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关键词： 轻化工程 化工原理 教学改革

化工原理是轻化工程、生物工程、环境工程和化学工程等专业的一门主干课，也是一门实践性很强的技术基础课，它是综合运用数学、物理、化学等基础知识分析和解决化工过程中各种单元操作问题的工程学科［1］，［2］。从基础理论、设备构造、设计方法工程操作等方面对学生进行全面训练。我校为轻化工程专业的学生开设化工原理课程，主要目的是通过该课程的学习，要求学生掌握轻化工程准确实施所涉及的基本原理及理论基础，培养学生在轻化工业实际生产操作过程中工艺设计、选型配套、参数优化的能力，这是轻化科技工作者和研究人员必备的基础知识之一。如何在教学过程中强化学习方法的传授、提高学生学习的主动性和重视实践能力的培养，与高素质、创新型轻化专业人才培养目标的要求相符合，已经成为该门课程教学改革的关键。下面我根据教授轻化工程专业化工原理的工作经验，谈谈自己的看法。

1.课程教学内容的改革

化工原理教材的内容一般包含了化工过程中所有的单元操作，如流体输送、流体输送设备、非均相物系的分离、蒸馏、吸收、干燥等。轻化工程是染整科学和工程学的交叉学科，轻化工业就是利用物理和化学方法将天然资源及产品作为原材料，加工成国民经济各相关部门不可缺少的物质材料和人们日常生活的必需品［3］，［4］。不同轻化产品的生产过程使用各种物理加工过程，根据他们的操作原理，可以归结为数个应用广泛的基本操作过程，如流体输送、搅拌、沉降、过滤、热交换、制冷、蒸发、结晶、吸收、蒸馏、粉碎、乳化萃取、吸附、干燥等。

化工原理课程的改革必须紧紧围绕着轻化工程专业的培养目标和特点来进行，同时课程的设置必须满足社会需求。针对轻化工程专业，重新修订化工原理教学大纲，确定不同于化工、环境、制药等其他专业的学时、教学深度和进度，按考教分离的要求建立试题库，在教学的过程中及时更新教学内容，不断充实新知识、新技术。不结合轻化工程专业的特点和培养目标，在有限的时间内把所有的单元操作都讲授给学生是不现实的。因此，要结合轻化工程专业特点，将课程的内容大幅度精简，突出重点，增强课程教学的针对性。教学内容上可以增加在轻化工业中应用较多的蒸馏、传热等单元操作。因受学时、教材容量的限制，不可能要求教材或一门课都能及时反映学科最新成果和科技前沿知识。为了解决这个问题，可以通过开设选修课“新型单元操作选论”的形式，向学生介绍膜分离、吸附、超临界萃取、分子精馏等新兴单元操作的基础知识，以及化工领域一些新的单元操作过程开发、设备开发方面的科技成果，使学生了解本学科的发展及前景，开阔眼界，拓宽知识面。

2.改革传统的教学方法，提高学生的理解能力

化工原理是一门理论性、工程性、实用性都很强的课程，它是学生学完基础课后开设的一门专业基础课，对后续专业性课的学习和培养专业兴趣都具有举足轻重的作用。在化工原理教学过程中，仅用传统的教学模式――粉笔、黑板、语言来表达化工单元操作中大量的化工设备及各种化工机械的基本结构、工作原理，以及在设备中所发生的物理变化过程和各种操作状态太过抽象，比较困难，教学效果受到限制，对未接触过化工生产实际的学生来说，难以对设备及操作等现象有很好的感官认识，大多只能停留在对静态画面的粗略想象上，感觉枯燥乏味，教学效果不佳。为改变这一局面，我们采用了多媒体动态模拟教学，将课程涉及的所有章节从单元操作的工艺流程到典型设备的结构和操作全部实行多媒体动态模拟教学。以基于计算机的视、听媒体为特征的现代多媒体技术，能产生、集成、存储信息，运用多媒体灵活、方便，而且视听效果特别好，能把复杂、生硬的教学信息转化成对学生的感官最具有效刺激的、易于接受和形象生动的信号。这种多媒体集文字、图形图像、声音、动画、影视等各种信息传输手段为一体，具有很强的真实感和表现力，可以激发学生的学习兴趣，将原本枯燥的教学过程变成生动活泼的教学方式，使学生在轻松中和谐自然地进入积极的思维状态，从而达到提高教学质量的目的［5］，［6］。

3.引用生产应用实例，提高学生的学习兴趣

在化工原理学习过程中，除了培养抽象思维能力之外，我们更要注重学生理论联系实践和解决实际问题能力的培养。在课程讲解过程中，我们结合轻化企业实际生产过程大量穿插实例，将理论知识与实践生产结合在一起，让学生有一个清晰的认识。例如，一种印染助剂的生产过程，包括原料投料搅拌反应过滤分离提纯产品。这些工序涵盖的单元操作和基本知识贯穿了化工原理的大部分内容，如流体的输送、过滤等单元操作涉及流体力学基础，浓缩、干燥、结晶等，单元操作中热量、水分的传递也都涉及课本中的传热、传质学基础等。在讲解干燥这一单元操作时，可以通过列举衣物固色工艺过程，加深学生对干燥概念、干燥原理的理解。因此，灵活结合生产应用实例极大地方便了学生对理论知识的理解和运用，提高了学习兴趣，强化了教学效果，更容易达到教学目标。

4.加强实践性教学环节，重视工程能力的培养

化工原理是一门工程性很强的学科，实习、实验是课程体系中非常重要的环节［7］，［8］。学生的认识实习是在学习化工原理课程之前进行的，以了解某个产品的生产工艺为主。此时学生对化工的认识几乎为零，实习回来后对单元操作及设备认识并不深。2011年学校采用重新修订的教学大纲和培养计划，轻化工程专业的认识实习安排在化工原理课结束后进行，在实习过程中学生能重点观察单元操作设备，以及它们在产品生产过程中的地位，使学生把所学的理论知识和工厂的实际装置有机结合起来，加深对理论知识的理解和吸收，为后续的化工原理课程设计打下良好的基础。化工原理实验属工程实验，直观展现了各单元操作，有助于提高学生的动手能力，加深对课堂教学内容的理解，进一步培养和形成工程观念。轻化工程专业的化工原理实验课单独设课、单独考核，改变了实验课的从属地位。在这实验过程中会遇到大量的工程实际问题，能更有效地学到更多工程实验方面的原理及测试手段，可以发现复杂的真实设备与工艺过程同描述这一过程的数学模型之间的关系。为保证实验教学的质量，我们改革了原有实验教学仅局限于验证原理、单纯掌握操作技术和依附于理论课的情况，开设了设计型、研究型和综合型实验，培养学生掌握实验研究方法，训练学生独立思考、综合分析问题和解决问题的能力。实验设备采用计算机在线数据采集与控制系统，引入先进的测试手段和数据处理技术；实验室开放，除完成实验教学基本内容外，还为对化工原理实验感兴趣的学生提供实验场所，培养学生的科研能力和创新精神。

参考文献：

［1］王晓婷.关于提高《化工原理》教学质量的研究［J］.高等教育在线，2011，（4）：145-147.

［2］陈丹云，何建英，刘勇，邹雪艳，李明静.化工原理理论教学体系的改革与探索［J］.四川化工，2011，14，（2）：48-50.

［3］胡芳，赵欣，祖彬，吴学栋，王忠良，孙聆芳.轻化工程人才培养模式改革的探索［J］.黑龙江纺织，2011，（3）：29-31.

［4］侯庚喜，姚丽华，李旭.轻化工程专业人才培养模式研究［J］.中国轻工教育，2009，（3）：43-45.

［5］李梅.化工原理课程教学方法的研究［J］.广州化工，2011，39，（7）：166-167.

［6］穆飞虎.化工原理课程教学中的教学方法研究［J］.广州化工，2010，37，（11）：196-198.

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该医院废水处理工艺由多个工艺单元组成，每个工艺单元又对应一个或多个单元操作。根据不同功能定义各个工艺单元的名称，而根据功能的不同，工艺单元需设置相应的操作设备。

1.1调节池

调节池一般用来均化原废水，防止由于原水水质和水量的波动对后续生物处理单元产生破坏性的影响。其容量通常取决于需调蓄的原水水量和变化系数。为了保证均化效果，通常还设有搅拌器，为了截留流体中较大尺寸的固形物，一般设置相应尺寸的格栅。经均化的原水经水泵通过管道输送到下一单元。此部分涉及的单元操作有搅拌、过滤和流体输送，均可通过化工原理讲授的相应内容确定设备的参数，进而为设备选型提供依据。

1.2接触氧化池

接触氧化工艺即通过在曝气池内设置填料，使微生物在填料上与废水及空气接触，从而实现有机物的好氧氧化。接触氧化池的体积通常采用有机负荷的方式进行计算，也可采用经验上的水力停留时间计算，取决于微生物降解能力及废水水质。采用鼓风曝气，通过微孔曝气器扩散空气，产水溢流进入下一单元。涉及的单元操作主要是流体输送，即风机的计算。通过有机负荷计算确定所需风量，由池体高度，加上管路阻力损失，可得到风机的扬程，进而为设备选型提供依据。

1.3MBR池

MBR工艺采用微滤膜进行固液分离，采用抽吸泵出水。池底设置曝气器用来扩散空气并缓解膜污染，采用鼓风机曝气。池体体积可采用容积负荷的方式进行计算，也可采用经验上的水力停留时间计算，同样取决于微生物氧化废水中有机物的能力。曝气量通过有机负荷或经验上的气水比获得。底部还设有污泥回流泵，用于将MBR中的一定量活性污泥回流至接触氧化池或排放至污泥沉淀单元。此工艺单元涉及的单元操作有过滤、流体输送等。通过计算可确定膜通量，进而确定膜面积，确定风机、膜出水泵和污泥回流泵的型号等，为系统设备的选择提供依据。

1.4污泥沉淀池

污泥沉淀池用于接收接触氧化池和MBR池的剩余污泥并进行沉降分离，上清液回流至接触氧化池，可选用斜管(板)沉淀池、竖流沉淀池和辐流沉淀池等。对于小型的污水处理工程，斜管(板)沉淀池的应用较多。涉及的单元操作主要是机械分离中的沉降分离，经过计算，能够获得沉淀池的尺寸。

1.5污泥脱水

污泥脱水一般先采用机械分离的方式，除去大部分非结合水，之后采用干燥的方式，进一步去除污泥水分，以便于运输。污泥的机械脱水一般采用压滤、过滤和离心的方式，在水处理工程中带式压滤采用的比较多，也相对成熟。涉及的单元操作主要是机械分离，通过计算，可确定压滤机的型号及功率。对于小型污水处理系统，干燥采用自然干化的比较多，利用太阳光照射，将污泥中的非结合水气化，对应的是干燥的单元操作，通过干燥速率的计算，可确定干化床的面积。

1.6气体处理系统

气体处理系统收集调节池、接触氧化池、MBR池、污泥沉淀池等排出的废气，利用引风机将废气引出，并经高效过滤器过滤后排放。涉及的单元操作主要有流体输送和过滤，同样通过单元操作的计算，可获得风机和过滤器的型号和功率。

2单元操作对投资与运行费用的影响

工艺单元由一个至多个单元操作组成，通过单元操作的计算，为土建投资、设备投资，以及运行费用提供了依据。单元操作以费用最低为目标，使工艺设计更为合理，因此单元操作的计算决定了环境工程的投资与运行费用。

3结语

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关键词：化工原理 课程改革 学习实践

1前言

化工原理课程是综合应用数学、物理和化学等基础知识分析和解决化工与制药生产过程中各种单元操作的工程技术学科，也是化工与制药类专业学生接触工程实践的第一门槛，起着自然科学与应用科学的搭桥作用。[1]制药工程专业教学指导分委员会制定的制药工程本科专业规范（讨论稿）中，明确规定了化工原理课程的学时数最高可达160学时，可见该课程对制药工程专业学生的重要性。

2阐明制药生产与化工生产间的内在联系

由于化工原理是一门专业基础课程，一般安排在三年级上学期开始讲授，此时同学们刚学完公共基础课，尚未正式接触专业课程，即对专业将来所从事的工作对象及相应的知识需求均不甚了解，故初学化工原理且感觉与药学知识相差较大时，学习的积极性与能动性均难以充分调动，甚至还易产生消极抵触的情绪。[2]因此，在开始化工原理课程的正式讲授前，教师不仅应先扼要地介绍该课程的研究对象及拟解决的问题，同时还宜向同学们着重阐明该课程与制药实际生产之间的内在联系，指明制药与化工两类操作间的异同点，以便消除同学们内心的疑惑，即为什么制药类专业的同学也要学习化工学科的相关知识。制药生产与化工生产虽属两个不同的工业门类，但其操作的过程机理却十分相似，区别主要表现为前者较后者的操作要求更高、产品指标更加苛刻等。换言之，制药生产是一种高标准、超精细化的化工生产过程，故习惯上又多被视为精细化工生产的一个分支。诚然，这种提法尚有失偏颇，不够准确与全面，但亦较好地表达了制药与化工两类生产过程间的密切联系，因此相关知识点间的贯穿与交叉势必在所难免。有关这一点，可通过相应的教学短片向同学们进行表达。

3制药工程专业人才培养目标和化工原理课程体系

高等教育的大发展，为把我国建设成为创新型国家奠定了人才基础，同时也使毕业生的就业压力与日俱增，将会有更多的高校毕业生面向基层，服务于地方经济建设。我校制药工程专业是的定位是面向基层，面向生产第一线，服务于地方经济建设。根据这一定位制订的培养目标是：德智体全面发展，具有制药工程专业的基本理论、基本技能和创新精神，能够在医药、农药、精细化工和生物化工等行业从事生产、研发、分析检测及管理等方面工作的应用型工程技术人才。要实现以上培养目标，除了学习数理化基础、政治、外语和计算机知识外，我们必须重点加强工程技术基础课程教学，加强实践训练。我专业目前开设的工程技术基础课程主要有：化工制图、化工原理、制剂工程、制药工艺学和药物制剂设备与车间设计等课程，与制药工程本科专业规范（讨论稿）一致。在制药工业生产中，除了部分专用药物制剂设备外，其他工程技术知识和设备主要是在化工原理课程中介绍。化工原理课程兼有科学和技术的双重特点，具有较完整的理论体系，学习化工原理课程并不等于实践。为此，我们在优化制药工程专业课程体系的基础上，重点探索了以加强实践教学为主的化工原理课程体系，并对教学内容进行了探讨。因为课程体系是从宏观上把握本科生的培养目标和规格，而课程内容的更新和改革则是从微观上保证学生的质量。在该课程体系中，大多数课程都在学校完成，专业实习则在我系的实习基地和其他有关制药、化工企业和新产品研究开发单位完成。

4化工原理实验教学创新与实践

化工原理实验的目的在于使学生了解理论产生的测试手段、过程，培养学生运用学过的知识，通过动手、动脑去验证已知的理论，进一步探索未知，训练学生掌握科学思维方法，同时还要熟悉实验装置、仪器设备及其性能。化工原理实验与其他实验（如有机和无机实验等）不同，它的特点是具有工艺性和工程性，也是学生第一次接触工程装置的实验。每一次实验课之前，指导教师应做好充分的准备工作。实验前的准备工作是保证实验质量，提高实验效率的有效保障。首先，作为指导教师必须写出富有启发性的指导提纲，总结本次化工原理实验的内容。就本次实验所涉及的相关理论知识做详细简要总结，整理出基本概念和基本理论、重点和难点及相关理论。[3]其次，教师必须对所指导的实验做好充分的预备工作。学生刚进入化工原理实验室对于所看到的装置往往会感到既新鲜又好奇，但一旦面对实验装置，要求进行实验时往往会觉得无从下手，因而化工原理实验前的预习对于学生来说就显得特别重要。[4]学生在进入实验室前一定要对实验讲义进行认真的预习，了解实验所要验证的理论知识，对实验装置图有一定的了解，同时对实验的注意事项和操作步骤做简要的了解。强调实验前的预习有利于学生复习课堂教学已经学过的理论知识，同时有利于锻炼学生逻辑思维和构思组织能力。学生进入实验室后（可以提前到实验室），对照装置图逐一查明实验装置的每一部分，熟悉实验流程，按照讲义熟悉操作步骤，对于装置中一些阀门的开关和注意事项要完全掌握，不明白的要请教老师。在开始实验之前一定弄清楚实验要测量的数据，千万不要稀里糊涂地着急开始做实验，以免出现问题时才手忙脚乱。为提高同学们参与化工原理实验课的学习热情，教师应在保证流阻测定、离心泵性能、过滤、传热、吸收、精馏及干燥等常规实验教学学时的前提下，要自主开发和增设了若干与制药生产联系密切的开放性实验项目，如药物结晶、空气净化及纯水制备等，从而实现了由纯化工实验教学向制药化工实验教学的转变。这一举措，不仅有效激发了同学们参与实验研究的主动性，反过来也极大促进了该课程理论学习的积极性。

教师在实验教学过程中要培养学生的实验技能和科学研究能力，引导学生利用化工过程技术与设备、实验方法学、现代测控原理等理论知识，分析和设计化工过程单元操作并独立完成实验，掌握先进的测量手段和计算机控制技术及计算机在化工原理实验教学中的应用，进而全面提高学生的创新能力和综合素质。

4结语

总之，随着计算机和流程模拟软件的发展，为解决许多复杂的工程计算问题提供了有力的工具手段。在《化工原理》教学过程中注意采用灵活多样的教学方法，理论紧密联系实际，既可以提高学生分析问题和解决问题的能力，又有利于学生工程素质的培养，使学生对于今后从事的化工行业有较强的环境适应能力、技术改造能力和科技攻关能力，成为生产、建设等技术应用和管理、科技服务等方面的复合型人才。

参考文献：

[1]王桂荣，王淑芳，王桂赞，赵新强.在化学工程与工艺专业教学中强化工程意识的培养[J].化工高等教育，2005，1：116-118.

[2]黄德春，史益强，王志祥. 面向制药类专业的化工原理课程教改实践[J].化工高等教育，2009，3：30-32.

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[关键词]编译原理 教学方法 工程化教学

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）02-0126-03

一、引言

编译所要完成的主要任务是将高级语言编写的程序翻译成计算机能够理解的机器语言。现代编译程序所要面对的经常是几十万、几百万行的大程序，在编译原理的研究过程中形成了大量的概念、理论和算法，这直接造成了编译原理这门课很难学。现在，编译原理课程是计算机专业的学生公认的本科阶段最难的课程之一，许多学生觉得编译原理难以掌握。本文将工程化的方法引入编译原理的教学过程中，通过一系列措施将编译原理的学习过程简单化、规范化，达到让学生学好编译原理的目标。

二、教学理念

所谓工程化教学是指在教学过程中引入工程的概念，使教学过程有明确的时间安排，有递进的阶段目标，有可以量化的指标，像管理工程项目一样对教学作全程控制。我们要打造工程化的教学过程，通过选择合适的教材、详细考察学生情况、精心组织教学内容、合理安排课后作业、设定逐步提高的开发目标，将学生引入一个可以量化的学习过程中。计算机科学有很强的理论背景，编译原理更以逻辑严密、算法枯燥著称。要求我们在教学过程中做到精简讲解、深入浅出，抓住理论的本质讲清楚。同时，计算机学科强调实践性教学，编译原理课程更是围绕着实际应用而展开的。要求我们在教学过程中激励学生动手，重视实验和课后锻炼，让学生掌握实际运用能力。我们提出了 “精简理论、加强实践”为中心思想的教学理念，掌握理论、动手实践是学好编译原理的不二法门。

三、教材和内容

我们选择的主讲教材是清华大学的张素琴教授主编的《编译原理》，这是目前国内应用最广泛的教材，发行量达到20余万册。我们选择的辅助教材是贝尔实验室的Alfred等编写的《编译原理技术与工具》，这是一本世界著名的编译原理教材，在编译原理领域有很高的声誉。因为封面画了一条龙，所以被大家亲切地称为“龙书”。主讲教材以理论分析为主，内容清晰，逻辑严谨；辅助教材有很好的实践内容，引导学生实际动手设计编译程序。两本教材风格互补，在章节编排上有很好的对应关系，便于在教学中结合使用。下面就以“语法分析”一章为例，介绍一下我们设计的工程化教学过程。教材上“语法分析”一章主要内容包括：LL（1）文法定义、文法判别算法、确定自顶向下分析、递归子程序法等。我们给出了一些补充内容，包括分析典型的源代码、自己开发的Yacc范例、自己开发的表达式语法分析程序等部分。通过这些案例的分析，让学生在理论学习的基础上学习如何将理论应用到实际开发，并熟悉流行的编译辅助工具软件的使用。

四、学生情况分析

编译原理这门课是为计算机专业本科三、四年级的学生开设的。学生在学习编译原理之前已经学过多种编程语言，如VB、VC、Java、Delphi、Html。但是一个普遍的情况是“多数学生没有认真思考过，编译程序的原理和开发方法”。学生不知道这些编译软件是如何设计出来的，更不知道不同编译程序背后的理论依据。学生会感觉到编译原理很神秘。而且编译原理“难”声在外，一些学生对编译原理有畏惧心理。这是学生学习《编译原理》的心理难点。我们要解决的问题是：如何为学生树立学好编译原理的信心？《编译原理》这门课程比较独立，理论自成体系，其他先修课程很少涉及编译方面的内容。教材内容定义多，概念抽象，形式化的描述难以理解；算法多，步骤复杂，计算量大，学生很容易陷入细节问题不能自拔，产生困难和厌学心理。这些情况造成学生不容易接受编译原理内容，上课时容易产生惰性心理。这是学生学习《编译原理》的理论难点。我们要解决的问题是：如何让学生把理论学明白、会运用？《编译原理》的理论学习尚且不易，设计编译程序更是一项非常复杂的工程，涉及多方面内容，学生的编程经验不足以开发一个简单的编译程序，经常会感觉不知从何入手。这是学生学习《编译原理》的技术难点。我们要解决的问题是：如何引导学生动手实践，给同学们找到一个很好的切入点？同时，我们观察到，学生主观上又想学好编译原理。因为著名的编译高手设计了学生每天使用的编译程序，比如设计了C语言的Ritchie &Thompson、设计了C++语言的Bjarne Stroustrup、设计了Java语言的James Gosling、设计了C#语言的Anders Hejlsberg等等，这些传奇式的编译高手受到学生们的广泛推崇。学生耳闻目染知道编译原理的重要性，对编译程序的开发感到好奇。这些都是我们引导学生学习的有利因素。在教学过程的设计当中，我们针对这些教学难点安排教学内容和教学方法，注意帮助学生克服困难，培养学生的学习兴趣。

五、教学目标和重点

结合这一章的内容，我们制定了四个递进的教学目标和三个教学重点。教学目标包括对教材内容的掌握和学习补充延伸的内容。第一，掌握教材上的基本原理。包括文法的FIRST集、FOLLOW集和SELECT集的定义和计算方法、LL（1）文法的定义和判别算法、确定自顶向下分析、递归子程序法等内容。这些基本理论学生必须要掌握。第二，学习使用语法分析自动生成工具。为学生介绍现在被广泛使用的工具软件Yacc。通过我们自己编写的Yacc程序范例，让学生掌握Yacc的结构和用法。第三，掌握经典的语法分析的源代码。通过分析PL / 0语言的语法分析源代码，让学生了解语法分析的经典实现。第四，引导学生动手实现语法分析器。引导学生对Yacc代码和PL / 0语法分析代码作个性化的修改和功能添加。通过这四个逐步深入的教学目标，引导学生不断深化学习。教学重点包括了这一章的三个重要的定义和理论。第一，LL（1）文法的定义。这个定义包括First集、Follow集和Select集三个前导定义，每个定义都是一段形式化的描述，要求讲课时要讲清楚形式化定义的本质。第二，LL（1）文法的判别算法。算法包括五个步骤：1.求出能推出ε的非终结符；2.计算First集；3.计算Follow集；4.计算Select集；5.判定是否是LL（1）文法。其中每个步骤又是一个独立的算法。整个算法比较冗长，教材上用了六页描述该算法。我们要用特别的方法让学生学习和掌握。第三，语法分析的递归子程序法。递归子程序法的思想是对LL（1）文法中每个非终结符编写一个递归过程，识别由该非终结符推出的符号串。PL / 0语法分析模块就是采用递归子程序算法实现的。在分析PL / 0语法分析模块的基础上，我们还引导学生动手开发自己的语法分析程序。

六、教学过程

下面详细介绍教学过程的安排，共分为六个步骤。第一步：提出问题，引发学生去思考。编译的任务是将高级语言编写的程序翻译成计算机能够直接理解的机器语言，这个翻译过程不是一步完成的。编译程序在进行真正的翻译和生成目标代码之前，首先要从结构上把握源程序。语法分析的任务就是从结构上分析程序，保证源程序语法结构正确并分析得到程序的各个语法成分。让我们考虑一个简单的例子，老师是如何判断小学生所造的句子语法结构上是否正确？比如，“我是学生”，我们说这个句子是语法结构正确的。那是因为我们可以将这个句子分为三部分，“我____是____学生”，每一部分正确的对应了“主语____谓语____宾语”三种语法成分，所以我们说这个句子是语法正确的。那么，编译程序是如何对源程序做语法分析的呢？比如，“if i

接下来我们以语法分析为例，介绍一下如何引导学生动手实践语法分析理论。第一，一步一步教学生如何用Yacc创建语法分析项目，详细介绍每个步骤的含义。第二，一步一步教学生配置VC环境用于语法分析项目的编译，详细每个环境参数的作用。学生在实践的时候遇到的最主要的困难就是如何使用工具软件，我们通过详细的讲解帮助学生迈出语法分析的第一步。第三，用简单的例子讲解Yacc的结构和用法，让学生体会语法分析其实不神秘。第四，把我们自己写的文法范例在课堂上和同学们一起编写、调试、运行，实时展现不同文法分析的结果。第五，将我们自己用C语言开发的表达式语法分析程序作为补充练习，让学生去修改、添加功能，体会语法分析的思路。整个过程充分考虑了学生的能力培养，难度逐步加大，阶段目标明确，便于在教学过程中实施。

七、教学效果

在实际教学过程中，编译原理的工程化教学方法取得了较好的教学效果，学生保持较高的学习积极性，学生评教一直保持较高的分数。在课堂上，学生能够积极的参与教学过程，把握知识脉络并掌握知识点；在课余时间里，学生能够较好的完成作业并进行探索和学习。通过系统的学习编译原理，学生对软件开发有了深入认识，了解了程序优化和并行计算的方法和重要性，为编写高效、高质量的代码打下了基础。此外，本文第一作者以“编译原理的工程化教学”为主题参加广西师范大学第三届“青年教师说课比赛”，获得了理科组第一名的好成绩；并指导本科生以“基于泛型编程的编译器研究”为题目申请并获得广西师范大学创新性实验基金资助。

八、结语

在整个教学过程中，我们首先帮助学生端正学习态度，破除《编译原理》难学的迷信。然后采用精简讲解、小题多练等方式，让学生体会理论并不深奥。在理论学习的基础上，引导学生动手实践，设计由易到难的实践项目，在此过程中打造属于同学们自己的编译程序，培养学习成就感。最终达到懂得理论、学会设计、学好《编译原理》这个总目标。作为教学的巩固与延伸措施，我们会引导同学做更多的实践。比如C语言的语法分析、SQL语言的语法分析、尝试使用C++的Boost.Spirit开发包等等。同时，和学生一起参与开发过程，用电话、Emai等方式与同学保持密切联系，及时解答同学们学习过程中遇到的问题。不但要让学生学懂理论、学会运用，更要让学生记得牢固。

我们将整个教学过程看作是一个工程项目，将工程中目标明确、量化管理的特点引入到编译原理的教学过程中，收到了比较好的教学效果，也受到了学生的欢迎。

[ 参 考 文 献 ]

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化工原理具有内容抽象、工程概念强、公式多而复杂的特点，学生学起来难度较大、积极性普遍较差。相较于化学工程与工艺专业，生物工程专业化工原理课程的学时较少，因此如何在有限的学时内帮助学生建立工程观点，培养工程思维和解决工程实际问题的能力，满足高素质、创新型生物工程专业人才培养目标的要求，是该课程教学改革的关键。

一修订教学内容

根据生物工程专业的人才培养计划及其专业特点，合理分配有限的教学课时，对课程中传统的单元操作进行内容精简与更新；紧跟生物工程产业的发展现状，在传统化工原理单元操作中，增加与生物工程密切相关的新技术的原理与应用，如膜分离、超临界流体萃取等。生物产品的分离纯化环节，与化工原理中的流体流动与输送、传热、蒸发、精馏、干燥、萃取等单元操作的内容与原理一脉相承，将涉及这些单元操作的章节作为授课的重点。在讲授这些单元操作时，简化公式推导，将复杂的问题简单化，强调如何应用理论结论解决实际问题。既要突出重点，又要避免造成学生的厌学情绪，并在教学中突出专业特点。例如，针对生物工程操作温度较低的情况，在传热单元精简热辐射的内容，但要求学生明白在高温条件下辐射传热才是控制传热的主要因素；生物制品的生产多为高附加值、高要求、小批量的操作过程，间歇操作较为常见，因此可适当强化间歇生产方式的介绍。

二优化理论教学

绪论课是学生接触一门新课程的第一课，绪论课的质量将直接影响学生对该课程的认识与学习兴趣[3]。生物工程专业学生在初次接触化工原理课程时，往往不了解课程内容与自身专业的关联性，这也是导致其学习积极性差的一个主要原因。因此，化工原理作为一门专业基础课程，其绪论课在提纲挈领地介绍课程内容的基础上，应强调课程在学科知识结构中的重要性，使学生明确化工原理课程“学什么”以及“为什么学”。可以结合化工产业的发展历程，介绍化工原理课程的诞生和发展历史，强调化工原理课程工程性的特点，处理的是一些物理过程，而与化学反应没有太大关联。另外，不妨结合生物工程实例，从特定的产品出发，介绍化工原理在生物工程中的作用。如以学生熟悉的啤酒生产为例，从原料到成品，除了发酵过程，包括流体输送、过滤、换热（干燥、加热、冷却）在内的物理加工过程，都属于化工原理研究的基于“三传”的单元操作。

在理论课教学过程中，多媒体技术的应用具有突出的辅助作用。利用多媒体器材，通过丰富的色彩、声音与形象向学生传递相关教学内容，有助于克服传统教学模式单一、平铺直说的缺点[4]。特别对于化工原理课程而言，其工程概念强，学生往往不具备相关的背景知识与经历，理解工程现象及其原理较为困难。利用多媒体技术，通过动画演示、设备照片与操作视频、图文结合等方式将抽象的问题具体化、形象化，可以吸引学生的注意力、调动学生的积极性与兴趣。例如，通过flash演示介绍不同类型换热器，将冷热流体的换热过程以动画的形式呈现在学生面前，使学生对工程设备的内部结构有直观的认识；在讲解精馏操作中五种原料液热状态及其热状况参数q时，利用图文结合的方式，描述精馏段与提馏段下降液相流量L与L’、上升气相流量V与V’的关系，将复杂的公式推导与线条清晰的图示结合，加深学生对知识点的理解与记忆；在讲授新章节时，播放生物工程产业生产线中相关单元操作的视频文件，有助于学生明确学习目的、激发学习兴趣。当然，在利用多媒体技术提高教学效果时要切忌喧宾夺主，要时刻关注学生在课堂上的学习状态，结合板书，确保学生对知识点的理解与掌握。

此外，习题课是化工原理课程教学的一个重要环节。在完成一个章节的教学任务后，安排一次习题课，利用讨论式、启发式的教学方法，通过例题演算与习题练习引导学生对重要知识点进行归纳总结。这有助于学生更好地消化重点知识，牢固掌握基本概念与原理，同时在习题演算过程中认识工程实际问题，形成正确的思维方式，培养其分析和解决工程实际问题的能力[5]。由于化工原理教材中的例题与习题具有鲜明的石油化工背景，与生物工程产业相去甚远，生物工程专业的学生在习题练习过程中往往又会陷入迷思，不能理解单元操作在生物工程产业中的应用。因此，结合学生专业背景更新习题的内容是非常必要的，有助于提高课程的专业针对性。例如，借鉴国内外生化分离工程的教材，收集以生物料液处理为背景的相关单元操作的例题和习题。

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关键词：学习热情；化工原理；习题课

化工原理课程是相当重要的一门学科，也是一门专业基础课，可以有效地把化工和教育联系起来。因此，教师要重视这一门学科，做好授课规划，可以先从浅层的知识点出发，一点点地感染学生，让学生关注化工原理的课程，从而把学习化工原理当作一种乐趣去学习、去探索，提高学习化工原理的主观能动性。在课堂上，学生是主体，教师是主导，需要主导去激发主体的学习热情，使其产生主观能动性，提高学习化工原理的有效性。

一、提高学生学习热情的必要性

首先，学习化工原理需要把激烈竞争的社会现实作为背景，让学生产生就业难的意识，从而奋发图强、充满热情地学习化工原理。其次，如今的社会是一个需要能够不断学习、不断创新的知识竞争的社会，一个拥有独特的技能与丰富的知识的人是可以在社会上长久发展的。学生终究是要走向社会、为社会服务的，因此，学生就要明确目标，让自己在校园的每一天都过得充实，无论是徜徉于书海，还是执着于社会实践，都需要踏踏实实地为自己的将来储备能量。最后，学习化工原理需要从头开始，在绪论课的时候就要引起学生的注意力，让学生对化工理论有不一样的认识，充分地引起学生对化学理论的好奇心。一节课的开场白是打开学生学习热情的第一关，一个好的开场白可以让学生迅速地进入课堂，跟随教师的思路去思考、学习。因为，很多学生会认为绪论课的内容是不重要的，就从此离开了化工理论课程的学习，所以，教师要做好授课的各种安排，不能根据学生的这一心理，把内容一笔带过，应好好地组织课堂，组织自己的语言，让课堂充满趣味。例如，教师在讲授单元操作时，可以根据课堂理论的讲解，充分发挥多媒体的作用，给学生展示一些比较典型的产品生产的流程，让学生对产品生产的流程有个不一样的认识。其实，结合实际讲解化工原理知识对学生的吸引力很大，了解到这些，教师可以把工业上运用十分广泛的一些工具、设备，像换热器、精馏塔等，利用多媒体，以动画的形式展示给学生观看，再给学生做简单而详细的介绍，相信学生会对这一门学科产生极大的兴趣，迫不及待地想要去探索，这也会在学习化工原理课程的初期给学生留下深刻的印象。

二、如何提高学生学习化工原理课程的热情

1.利用生活实例提高课堂趣味

在化工原理课程的学习中，不难发现，其中有很多内容是来自生活实际的，也就是说，化工原理是与生活实际密切联系的。因此，教师在授课的过程中，可以穿插一些有趣的实际案例来证实理论，提高学习趣味，打破原有课堂的枯燥、乏味，使课堂充满活力。其实，教师运用这一教学方法是受学生欢迎的，而且，学生在听课的时候更加轻松，对此课的印象也会十分深刻，同时也会让学生对化工原理的学习产生兴趣。例如，冬天到了，湖水结冰了，湖里的鱼会结冰吗？为什么？相信问题一提出学生都会异口同声地说不会。然而，并没有人回答为什么。不过，这时，学生的好奇心已经被充分地调动起来了，只要好好听讲，仔细阅读概念，问题很快就会解决。这样一来，学生不仅愉快地学习了化工理论，还使课堂气氛变得十分融洽。

2.将化工仿真应用于理论教学，提高学习热情

化工仿真就是将一些真实的化工生产操作与控制的系统环境进行模拟，利用计算机的作用在仿真系统上再现化工过程的实效性，并且在这一基础上，可以进行正常事物的一切处理，像是正常开车、停车、运行以及紧急停车与事故处理。致使学生产生一种身临其境的感觉，达到学习化学原理的目的。例如，离心泵的气缚与气蚀现象的完美演示是可以利用化工仿真系统完成的，而且是十分方便的，在演示过程中，学生更容易区分出二者的区别，加深印象。教师就是要利用这种仿真演示，让学生多去理解、感悟概念之间的区别，主要是尽可能地让学生对其产生兴趣，以便更好地学习。

3.利用习题课培养学生独立思考的能力

化工原理的习题可以很好地把实际问题与理论结合起来，学生可以通过对习题的练习，对理论知识有更深刻的理解与认识。每一个章节的练习题都可以帮助学生有效地巩固相应的理论知识。接下来就是习题的选择问题，教师可以推荐学生做一些比较典型的题目，提高学生工程方面的能力；教师在自身的授课、讲解方面进行提高，尽可能地让学生在解题的过程中保持独立的思考，领悟其中的道理。这一过程中，一定要注意这些习题的真实性，要把习题和实际密切联系起来，致使学生不断完善对工程观点的理解与认识，培养工程观念。

总之，提高学生学习化工原理课堂的热情是建立在提高化工原理课程教学质量的前提下的，只有在高质量的化工原理教学下，学生的积极性、主动性以及学习热情才能很好地被激发出来，才能够更好地实现寓教于乐。

参考文献：

[1]马宪图，张金萍.发挥主导作用，激发学习热情[J].中国校外教育，2011（24）.

[2]杨兰，韩志慧，刘晟波.化工原理课程建设的思考：以苏州科技学院为例[J].江苏教育学院学报：自然科学，2013（01）.

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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。