面向21世紀(jì)化工原理課程建設(shè)的思考.doc

面向21世紀(jì)化工原理課程建設(shè)的思考四川大學(xué)化工系 葉世超摘要 21世紀(jì)社會發(fā)展的趨勢，是以知識經(jīng)濟(jì)為特點(diǎn)的時(shí)代，時(shí)代的發(fā)展對高校人才培養(yǎng)的模式提出了更高的要求，化工原理課程建設(shè)應(yīng)當(dāng)適應(yīng)新形勢下人才培養(yǎng)模式的需要，在教材建設(shè)、掌握和運(yùn)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段為教學(xué)服務(wù)、師資隊(duì)伍建設(shè)和師資素質(zhì)的提高，以及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面扎扎實(shí)實(shí)做好工作，真正把化工原理建設(shè)成重點(diǎn)優(yōu)秀課程。1 引言 21世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的時(shí)代，也是知識經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的時(shí)代。世界范圍的經(jīng)濟(jì)競爭、綜合國力競爭，實(shí)質(zhì)上科學(xué)技術(shù)的競爭和民族素質(zhì)的競爭，更確切的說是人才的競爭，要想在激烈的國際競爭中獲得成功，就必須占領(lǐng)人才培養(yǎng)的制高點(diǎn)，從這個(gè)意義上說，誰在21世紀(jì)的教育中能處于領(lǐng)先地位，誰就能在未來的國際競爭中處于戰(zhàn)略主動(dòng)地位。因次，面臨新的挑戰(zhàn)，高等學(xué)校應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)理論基礎(chǔ)扎實(shí)、知識面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高、能夠全面適應(yīng)21世紀(jì)中國現(xiàn)代化建設(shè)需要的社會主義建設(shè)者和接班人。 江澤民主席在北大百年校慶發(fā)表的重要講話中強(qiáng)調(diào)指出：“創(chuàng)新是國家的靈魂，是民族發(fā)展的活力”。我國要盡快趕上世界發(fā)達(dá)國家，要在激烈的國際競爭中立于不敗之地，沒有一大批世界一流的具有創(chuàng)新思維的各類專門人才是不可能的，高等院校義不容辭的擔(dān)當(dāng)著培養(yǎng)知識創(chuàng)新人才的重任。在我校制定的教改規(guī)劃中，把培養(yǎng)知識創(chuàng)新人才作為辦學(xué)的重要目標(biāo)，充分體現(xiàn)了高等學(xué)校人才培養(yǎng)模式順應(yīng)時(shí)代潮流的發(fā)展趨勢。 學(xué)校的教育改革離不開本校的實(shí)際，我校的工科類專業(yè)有約1/4的專業(yè)屬化工類或化工相近類專業(yè)，化工原理課程是化工、輕工、制藥、材料、生物、食品和環(huán)境等專業(yè)的核心課程或主干課程，在我校的公共技術(shù)基礎(chǔ)課程平臺占有重要地位，化工原理教學(xué)每年覆蓋全校約1/4的本、?？拼髮W(xué)生，因此，搞好化工原理課程建設(shè)，對于實(shí)現(xiàn)學(xué)校提出的辦學(xué)目標(biāo)把我校建設(shè)成為國內(nèi)一流、國際知名的大學(xué)，具有重大意義。2 教材建設(shè)2.1化工原理教材建設(shè)教學(xué)內(nèi)容的改革是化工原理課程建設(shè)的重點(diǎn)，教學(xué)內(nèi)容的改革最終體現(xiàn)在教材建設(shè)上。教學(xué)內(nèi)容不能搞幾十年一貫制，要根據(jù)時(shí)代發(fā)展的需要來設(shè)計(jì)和調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，并經(jīng)過不斷實(shí)踐和完善逐步形成與科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢，與新時(shí)期人才培養(yǎng)模式相適應(yīng)的現(xiàn)代教學(xué)內(nèi)容。面向21世紀(jì)化工原理教學(xué)內(nèi)容的改革包括三個(gè)方面。（1）從“厚基礎(chǔ)，寬專業(yè)”的人才培養(yǎng)模式出發(fā)，強(qiáng)化基礎(chǔ)理論的教學(xué)內(nèi)容?；ぴ碜鳛橐婚T工程學(xué)科，主要介紹化工單元操作的基本知識。過去的教材體系，比較偏重于工程的實(shí)際應(yīng)用，許多內(nèi)容的處理都是從經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，沒有上升到理論的高度加以論述，所以有“化工原理無理”之說。這種情況應(yīng)予改變。過去，我們在課程體系的處理上，先講化工原理，側(cè)重單元操作的實(shí)際應(yīng)用，在學(xué)完化工原理后開設(shè)傳遞課程，再加強(qiáng)化工過程的理論基礎(chǔ)。這樣，往往形成兩門課程兩張皮，達(dá)不到將理論和實(shí)際相結(jié)合的預(yù)期效果。隨著化工技術(shù)的發(fā)展, 越來越要求闡明過程的機(jī)理，愈來愈要求了解流體在化工設(shè)備中流動(dòng)的詳細(xì)情況，從而分析和掌握影響設(shè)備性能的因素。在新的教學(xué)內(nèi)容改革中，采取以化工單元操作為主線，將化工傳遞課程的內(nèi)容結(jié)合到化工原理課程中來的做法。按認(rèn)識發(fā)展的規(guī)律性和教學(xué)活動(dòng)的規(guī)律性，以傳遞過程的內(nèi)容為單位操作提供理論基礎(chǔ)，試圖克服“化工原理無理”的蔽端?？傮w思路是：在講授單元操作之前按照三傳過程的共性，介紹傳遞過程的基本知識，為后續(xù)單元操作課程提供強(qiáng)有力的物理基礎(chǔ)，同時(shí)在單元操作過程的解析處理中穿插傳遞原理的知識。在對流傳遞的層流狀態(tài)使用傳遞原理的解析法和數(shù)學(xué)模型法，在對流傳遞的湍流狀態(tài)使用相似原理或因次論指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)研究方法，形成基礎(chǔ)理論和工程應(yīng)用前后呼應(yīng)，相互溶合滲透的知識體系，還應(yīng)將工程處理問題的科學(xué)方法論貫穿到各個(gè)單元操作中去，使學(xué)生學(xué)習(xí)化工過程基本知識的同時(shí)，掌握處理工程問題的基本方法，基此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。 （2）去舊從新，充實(shí)和加強(qiáng)富有新意的內(nèi)容, 去掉原來教材中陳舊的內(nèi)容。如原教材中大量使用的圖表等。其產(chǎn)生的原因主要是五六十年代計(jì)算手段落后的情況下研究者們不得不用圖表的方法給出他們的研究結(jié)果。當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算技術(shù)已經(jīng)高度發(fā)達(dá)，用數(shù)學(xué)模型或公式表達(dá)研究結(jié)果成為科技界通行的處理方法，應(yīng)當(dāng)在教學(xué)內(nèi)容上反映這些新的成就。應(yīng)當(dāng)用近代科學(xué)技術(shù)的觀點(diǎn)對傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行再認(rèn)識，再加工，從中發(fā)展新概念和新知識, 刪去陳舊的成分，吸納有生命力的成分，賦予傳統(tǒng)內(nèi)容以新的內(nèi)涵, 以豐富原有的教學(xué)內(nèi)容。（3）適量引入本學(xué)科最新技術(shù)成就，使學(xué)生對本學(xué)科的前沿領(lǐng)域有所了解。如在教材中加入熱泵精餾，熱管換熱器，超臨界萃取以及膜分離等新近發(fā)展起來的單元操作知識。 本著“基礎(chǔ)厚，專業(yè)寬，能力強(qiáng)，素質(zhì)高”的培養(yǎng)目標(biāo)，擬定了新編化工原理教材的教學(xué)大綱，教材編寫的指導(dǎo)思想主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）總的內(nèi)容體系：全書上下兩冊，共15章，108萬字，分為傳遞篇、流體力學(xué)篇、傳熱篇和傳質(zhì)篇。這樣分篇的目的，是為了將單元操作按傳遞原理分類，體現(xiàn)了同類單元操作的共性，以克服以往教材在內(nèi)容處理上將單元操作互相割裂的狀態(tài)，使內(nèi)容體系有所創(chuàng)新。 （2）體現(xiàn)傳遞內(nèi)容和單元操作知識的深度融合。由于傳遞篇中有了動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞的微分方程及邊界層積分方程及其解的知識，在融合上體現(xiàn)以下幾個(gè)方面： 1）流體流動(dòng)章中的柏努利方程從理想流體的NS方程解出，工程流體的柏努利式則從理想流體的柏努利方程的基礎(chǔ)上考慮實(shí)際液體的阻力損失和外加功而獲得，使柏努利方程建立在微分動(dòng)量衡算這一可靠的物理基礎(chǔ)之上。 2）滯流摩擦系數(shù)，從NS方程求解管流速度分布，進(jìn)而建立滯流摩擦系數(shù)計(jì)算式。3）導(dǎo)熱速率，先從能量微分方程簡化求平壁和圓壁溫度分布，再由付立葉定律求導(dǎo)熱速率。 4）層流給熱系數(shù)和相內(nèi)傳質(zhì)系數(shù)分別由邊界層能量和質(zhì)量積分方程求解而得。 (2) 介紹相似原理加強(qiáng)因次分析法的理論基礎(chǔ)，過去教材中的因次分析法僅是從因次一致性原理出發(fā)，缺之必要的理論基礎(chǔ)，使學(xué)生對因次分析法產(chǎn)生隨心所欲的錯(cuò)覺。在新的化工原理中，從微分方程出發(fā)，給出相似準(zhǔn)則，將準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式建立在微分方程的可靠基礎(chǔ)上，讓學(xué)生認(rèn)識到準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式是微分方程解的一種特殊形式，不是可以隨心所欲亂加炮制的東西。 (3) 介紹新的單元操作，在精餾章中介紹了熱泵精餾，傳熱章中介紹了熱管換熱器，在傳質(zhì)篇中專辟一章介紹新型傳質(zhì)操作，如：超臨界萃取、膜分離和離子交換等新近發(fā)展起來的單元操作知識。 (4) 化工專業(yè)和非化工專業(yè)兼顧，傳遞原理分兩章，針對不同專業(yè)的不同要求。單元操作相對獨(dú)立，可以按專業(yè)需要選學(xué)。傳遞過程原理第一章為傳遞過程基本知識，第二章為多維傳遞過程原理。這樣劃分的目的在于：針對化工原理作為主干課程的化工類專業(yè)和針對化工原理作為普通課程的非化工類專業(yè)的不同要求，學(xué)習(xí)不同的內(nèi)容。對于多學(xué)時(shí)的化工類專業(yè)，要求學(xué)習(xí)這兩章的全部內(nèi)容，以較系統(tǒng)的掌握傳遞知識的狀態(tài)進(jìn)入后續(xù)單元操作知識的學(xué)習(xí)，而對于少學(xué)時(shí)的非化工類專業(yè)，則只需學(xué)習(xí)第一章（4個(gè)學(xué)時(shí)左右），在掌握了最基本的傳遞知識的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)后續(xù)單元操作的內(nèi)容。2.2化工原理例題及習(xí)題集編寫 化工原理例題與習(xí)題集是配套化工原理教材的重要部分，是提供學(xué)生自學(xué)的資料。通過計(jì)算實(shí)例和練習(xí)題的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用基本理論知識分析和解決工程實(shí)際問題的能力。習(xí)題演練是加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐性環(huán)節(jié)的重要部分。依據(jù)這些教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，達(dá)到提高能力的目的。我們認(rèn)為，任何復(fù)雜的工程問題都可以分解成一個(gè)個(gè)簡單的問題，正是這些基本的和簡單的問題，相互交疊組合成形形色色的復(fù)雜多變的工程問題。通過習(xí)題的演練使學(xué)生掌握處理工程問題的基本元素。教會學(xué)生如何將工程問題分解成基本問題并予以求解。然后將簡單問題的解加以組合而獲得復(fù)雜的工程問題的解?；ぴ碜鳛橐婚T工程基楚課，必須通過一定數(shù)量的習(xí)題練習(xí)，才能達(dá)到掌握基本概念和基本原理的目的。過去，每一章的學(xué)習(xí)，教師都要安排一定課時(shí)的習(xí)題課，隨著學(xué)校新的培養(yǎng)模式的出臺，課程內(nèi)容被加強(qiáng)，課內(nèi)學(xué)時(shí)數(shù)被壓縮，習(xí)題課的時(shí)間必然減少。將習(xí)題課的內(nèi)容加以系統(tǒng)化，編成例題和習(xí)題集，交由學(xué)生自學(xué)。使學(xué)生在習(xí)題練習(xí)之前有計(jì)算實(shí)例可以參考，對基本原理用于解決實(shí)際問題的方法和技巧有一個(gè)基本了解是有必要的?；ぴ砝}與習(xí)題集將分成客觀題和計(jì)算題兩個(gè)部分。客觀題的設(shè)計(jì)將主要用于學(xué)生正確理解課程的基本概念和基本原理，計(jì)算題分為基本題和綜合題?；绢}在于使學(xué)生掌握基本要素，綜合題則主要針對設(shè)計(jì)和操作中的典型工程問題，旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力。2.3化工原理實(shí)驗(yàn)教材的編寫 化工原理實(shí)驗(yàn)是化工原理教學(xué)的一個(gè)非常重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)，通過課程實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)和研究能力，學(xué)會用理論知識指導(dǎo)實(shí)踐活動(dòng)，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)新的科學(xué)問題，并尋求解決這些問題的科學(xué)方法。3 采用現(xiàn)代化教學(xué)手段為教學(xué)服務(wù) 面向21世紀(jì)的化工原理課程要在學(xué)時(shí)數(shù)大大壓縮的情況下講授比原來授課內(nèi)容多得多的知識量，必須提高知識傳授的效率，現(xiàn)代手段的使用是當(dāng)務(wù)之急。從這個(gè)意義上講，教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革的有效性，在很大程度上取決于教學(xué)手段的現(xiàn)代化。我們認(rèn)為，現(xiàn)代化教學(xué)手段的采用包括兩個(gè)方面：3.1硬件建設(shè) 開發(fā)與化工原理課堂教學(xué)配套的CAI軟件。多媒體軟件的開發(fā)，如采用動(dòng)畫形式演示換熱器內(nèi)或塔器內(nèi)流體流動(dòng)效果，會使教學(xué)內(nèi)容直觀形象、生動(dòng)活潑、增強(qiáng)表現(xiàn)力，用畫面的表達(dá)形式，在短的時(shí)間里傳遞給學(xué)生大量的知識信息。從而在教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容的改革上取得突破。3.2教師學(xué)會使用現(xiàn)代化的教學(xué)手段 現(xiàn)代化手段的使用是我們教師面臨的全新課題，教師有一個(gè)學(xué)習(xí)、掌握和適應(yīng)的過程。在多媒體開發(fā)出來之前，目前要做的一個(gè)工作就是利用幻燈技術(shù)進(jìn)行教學(xué)。建議學(xué)科組建立一個(gè)有幻燈設(shè)施的教室，進(jìn)行集體教研和備課，在課堂教學(xué)進(jìn)度的設(shè)計(jì)和安排上進(jìn)行研討。在教師掌握了這一技術(shù)的技術(shù)上，以便用于化工原理的教學(xué)中。4 師資隊(duì)伍建設(shè)教師是教學(xué)活動(dòng)中最活躍最核心的要素。課程內(nèi)容的更新、教學(xué)方法的改進(jìn)、現(xiàn)代教學(xué)手段的運(yùn)用，從根本上都依賴于教師的主體行為。毫無疑問，跨世紀(jì)人才的培養(yǎng)，教師起著決定性的作用，這不僅是因?yàn)樽鳛椤爸R載體”的教師擔(dān)負(fù)著向?qū)W生傳授科學(xué)文化知識的基本技能和發(fā)展學(xué)生智力的任務(wù)，而且教師在教學(xué)過程中，還對學(xué)生有著巨大的潛移默化的作用，對學(xué)生形成正確的人生觀和價(jià)值觀，發(fā)揮著重大作用。4.1 開展集體教研活動(dòng)，創(chuàng)造教師努力鉆研業(yè)務(wù)的良好氛圍 作為教師的高素質(zhì)要求是多方面的。但其中非常重要的一條，就是教師具有較高學(xué)術(shù)水平和業(yè)務(wù)素養(yǎng)。教師業(yè)務(wù)素質(zhì)的提高一方面靠自身的自我完善，一方面靠教研活動(dòng)的組織。通過教研室組織的集體教研活動(dòng)，創(chuàng)造一個(gè)蓬勃向上的氛圍，激發(fā)教師鉆研業(yè)務(wù)，提高授課質(zhì)量。我們的教師很多是教授和副教授，是科學(xué)家，傳授和交流科學(xué)的思想和方法，是科學(xué)家義不容辭的光榮職責(zé)，科學(xué)家具有渴望與同行專家們進(jìn)行交流、切磋技藝并得到同行專家肯定和褒揚(yáng)的強(qiáng)烈愿望。這種傳授和交流，不僅需要以筆頭語言在科技期刊上刊出和發(fā)表。更需要專家們用形象生動(dòng)的口頭語言進(jìn)行面對面的交流。我們的廣大教師，耗費(fèi)畢生心血在教書育人的事業(yè)中默默無聞的進(jìn)行著創(chuàng)造性勞動(dòng)，取得大量值得學(xué)習(xí)和推廣的寶貴經(jīng)驗(yàn)，但是，由于教研活動(dòng)組織不夠，防礙了這樣的交流，挫傷了教師深入鉆研業(yè)務(wù)的積極性。為此，在我們建設(shè)優(yōu)秀課程的工作中，把開展集體的教研活動(dòng)作為一項(xiàng)重要任務(wù)來抓。教研活動(dòng)主要從以下的幾個(gè)方面開展：（1） 教學(xué)內(nèi)容的更新和教學(xué)方法的改進(jìn)，包括經(jīng)驗(yàn)交流、技藝切磋等。（2） 新教材的集體教研，面向21世紀(jì)的化工原理教材起點(diǎn)較高，內(nèi)容深化，教師有一個(gè)消化的過程，通過教材的研討，促進(jìn)教師適應(yīng)新教材。（3） 多媒體等先進(jìn)教學(xué)手段的演練和掌握。（4） 集體聽課。（5） 教研與科研的結(jié)合。（6） 單元操作及其主要理論形成的歷史亮點(diǎn), 如Danckwerts的表面更新理論等。（7） 特邀報(bào)告。（8） 組織化工原理競賽。化工原理競賽是提高教學(xué)質(zhì)量的好形式，曾經(jīng)舉行多年，應(yīng)予恢復(fù)。 教研活動(dòng)安排每人每學(xué)期報(bào)告一次。4.2 注重教學(xué)方法, 提高授課質(zhì)量 教學(xué)作為一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)和精湛的藝術(shù)，有其內(nèi)在的規(guī)律性，當(dāng)好一名大學(xué)教師，既要有博大精深的專業(yè)理論知識，又要由靈活運(yùn)用教學(xué)方法來傳授知識的高超技藝，教學(xué)效果的好壞，與教師專業(yè)水平的高低和運(yùn)用教學(xué)方法是否得當(dāng)密切相關(guān)，目前學(xué)校教育的主要方式仍然是課堂教學(xué)，因此提高課堂教學(xué)的質(zhì)量，是學(xué)生能夠在有限的時(shí)間內(nèi)最大限度的獲取知識，是我們每一個(gè)教師面臨的課題。我們教師，特別是青年教師，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真鉆研教材，注重教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生對化工學(xué)科的濃厚興趣，增強(qiáng)學(xué)生的求知欲望，力爭取得最好的教學(xué)效果。5 實(shí)驗(yàn)室建設(shè) 化工原理實(shí)驗(yàn)是化工原理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。通常實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生熟悉和掌握基本的測量原理和操作技能。通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，參數(shù)測定，數(shù)據(jù)處理和寫作實(shí)驗(yàn)報(bào)告等一系列實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力。達(dá)到這一目的，需要條件較好的實(shí)驗(yàn)設(shè)施。目前，大多數(shù)化工原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，急需更新，需要相應(yīng)的資金支持，吸收實(shí)驗(yàn)的風(fēng)機(jī)房年久失修、雷諾實(shí)驗(yàn)裝置破朽不堪、能量轉(zhuǎn)換和氣縛現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)無法再做，結(jié)合先進(jìn)測試手段進(jìn)行計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)監(jiān)測的實(shí)驗(yàn)裝置尚待開發(fā)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)裝置維護(hù)的車床和鉆床需要新置。希望學(xué)校能給以經(jīng)費(fèi)支持。6 已有的工作基礎(chǔ) 四川大學(xué)化工原理教研室作為全國化工原理課程指導(dǎo)委員會主任委員單位，近年來，在化工原理課程建設(shè)中做了大量工作，取得了較好成績，為進(jìn)一步做好面向21世紀(jì)的化工原理課題建設(shè)打下了良好的基礎(chǔ)。全體任課教師團(tuán)結(jié)奮戰(zhàn)，共編寫18種、40分冊，共計(jì)396.6萬字的教材和教學(xué)輔助資料。其中，有提供給學(xué)生作為教科書的化工原理教材和幫助學(xué)生演煉提高的輔助資料，如化工原理基本題集及化工原理客觀題集等；有提供給教師把握教學(xué)規(guī)律提高授課質(zhì)量的參考資料，如化工原理答案集和教學(xué)法研討文集等，已形成從教材建設(shè)、課程設(shè)計(jì)、電算應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)諸方面相互配合，彼此銜接的系統(tǒng)完整的教學(xué)資料體系。由于這些成績的取得，92年被評為國家級優(yōu)秀課程；93年獲得國家級優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。這些工作成果，為我們在新形勢下建設(shè)優(yōu)秀課程提供了良好的基礎(chǔ)，積累了十分寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 化學(xué)工程學(xué)科組有一支具有較高水平的化工原理課程任課教師隊(duì)伍，現(xiàn)有教授三人，其中博士導(dǎo)師2人，付教授10人，博士學(xué)位教師6人，尤其是一批青年教師已成熟起來，成為教學(xué)科研的骨干力量。近年來，已獲得近10項(xiàng)國家自然科學(xué)基金資助，本組還承擔(dān)并完成多項(xiàng)攻關(guān)課題和省部級科研項(xiàng)目。這樣一支高素質(zhì)的任課教師隊(duì)伍，是我們做好化工原理課程建設(shè)的重要保證。附件:化工原理教學(xué)時(shí)數(shù)和字?jǐn)?shù)分配 目 錄字?jǐn)?shù)(萬字)授課時(shí)數(shù)(課時(shí))化學(xué)工程與工藝類非化學(xué)工程與工藝類緒 論0.511傳 遞基礎(chǔ)篇1. 傳遞過程物理本質(zhì)4442. 多維傳遞過程68動(dòng) 量傳遞篇3. 流體流動(dòng)1412144. 流體輸送機(jī)械6665. 攪拌與混合3.546. 非均相物系分離677. 流態(tài)化22熱 量傳遞篇8. 傳熱1414159. 蒸發(fā)44上 冊 合 計(jì)606240質(zhì) 量傳遞篇10. 吸收10141411. 蒸餾10141212. 吸收和蒸餾設(shè)備64213. 干燥10121214. 萃取6615. 其他傳質(zhì)操作710下 冊 合 計(jì)496040 總 計(jì)10912280化工原理教材目錄13 / 13上冊緒論1 化工生產(chǎn)過程與單元操作2 化工原理的研究內(nèi)容和研究方法第一篇 傳遞過程基礎(chǔ)篇第一章 傳遞現(xiàn)象的物理本質(zhì)第一節(jié) 概述1.1.1 傳遞的熱力學(xué)原理1.1.2 場、梯度與“流”通量 第二節(jié) 傳遞現(xiàn)象的研究方法(守衡定律， 過程與速率，推動(dòng)力與阻力，普遍 化的化的現(xiàn)象方程:歐姆定律傅 立葉定律 定律費(fèi)克定律牛 頓剪切定律傳遞現(xiàn)象 遞現(xiàn)象相似)1.2.1 體系與環(huán)境1.2.2 分子傳遞、對流傳遞與總體流 動(dòng)的通量表達(dá)及其相互關(guān)系 1.2.3 變化速率方程 第三節(jié) 流體的傳遞性質(zhì) 1.3.1 分子輸運(yùn)機(jī)理1.3.2 基于氣體分子動(dòng)力學(xué)的動(dòng)量擴(kuò) 散系數(shù)、熱量擴(kuò)散系數(shù)與質(zhì)量 擴(kuò)散系數(shù) 1.3.3 傳遞性質(zhì)相似 1.3.4 湍流的概念及傳遞性質(zhì)表達(dá) 1.3.5 相際傳遞 第四節(jié) 利用傳遞現(xiàn)象理論解決工程實(shí)際 問題的方法 1.4.1 過程模型化1.4.2 連續(xù)介質(zhì)、穩(wěn)態(tài)過程假設(shè)與邊 界條件的確定 1.4.3 幾個(gè)實(shí)例1） 圓管內(nèi)穩(wěn)態(tài)層流的速度分布與Hagen-Poiseuille方程2） 帶內(nèi)熱源的圓柱體導(dǎo)熱問題及其溫度分布3） 條形多孔催化劑上AB零級4） 反應(yīng)條件下的傳質(zhì)問題及其濃度分布第二章 多維傳遞現(xiàn)象與動(dòng)力學(xué)相似 原理 第一節(jié) 概述2.1.1 場的分類與工程表達(dá)（各類場 的時(shí)、空特性，標(biāo)量與矢量特 性,附錄給出必要數(shù)學(xué)基礎(chǔ)） 2.1.2 全微分與實(shí)體導(dǎo)數(shù) 第二節(jié) 連續(xù)性方程 第三節(jié) 運(yùn)動(dòng)微分方程1.3.1 運(yùn)動(dòng)微分方程1.3.2 運(yùn)動(dòng)微分方程的解-伯努利方程 第四節(jié) 邊界層動(dòng)量積分方程1.4.1 邊界層動(dòng)量積分方程的建立1.4.2 邊界層動(dòng)量積分方程的解 第五節(jié) 能量微分方程和質(zhì)量微分方程1.5.1 能量和質(zhì)量微分方程的建立1.5.2 能量和質(zhì)量微分方程的解 第六節(jié) 因次分析與動(dòng)力學(xué)相似 2.6.1 概念與方法 2.6.2 準(zhǔn)數(shù)的意義 2.6.3 三傳類比的數(shù)學(xué)原理第二篇 動(dòng)量傳遞篇第三章 流體流動(dòng)第一節(jié) 流體靜力學(xué)3.2.1流體靜力學(xué)基本方程3.2.2 U型管壓力計(jì)第二節(jié) 流體流動(dòng)總機(jī)械能方程3.3.1 理想流體的總機(jī)械能方程3.3.3 實(shí)際流體的總機(jī)械能方程 第三節(jié) 流動(dòng)阻力 3.5.1 直管阻力損失的計(jì)算式 3.5.2 層流摩擦系數(shù) 3.5.3 湍流摩擦系數(shù) 3.5.4 局部阻力損失第四節(jié) 管路計(jì)算 3.6.1 阻力對管路流動(dòng)的影響 3.6.2 管路計(jì)算第五節(jié) 流速與流量的測量 3.7.1 畢托管測速儀 3.7.2 孔板流量計(jì) 3.7.3 轉(zhuǎn)子流量計(jì)第四章 流體輸送機(jī)械第一節(jié) 概述第二節(jié) 離心泵 4.2.1 離心泵的工作原理 4.2.2 特性曲線 4.2.3 安裝高度 4.2.4 流量調(diào)節(jié) 4.2.5 類型與選用第三節(jié) 其它類型的泵第四節(jié) 氣體輸送機(jī)械 4.4.1 離心通風(fēng)機(jī) 4.4.2 鼓風(fēng)機(jī) 4.4.3 壓縮機(jī)第五章 攪拌與混合第一節(jié) 攪拌器的類型第二節(jié) 混合機(jī)理第三節(jié) 混合效果 5.3.1均勻度 5.2.2混合尺度第三節(jié) 攪拌器的性能 5.4.1 旋槳式攪拌器 5.4.2 渦輪式攪拌器第四節(jié) 攪拌功率 5.5.1功率曲線和功率關(guān)聯(lián)式 5.5.2 攪拌功率的分配第五節(jié) 攪拌器的放大第六章 非均相物系的分離第一節(jié) 沉降 6.1.1 重力沉降 6.1.2 重力沉降設(shè)備第二節(jié) 離心沉降 6.2.1 離心沉降 6.2.2 旋風(fēng)分離器 6.2.3 旋風(fēng)分離器的選用第三節(jié) 過濾分離的原理及設(shè)備 6.3.1 顆粒床層的特性 6.3.2 過濾操作的基本原理 6.3.3 過濾基本方程 6.3.4 恒壓過濾 6.3.5 先恒速后恒壓過濾 6.3.6 過濾常數(shù)測定 6.3.7 過濾設(shè)備 6.3.8 濾餅洗滌 6.3.9 過濾機(jī)的生產(chǎn)能力第七章 流態(tài)化第一節(jié) 基本概念第二節(jié) 流化床的主要特征 7.2.1 主要特征 7.2.2 散式流態(tài)化和聚式流態(tài)化 7.2.3 不正?，F(xiàn)象 7.2.4 流化床的優(yōu)缺點(diǎn)第三節(jié) 流化床的操作范圍 7.3.1 臨界流化速度 7.3.2 終端流化速度第四節(jié) 流化質(zhì)量與氣體分布板第三篇 熱量傳遞篇第八章 傳熱第一節(jié) 概述8.1.1化工生產(chǎn)中的傳熱過程8.1.2傳熱過程的基本概念第二節(jié) 熱傳導(dǎo)8.2.1傅立葉定律和導(dǎo)熱系數(shù)8.2.2 通過單層和多層平壁穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)8.2.3 通過單層和多層圓筒壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 （注：8.2.2和8.2.3兩節(jié)根據(jù)能量 微分方程簡化并求解溫度分 布，進(jìn)而求導(dǎo)熱速率） 第三節(jié) 對流傳熱 8.3.1 對流傳熱過程分析8.3.2 平板穩(wěn)態(tài)層流給熱系數(shù)的分析解 (注：從邊界層能量積分方程求 解層流給熱系數(shù))8.3.2 無相變對流給熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式第四節(jié) 沸騰給熱和冷凝傳熱 8.4.1 沸騰給熱的機(jī)理 8.4.2 沸騰給熱的計(jì)算 8.4.3 冷凝給熱的機(jī)理 8.4.4 冷凝給熱系數(shù) 8.4.5 影響冷凝給熱的因素及強(qiáng)化措施第五節(jié) 熱幅射 8.5.1 熱幅射的基本概念和基本定律 8.5.2 固體間的幅射傳熱 8.5.3 聯(lián)合傳熱及熱損失第六節(jié) 傳熱過程的計(jì)算 8.6.1 傳熱基本方程式 8.6.2 總傳熱系數(shù)的確定 8.6.3 傳熱溫差的計(jì)算 8.6.4 傳熱計(jì)算舉例 8.6.5 傳熱效率和傳熱單元數(shù)法 8.6.6 非穩(wěn)態(tài)傳熱的計(jì)算第七節(jié) 換熱器 8.7.1 間壁式換熱器的類型 8.7.2 列管式換熱器的設(shè)計(jì)和選用第九章 蒸發(fā)第一節(jié) 概述第二節(jié) 蒸發(fā)器的類型及選用 9.2.1 蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)型式 9.2.2 蒸發(fā)器的選用與設(shè)計(jì)原則第三節(jié) 蒸發(fā)過程計(jì)算基礎(chǔ) 9.3.1 蒸發(fā)過程中的溫度差損失 9.3.2 蒸發(fā)器的傳熱系數(shù) 9.3.3 溶液的稀釋和熱焓濃度圖第四節(jié) 單效蒸發(fā)器9.4.1單效蒸發(fā)物料衡算9.4.2 單效蒸發(fā)熱量衡算第五節(jié) 多效蒸發(fā)器 9.5.1 多效蒸發(fā)流程 9.5.2 多效蒸發(fā)的最佳效數(shù) 9.5.3 多效蒸發(fā)計(jì)算下冊第四篇 質(zhì)量傳遞篇第十章 氣體吸收第一節(jié) 概述第二節(jié) 吸收過程的相平衡關(guān)系 10.2.1 影響平衡關(guān)系的主要關(guān)系 10.2.2 亨利定律第三節(jié) 傳質(zhì)速率 10.3.1 擴(kuò)散現(xiàn)象 10.3.2 兩種基本的擴(kuò)散過程 10.3.3 總體流動(dòng)對傳質(zhì)的影響 10.3.4 穩(wěn)定分子擴(kuò)散 10.3.5 擴(kuò)散系數(shù) 10.3.6 相內(nèi)傳質(zhì)速率方程式 10.3.7 相平衡關(guān)系 10.3.8 相際傳質(zhì)速率方程式第四節(jié) 連續(xù)接觸逆流吸收的物料衡算 10.4.1 物料衡處與吸收操作線方程式 10.4.2 吸收劑用量的確定 10.4.3 塔徑的計(jì)算第五節(jié) 低濃度氣體吸收時(shí)填料層高度 10.5.1 填料層高度的基本計(jì)算式 10.5.2 傳質(zhì)單元數(shù)與傳質(zhì)單元高度 10.5.3 傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算第六節(jié) 解吸及高濃度氣體吸收 10.6.1 解吸(脫吸) 10.6.2 高濃度氣體吸收時(shí)填料層高度第七節(jié) 傳質(zhì)系數(shù) 10.7.1層流傳質(zhì)系數(shù)(用邊界層積分方 程求解) 10.7.2傳質(zhì)系數(shù)經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式第八節(jié) 傳質(zhì)理論簡介第九節(jié) 吸收過程的個(gè)別問題簡介第十一章 蒸餾第一節(jié) 概述第二節(jié) 雙組份理想溶液的汽液平衡 11.2.1 拉烏爾定律 11.2.2 汽液相平衡圖 11.2.3 壓力對汽液平衡的影響第三節(jié) 簡單蒸餾11.3.1 平衡蒸餾11.3.2 簡單蒸餾第四節(jié) 精餾 11.4.1 連續(xù)精餾裝置圖 11.4.2 精餾原理第五節(jié) 雙組份混合液粗餾塔的計(jì)算 11.5.1 全塔物料衡算 11.5.2 理論塔板數(shù)的確定 11.5.3 回流比的確定 11.5.4 板效率和實(shí)際塔板數(shù) 11.5.5 精餾裝置的熱量衡算 11.5.6