山西省精品课程
申请报告
申请单位 太原理工大学化工学院
课程名称 化工原理
课程类别 专业(技术)基础课
主讲教师 郝 晓 刚
职称(评定时间) 教授(2004年)
联系电话 6018193或13073535863
电子信箱 xghao@tyut.edu.cn
一、《化工原理》课程简介
化工原理是一门关于化学加工过程的技术基础课,它为过程工业(包括化工、轻工、医药、食品、环境、材料、冶金等工业部门)提供科学基础,对化工及相近学科的发展起支撑作用,是我校化工、材料、环工、矿业工程等学院相关专业学生必修的一门重要的技术基础课程。化工原理课程以单元操作为内容,以传递过程原理和研究方法为主线,研究各个物理加工过程的基本规律,典型设备的设计方法,过程的操作和调节原理。化工原理课程教学包括理论课教学、实验课教学和课程设计三个环节。
化工原理实验是学习、掌握和运用这门课程必不可少的重要教学环节,它属于工程实验范畴,具有明显的工程特点。实验课与化工基础实验技术(化工原理二)课同步进行,不仅训练学生的实验技术和动手能力,更重要的是训练学生运用理论知识分析和解决实际问题的能力。课程设计是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练,针对化工厂中一个实际的化工单元操作,完成主体设备的工艺设计,附属设备的选型设计,主体设备总图的绘制,是化工原理教学环节的重要组成部分。通过这一实践教学环节的训练,使学生能够初步掌握化工单元操作过程与设备设计的基本程序和方法,熟悉查阅和正确使用有关技术资料,运用简洁的文字和工程语言准确表述设计思想和结果,注重提高学生的工程实践能力和分析、解决工程实际问题的能力,对于活跃思维、开阔思路、提高创新能力起着积极的作用。
化工原理是我校“211工程”和化学工程与技术一级学科重点建设的品牌课程,也是教育部对我校本科教学质量评估的重点课程之一。化工原理教师在学校和学院的支持下发扬“化工原理”精神,长期坚持精品课程体系的改革与实践,在教师队伍建设、实验基地建设和多媒体教学软件的研制开发方面进行了一系列卓有成效和颇具特色的工作,为化工原理精品课程建设奠定了良好的基础。
二、教师队伍
目前,化工原理拥有一支业务素质好、教学水平高的师资队伍。该课程共有教职工12人,隶属于化学工程教研室,其中专职教师8人,实验技术人员4人;教授3人,副教授1人,讲师3人,助教2人,高级工程师2人。主讲教师平均年龄为35岁,两名具有博士学位,其余均有硕士学位并有五名正在攻读在职博士学位,是化工学院平均学历和职称最高,也是全院最年轻和最富战斗力的青年教师队伍。该课程的责任教授为郝晓刚博士,为山西省青年学术带头人。师资的具体情况见表1。
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表1 师资队伍一览表(2005年5月统计)
姓 名 性别 年龄 郝晓刚 男 38 职称 讲授课程 备 注 教授 化工原理,化工基础实课程负责人 验技术,化工原理实验,责任教授 化工原理课程设计 硕士 教授 化工原理,化工基础实课程负责人 在职博士 验技术,化工原理实验,主讲教授 化工原理课程设计 博士 教授 化工原理,化工基础实主讲教师 验技术,化工原理实验,化工原理课程设计 硕士 副教授 化工原理,化工基础实主讲教师 在职博士 验技术,化工原理实验,化工原理课程设计 硕士 讲师 化工原理,化工基础实主讲教师 在职博士 验技术,化工原理实验,化工原理课程设计 硕士 讲师 化工原理,化工基础实主讲教师 在职博士 验技术,化工原理实验,化工原理课程设计 硕士 讲师 化工基础实验技术 主讲教师 在职博士 化工原理实验, 硕士 助教 化工原理,化工原理实主讲教师 验,化工原理课程设计 硕士 助教 化工原理,化工原理实主讲教师 验,化工原理课程设计 学历 博士 申迎华 女 41 樊彩梅 女 44 王俊文 男 34 武爱莲 女 38 段东红 男 34 张忠林 王韵芳 邱 丽
男 女 女 31 30 26 化工原理是一门工程性非常强的技术基础课程,授课教师应具有一定的工程观念和实践教学经验。本世纪初我校化工原理教师完成新老交替,课程主讲教师全部由年轻教师组成。为了加强师资队伍建设,我们注重选拔优秀课程带头人和骨干教师,通过参加校内实践教学基地建设与企业合作项目等手段提高教师自身工程素质和实践能力;鼓励教师通过出国留学和在职深造提高自己理论水平;派出骨干教师对国内十多所化工院校的化工原理课程教学各环节进行了实地考察、调研分析,收集相关资料、文献,不断总结自己的教学经验;同时课题组成员还利用出国留学和访问机会,详细了解美国Washington大学、英国Newcastle大学等国外著名高校化工系化工原理教学环节情况,使年轻教师的业务素质迅速得到提高,顺利完成多项教学改革项目,为《化工原理》精品课程的申报和高水平实施打下了坚实的基础。
我们在实验室建设中锻炼出一支工程性强、素质高的青年教师队伍,走出了有自己特色的实验室建设道路。近年来化工原理教师发表教学与科研论文100余篇,自行研制和开发装置12类36套,获省级教学成果一等奖一项,省级“实
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验室建设先进个人”一人,校优秀教师一人,取得了丰硕的成果。目前化工原理教师还承担有两项国家自然科学基金,多项省部级和归国留学人员基金,对外提供技术服务和成果转让。化工原理教师在实验室建设中表现出的不计报酬、甘于奉献、刻苦钻研、勤勤恳恳、任劳任怨和对学生高度负责的优良作风被我校誉为“化工原理”精神成为实验室建设的楷模。
三、课程体系的改革与实践
近年来,化学工程教研室、化工基础实验中心在学校、学院的领导下,以素质教育──高等院校21世纪人才培养的方向为前提,以提高学生的工程素质──理工科院校教学体制改革的重要内容为核心,以太原理工大学“211”工程建设目标为导引,将化工基础实验中心的建设和《化工原理》课程的教学改革作为试点,以提高教学质量为宗旨,在化工基础实验中心成功建设和发展的基础上,通过修订各教学环节的教学计划、制定教学质量考核标准,强化实践教学环节、加强校内实践教学基地建设、发挥多媒体实验室在实践教学中的作用、推行优秀本科生、特长生实践创新机制、向本科生开放科研实验室等措施,从健全管理机构、理顺管理体制、实验单独设课、教材编写、仿真软件开发、教学方法─内容─原理改革、加强规范化管理等方面,对《化工原理》课程的理论教学、实验教学和课程设计各环节进行系统研究、整体优化,建立起了功能强劲、结构合理、管理先进高效的教学运行机制与管理体制,构建了新的教学实施体系,全面提高了化工原理各教学环节的教学质量。
多年来,化工原理实行教考分离,统一命题,考试参照全国化工原理题库命题,阅卷流水线作业,学生成绩评定标准化,严格、公平的考核制度和考场纪律准确评价学生的学习成绩,取得了良好的教学效果。
实验与课程设计期间化工基础实验中心作为校内实践教学基地向学生开放。实践教学环节实施多方位教学,如实行开放式实验教学,通过实验理论课、实验装置预习、实验仿真预习、提交预习报告、实验操作、撰写实验报告和实验课考核等环节来保证教学质量。课程设计环节通过讲课、现场实物和模型参观、计算机仿真设计、分组答辩和考核等环节保证质量。
四、教学条件
1998年化工基础实验中心作为我校“211工程”教学科研建设子项目之一,学校集中力量投入资金,由我校教师依靠自己力量建成8类32套具有国内领先水平、满足教学大纲要求的化工原理实验装置,使实验室的面貌焕然一新。
1999年实验室通过省教委组织的教学成果鉴定,同年通过了化工基础实验室评估,为我校教学科研工作发挥了重要的作用,为培养学生的实践能力和解决实际问题的能力提供了硬件保证。同时还组建和调整了与化工原理实践教学环节相关的演示实验室、多媒体实验室、实物模型陈列室等,并设立“化工基础实验中心”网页,初步建立起远程教育框架,形成功能较齐全的校内实践教学基地。2000年全国工科高校校长会议参观中给予中心高度评价:“特色鲜明,水平较高,地方院校的楷模”;2001年我校“211工程”验收中,给予了肯定;2003年作为我
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校教育部本科教学质量评估重点单位,评估组组长北京化工大学校长郭宝森教授认为:“区域第一,全国可比,建设模式有推广价值”。
此外教研室结合教学计划,组织化工原理教师编写相关教材和开发多媒体课件。先后编著教材5部,其中《化工基础实验仿真与工程设计》已由化工出版社出版;以硬件为基础,研发实践教学多媒体软件8套(实验类、设计类、实习类、素材库各2套),其中《化工原理实验仿真》和《板式精馏塔设计》分获教育部全国多媒体课件大赛三等奖和优秀奖,在1999、2000、2001级学生教学实践中取得良好的应用效果。
化工原理课程教学改革采取“硬件”建设与软件开发并举,师资队伍建设和“软硬件”建设相统一以及融实践教学于科学研究,建立本科生创新培养机制等措施获得了良好的教学效果,也使化工原理具备了省级精品课程的必要条件。
五、主要教学成果
I.教学改革研究论文
1)段东红,郝晓刚,板式精馏塔课程设计多媒体软件的研制,太原理工大学学报(自然科学版),2004,21(5)
2)段东红,郝晓刚,化工类专业实践性教学环节的改革尝试,化工高等教育,2004,3
3)张忠林、段东红、郝晓刚,化工单元操作实验仿真软件的开发与实践,太原理工大学学报(社会科学版)2003,21,增刊
4)王俊文、张振荣、梁镇海,开放实验室,推进化工原理实验教学,山西经济管理干部学院学报,2002,10(3)
5)段东红、郝晓刚,《化工原理》教学实践环节的改革,太原理工大学学报(社会科学版)2002,20(4)
6)王俊文,郝晓刚,刘世斌,改革试验成绩评定标准浅议,实验技术与管理,2001,16(1)
7)王俊文,刘世斌,郝晓刚,以“211工程”建设目标为导引促进化工基础实验中心建设与发展,化工高等教育,2001,2
8)王俊文,郝晓刚,刘世斌,改革实验教学方法,增强学生工程意识,实验技术与管理,2000,17(6)
9)王俊文,郝晓刚,刘世斌,面向21世纪,深化化工实验教学改革,实验教学与创新能力,2000,5,306
10)杨常玲,樊彩梅等,化工原理课程的教学改革探讨,太原理工大学学报(社会科学版)2003,21,增刊
11)王韵芳,邱丽,樊彩梅,郝晓刚,提高化工原理课程设计教学质量的改革与实践,太原理工大学学报,2005,增刊。
II.论著和软件开发:
1)《化工基础实验仿真与工程设计》,郝晓刚,段东红,化学工业出版社,2004年5月
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2)固体流态化及其应用,郝晓刚等,化学工业出版社,1998 3)化工基础实验技术,太原理工大学化学工程教研室,2002 4)化工原理课程设计教材,太原理工大学化学工程教研室,2005 5)化工原理基本概念与题解,太原理工大学化学工程教研室,2001
6)工程设计软件I——板式精馏塔设计软件;工程设计软件II——固定管板式换热器设计软件
7)化工单元操作多媒体教学软件
8)化工专业实践教学环节多媒体素材库I(机械、仪表、设备、零部件、模型、实物图片)
9)化工专业实践教学环节多媒体素材库II(实验、设计、实习环节动画剪辑)
10)化工专业工厂实习实况录像(氯碱工段、聚氯乙烯工段)
III.承担教学改革项目:
1)1998—1999 化工原理实验装置建设项目(省基金),负责人:刘世斌、郝晓刚,已完成,省级鉴定
2)2000—2002 化工原理三维实验仿真系统的研制和开发(校基金),负责人:郝晓刚,段东红
3)1997-2000 面向21世纪化工人才培养模式(省基金),全体人员参加,已完成,省级鉴定
4)2001-2004 化工类专业课程体系实践教学环节改革方案的实施和深化——山西省《21世纪初高等教育教学改革》重点项目,负责人:郝晓刚,已完成,省级鉴定
IV.成果奖:
1)2004年由我们承担的山西省《21世纪初高等教育教学改革》重点项目——“化工类专业课程体系实践教学环节改革方案的实施和深化”获山西省教学成果一等奖
2)2002年《化工原理》教学获校本科教学优秀二等奖
3)2001年《化工原理实验仿真》软件获教育部第一届全国多媒体教学课件大赛三等奖
4)2002年《板式精馏塔设计》软件获教育部第二届全国多媒体教学课件大赛优秀奖
5)2001年化工原理实验室获山西省省级先进集体称号并推荐为省级示范实验室
6)2000年获山西省“实验室建设先进个人”一人
7)2001年教育部《工程与实验中心培训》骨干教师一人 8)2005年山西省青年学术带头人一人
本科生实践创新成果:化工原理教师指导优秀本科生、特长生参加实践创新活动,本科生的作品或论文从2001年开始连续数届获得多项“兴晋挑战杯”科技发明或自然科学奖。
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