论化工热力学教学改革_化工热力学

时间:2019-01-16 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  化工热力学是化学工程的一个分支,是把热力学基本定律应用于化学工程领域中而形成的一门学科。是研究化工过程里面各种形式的能量之间相互转化的规律及过程趋近平衡的极限条件,但是学生对于学习理论知识往往不牢固,对于解决实践问题的能力极差,对于这种学不能致用。存在于教学中最大的问题。本文将如何提高化工热力学教学质量进行研究,从而为学生能够有效利用能量和改进实际过程提供理论依据。并通过认真的研究各种物理、化学变化过程达到平衡的理论极限、条件或者是状态,能够让学生掌握流体的热力学性质概念,掌握流体热力学性质的计算及其应用,掌握溶液的性质,会用溶液理论及状态方程计算各种流体相平衡,并且能够利用化工热力学的原理和模型进行化工过程能量、相平衡及化学反应平衡分析和研究,而且利用化工热力学的方法对化工中物系的热力学性质和其它化工物性进行关联及推算,解决化工生产和设计中的有关实际问题,为化工过程的设计打下牢固的基础。
  一、 加强学科的逻辑性教学
  教师在教学学生时,很多学生也是很用功的,但是在学习的能力上显得很差劲,学习效果不好。其关键是对于科间的沟通与衔接差,教师没有起到科学组织教学作用。化工热力学是一门专业基础课程,其中涉及到热力学基本定律和热力学函数。如焓、熵、内能、自由能、自由焓、流体P-V-T关系的状态方程等等知识,对于这些知识有很强的理论性、应用性,而且知识又具有强烈的过渡性,而且这些知识大多是物理化学中所学习过的,现在需要在化工热力学中进一步深化与应用,这就需要做好逻辑性的过渡,而往往很多教师只是单纯的就课本而教书,导致很多学生学不好,这里就需要改革。
  做好数学学科的沟通,起到穿针引线的作用,因为化工热力学课程中涉及到很多计算公式,如流体的P-V-T关系计算公式、热力学性质的计算公式、化工过程能量分析计算公式、相平衡计算公式、化学反应平衡计算公式等方面。这就要求数学知识功底的厚实了,学校在开展化工热力学课教学时,应该加强与相关的专业基础课程及专业课程的横向联系,使得理论联系实际,从而放开思路,使得学生不觉得化工热力学理论太深,难以学习的目的。
  二、 合理设置教学内容
  教师应该根据学生的实际情况,根据教材的内容合理调整教材的结构,使之具有合理性、实用性,达到理论与实践相结合 。为了更好的制定教学大纲和选择教学内容,可以 将热力学知识体系分为两个板块:一是流体的P-V-T性质及计算、流体热力学性质以及应用。让学生深刻的认识到气体和液体的P-V-T性质及计算、流体的热力学性质计算。并且能够熟练掌握常用的流体状态方程和应用计算,还有要求学生学会计算的思路、步骤和方法;具备利用状态方程和热容数据计算流体的热力学性质的方法,绘制热力学图表的能力。二是溶液理论、相平衡和应用。教师应采取循序渐进、先易后难的方法进行逐步讲解和学习,最后达到融会贯通。并根据超额吉布氏自由能与活度系数的关系,和结合模型方程计算混合溶液的活度系数;同时掌握相平衡理论在不同条件下的方程表达式及其应用,和超临界流体在分离中的应用功能。
  三、 化工热力学方面的多媒体教学
  多媒体教学是指教师在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,以此通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。而化工热力学抽象、难懂,而且学习也很枯燥,很多学生很厌恶学习,学校教师也感到很头疼,不论教师在讲台上怎样的手舞足蹈,怎样的卖力讲价,往往也收不到很大的效果。学校应改变现有的教学手段,引进多媒体教学,把这种高科技的东西应用到学生的学习中去,使学生的学习效率能够事半功倍。因为多媒体是将计算机、电视机、录像机、录音机和游戏机等技术融为一体的一种技术,能够接收外部图像、声音、录像及各种媒体信息,经计算机加工处理后以图片、文字、声音、动画等多种方式输出,实现输入输出方式的多元化,改变了计算机只能输入输出文字、数据的局限。这样形象、生动、直观的教学,学生在学习中就会感到一种有如身临其境的感觉。从而加深学生对问题的理解,并大大增加了课堂信息量,和教学效率。如教师在讲解化工热力学中混合物汽液相平衡计算和状态方程法计算组成、温度以及压力时,如果按照传统的教学方法,教师要在讲台上花很多功夫,而且是非常复杂而且容易出错,迭代步骤繁多,计算费时费力,最终收到的效果还很差。假设利于用多媒体技术进行教学,教师就可以形象生动地展示计算框图,在程序中采用循环语句,而其中的变动,重复演示等方面,也只需要输入初始的条件,变能很快的得到一种结果。使学生也更能容易接受知识。同时也免除教师上课时写板书的劳累。所以开展多媒体教学是很有必要的一件事情。
  总而言之,时代在进步,我们的教学也要跟着时代在进步,把过去不好的舍去,精华的保留。是教学也能做到与时俱进。
  (王 莉 四川省泸州职业技术学院机械工程系 646000)
  

标签:热力学 教学改革 化工