寻根究底化工原理教学方法研究(一)

1、寻根究底化工原理教学方法研究（一）王福良 （宁夏大学化学化工学院， 宁夏银川 750021） 摘 要：文章阐述了寻根究底式的学习方法在化工原理教学中的重要作用，指出寻根究底不光是教学方法，也是科研方法。在工作中，善于寻根究底式地思索，就会有所发现、有所发明、有所创造。首先，要理解基本概念、基础知识的含意、适用范围，其次，自我发问，多提几个为什么？做到知其然，还要知其所以然，在理解的基础上强化记忆，熟练运用。 关键词：寻根究底；化工原理；教学研究中图分类号：G424;061 文献标志码：A化工原理是化工专业的主干课程，由于涉及的高等教学、物理、物理化学、化学等知识较多，大学一二年级基础未打扎实的

2、同学到三年级学习这门课程感到很吃力。另外，就是一部分学习好的同学，由于不善于提问题，对这门课也学的不深不透。笔者根据多年的教学经验，将自己的一得之愚写出来，抛砖引玉。1 什么是寻根究底 寻根究底就是追究根底，泛指弄清一事的来龙去脉。俗话说，打破砂锅问到底，要问渣子在哪里。我们学习知识、探索规律，这种寻根究底的作风非具备不可。许多浮燥的人，满足于表面上的“知其然”，对于隐藏的“所以然”则不予理睬。多问上几句，或者换个角度提问，则无法回答。之所以产生这种情况，是因为学习者对问题没有寻根究底地探索，无法弄清其来龙去脉，心里没底自然发慌。2 为什么要寻根究底学习化工专业和学习任何专业一样，需要培养分析

3、问题、解决问题的能力。当务之急是把教科书上的东西学明白，因为这是人类几千年文明与智慧的积淀，是知识的结晶。毕业后，广大学子就要依靠在学校里学习的这些知识为人民服务、报效祖国。学懂弄通不是一蹴而就的事，需要花许多工夫，由表及里、由此及彼的研究、探索。2.1 寻根究底是一种彻底弄懂问题的学习方法比如，化工原理每个单元操作中都有物料衡算、能量衡算，依靠这二个衡算我们推导出许多新方程，如第一章流体流动中的连续性方程、柏努利方程，时间一长这二个方程的来历就忘了。至于问，为什么这二个衡算反复被运用，恐怕许多同学答不上来。我曾经给同学开玩笑说，物质不灭（或质量守恒），能量不灭（或能量守恒）是人类的二只金鸡，

4、这二只金鸡下了许多金蛋，孵出许多小金鸡。连续性方程、柏努利方程就是其中之一。讲归讲，期末考试，我出了一道题：“多级错流接触萃取操作线方程是依据什么推导出来的？”这本是一道容易的送分题，不料大多数同学却答不上来，丢了分。书上写的清清楚楚：对第n级萃取器作溶质A的物料衡算，得出操作线方程1。写了就是不看！此前，我们多次运用物料算推导出许多操作线方程，如蒸馏中的精馏段操作线方程、提馏段操作线方程，吸收中的任一塔截面操作线方程、全塔操作线方程等。依次类推，操作线方程都是通过物料衡算得出来的，那么萃取操作线方程不也是依据物料衡算得出来的吗？猜都猜出来的问题，可偏偏答不上来，原因何在呢？许多人学知识缺乏寻

5、根究底的精神，死记硬背，不会举一反三，触类旁通。这种死读书、读死书的作法，古往今来已遭到许多人的批判，遗憾的是今天仍未绝迹！2.2 寻根究底是实事求是作风的体现实事求是从实际情况出发，不夸大、不缩小，正确地对待和处理问题，从已有的事实中找出客观事物的规律。现在存在的问题是，一、二年级松，三、四年级紧；平时松，考试紧。不少学生平常玩，期末突击应付考试。其实，考试不是目的，而是一种手段，鞭策学生学习，督促学生掌握、应用书本上的知识。要养成探索的学风，首先要端正学习态度。其次，要严肃认真地学习每一个概念、定理、公式。弄清含义、单位、表达方法、适用范围，它们的来龙去脉与其它概念的区别、联系等。比如，传

6、热中的导热，就其本质而言是分子振动传热，适用于固、液、气三态。而分子结构紧密程度自然是金属最大、其次是固体、液体、气体，所以导热系数>>>2。做导热材料用，选金属，做隔热材料用气体。卖冰棍的老太太为什么夏天用棉被盖冰棍，道理不说自明。间壁传热，壁的两侧有二个层流内层，流体（液体或气体）在壁两侧流动很慢，热量传递依靠导热进行，而液体或气体导热系数比金属小的多，所以热阻很大，要保证一定的传热速率，温差也相应增大。上述结果都源于导热这个基本概念：分子振动传热。分子振动当然与分子间的距离、分子动能（温度）有关系。另外，还要弄清楚导热与给热（流体对流传热）的关系与区别。给热是流体质点的

7、移动与混合，把热量从一处传递到另一处。质点是大量分子的集合体，大约由个分子组成。导热是分子振动，分子在中心位置上下、左右、前后振动、它不能离开这个中心位置。而给热中的移动，它可以由此处到彼处，无任何限制。间壁传热由二个给热一个导热构成一个总的传热过程，那个热阻最大视具体情况而定。而给热又是由层流内层的导热和层流内层外的对流传热组成的一个过程，为简化计算，给热作为通过厚度为的传热边界层的导热过程处理3。由上可知，传热还与流体流动状态有关（文中提到的层流内层）。一个间壁传热，引出导热给热二个基本概念，还涉及到流动状态等问题。所以要把它们搞清楚，就必须从实际出发，寻根究底地搞清楚每个问题。2.3 寻

8、根究底是一种科学探索态度同学们现在学习是为了以后工作。在新的岗位上要接触许多新事物，遇到许多新问题。为了解决问题，必须对每个问题分析研究其性质、与周围环境的关系，问题症结所在等。这与我们在学校中学习某些知识的过程极为相似，如果学生在校学习期间自觉养成这种遇事寻根究底的习惯，将来不论搞科学研究还是做普通工作都大有裨益。为什么毕业于同一个学校、同一个年级、甚至同一个班级的学生若干年后差别很大呢？除了自身的天赋、机遇条件外，勤奋与习惯往往起着决定性的作用。特别是做教师、搞研究、经营管理工作，寻根究底的探索态度更显得尤为重要。在工作中有没有发现、发明、创造，关键在于你善不善于多思、多想，捋着问题的脉络

9、，彻底弄清问题的症结，对症下药找出解决问题的办法与对策。学生在学校不仅仅是学知识，更重要的是学方法。有不少毕业生工作时专业不对口，可干的不错，因为他们上大学提高了素质、学会了处理问题的方法加上实践的锻炼，同样能出成绩。3 怎样寻根究底首先，要理解你所学的知识，在基本概念、基础知识、基本运算上花大力气、下大功夫，弄清其含义、表达方式、单位、适用范围等。其次，把新学的东西与过去学过的知识进行分析比较，特别是相似，极易混淆的地方尤要用心。第三，自我发问，多提几个为什么？知其然，还要知其所以然。第四，采用图解或表格的方式，把一些相似的东西排放在一起进行比较。比如，我曾把传热与吸收进行过比较，发现有许多共同点，间壁传热中的两个层流内层与吸收中的双膜理论就很相似。传热只有一个传热基本方程，而吸收至少有八个吸收速率方程甚至更多。原因是传热只有一个推动力温度差，而吸收的推动力至少有四种，浓度、分压、摩尔分率、比摩尔分率等。弄清这些问题，对理解传热与吸收有很大帮助，而且有利于记忆和应用。4 结束语现在，中国和世界都在快速发展，新东西层出不穷、令人眼花缭乱、目不暇接。要与时俱进，跟上这种形势除了不断学习外，还要坚持各