化学类专业研究生教育成果：多相传递学的研究与实践

2023-11-28 理论教育版权反馈

【摘要】：研究生课程“多相传递学”的教学研究与实践●摘要针对多相传递学教学中存在的问题，从教学内容、教学方法及教学手段几方面对该课程进行了研究，提出了课程教学改革的一些新尝试。多相传递学课程多媒体教学的实施便于实施启发式教学，使课堂教学更具灵活性和多样性。

研究生课程“多相传递学”的教学研究与实践

●(黑龙江科技学院，邵景景)

摘　要　针对多相传递学教学中存在的问题，从教学内容、教学方法及教学手段几方面对该课程进行了研究，提出了课程教学改革的一些新尝试。围绕研究生创新人才的培养目标在教学过程中结合本校实际特点，针对学生情况，教学内容精细化、教学方法工程化、教学手段先进化，取得了良好的教学效果。

关键词　多相传递学、教学研究、教学实践

多相传递学为我校化学工艺专业学生必修的一门专业基础课，该课程为物理化学、化工热力学、化工原理、化工设计、化学反应工程等课程的后续课程。化学工艺专业是我校2005年新设立的硕士点，在专业课程的设置上，由于化学工艺与矿物加工利用等专业课程有着不可分割的相互联系，为此充分考虑其实际特点，设立了多相传递学课程。

随着我校教学改革的不断深化，本科各门专业基础课程的课时都相对减少，硕士课程的设置也不例外。这就要求教师在具体的教学过程中时刻体现“压缩课时，提高效率”的教改思想。如何通过教学内容体系的建立、教学方法和教学手段的不断完善来体现这一教改思想，是摆在我们面前的首要问题。多相传递学总学时为30学时，1.5学分，教师如何通过有限学时的教学使学生真正掌握专业所需要的传热学基础知识，为后续专业课程的学习奠定坚实的基础，是当前我校多相传递学教学面临的主要问题。

研究生课程体系在研究生培养方案中处于核心地位，课程体系与培养目标、学制、学科和专业划分等之间也存在着相互影响、相互制约的关系。研究生课程在创新人才培养中具有重要作用，加强课程学习不仅是我国研究生培养模式的要求，是对我国教育现状和研究生创新能力培养现实不足的弥补，也是国外研究生教育发展的共同趋势。有鉴于此，我们在多相传递学课程的教学内容、教学方法、教学手段等几个环节做了一些尝试工作，并取得了较好的效果。

一、教学内容精细化

1.教学大纲与教材

多相传递学目前还没有固定的教材可选择，我们依据本校专业设置的特点，结合实际应用，精心编写课程教学大纲和教材。在编写过程中始终坚持“精细化内容”的准则，内容涉及传质过程、传热过程、多相催化过程的基本原理和化工传递工艺最新进展和研究成果介绍，将讲授内容分为7章，即传质过程导论、气体吸收、蒸馏、液液萃取、传热、多相催化动力学、多相系统中的化学反应与传递现象。

传质过程导论部分中包括扩散原理、涡流扩散、传质设备；气体吸收部分中包括气体吸收概述和吸收过程的相平衡关系；蒸馏部分包括双组分物系的气液相平衡、简单蒸馏和平衡蒸馏、精馏、双组分连续精馏的计算、间歇蒸馏、恒沸精馏与萃取精馏、板式塔和过程的强化与展望等内容；液液萃取部分包括液液萃取过程、液液相平衡、萃取过程计算、萃取设备和萃取过程的新进展；传热部分包括热传导、对流传热、传热计算、辐射传热、换热器和传热过程强化与展望；多相催化动力学部分包括多相催化基础知识、多相催化中的化学动力学和颗粒级的传质现象。多相系统中的化学反应与传递现象部分包括多相催化反应过程步骤、流体与催化剂颗粒外表面间的传质与传热、外扩散对多相催化反应的影响、多孔催化剂中的扩散与反应、多相催化反应过程中扩散影响的判定和扩散干扰下的动力学假象。

通过本课程的学习，学生对化工传递过程所涉及的传质、传热、多相催化以及与之相关的工艺过程、装备有所了解，获得比较宽广和巩固的热量和质量传递规律的基本知识，具备分析工程传热与传质问题的基本能力，掌握计算工程传热与传质问题的基本方法，并有相应的计算能力及一定实验技能。

2.课程的重点、难点与前沿点

课程的重点:传质过程、传热过程的分析；热量传递的三种基本方式及综合传热过程所遵循的基本规律；对典型的传热传质现象能进行分析，建立合适的数学模型，并进行正确的求解。(www.chuimin.cn)

课程的难点:传质过程、传热过程的计算；热量传递的三种基本方式及综合传热过程所遵循的基本规律；增强传质传热，提高热经济性和削弱传热减少热损失的途径；传质传热过程的分析处理和分析计算的基本方法；换热器的基本计算方法。

课程的前沿点为多相催化最新工艺。

二、教学方法工程化

在教学中加强对传递学问题的分析，强调精讲多练。要求学生从基本概念、基本理论和基本方法出发对具体问题具体分析，再在分析过程中不断加深对传递学基本概念、基本理论和基本方法的理解。在课堂教学中，充分应用学生已经掌握的数学工具，利用数学分析、微分方程求解方法剖析传质、传热学问题，课堂教学突出重点，加强分析紧扣教学大纲，在课堂教学中突出教学重点。如稳态热传导问题，针对几个典型的一维导热问题进行分析求解，获得物体中的温度分布和热流计算式，掌握稳态导热问题温度的求解方法以及导热量的计算方法。

借鉴其他课程的教学方法，提倡工程化的学习方法，工程问题的研究常常是从理想化模型入手，然后再一步步深化到复杂的实际模型。例如，由理想气体状态方程到实际气体的多参数状态方程、由理想的逆卡诺制冷循环到目前各种实用的制冷循环。处理工程实际问题时，一般是把一个复杂的多变量的问题简化成尽量简单的能用数学解析法和实验方法解决的问题。由于实际问题的复杂性，要求学生必须改变死记硬背的学习方法，学习中要善于钻研，既要学会处理理想化的体系，更要有处理实际体系的能力。

三、教学手段先进化

充分利用多媒体教学和网络教学的优势，积极推行多媒体教学，结合我校教学实际自制多媒体课件，多媒体教学都可以提高教学效率，并通过设计动画提高学生的学习积极性。多相传递学课程多媒体教学的实施便于实施启发式教学，使课堂教学更具灵活性和多样性。把抽象的概念、理论变得直观明了，从而激发了学生的学习兴趣和积极性，教学方式多样化，给学生营造一种立体的、全面的、动态的学习情景。运用多媒体技术模拟热流的传递，采用多媒体技术中图形的移动、定格、闪烁、同步解说与色彩变化等手段表达教学内容，借助多媒体技术将教学内容生动再现出来，并融合在课堂教学中，让学生获得接近真实的直观经验和体会。

在网络教学上，初步建立课程学习网站，通过设置链接，将课程中涉及的重点概念、理论、关系式等联系起来，方便学生理解课程体系，有助于对课程进行总结。通过我校WebCT网络教学平台，实现师生互动学习环境，及时与学生进行沟通、答疑和解惑。网络教学可以不受时间和空间的限制，方便学生随时随地学习和提问，这无疑是对课堂教学的补充。此外，网页中还设置了一些小题目，便于学生自学及自测。对于这几种方式的结合，学生反映很好。

通过以上教学内容、教学方式的实施和运行，加深了学生对理论知识的理解，激发了学生的求知欲望，学生获取知识的能力、总结概括能力、发现问题和解决问题的能力得到了提高，在获得扎实的专业知识的基础上，学生各方面能力同时得到提高，教学效果良好，而教师的教学方法、教学水平也在实践中得到了提高。今后我们还将加深对分离工程的研究，不断丰富教学手段、教学形式，提高教学质量，以培养出适应社会发展要求的高层次人才。

目前，除化学工艺专业学生学习本课程外，还有其他专业(如采矿工程、矿物加工利用工程等专业)的学生也选修本门课程。我们立足于本校实际，正确把握课程的定位，使多相传递学课程的教学与研究取得了良好的教学效果。

参考文献

[1]侯加林，李光提，岳远彬.改革研究生课程体系培养创新型人才.高教论坛，2008，6:56－58.

[2]常贺英，马沛生.论化工热力学在化工类课程体系中的核心作用.化工高等教育，2005，86(4):28－30.

化学类专业研究生教育成果：多相传递学的研究与实践

相关推荐