个人介绍
化工原理A(I)

主讲教师:张婕

学校: 郑州大学
开课院系: 化工学院[03]
专业大类: 化工与制药类
开课专业: 化学工程与工艺,制药工程
课程英文名称: The Principles of Chemical Engineering A(I)
课程编号: 032054
学分: 4
课时: 64
课程介绍
化工原理课程是化学工程与工艺类及相近专业的技术基础课,它在基础课和专业课之间起着承前启后、由理及工的桥梁作用,是化工类及相近专业的主干课程。
化工原理的主要研究内容是以化工生产中的物理加工过程为背景,按其操作原理的共性归纳成的若干“单元操作”,化工原理Ⅰ以动量传递为基础,介绍流体流动、流体输送设备、搅拌、流体通过颗粒床层的流动、颗粒的沉降和流态化等单元操作;以热量传递为基础,介绍传热和蒸发操作。
化工原理属工科科学,强调用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题,强调从动量、热量传递实质上理解过程,强调共同研究方法的教育。教学中要加强定量运算、实验技能和设计能力的训练,强调工程观点,强调理论和实际相结合,提高学生分析问题、解决问题的能力。
教学目标

通过化工原理课程的学习,要求学生掌握各单元操作的基本概念和基本内容,掌握各单元操作设备的特点和工艺计算方法,提高分析和解决工程问题的能力;熟悉单元操作的研究方法,包括数学解析方法、量纲分析理论指导下的实验研究方法和数学模型法;学会从传递过程的实质上理解单元操作过程。

化工原理课程是要求学生具备必要的高等数学、物理、物理化学、计算技术、传递现象导论等基础知识。传递现象导论课程注重三种传递过程的基本原理、基本规律和研究方法的教学;化工原理课程注重三种传递过程的基本原理和基本规律在单元操作过程中的应用。


教学效果

《化工原理》课程经过几代人的建设与发展,取得了很多的成绩和效果,总结如下:

1、课程建设历史和获得资助(获奖)情况:

化工原理教学团队隶属于化学工程与技术学科,郑州大学化学工艺学科是国家级重点(培育)学科和河南省一级重点学科,拥有一级学科博士授予权和博士后科研流动站。课程面向的主要专业-化学工程与工艺专业通过了教育部工程教育专业认证,为国家级综合改革试点专业、国家级特色专业、河南省名牌专业。《化工原理》作为该学科的一门技术基础课程和主干课程,兼有技术科学的双重特点,同时具有很强的工程性和实践性,起着由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用。《化工原理》课程由课堂教学、实验教学、课程设计三个教学环节所组成,三个环节均单独设课,共12个学分。目前,郑州大学有化学工艺、制药工程、环境工程、安全工程、环境科学、生物工程、药物制剂、过程装备与控制工程、应用化学等专业开设《化工原理》课程。

经过多年的努力,化工原理教研室按照国家精品课程指标体系的要求,在师资队伍建设、教学思想更新、课程体系建设、教学手段更新、双语教学、实践环节、学生创新能力培养等方面进行了改革和建设,取得了明显的成效,形成了独具特色的《化工原理》课程教学体系。

1)课程体系建设

以化学工程学科的发展和现代教育思想为依据,与社会发展需求相适应,建立与时代相适应的《化工原理》课程体系:

i)以动量、热量和质量传递为主线,将《传递现象导论》、《化工原理》和《新型分离技术》几门课程有机结合,体现教学的科学性,知识的渐进性,使学生不但能够掌握基本的单元操作知识,也能了解最新的科技发展成果。

ii)以工程问题研究方法为主线,整合实验教学和课程设计的教学内容,在培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力方面取得显著成效。

iii)以素质教育为主线,加强教学方法与教学手段的改革,融知识传授、能力培养、素质教育于一体,以学生为主体,课内外相结合,充分发挥第二课堂的作用,教书育人。

上述三条主线贯穿于《化工原理》教学的课堂教学、实验教学、课程设计三个教学环节,体现工程特色,突出工程问题的处理方法,培养学生的创新意识和获取知识的能力。

2)课程改革创新

多年来,化工原理教学团队坚持进行教学研究和教学改革活动。针对教学改革研究项目,在课程体系及教学内容、教学方法和教学手段、网络课程建设、双语教学以及实验室建设、课程设计内容改革等方面开展教学研究工作:

i)开发了一批课堂教学、课程设计、实验教学软件,注重传统教学手段与多媒体教学技术相结合。建立了《化工原理》精品课程网站。建立了一流的化工原理实验室,编写了实验讲义。同时,教研室还开发制作了化工原理多媒体课件,将新兴的多媒体手段与传统课堂相结合,激发学生的课堂积极性。

ii)积极开展双语教学。教研室组织开发了双语教学多媒体课件。以华东理工大学21世纪版教材《化工原理》和“Unit Operation ofChemical Engineering”为基础,编制中英双语切换对照多媒体课件,制作了流体流动与泵、传热和吸收、精馏等单元操作的多媒体中英文版本课件,并对部分章节开展了双语教学的试点工作。

iii)与化工学院团委合作,坚持做好每年一度的化工原理竞赛工作,为优秀学生提供更多的学习和展现才能的机会。在化工原理竞赛中获奖的学生多数都进入到国家重点高校和科研院所攻读硕士研究生。实践表明,该活动可以提高学生的学习积极性。

iv)积极开展创新意识和创新能力培养工作,课堂教学中提倡研究性的主动学习、习题讨论课中要求学生上讲台;实验室对参加课余实验研究创新活动的学生开放,课程设计中强调多方案计算和技术经济比较,鼓励并积极参加全国和省级化工原理课程和化工原理实验竞赛等活动,培养学生主动学习能力和创新意识。

3)获得资助(获奖)情况

团队在长期的教育教学、教学改革和科研实践中,秉承“传承与发展”的理念,形成了一支具有强烈事业心和高度责任感、充满生机和活力、勇于改革和创新的教学团队,取得了丰硕成果:

i)课程建设

《化工原理》课程建设工作包含了几代郑大化工人的付出,朱士亮教授等一大批老教师都做出了巨大的贡献。1993年,《化工原理》课程通过了国家优秀课程评估,并获得优秀成绩。近年来,《化工原理》精品课程建设先后被列为郑州大学和河南省重点教育改革项目,2006年被评为河南省精品课程,以《化工原理》和《化工设备基础》两门课程组建的化学工程教学团队为2007年省级教学团队,并入选国家级教学团队。2004年,教研室开发制作的化工原理多媒体课件通过了河南省教学成果鉴定。2012年,《化工原理》入选河南省高等学校精品资源共享课程,2016年获得首批郑州大学MOOCS建设课程。

ii)教学获奖

团队承担各级、各类教改项目20余项,取得了丰硕成果:“面向21世纪化工类专业培养目标、规格和课程方案的改革与实践”研究项目,2005年获国家教学成果二等奖。教学团队先后获得河南省教学成果一等奖2项,河南省教学成果二等奖4项,河南省教学科研优秀成果特等奖2项,河南省现代教育技术成果奖3项。另外有十余项教学成果通过省级教学鉴定。

iii)教材专著

教学团队在进行教学内容和体系改革中,结合科技发展和人才培养新的需求,提出了系列配套的新教材编写计划,目前已出版教材和专著二十余部。《过程装备成套技术》教材列入国家普通高等教育十一五规划教材,《过程设备设计》教材列入国家普通高等教育十五规划教材,并获中国石油化学工业协会优秀教材二等奖;《化工原理》上下册(第二版)、《化工原理学习指导》教材列入国家高职高专十一五规划教材,并获得中国石油化学工业协会优秀教材一等奖;《化工设备设计基础》教材获河南省优秀著作二等奖;《精细有机合成反应及工艺》教材获河南省教育厅科技成果二等奖;《石油化工设计手册》为十五国家重点图书。

iv)科研获奖

在科研方面,教学团队主要成员完成的“新型高效纵流壳程换热器现代设计技术研究与应用”项目2001获得国家科技进步二等奖;“新型组合式换热器”1993年获得国家科技进步三等奖;所开发的“SM 型气升式发酵罐”1996年获得国家科技进步三等奖;“热力系统换热设备CAD技术开发与应用”、“年产2000吨黄原胶生产成套装置”2002年获得河南省科技进步二等奖;“新型复合荷电镶嵌膜制备关键技术”、“车用燃料乙醇生产的关键技术及开发应用研究”2005年获得河南省科技进步二等奖;参与编辑的《磷肥与复肥》荣获第六届全国石油和化工行业优秀期刊(专业技术类)一等奖。

 

v)学生获奖

多年来团队连续20余年组织全院的化工原理竞赛,激发了学生的学习兴趣和学习热情,锻炼提高学生的科研能力和创新能力。团队教师辅导的学生在2005挑战杯河南省大学生课外学术科技作品科竞赛中有13人次、5项成果获奖;2006年全国大学生过程装备实践与创新大赛中有1项成果获得优胜奖,挑战杯河南省大学生课外学术科技作品科竞赛赛中有11人次、3项成果获奖;2007年第一届三井化学杯大学生化工设计邀请赛中获全国三等奖1项,挑战杯河南省大学生课外学术科技作品科竞赛中有10人次、3项成果获奖;2008年第二届三井化学杯大学生化工设计竞赛地区二等奖1项、三等奖2项;2009年获第三届三井化学杯大学生化工设计竞赛获全国二等奖1项,地区一等奖1项、二等奖2项,在河南省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛有8人次、2项成果获奖;2010年第四届三井化学杯大学生化工设计竞赛获全国二等奖1项,挑战杯河南省大学生创业计划竞赛中金奖1项;2011年获得三井化学杯第五届大学生化工设计竞赛全国总决赛优秀作品奖;2012年第六届全国大学生化工设计竞赛获得一等奖1项,“凯盛开能杯”第五届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛获得三等奖1项;2013年在第十一届“挑战杯”河南省大学生课外学术科技作品竞赛中有1项成果获得一等奖;2017年获得首届全国大学生化工实验大赛特等奖;2019年获得第三届全国大学生化工实验大赛一等奖;2019年获得第十三届全国化工设计竞赛一等奖等等。


参考教材

1)化工原理(上册)(第四版):陈敏恒,丛德滋,方图南,齐鸣斋,潘鹤林编,化学工业出版社,20158月;

2)化工流体流动与传热(第二版):柴诚敬,张国亮编,化学工业出版社,2007.08

3化工原理学习指导与习题精解:黄婕主编,化学工业出版社,201510月;

4Unitoperations of chemical engineering6thEdition):W.L. MccabeJ.C. SmithP.Harriott

5ChemicalEngineeringvol.1A Fluid Flow,(6thEdition):J.M. CoulsonJ.F. Richardson,大连理工大学出版社,2008.06.

6ChemicalEngineeringvol.1B Heat Transfer and Mass Transfer,(6thEdition):J.M. CoulsonJ.F. Richardson,大连理工大学出版社,2008.06.

7ChemicalEngineeringvol.2A  Particle Technology,(5thEdition):J.F. RichardsonJ.H. Harker,大连理工大学出版社,2008.06.



教学资源
课程章节 | 文件类型   | 修改时间 | 大小 | 备注
1.1 绪论
文档
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2020-11-12 3.25MB
2.1 流体流动基本概念
文档
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2020-11-12 18.12MB
3.1 离心泵工作原理,特性曲线
文档
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2020-11-12 5.49MB
4.1 颗粒床层的特性,过滤的物理模型与数学模型法
作业
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文档
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2020-11-12 5.83MB
4.2 过滤原理及数学描述
作业
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2020-11-12 --
4.3 过滤工艺计算
作业
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2020-11-12 --
 
作业
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5.1 重力沉降原理,沉降速度
视频
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2020-11-12 668.94MB
 
视频
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2020-11-12 388.62MB
 
视频
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文档
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作业
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5.2 降尘室,沉降工艺计算
视频
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2020-11-12 709.64MB
 
视频
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视频
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视频
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2020-11-12 286.66MB
 
视频
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2020-11-12 578.09MB
 
视频
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2020-11-12 518.82MB
 
视频
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作业
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5.3 过滤与沉降习题课
作业
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2020-11-12 --
6.1 传热过程,热传导
作业
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2020-11-12 --
 
文档
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2020-11-12 10.66MB
6.2 对流给热过程分析,量纲分析法及对流给热系数
作业
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2020-11-12 --
6.3 相变给热过程,热辐射
作业
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2020-11-12 --
6.4 传热过程工艺计算
作业
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2020-11-12 --
6.6 换热器
视频
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2020-11-12 207.15MB
 
视频
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视频
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2020-11-12 338.35MB
 
视频
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视频
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作业
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2020-11-12 --
7.1 蒸发过程,蒸发的温度差损失与沸点升高
视频
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2020-11-12 328.77MB
 
视频
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2020-11-12 339.11MB
 
作业
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2020-11-12 --
 
文档
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2020-11-12 7.04MB
7.2 单效蒸发
视频
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2020-11-12 237.88MB
 
视频
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2020-11-12 310.37MB
 
视频
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2020-11-12 612.24MB
 
视频
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2020-11-12 564.57MB
 
作业
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