化工原理教学中的系统与逻辑思维培养

1、化工原理教学中的系统与逻辑思维培养化工原理教学中的系统与逻辑思维培养化工原理是化工工艺类及其相近专业的一门主干课，是一门很重要的技术根底课，在系统地学习根本理论知识的同时，通过本课程的实验教学，逐步培养学生掌握一定的根本实验技能和工程测试方法，进步分析和解决工程实际问题的才能。化工原理实验具有承上启下、理论联络实际、从科学根底教育向工程技术教育过渡的桥梁作用，是化工高等教育必不可少的核心课程。由于本门课程属于工程科学，与原来所学的高等数学、普通物理等自然科学课程有较大差异，需要思维方式从严谨的科学思维切换到工程思维，对学生系统思维和逻辑思维的要求较高，如何学好这门重要的专业根底课是本文由论文联

2、盟搜集整理摆在化工专业教师面前的一个普适性的问题。结合课堂教学理论，通过把化工原理课程知识点以系统思维和逻辑思维为主线编排，以很强的逻辑关联性、层次性展示出来，并不断用系统思维在局部与整体之间切换视野，让学生在学习知识点的过程中体会逻辑性与系统思维，从而很好地把培养学生系统思维和逻辑思维的教学目的交融到课程教学中去1-2。一、透过现象抓本质与共性，培养抽象思维与逻辑思维化工原理是在研究化学工业共性的根底上开展起来的。也就是说这门课程本身就是在不断透过现象抓本质和共性，不断拔高、不断凝练出来的理论，然后用理论指导理论，解决实际问题，并用理论检验理论或修正理论，最后回归理论，周而复始，不断凝练提升

3、形成的。所以，课程讲授时把抽象凝练共性的过程表达出来，整个知识的脉络、逻辑层次就很清楚了，自然而然地就把知识点的讲授与抽象思维与逻辑思维很好地交融在一起。化工原理主要研究化工消费中的物理加工过程，按其操作原理的共性归纳成假设干个单元操作，单元操作作为化工原理的研究对象，根据原理又可进一步凝练归纳为三类传递过程：动量传递流体流动、流体输送机械、沉降与过滤、热量传递传热和质量传递吸收、蒸馏、枯燥。每一个传递又分为两个方面：原理和设备。整本书的大脉络就出来了，每一个细节知识点的讲授都时不时地切换到这个大脉络中，让学生准确定位所学知识点在逻辑层次中的归属，并与平行逻辑层次中的相对应的知识点比照学习，在

4、加深印象的同时，促进总结凝练。二、抓主要矛盾，培养工程系统思维自然科学课程通常采用严谨的、逻辑推理的思维方法进展问题分析，而所分析的问题也大多处于理想条件下的非实际问题；而作为工程科学，化工原理所面临的是大量的工程实际问题；只有在错综复杂的各影响因素中，抓住主要影响因素，进展合理简化，才能找到解决实际问题的正确途径。这种思维方法上的转变凸显出工程思维的重要性。遇到新问题，解决问题最常用的思路：希望通过某种转化，比方理想化的假设简化，把新问题转化为熟悉的、已经解决了的问题。所谓理想化的假设简化，其实就是抓主要矛盾，理想化次要矛盾，做出科学合理的假设。这种处理思维在化工原理中很常见，也是处理实际工

5、程问题的常用思维。在课程知识点的传授过程中，注意这种思维方式的交融，有利于培养学生的工程思维。热量传递的根本方式有三类：热传导、对流和辐射。化工工业根本都是对流传热，很显然，对流传热是传热理论研究的重点。为理解决这个新问题，通过抓主要矛盾：流体和固体壁面之间对流传热过程的热阻主要集中在层流底层中。提出有效膜理论，科学合理地把处于次要矛盾地位的过渡区和湍流主体的传热阻力全部叠加到厚度为8的层流底层中，于是把对流传热这个新问题成功转化为熟悉的已经解决了的三层圆筒壁的热传导问题。适用于热传导的傅里叶定律也就可以用来解决化工工业中随处可见的对流传热问题了。类似的情况同样适用于质量传递过程。气体吸收单元

6、操作中存在气液两相之间的对流传质，对流传质中又同时存在分子扩散与湍流扩散。实际情况中肯定是湍流扩散占主导，即主要矛盾，为理解决这个接近实际的新问题，同样是抓住主要矛盾的主要方面：传质阻力主要集中在相界面两侧的层流膜层。然后进展科学合理化的假设双膜理论，认为流体主体没有浓度梯度即没有传质阻力，所有的阻力都理想化集中到两个虚拟的膜层内，于是把对流传质这个新问题转化成了可以用分子扩散这个熟悉的已经解决了的问题来求解。于是，适用于分子扩散的菲克定律被用来解决气体吸收单元操作的对流传质问题。综上所述，当以这样一种方式讲解知识点时，就给了学生一种全新的视野和感受，看到逻辑思维在表达时的明晰思路与明确的层级关系的通透之美