元操作过程的基本原理与计算以及主要单元设备的工作原理、设计及操作。对于理工科学生的综合工程素质培养起着重要作用［5］。
（一）理论性强，对学生的数理基础要求高
化工原理研究的主要是化工生产过程中最基本的生产单元———单元操作。研究过程中需要学生熟练掌握高等数学、大学物理、物理化学等基础知识并加以综合运用。对学生的数理基础要求较高。
（二）与实际生产结合紧密，具有很高的实用性
化工原理所研究的单元操作都来自实际生产，经不断地完善总结后形成理论。所有的化工生产过程都是由不同的反应过程与单元操作过程组合而来，因此，单元操作的研究对于实际生产有很强的指导意义，课程也具有很高的实用性。
（三）解决问题的手段多样，灵活性高，对知识的综合运用能力要求高
由于实际生产的复杂性，生产中所遇到的问题往往有多种解决方法。这些复杂工程问题通常仅靠一种手段很难完全解决，因此需要综合运用所学知识，通过理论分析、实验验证、软件辅助等多种手段才能得到满意的结果由于课程具有以上特点，因而传统的、仅仅依靠课堂理论授课的方式很难满足对学生综合工程能力和工程素养培养的目标和要求。这就需要课程建设不能只停留于课堂的理论教学，还要全方位、多手段的采取措施，使之更好地服务于教学内容和教学目标。
二、课程体系建设
为满足对学生综合工程能力和素质培养的要求，经多年实践，化工原理形成了以理论课程为核心，“理论、实验、实践”三位一体的课程体系。除理论教学外，课程体系中还包括化工原理实验课、认识实习和课程设计三门实践课程，使课程在工程能力培养方面得到了强化。
（一）认识实习
认识实习是化工原理理论课程进行之前的先修课程，主要内容是对化工生产的常见流程以及单元设备进行讲解和参观，使学生初步了解化工生产的特点以及单元设备的基本原理、结构和操作，并通过现场参观的形式获得感性认识，为后续化工原理理论学习打下基础。认识实习是学生与生产实际的第一次接触，也是工程素质培养的第一个步骤。
（二）化工原理实验
化工原理实验与化工原理课程同时进行，分两个学期。化工原理实验内容与理论课程内容紧密结合，分为综合性实验和验证性实验。验证性实验的主要目的是使学生通过实验对课堂理论加以验证，增强对课堂内容的理解。综合性实验的目的是提高学生对于课堂知识在实际中的运用能力以及实验设计和操作能力，在综合工程素质的培养中居于重要地位。
（三）课程设计
化工原理课程设计是在化工原理课程结束后开设的综合实践类课程。主要内容是进行板式精馏塔的设计，包括精馏塔的工艺计算、塔板设计与水力学校核、塔顶冷凝器的设计与选型、设备条件图和浮阀排列图的绘制。主要目的是使学生将理论知识应用于工程设计，提高学生的知识综合运用能力和解决复杂工程问题的能力。课程设计除了应用化工原理的基本理论之外，还要求学生具有一定的工程制图基础、了解工程设计规范以及利用现代工程软件解决问题的能力，通过综合训练使学生在实际应用中提高工程素养。
（四）“理论—实验—实践”三位一体的课程体系
在实际教学过程中，学生暴露出来的一个较大的问题是“重理论，轻实践”，对实验和实践课程不重视，人为割裂了课程体系中各门课程之间的联系。为解决这一弊端，课程组设计了“理论—实验—实践”三位一体的课程体系，使各门课程之间环环相扣，形成一个整体，在一定程度上提高了学生对实验和实践环节的重视，取得了一定效果。在认识实习开始时，就将认识实习与化工原理的关系告诉学生，简单介绍化工原理课程的基本内容与课程性质，提高学生的重视程度。对于化工原理实验，则充分利用学科竞赛对学生的刺激作用［6］，鼓励学生参加“全国大学生化工实验大赛”和“山东省大学生实验技能大赛”等赛事，从侧面促使学生重视实验。课程设计是整个课程体系中的最后一环，需要学生综合运用化工原理的知识解决问题，对学生的综合能力要求较高。在进行化工原理理论教学时，就将工程设计规范的概念传授给学生，使学生对工程设计形成初步认识。了解到工程设计的复杂性和所需知识的多样性，也能促使学生努力学习理论知识。通过这样三位一体的课程体系设计，课程体系中所有的内容都有一定程度的交叉，不再是单独一门课程的学习，而是整体、系列地学习，大大提高了学生学习的整体性，对学生的综合工程素质的养成提供了有利的支撑。
三、课程内容及教学方法建设
化工原理课程内容多、学时长，涉及的数理知识及方法多。传统的课堂教学模式的弊端是学生无法通过课堂学习获取更多的工程实践知识。由于课程理论性强，学习难度较大，造成学生学习兴趣下降，课堂气氛也比较沉闷。为了改变这一状况，切实提高学生的学习效果和综合工程素养，课程组对课程内容进行了重新规划并改进了教学手段，取得了一定成效。
（一）重新规划课程内容，明确知识点，加强课程前后内容的联系
为使课程重点突出，便于学生主动学习，课程组重新规划原先以章节划分的课程内容，划分为157个知识点，以知识点为核心重构教学内容。这样一方面使学生能够很快地抓住重点，与以章节为单位组织教学相比，知识点的范围更小，学生学习时间缩短，学生更容易集中精力进行学习，提高学习效果。另一方面，通过不同知识点的组合，可对有不同要求的专业采用同一套知识体系进行教学。对于短学时的专业，只要将所需的知识点提出并教授给学生即可，无须重新组织教学内容，从而减轻教师的备课压力，提高教学质量和学生的能力。
（二）采用综合工程案例为主导，强化学生的工程意识和工程素养
案例教学一直是化工原理教学中提高学生工程意识的重要手段之一，但以往的案例通常仅局限于某个知识点或者某个单元操作，学生在学习过程中难以把握工程问题的实质和精髓，对问题的分析也不够深入。为进一步提高学生的工程素养，增强学生分析和解决问题的能力，课程组设计了综合工程案例，通过对实际问题的分析，提高学生对复杂工程问题的认识，提高他们综合运用知识、解决问题的能力。
（三）扩展教学资源，创新教学手段
教学资源是教学工作的基础，资源建设一直是课程建设的重要组成部分。为促进学生工程素养的提高，课程组在资源建设方面做了大量工作。首先，组织教师编写了《化工原理案例库》，收集整理了几十个工程案例，通过对案例的详实分析和细致研究，将其中包含的工程问题进行分解，使学生在案例的学习中巩固基础知识，提高他们分析问题和解决问题的能力，强化其工程意识和工程思维能力。其次，上线了化工原理慕课。化工原理慕课的上线运行，大大丰富了课程的教学资源，为新的教学手段的实施打下了良好的基础。最后，编写配套习题集，给学生提供课外练习的资源。习题中除了大量考研题外，还选择了部分工程案例进行操作型问题分析，增强学生对实际问题进行分析处理的能力，强化其工程思维和科学思维能力。有了丰富的教学资源做基础，就可以在传统教学方法上进行大胆创新，采用新的教学手段提高学生的各方面能力。在化工原理的教学中，课程组进行了问题导向的线上线下混合式教学模式的探索。具体实施方案是在每一章课前提出本章需要解决的一个工程问题，引导学生利用慕课等线上资源进行自主学习，教师进行线上答疑与指导。线下授课阶段分为两种模式。其一是教师要求学生根据线上学习的结果对某一知识点进行讲解，并接受来自其他学生和老师的质疑；其二是教师对重点问题进行适当讲解并回答学生提出的问题。还可以采取分组作业、课外综合大作业等形式促使学生查阅资料，完成任务，提高学生主动获取知识的能力，并拓展其视野，加深其对工程问题的认识。化工原理的资源建设及线上线下混合式教学的总体设计如图1。
四、结语
提高本科生的工程素养是工程教育的核心问题之一，关系到国家各项重大工程项目建设的后备人才培养和国家未来发展的人才规划，应当引起人才培养部门的足够重视。文章以这一出发点为基础，对作为本科生从基础走向专业重要桥梁和纽带的化工原理课程从课程体系、课程资源以及教学手段等方面进行了重新规划。通过“理论-实验-实践”三位一体的课程体系设计，“知识点划分与整合”的教学内容重组，“综合工程案例为主导，线上线下结合”的教学模式改革，充分调动学生的学习积极性，提高其工程能力与工程素养，为综合型人才的培养模式提供了积极的探索和有益的借鉴。
参考文献：
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［5］陶彩虹，张玉洁，盛丽，等.改革考核方式，激发学习兴趣———化工原理教学方法探索［J］.化工高等教育，2020（02）：137-140.
（一）现状与不足
与《流体力学》和《化工原理》等传统科目的经典的设计任务相比，《大气污染控制工程》课程设计的任务更具综合性。比如说，《化工原理》课程设计的任务可能是设计一个换热器或是一个精馏塔，是针对具体设备的设计，而《大气污染控制工程》课程设计比较典型的任务，如“脱硫系统的设计”，不仅仅是对脱硫塔设备的设计，同时要对烟气连接的管路、脱硫剂的制备以及烟囱进行设计。综合性的设计任务对指导教师与学生均提出较高要求。在教学实践过程中，发现以下问题：（1）学生对细节的把握不到位，设计说明书中描述性的内容较多，合理准确的参数设计模型与量化数据不足。（2）指导老师对工程资料掌握的不充分，课程设计的选题内容比较局限，一些老师为了追求设计任务的区分度，仅是改变一些参数，带来部分不积极的学生在设计的过程中抄袭，或者在别的同学的设计结果上机械性修改数据。
（二）改革与建议
基于大气污染控制工程课程设计综合性强的特点，针对以上发现的问题，提出相应的建议。
1.进一步明确设计任务，避免学生因时间紧降低核心部分的设计标准。明确要求核心设备的核心部件（或区域）的设计采用经典理论模型准确进行，辅助部件或系统的设计可根据工程经验值核算完成。比如脱硫塔的整体设计中包括了脱硫塔本体的设计、除雾器的设计以及强制氧化区空气喷枪和搅拌器的设计，其中脱硫塔本体的设计是非常重要的，任务书中应明确要求学生用吸收的基本理论模型来设计吸收区的高度，而不能简单利用一般的烟气的流速和一般的停留时间来确定其高度。而对于通用的设备，比如除雾器，简单核算给出设计结果即可。
2.合理安排设计任务，使任务来源多样化。鼓励一些学有余力的学生自己命题，命题的范围必须是与课程相关的，在实际生产过程中普遍存在的或典型的问题，这样能充分调动学生的积极性，避免学生因题目相近而抄袭。同时鼓励学生在指导老师所承担的技术服务项目或课题中选取能够独立完成的任务，当然这些任务务必与该课程设计环节要求契合，在保质保量完成该环节学习任务的同时，激发学生学习的热情和创造性思维。
二、实施过程
（一）现状与不足
1.《大气污染控制工程》课程设计具有综合性的特点，在设计过程中涉及的知识源于流体力学、化工设备、材料以及土建等。而教师在课堂教学中难以对每部分知识进行充分的讲解。因此，学生总是在设计的过程才发现对某部分内容不熟悉，临时去查找资料进行学习或是复习，耽误时间。
2.现在大多数的年轻教师没有在生产现场工作的经历，普遍缺乏工程实际的相关知识，在教学中难以融入生产实际的相关内容。如在除尘和脱硫技术的讲解中，教师只讲解一般的工艺原理和设备原理，对具体的除尘或脱硫等工艺的结构和设备尺寸的介绍不足。因此，学生在设计中只能依据设计手册和资料模仿设计，设计方案的制定无工程理念与依据。设计过程中可能出现毫无判断地使用某些数据，而这些数据源于另一个完全不同背景的设计中，最终导致设计结果与实际差距过大。
（二）改革与建议
1.在《大气污染控制工程》课程教学过程中尽可能多地融入实践性内容，并在理论课讲解的过程中就提示学生在之后的课程设计中会遇到那些问题，提前做好准备。
2.改变课程设计仅在教室进行的现状。在设计任务布置下去后，先让同学们熟悉设计流程，找到设计中可能遇到的难以通过资料查找而解决的问题。之后组织学生到相应的企业参观实习，让学生了解除尘或脱硫系统的性能特点、结构、设计基础知识以及主要设备在实际工程中的运用，即带着问题去学习。或是从企业中聘请有实践经验的工程师或是技术人员来学校进行系统和设备的讲解，为同学们集中答疑，解决设计过程中涉及的工程问题。
三、考核与评价
（一）现状与不足
1.课程设计通常采用考查方式评价，因此很多学生对其重视程度不够，认为这个环节只是对《大气污染控制工程》理论课程的简单加强，缺乏积极性和主动性。部分学生中存在敷衍了事，甚至抄袭其他同学设计内容的现象。
2.目前课程设计的考核方法缺乏刚性的标准，通常由指导教师根据学生提交的设计说明书、图纸和答辩情况来评定成绩，通常以“优、良、中、差”来给成绩，过于笼统，区分度差。
3.该环节完成后，对学生在设计中存在的不足与错误，未能充分反馈给学生。这种单一单向的考核评价方式不能真实客观地反映学生的学习效果，影响了课程设计评定的公平性，抑制了学生的积极性。
（二）改革与建议
1.出台详细的“课程设计成绩评定细则”，以加强课程设计的过程管理，一方面规范指导教师的教学和成绩评定方法，另一方面对课程设计的进行过程给予严格考察。发现抄袭严重的课程设计以“作弊”给予相应处理。
2.将评分方案设定为：考勤占10%，设计表现和积极性占10%，考核答辩占30%，计设说明书和图纸成绩占50%。使得绝大多数学生在课程设计中积极主动地进行思考和设计，提高课程设计质量。
3.开设课程设计的总结交流会，让学生就课程设计的过程发言，并了解自己的设计的评判情况和不足之处。
四、结束语
关键词：科研；教学；化工原理；教学质量
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0151-03
教学与科研是高等教育的两大核心内容，早在19世纪初，教育家威廉・冯・洪堡就提出“教学与科研统一”的大学理念，从而赋予大学新的职责，使得大学肩负起传播科学和发展科学的双重职能[1]。从总体上说，教学是培养社会所需人才的重要手段，科研则是在一定领域内促进人才成长的摇篮，两者相辅相成，互相依赖，相互促进，共同发展。高水平大学不仅体现在高水平的科研成果上，而且体现在高水平的本科教学中[2]。将科学研究融入教学过程，以科研促进教学，提高本科专业教学质量是培养社会所需人才的一个重要途径[3，4]。化工原理课程是化工类及其相关专业本科生学习的一门重要技术基础课，本课程涉及的各种单元操作来自化工生产实践，又面向化工生产实践，具有显著的工程性。它是运用数学、物理、化学等基础知识，研究实际化工物理过程中的客观规律的学科，本课程担负着承前启后、由理及工的桥梁作用。熟练掌握化工原理课程涉及内容，对学生后续各专业课程的顺利学习和加强学生的工程素质发挥着非常重要的作用[5]。因此，如何培养学生的工程观念，使学生快速接受工程学科的学习方法，激发学生学习化工原理的兴趣，提高化工原理教学质量，这是每位讲授这门课程的教师必须思考的问题。根据我们课题组多年从事化工原理课程的教学体会，本文阐述了以科研促进教学，提高化工原理教学质量的重要作用和做法。
一、科研与教学的关系
1.科研可以提高教师的教学水平。教师教学水平的提高是保证教学质量的基础，因为教师直接面向学生，是知识的直接转播者，更是学生行为的影响者，只有好的师资力量才能提高教学质量[6]。一个优秀的教师应该有着渊博的理论知识和丰富的工程实践经验，这一点对于工程学科的教师来说尤为重要。教师通过查阅大量文献资料，能够了解本学科最新的知识和发展动向，可以不断更新专业知识结构，从而拓宽教师的教学内容，提高自身的业务水平。通过科研，教师能够进一步强化自己的创新意识，不断提高自己的科学思维能力和分析问题的方法。对于工科教师，教师可以把科研活动与工厂企业合作，为企业解决实际存在的问题，进一步强化教师的工程意识和工程实践能力。教师具有一定的科研积累后，才能在教学过程中把“创新意识”和“工程观念”潜移默化地传递给学生，教师把理论知识和身边的实际工程有机结合起来，用风趣的语言讲授教学内容，不断激发学生的学习兴趣和创新意识，才能有效地提高教学质量。
2.科研可以充实教学内容，改进教学方法。工程类课程大多内容繁杂，难度较多，有基本的概念描述，也有枯燥的公式演绎，更有实践经验公式的选择等问题。要提高工程学科的教学质量，科研活动无疑就是一个最好的手段，因为科研本身就是一个不断探索、不断修正、不断分析和完善的过程，也是科研者对事物了解不断深入和认知的过程。如果没有老师对工程过程亲身实践的体会和理解，就很难达到一定的深度和广度，也不容易从中提炼出自己独到的见解，就容易变成教师简单照本宣科的教学模式，这种教学注定是不能引起学生的兴趣的。通过相关的科研实践，教师对教材有更深入的理解，能更准确地把握教学内容，做到深入浅出地教学。教师也能把自己在科研中遇到的问题在教学过程中让学生分析讨论来尝试着解决，使教学成为学习和科研的保证。教学中发现的疑难问题，也可以成为教师进行科学研究的课题。通过科研实践，老师的教学内容得到及时的补充和更新，老师把自己的科研思维转化为教学新方法，学生能够获得本学科前沿的新知识。这种教学模式让整个教学过程能够做到教学中有科研，科研中有教学，教学中有思考，科研中有答案，很容易提高学生的学习兴趣，使学生的学习模式由被动性向探索性和自主性转变，在教学中培养学生发现问题和分析问题的能力。
3.科研可以提高学生的学习兴趣和创新能力。本科教育的目标是培养学生“不仅要掌握扎实的基础知识，还要具有学习新知识的能力，创新能力和实践能力[7]。”这些目标的实现仅靠课堂上教师采取“灌输式”的教学方法难以完成。年轻学生最大的特点是好奇心强，求知欲旺盛，对于书本上抽象的理论论述往往缺乏兴趣。科研使教师的知识得到更新，本科教学内容得到充实，抽象的理论就可能变成一个个鲜活的工程实例出现在学生的眼前。凭借抽象的工程原理解决实际的工程问题，这会给学生留下很深的影响，对所学的理论就很容易吸收和消化。教师在科研过程中形成的独特的科研创新思维，分析解决问题的方法都会通过教学过程有形无形地传递给学生，从而使学生也具有了科研素质。同时，经过科研积累后，教师身上具有的热爱科学的态度和对科学问题积极求真的精神，也会在教学过程中反射到学生的身上，激发学生对科学的热爱和对科研者的敬意，提高学生对本课程的极大兴趣。多年教学实践证明，科研能力强的教师，教学水平相应的也比较好，在学生中间的认可度普遍也较高。
二、以科研促教学提高化工原理教学质量的措施
1.教师重视科研，将科研成果引入教学。化工原理课程具有很强的工程性，所涉及的许多设备会随着行业的发展而不断地更新，是和本学科最新研究动态密切相关的一门课程。根据化工原理课程特点，培养学生的工程观念和创新能力是化工原理教学承担的一个主要任务。因此，理论和具体实践结合将是提高化工原理教学质量的一个关键手段。教师是知识的转播者，也是科研的主导者，在理论教学过程中，教师必须加大学科理论和最新实践相结合的力度，引导学生学会跟踪学科前沿，树立和强化工程观念。大部分教师都有科研任务，这也是教师获得最新知识的最佳途径，授课老师可以把自己的最新科研内容与课程有关内容结合起来，通过实际案例进行教学来启发引导学生。如果学生在课堂中充分感受到所学知识有很大的用武之地，就会表现出更高的学习热情，收到意想不到的学习效果。例如，在研究“海泡石黏土处理有机废水的研究”项目里，我们以海泡石为吸附剂吸附有机废水中的有机物。海泡石具有良好的吸附性能，但海泡石颗粒极细，过滤较困难，使得再生成为一个新问题。经过努力，课题组通过加入硫酸钙晶须作助滤剂，使吸附剂容易过滤和再生，从而实现了吸附剂的循环使用，这个过程包括助滤剂选择、絮凝沉降、脱色沉降、废渣过滤等问题。合成氨生产工艺是化工类学生极其熟悉的一个工艺过程，在传热单元操作学习时，我们结合教师在研的项目和淮化集团的生产工艺过程，通过对工艺流程中换热器所在工艺位置的确定，让学生更深地了解传热单元操作在化工生产中的重要性，合成氨工艺流程中换热器是如何选型和设计的，整个工艺过程中为降低能耗而采取的进行热量回收利用的方法。把教师的科研融入教学，使枯燥的单元操作原理变成了一个个生动的实际问题，学生在解决问题的同时，学会了分析问题的思维方法，对化工原理课程产生了浓厚的兴趣，使得学生从“要我学”变成了“我要学”，极大提高了化工原理课堂的教学质量。
2.实行导师制，让学生参与教师的科研项目。爱因斯坦曾经说过：“兴趣是最好的老师，兴趣永远胜过责任感。”为了让学生能切身感受到科研的无穷魅力，提高学生学习和科研的积极性，学校让本科生参与到老师的科研项目中，这对提高教学质量和学生的科研创新能力都有很大的帮助。本科生导师制，已经在许多高校实施，并且显现出许多的优势，作为化工专业的学生深入到老师的科研活动中来就显得尤为重要。化工老师所承担的研究项目基本都能涉及到化工原理课程中的各种单元操作。学生利用课余时间，可以在导师的指导下参与完成部分或一个科研项目，这期间老师应该把项目中涉及的化工原理单元操作作为重点，有意识地引导学生进行实践、分析和总结，通过学生的亲自动手，把课程教学中较为抽象的理论变成易于理解和直观的实际过程，加深学生对所学概念和原理的掌握。同时，学生在科研过程中，也会遇到一些实际问题，通过查阅相关资料进行分析总结，制定合理的实施方案，进行多次反复的实际操作，最终解决所遇到的问题，甚至在解决老问题之后又有新的问题出现，再进行新的方案设计。通过这些步骤的训练，学生会对所学书本知识从实践上又有更深层的体会和理解，进一步加深对课程理论精髓的认识，从而提高对化工原理课程的兴趣。目前，我校应用化学专业已实行了科研实践周活动，让学生在科研实践周内熟悉所学课程的实际应用。学校还根据我校煤化工的特点，以讲座形式聘请知名人士做客座教授为学生授课，列举典型生产过程进行讲解和分析。实践证明，导师制的实施使学生在学习过程中具有很强的针对性，对提高化工原理教学质量起到了很大的辅助作用。
3.整合化工原理实验，培养学生工程观念和综合能力。实验环节是进行科研活动最好的途径之一，学生通过动手实验可以树立工程观念，了解工程问题，从而激发学习化工原理课程的兴趣，这是提高化工原理课程教学质量的一个有效手段，教师应该在这方面多下功夫。由于化工原理实验装置费用一般都较高，部分学校存在实验设备套数有限，学生动手机会少等问题，弱化了实验课的重要性。如果能对化工原理实验室中现有的各个实验进行全面整合，形成对于某一问题的综合性实验，则能达到事半功倍的良好效果。例如，在讲述流体流动机械关于离心泵章节中，要求学生掌握离心泵的工作原理、气缚现象和灌泵、气蚀现象和允许安装高度、离心泵的启动和流量调节等一系列问题。而实验室对这问题的讨论所对应的实验只有“离心泵特性曲线的测定”，单靠这一个实验远不能让学生深刻地领会这些概念。由于其他实验中也都有涉及到离心泵的应用，为此，我们在实验中把“流体阻力的测定”、“机械能转化的演示实验”和“离心泵特性曲线的测定”三个实验整合起来，加深学生对离心泵特性的理解。做实验前我们让学生先自行观察，找出各泵的安装位置，让同学们分析各泵为什么安装位置不同及安装高度如何确定。通过几个实验的对比，学生更清楚地认识到防止“气缚”现象才是灌泵的真正原因。通过这三个实验的整合，学生很快掌握了课堂上讲授的关于离心泵章节的内容，而且记忆深刻。在讲授传热章节时，为了让学生掌握不同类型的传热效果，我们实验室引进了两组传热实验装置，一组是有相变的“水蒸气―空气给热系数的测定”，一组是无相变的“冷―热空气给热系数的测定”。通过水蒸汽―空气这组实验，学生知道冷凝水在管道存在的原因和危害，实验过程要及时排除冷凝水管道里的冷凝水的重要性。通过实验操作弄清楚冷凝给热系数对总传热系数的影响可以忽略，在有相变传热实验里并、逆流对传热效果没有影响的原因。而在冷―热空气这组实验中，我们要求学生重点掌握总传热系数与冷热流体给热系数的关系，逆流和并流换热对传热效果的影响，以及实验过程中逆流和并流热换操作切换时应注意的事项。通过对两组实验的比较，学生很快对这两类传热问题有了正确的认识，对课程中涉及到的复杂繁多的给热系数经验公式的选择有了清晰的思路。通过对实验室现有实验的整合，不仅提高了化工原理理论教学，更能提高学生综合实验的能力，而且对学生树立事实求实、正确的科研观有很大的帮助。
4.科研引入课程设计，重视化工原理课程设计教学环节。化工原理课程设计是学生综合应用化工原理所学知识去完成一项设计任务的实践性训练，通过课程设计环节，学生可以学会如何运用化工单元操作的基本原理、基本规律及常用设备的知识去解决工程上的实际问题，培养学生正确树立工程观念和严谨的科学作风。目前，市面上有很多关于化工原理课程设计的参考书可以参考，有些学生就把它看成是一个简单的综合性大作业，不是很重视。针对这一现象，除部分传统的保留设计题目外，我们尝试着课程设计从教师的科研课题中选择确定。目前有部分设计题目来源于教师正在承担的纵向和横向科研项目中的其中一部分，如：“PVC厂废酸回收技术”、“生物质液化油分馏技术的研究”、“硫铵石灰石法烟气脱硫”及“氨法脱硫联产硫酸钙晶须的研究”等项目。我们把这些项目中涉及的相关换热器、精馏塔、干燥器、吸收塔及泵等部分内容作为学生化工原理设计课题，学生需要首先了解整个科研项目内容，根据项目内容选择所需设计的设备的大致类型，然后根据科研过程选择设计所需的有关参数和数据。比如在精馏塔的设计课题中，是应该选择板式塔还是填料塔，在板式塔设计中是用筛板塔还是浮阀塔，在换热器的设计中是用套管换热器还是列管换热器，都需要学生根据具体科研项目来确定。通过这样一个训练过程，学生能够进一步把所学理论和工程实践结合起来，在真实的课题研究中得到锻炼。许多同学在后面的研究生入学考试中，化工原理科目都能得到较好的成绩。
化工原理是一门工程性很强的课程，让学生在短时间内很快掌握并灵活运用并非易事。采用科研与教学相结合的方式，选择形式多样且适合化工原理课程教学的方法，以科研促进教学，以教学带动科研，教学科研共同发展，这些举措极大激发了学生学习化工原理课程的兴趣和创新能力，提高了我校化工原理理论教学质量。这种教学形式在化工原理教学活动中初步尝试并且取得了一定的效果，今后我们将进一步深化以科研促教学，提高化工原理课程教学质量改革的探索，为国家培养更多合格的有创新能力的化学工程人才。
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1注重理论联系实际
化工单元操作是实践生产过程的总结和提炼，在教学过程中，注意联系生产、科研中的成功或失败的案例，同时穿插日常生活中的丰富、生动的流体流动、传热及传质的实例，加深对基本理论的理解，并灵活应用所学知识，分析和处理工程问题，以具体的实例和逼真的动画素材贯穿于各单元操作的介绍；把抽象的内容转化为形象的信息，激发他们的学习兴趣，将丰富的实践案例渗透在理论教学中，适时开展“启发式”和“讨论式”教学，加深学生对化工单元的理解，提高他们的理论联系实际分析问题的能力，使学生在潜移默化中树立工程观点。
2对比、归纳教学方法
《化工原理》不同于理论基础学科分析和逻辑推理，它注重于工程实际应用，掌握好各单元操作知识和理论，有助于更好解决生产和生活中实际问题，教学中抓住“传递过程原理”和“处理工程问题的方法论”两条主线，引导学生掌握和运用对比、归纳等学习方法，加深对知识的理解和融会贯通。在动量传递、传热和传质三传过程中，微观上是流体分子运动的结果，流体分子之间存在作用力，直接影响流体分子运动效果。宏观上根据流体形态，把流体传递划分为层流传递和涡流传递，采用相同微元平衡法来研究动量，热量和质量的传输过程。对于层流传递，大都采用解析方法；而涡流传递则采用实验方法(量纲分析)。比较吸收中的最小液气比与精馏中的最小回流比，我们发现它们都是操作线与相平衡线相交，通过解出操作线的斜率，求解得到最小液气(或回流)比，在实际化工生产过程，采用液气(或回流)比都是最小液气(或回流)比1.1~2.0倍。再比较传热的对数平均温差与吸收的对数平均推动力，我们也发现它们都是两种不同状态流体采用逆流进行传热或者传质，因为采用逆流方式进行传热或传质推动力最大，在干燥单元操作中，物料与空气接触也是通过这种逆流方式进行传热和传质。在讲解单元操作过程中时，通过对比的不同单元操作的知识点，学生容易抓住了实际工程问题内在因素相互联系和统一，把复杂问题简单化，能启发学生运用理论解决工程类似问题。
通过归纳总结，各单元操作根据现象和过程的物理机理，以能量平衡(或相平衡)、物料衡算为起点，逐次展开原理和公式、操作性和设计性计算、设备构造以及影响因素分析等内容，计算、设备构造、影响因素又以基本原理和公式方程为依据，环环相扣，层层推进，显示出相似的研究方法。但三传各单元操作之间并不是简单的重复，而是各操作单元重点特点各异。要求学生每学完一章(或一个单元操作)之后，要运用简练的文字和公式，把该章节的基本理论、主要公式及设备和工程应用等主要内容联系起来，使知识系统化。如流体流动可通过连续性方程、机械能衡算方程和阻力方程三个主要关系式把流体流动的基本原理及相关的计算公式有机地构成一个知识网络。同样地，传热章节内容可通过总传热速率方程和热平衡方程有机地贯联起来。教学过程中除了教授学生掌握化工原理知识方法，更要引导和启发学生综合运用所学理论知识分析解决实际化工问题能力培养。例如，在离心泵理论压头公式推导过程中，叶轮前弯利于得到高的理论压头，流体可以获得较高动能，动能所占比例增大，但在转化为静压能过程中，会有比较大的机械能损失，使泵的效率降低，所以离心泵采用后弯叶片，而风机主要要求送气量大，不追求效率，用前弯叶片利于减少叶轮和风机的直径。
3通过课程设计，增强学生工程观念
化工原理课程设计是培养学生的运用有限的理论解决实际工程问题的教学环节，在设计时首先要从操作基本原理考虑可能性，知道解决工程问题的方法有多种，其次运用公式方程进行设计性计算来分析技术上的可行性，在运用书上的公式中，进一步加深学生对公式出处和用途的理解，计算过程中对有些数据的选取，只能依据工程经验值范围和趋势去判断，结果肯定有一定程度的误差，这些又直接影响后续具体设备的选型。这就需要学生进一步从运行效益上考虑操作费和设备费的合理性，最后还需学生从安全和环保方面来考虑具体设备的选型。这些都要求学生对所学知识充分理解，对实际工程问题的要深层次了解，方方面面进行分析，从多方面考虑中筛选出最佳方案。通过课程设计的训练使学生进一步完善和加深理解所掌握的理论知识，培养学生在实际中研究、分析、解决问题的能力，巩固学生全面分析和解决工程问题观念，达到化工原理课程设计创造性和工程性的教学目的，为学生综合和创新解决实际问题能力的培养打下了基础。如精馏塔设计中，适宜回流比确定是个关键问题，需要从操作原理，技术、经济等方面来考虑影响因素，才能优化精馏塔设计方案。
4结语
在化工原理教学中，应针对课程的特点，采用不同的教学方法，有助于学生更好地学习和掌握化工原理单元操作知识，启发和引导学生自主地分析和解决化工实际问题，培养学生工程实践能力，使化工原理教学效果整体得以提高。
作者：钱立武郭绍义盛敏刚陈大勇单位：池州学院材料与化学工程系
关键词：化工工艺学；课程建设；工程能力；教学
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0271-02
随着我国经济迅速发展，社会对对化工人才培养提出了更高的要求。本科院校工科教育的主要目标之一是培养高素质的工程技术人才，使学生在获得专业知识和技能的同时具备较高的综合素质和创新能力。教育部“卓越工程师培养计划”明确提出“……改革工程教育人才培养模式，提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力……”。强化学生工程能力的培养已成为高校工科专业人才培养的核心任务。化学工程与工艺专业肩负着培养高级化工人才的使命，专业工程性质突出。培养学生的工程能力，不仅要加强实践环节建设，更要重视理论课教学特别是专业课教学的指导作用。化学工程与工艺专业主要面向的工业部门是化学工业，属流程工业，往往涉及一系列物理、化学和生物加工过程。化工产品的生产是各种化学单元反应和化工单元操作的有机组合和综合应用。化工工艺学是根据化学、物理、物理化学、化学工程原理和其他科学的成就，研究综合利用各种原料生产化学产品的方法原理、操作条件、流程和设备，以创立技术先进、经济合理、安全环保的化工生产工艺的学科，被认为是架在实验室研究与工业生产中的一个桥梁。课程工程性强，存在许多与实践环节的关联点，是培养学生工程能力的适宜载体。关于化工工艺学课程教学已由不少报道。黄美英[1]等对强化课堂教学、加强实践与理论教学相结合以及强化学生工程观念等方面对《化工工艺学》课程教学方法的改革进行了探讨；邱玉娥等[2]指出该课程教学应加强工程意识和创新意识的培养，并尝试采用“传统型、技改型、创新型”案例教学法强化培养学生的技改创新意识。王钧伟等[3]认为可通过精选教材内容、强化实践教学、追踪学科发展、开设专题报告、加强绿色教育等方式，提高学生学习热情，锻炼学生的实际动手能力，培养学生的创新意识，增强教学效果。本文介绍了在化工工艺学的课程建设和教学中突出学生工程能力培养的一些新尝试。
一、课程教学目的再认识
从化工生产工艺角度出发，运用化工过程的基本原理，阐明化工工艺的基本概念和流程组织、物料衡算、热量衡算的通用方法，介绍典型产品的生产原理、典型流程、关键设备、工艺条件。典型产品生产工艺的讲解重点放在分析和讨论反应、分离部分的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、反应设备的结构特点、流程的组织等；同时对工艺路线、流程的经济技术指标、能量回收利用、副产物的回收利用及三废处理运作进行一定的论述。使学生获得广博的化学工艺知识，培养工程能力，以便在生产与研究开发工作中开拓思路，灵活运用，不断开发应用新技术、新工艺、新产品和新设备，更好地满足社会需要。为强化工程能力培养，要重视本课程对专业实验、课程设计、生产实习等实践环节的指导作用，教学活动与实践环节有机关联，画龙点睛，有的放矢。
二、课程教学资源建设突出学生工程认知、工程设计、实验操作
依据课程实践性、综合性、复杂性，为提高学生的工程认知能力和感性认识，基于FLASH和网页制作等软件工具，开发了多功能的化工工艺学资源库，包括：例题分析、图形演示、生产装置实际录像和图片、实习现场实际教学录像和图片等。学生可随时通过网络观摩这些资源。学生将工业生产装置和工艺展示的视频看作理论联系实际的视觉纽带，访问的积极性高。《化学工艺学》中流程图较多，如果采用学生自己看书本中的流程图，然后老师讲解的教学方法，很容易让学生感觉枯燥无味，所以本课程特别重视直观、丰富多彩的多媒体教学方式的高效应用，课件可通过网课程络平台自由访问。在绘制工艺流程图时，尽量使用动态画面，如把物料的流动做成动画，管道、设备、阀门等做成立体图，不同的物料及公用工程用不同的颜色区分，力求逼真、醒目。固体燃料气化制备合成氨原料气的间歇造气过程的操作循环的动画演示就很受学生欢迎。在本课程的建设安排了课程设计，其中大约■的设计题目与授课内容直接相关，如合成氨、芳烃分离、天然气制甲醇等，着重培养学生分析问题、解决问题的综合能力，锻炼和提高其对工艺路线的设计、设备选型，以及车间布置和管道布置的能力，培养正确、熟练查阅工艺设计规范、手册及参考书的技能。将教师科研项目、社会正在建设的工程项目等引入教学，强化学生的应用意识和工程观念。化工专业综合实验中设置乙苯脱氢、反应精馏、喷雾干燥、空气分离等与化工工艺学授课内容直接相关的实验项目。
三、课程教学突出培养学生的“当代工程观”
工程观是人们关于工程活动的基本理念，是认识和进行工程活动的指南。工程观念的强弱和趋向直接影响着从业人员的实践能力。在当代学科交叉渗透的趋势下形成的当代工程观[4]是对传统工程观的扬弃和超越。当代工程观视生态环境为工程活动的内生因素，认为工程活动不但受生态环境的制约，而且应按照生态规律重塑生态活动的方式[4]。化工工艺学是培养学生工程意识的良好媒介。在绪论部分，我们强调工艺技术不同于实验室制备技术，工艺路线评价要突出理论上的正确性、技术上的可行性、操作上的安全性、经济上的合理性，还要突出环境及生态相容性。讲解具体产品的生产工艺过程中，将原子经济性（AE）[5]、环境商（EQ）[6，7]的概念进行具体计算、剖析。比如氯醇法与乙烯环氧化法制备环氧乙烷路线的比较就是用案例教学提高学生对可持续发展的责任意识和创新素质的生动素材。
四、授课过程强化与实践环节的联系
在授课过程中，我们适时引入后期开设的专业实验、课程设计的题目，提高学习的针对性，如介绍乙苯脱氢时让学生思考专业实验将重点考虑的问题：降低体系分压的方法、测定乙苯转化率和苯乙烯收率的方法、采用色谱定量时苯乙烯的出峰顺序等；在讲解物料衡算、热量衡算、工程图纸视图、流程组织时强调在课程设计、毕业设计中的实际应用；在介绍特殊设备布置时强调设计发展，如介绍合成氨工艺技术时引入废热锅炉的适度倾斜布置；适时介绍生产实习中遇到的工艺技术问题，并启发学生分析、解决这些问题，引导学生建立工程应用意识；授课期间带学生去观摩校内实验及中试装置，突出情景式教学，使理论学习与实践环节无缝统一、相互促进。
五、授课过程突出原理-条件-流程-设备一条主线
为强化工程意识，使学生形成做工程就是做细节的理念，在介绍氨、C8芳烃、甲醇、苯乙烯、环氧乙烷、丙烯腈、氯乙烯等产品制备技术时，用整体一条线的思想组织教学：按照产品性质、用途―生产原理（含主副反应、热力学和动力学分析）―催化剂选择―工艺条件讨论─工艺流程比较―设备分析的顺序，由浅入深，渐入佳境。
强化学生工程能力的培养已成为工科高校实践和理论教学的核心任务，通过化工工艺学教学培养学生工程能力是课程建设的内在要求。强化与工程认知、工程设计、实验操作相关教学资源建设，授课中贯彻当代工程观，授课过程与实践环节紧密结合，用原理-条件-流程-设备整体一条线组织教学等是在化工工艺学教学中培养学生工程能力的有效措施。
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关键词:制药工程课程设计;教学质量;苦荞黄酮的生产
1教学质量改革的现状
教学质量的改革是一个庞大的工程，主要包括教学内容、教学方法、教学手段、教学效果评价、实验实训等几个方面进行改革。生物、化学、化工类等工科专业教学研究与改革中应注重价值引领，凝练课程、注重学科交叉、国际化培养、进行科研训练、注重实践能力培养，具有创新精神、职业素养、家国情怀和国际化视野的人才，能在传统和新兴化工行业、化学与材料等相关领域从事科学研究、技术开发、工程设计和生产管理等方面工作，发挥引领性作用［1］。目前从理论出发进行的改革较为常见，从而也导致大众忽视了对实验实训的改革和优化。过于繁重的理论教学在加大的学生学习压力的同时，也错失了实践能力提升的最佳时机。目前很多院校的制药工程课程设计教学在教学方式、方法、内容方面仍沿用传统模式，教学效果欠佳［2］。针对制药工程专业的社会使命及制药工程课程设计教学内容的特点，剖析课程教学元素，确定课程教学目标，将教学元素与教学内容有机融合，并列举典型性的教学案例，预期为实践类的课程教学开展提供参考［3］。因此，提高教学质量的改革，尤其是在实验实训方面的改革尤为重要。制药工程课程设计作为化学化工的分支科目之一，是连接化工、生物、医疗、工业等行业与生产生活的必要桥梁。制药工程课程设计应秉承理论与实践相结合的宗旨，积极进行教学改革，与当下教育需求相融合。
2教学质量改革的原则
针对目前国内各个高校制药工程课程设计教学的现状，制药工程课程设计教学过程中存在一些的问题，长期以来，存在的问题始终束缚这门课程的发展和进步。有效地解决这些问题，势必要从理论教学与实验实训的有机结合、结合当下人才培养方案等方面，提出相应的教学改革意见，以期为高校制药工程课程设计教学改革及提高制药工程课程设计教学效果提供参考［4］。
2．1理论教学与实验实训的有机结合
制药工程课程设计作为一门应用型极强的学科，扎实的理论知识和实验技能有助于学生在设计性实验中获得更好的成绩，而设计性实验的开展也对教学工作具有良好的促进作用［5］。当前对大多数学生而言，对于理论知识的重视程度远远高于实验课程。相较于理论课的认真听讲、做课堂笔记、课后积极完成作业等，实验课则往往被许多学生忽视，成为摆设。走马观花、点名签到似乎成了实验课的常态，实验课逐渐成为学生最不重视的课程，也失去了实验课最初对学生将理论知识应用化的教学意义。因此将理论教学和实验实训相结合的教学改革刻不容缓，而进行教学改革首要的任务就是加强实验课的教学管理，提高学生对实验课的重视程度。提高学生对实验课的重视主要从以下几个方面入手:提高实验课的教学质量。高质量的课程设计能够调动课堂氛围，提高学生的学习兴趣。课程设计应由浅入深，由易到难，循序渐进，引导学生思考，加强学生的课堂参与感，从而达到实验课理论与实践相结合得教学初衷。加大实验课分值比重。实验课不被学生重视的一个主要原因是实验课所占的成绩比重往往比较低，导致学生不在乎，对实验成绩更是抱着可有可无的心态。因此加大实验课的分值比重，能够更好的鞭策学生积极参与实验实训，引起学生对实验课的重视，从而达到提高教学质量的目的。加强理论与实践的结合。实验课的本质是让学生把理论知识充分应用到实践中，当下的实验课存在一定的理论与实际相分离的现象。学生根据实验设计按部就班的执行，把实践当成是完成任务、应付老师，没有做到真正的思考，在这个过程中忽略了很多原理、意义等。教师在实验课上充当了一个至关重要的角色，充分观察、了解每一位学生的特点、实验思路等，在课堂上照顾到全体学生，在传授实践技能的同时，对欠缺的理论知识部分进行补充，使学生充分地将理论和实践相结合，发挥实验课的最大教学意义。
2．2结合当下人才培养方案
高校是培养和造就应用创新型人才的摇篮［6］。人才培养是指对人才进行教育、培训的过程，培养具有自我学习能力、创新精神和创新能力的一流人才。当前我国经济已经有高速发展阶段转向高质量发展阶段，而教育教学也需要面临相应的调整以适应不断变化的人才需求。传统的教学方式易已经不再适用当下的时代背景，“死读书、读死书”的学习方式应当摒弃，学生把书本上的理论知识应用到实践中的能力是教育不断发展的必然产物。研究表明，教师的存在能够提升学习者的参与度，并直接影响学习者的学习持久性，在线开放课程的参与度直接影响在线开放课程的持久性［7］。2020年线上教学、视频授课等网络教学方式大受追捧。教师可以结合实际情况，充分利用网络教学进行每日打卡、远程监督、线上互动等方式与传统教育相结合。利用微信、学习通、雨课堂等学习模式，以线下教学为主，线上教学为主，建立多维度的教学考核评估管理体系，突出学生学习主体的地位，以实现制药工程课程设计教育教学质量新的跃升［8］。充分利用现有的资源，为提高学生学习兴趣和学习效率提供帮助。
3以苦荞生产黄酮为例的教学项目设计
以课程现有的教学内容为基础，综合考虑课程学习体系、实验室实验设备、学生技术技能等因素，设计一个关于苦荞黄酮生产的课程教学内容，使学生更好地掌握知识的同时，专业素养能够得到进一步的提高。课程设计包括教学目的和要求、教学任务和要求、设计基本依据、设计计算的步骤、设计说明书等方面的内容，具体教学设计内容如下。
3．1课程设计的目的和要求
3．1．1目的进一步巩固加深掌握所学的《制药工艺学》、《制药工程设备》和《化工原理》等专业基础课的理论知识，使之系统化、综合化。培养学生将理论知识和实际应用相结合的能力，为毕业设计和步入社会参加工作打下基础。同时掌握苦荞黄酮的生产工艺并进行工艺设计，熟悉并掌握计算机和流行CAD软件的使用操作。
3．1．2要求要求学生根据课程要求、所学内容等独立撰写一份苦荞黄酮的生产工艺设计说明书，力求设计成本合理、实用性高、论述详细、逻辑清晰合理等。同时学会在相关网站查阅文献和书籍等资料，并绘制一张完整的苦荞黄酮的生产工艺流程详图。
3．2本设计的任务和要求
3．2．1任务学生独立进行年产xx吨，纯度为65%的苦荞黄酮，广泛采用回流提取法提取、浓缩、干燥等工艺设计。
3．2．2要求根据任务思考、查阅文献和书籍等资料，设计出合理的苦荞黄酮生产工艺及设备，并绘制流程图和撰写设计说明书。
3．3设计基本依据
使用配制好的、体积分数为70%的乙醇，在料液比1∶10，第一次在温度80℃下提取3h，第二次提取1h，总提取率为4%，产品纯度为65%的前提下进行设计。
3．4设计计算的步骤
物料衡算和设计优化、确定设备。
关键词：多核课程；编译原理；知识点
多核技术的出现与快速发展使计算机技术发生了重大变化。多个处理器核心的出现，为软件在单处理器上的并行提供了丰富的硬件资源。为了充分利用这些计算资源，编译技术需要从为单核编译发展到为多核编译，因此有了新的发展。为了应对多核技术及其引起的相关计算机技术发展的需要，众多高校都通过开设多核课程的方式，将多核技术引入到计算机教育体系当中。编译是多核技术发展的重要推动技术之一，多核资源的有效利用有赖于编译对多核的支持。因此，在多核课程中，将编译原理相关知识内容融入进来，对多核课程中多核基本原理、多核编译优化方法教学和多核编译优化工具的使用具有重要作用。笔者以武汉大学“多核架构及编程技术”课程为例，对多核课程中的编译原理知识点进行分析。
1“多核架构及编程技术”课程概述
武汉大学从2005年就开始关注多核技术，并已经开始探索将多核技术引入到计算机教学体系当中。随后，武汉大学基于自身教学和科研积累，根据对多核技术的深入了解，对多核知识点进行了分析，开设了面向本科生的“多核架构及编程技术”课程[1]。
1.1课程目标
多核技术的出现使多线程在单处理器上的并行成为可能。而多核处理器则已经成为了主流处理器。传统面向单核处理器的程序设计方式正逐渐向多核并行程序设计迁移。学生需要学习和掌握多核相关知识，才能够更好地适应技术发展和来自企业的需求。课程力求使学生在学习之后，能够了解和熟悉多核的基础理论，并在此基础上掌握多核程序设计方法以及相关的多核优化工具。为了更好地开展多核课程教学，课程可以分为两个模块，分别是理论教学模块和实践教学模块。两个模块相辅相成，共同完成课程的教学目标。多核架构及编程技术课程设置如图1所示。
1.2多核课程理论设置
多核技术的理论是多核课程的基础。在“多核架构及编程技术”中，我们将多核技术相关的基本理论进行分层，形成层次化的理论教学内容设置。首先将计算机处理器架构的发展作为多核架构的前导性内容，然后是多核处理器体系结构，接下来介绍并行计算及其与多核技术的关系，之后介绍多核平台上的程序设计技术，最后是与实践关系密切的多核平台程序调试技术和基于编译优化的多核调优技术。通过层次化的理论设置，让学生形成多核技术理论的整体框架，构建进一步学习和开展实践的扎实基础。
1.3多核课程实践设置
由于“多核架构及编程技术”是面向本科生的，因此，教学重点之一是如何让学生掌握多核程序设计技术。为此，课程组设计两大类的实践教学方式：基础实验和课程设计。其中，基础实验侧重基于多核体系结构的程序设计，包括基本的多核并行程序设计，Windows和Linux环境下的多核程序设计，以及常用的库和工具软件的使用。通过基础实验，学生能够掌握最为基本的多核程序设计方法。课程设计则是综合性实践，要求学生对多核知识体系比较了解并具备多核程序设计能力，因此既是对学生多核程序设计能力的全面锻炼，也是对其学习效果的全面检验。
2多核课程中编译原理内容设置的必要性
半导体技术的进步推动着多核技术的不断发展。要充分利用多核技术提供的丰富硬件资源，就需要解决如何使软件能够以多线程的方式进行并行的问题。而解决这一问题的核心方法之一，就是利用编译技术对已有的软件进行多核多线程的优化，或是通过编译的支持，来完成多核多线程的程序设计[2-3]。
已有众多的研究者在开展相关的多核编译和多核优化的研究。这对于多核技术和编译技术的发展都将起到很好的推动作用。而随着多核技术的不断推广，面向多核的应用正在快速增加。因此，在计算机及相关课程的设置中，将多核环境下的编译尤其是编译优化技术作为关键内容，就显得十分必要。
由于多核环境下的编译是多核技术和编译技术的融合，因此，进行课程设置时就需要充分考虑两者如何进行结合，来更好地开展教学活动。在已有的编译原理课程中，增加新出现的多核编译内容面临巨大的挑战。首先，在传统的编译原理课程中，往往是单核单处理器的编译技术，不包含并行编译的技术或者很少包含这部分内容。其次，多核编译需要并行计算的相关基础理论知识作为先导基础知识，这在传统编译原理课程中是无法实现的。最后，传统的编译原理课程往往已经具备了较为完备的课程结构，增加新的多核编译理论和实践内容会产生较大影响。因此，在已有的编译原理课程中，增加新的多核编译教学内容尚需进行研究；而现有的编译原理课程中也是以既有编译原理教学内容为主[4-6]。
多核课程的核心就是如何利用多核技术提供的硬件资源来提高程序的运行效率。在进行“多核架构及编程技术”课程设计时，根据教学目标，多核技术利用片上多核处理器资源进行线程级并行，是多核课程中的核心教学内容之一。这就离不开编译的支持。由此可见，在多核课程中设置编译原理内容，是多核课程设计本身的必然要求，并已经成为部分高校多核课程设置的选择[7-8]。
在开展多核编译及其优化的教学之前，首先需要学生对并行计算、多核体系结构等理论具有相当程度的理解，才能进一步学习。在多核课程中，并行理论、基本多核体系结构和多核程序设计方法都是不可或缺的教学内容。因此，在多核课程中安排多核编译内容，有利于学生更好地学习。
由于多核编译仍然在发展当中，因此它既面临着应用的需求，也是当前科研的前沿内容之一。要开展多核编译的教学，就要充分考虑课程所面向的对象，合理地进行多核编译具体内容的安排。
武汉大学在进行“多核架构及编程技术”设计时，重点考虑如何安排相关的编译原理内容。根据课程组在教学和科研方面积累的经验，多核编译是多核技术的关键内容。在进行多核程序设计和优化时，基于多核编译的优化是重要的方法，也是多核程序优化工具的基础。因此，武汉大学“多核架构及编程技术”将多核编译作为必要教学内容安排。
3多核课程中编译原理知识点
多核课程中的编译原理内容是多核编译相关。然而，当前多核环境下的编译技术仍然处在发展当中。因此，在科学研究领域，多核编译技术不断创新；而在实际的应用领域，更多的是将传统并行编译技术进行优化，以应用到多核上。这就给多核课程中编译原理内容的设置带来了挑战。节能型多核课程中编译原理内容的设置，需要解决两个问题，首先是多核课程究竟需要哪些编译原理的知识点；其次是如何安排课程中相关编译原理的知识点。
3.1基本知识点分析
我校环境科学与工程系于2005级环境工程专业本科生第一次开设《环境工程原理》课程，采用胡洪营教授主编的《环境工程原理》，一直由本文作者担任理论课程和实践环节的教学工作。在多年的教学过程中，对《环境工程原理》这门新课程的教学模式，尤其是课程实验的教学进行了较为深入的探索和思考。
1环境工程原理课程实验教学特点
《环境工程原理》是基础理论向工程技术过渡的课程，它抽象出了环境工程学科的基本理论和普遍规律，其特点决定了教材难以理解，再加上内容多，公式推导繁琐，本人在教学过程中，发现多半数的学生对本课程的学习兴趣不高，在学习中往往体会不到该课程的乐趣，体会不到重要性，总觉得用处不大，学习中也就自然缺乏了主观能动性［4］。由于我们课时有限(理论教学50课时，实验教学20课时)，在理论课的教学中，我们结合本学科的侧重点，对内容进行了小范围的适当删节和调整，简化理论推导过程，增强公式的理解和应用，注重公式的应用条件。《环境工程原理》的实践教学同样包括课程实验和课程设计两大部分(课程设计探索下文再叙)，课程的特点决定了实践教学与理论教学占同等重要的地位，因为实践环节的训练能使学生把环境工程原理的理论来提高工程实践的思维方式、分析能力和创新能力。这样让学生切身感受到环境工程原理的实际应用价值，激发学习能动性。
2环境工程原理课程实验教学体系
2.1环境工程原理课程实验教学安排
尽管《环境工程原理》在国内高校已开设多年，但是相关的课程实验教材参考资料几乎没有。自我系开设《环境工程原理》课程以来，一直非常重视实践环节尤其是课程实验的安排、改革、研讨与建设。因此结合《环境工程原理》课程实验的特点和我系所在的生物与化学工程学院的学科优势(我院具有较强的应用化学、化工、生物技术和生物工程等7个本科专业和环境科学与工程一级学科硕士点、应用化学、微生物、发酵工程等9个二级学科硕士点)，我系《环境工程原理》安排了20个学时的课程实验，几乎涉及到课程大部分篇章。我们对《环境工程原理》课程实验的安排主要考虑原则是《环境工程原理》实验要区别于《环境工程专业实验》，例如沉降是《环境工程原理》重要的基础理论，也是《大气污染控制工程》的重力沉降室、《水污染控制工程》的沉砂池(沉淀池)的重要工程理论，在水处理实验中，我们也开设沉降实验(包括自由沉降和絮凝沉降实验)，因此在《环境工程原理》课程实验教学讲授的方式、深度和范围，及如何有效和后续专业课程实验有所区别又能巧妙的衔接对《环境工程原理》课程实验是非常重要的。最重要的是理论阐述与工程实际相结合，激发学生学习兴趣和能动性。所以我们在工业中广泛应用的单元操作的基础上，运用环境工程原理基础理论，提高综合性、设计性实验的比例，既使学生了解每个单元操作的基本原理，有能使学生理解这个单元操作在环境工程中的应用，以更宽泛的视觉和更高的高度来看待这些操作，使学生不拘泥于工业操作的模式，使学生可以根据每个单元操作的原理独立设计实验，以充分调动学生的创新能力和综合能力。同时，通过“深化”课程实验内容，学生可以借助理论知识和课程实验来发现当前应用的环境工程处理单元的原理和优缺点，提出改进的方向是个重要的课题，也为今后环境工程设计打下基础。
2.2环境工程原理课程实验教学设计
我系《环境工程原理》课程实验以前主要参考和使用《化工原理》实验教学设备，基本上是通过单元设备和仿真实验来实际观察设备的工作状况，验证课堂讲授的基本内容。我们充分借鉴和吸收《化工原理》、《反应工程原理》和《生物工程原理》等课程实验，在这个基础上，结合《环境工程原理》课程特点重新进行了设计和优化。我们拟将《环境工程原理》实验分为三个层次:基础实验、提高型实验(设计型实验)、研究型实验［5］。第一层次是基础实验，即教学大纲所要求的实验项目，包括流体流动阻力系数的测定、孔板流量计校核实验和吸附等温线实验等必做基础实验。第二层次为设计型实验，补充基础实验中未体现而在工业中广泛应用的单元操作，包括恒压过滤常数测定实验、吸附动力学实验及超滤膜实验等选做实验。第三层次就是是研究型实验。例如污染物降解菌的间歇培养实验(CSTR)实验。在具体的实验教学过程中，比如流体流动和流体机械实验，过滤实验和吸收实验，我们主要充分参考了《化工原理》实验成熟的实验设置。比如吸附实验，为了有别于《水污染控制工程》的吸附实验以及抽象出吸附基本理论，我们设计了吸附等温线实验和吸附动力学实验，这样不仅使学生深入理解吸附的基本理论，比如Langmuir和Freundlich等温线，看看他们的相关性系数R2，得出更符合L或者F的等温线，又可以很好与第三篇反应动力学结合起来，通过研究吸附速率，就是吸附量与时间的关系得出吸附过程是否符合一级或二级吸附动力学。比如沉降，我们开设落球自由沉降实验，通过这个实验使学生更能理解流体的Re对自由沉降的影响，熟练掌握Stocks公式的应用，并且理解Stocks定律用落球法测定液体粘度的原理和方法，这样以能显著区别于《水污染控制工程》的自由沉降实验又能使学生深入理解沉降的基本理论。
3结语
《环境工程原理》是环境工程专业中不可缺的专业基础课，是一门理论与实际结合的重要课程，通过近几年教学摸索，笔者认为通过安排合理的基础实验、设计型提高实验以及综合研究型实验是对理论教学的一个重要的补充，更重要的是使学生能在理论高度上提高对工程实践的专业深度、思维方式、分析和创新能力。因此《环境工程原理》实践环节的教学模式，尤其是课程实验的设计和优化仍是当前《环境工程原理》教学改革与实践过程中需要重点思考的问题。
作者：唐海徐建平蔡昌凤徐大勇宋珍霞颜酉斌单位：安徽工程大学生物与化学工程学院
