化学反应工程范文精选

化学反应工程课程体系强调与其他课程，如微积分、数值计算、化学动力学、化工原理、传递现象、催化原理和计算机技术的衔接、融合。化学反应速率方程的建立直接依赖于化学动力学；理想反应器和非理想反应器的模型描述需要进行质量衡算和热量衡算，这涉及到传递现象、化工原理的知识；反应器数学模型的解需要用到微积分、数值计算和计算机技术的知识；非均相催化与催化原理密切相关。

化学反应工程是一门涉及物理化学、化工传递过程、化工热力学、化学动力学、以及生产工艺、环境保护、经济学等知识领域的课程，是一门综合性很强的工程学科。主要研究工业规缕化学反应器中化学反应过程与反应物系质量、热量、动量传递过程即“三传一反”同时进行的物理变化与化学变化的基本规律。在此基础上，探求反应器设计包括装置的型式结构设计、操作条件(参数)的选定及控制、技术经济效果的评价及优化等的基本原理和基本方法。其核心就是对反应装置中的操作过程进行定量的工程学解析。

对所研究的化学反应，以简化的或近似的数学表达式来表述反应速率和选择率与温度和浓度等的关系。这本来是物理化学的研究领域，但是化学反应工程工作者由于工业实践的需要，在这方面也进行了大量的工作。不同之处是，化学反应工程工作者着重于建立反应速率的定量关系式，而且更多地依赖于实验测定和数据关联。多年来，已发展了一整套动力学实验研究方法，其中包括各种实验用反应器的使用、实验数据的统计处理方法和实验规划方法等。

对各类常用的反应器内的流动、传热和传质等过程进行理论和实验研究，并力求以数学式予以表达。由于传递过程只是物理的,所以研究时可以避免化学反应,用廉价的模拟物系（如空气、水、砂子等）代替实际反应物系进行实验。这种实验常称为冷态模拟实验，简称冷模实验。传递过程的规律可能因设备尺寸而异，冷模实验所采用的设备应是一系列不同尺寸的装置；为可靠起见，所用设备甚至还包括与工业规模相仿的大型实验装置。各类反应器内的传递过程大都比较复杂，有待更深入地去研究。

对一个特定反应器内进行的特定的化学反应过程，在其反应动力学模型和反应器传递模型都已确定的条件下，将这些数学模型与物料衡算、热量衡算等方程联立求解，就可以预测反应结果和反应器操作性能。由于实际工业反应过程的复杂性，至今尚不能对所有工业反应过程都建立可供实用的反应动力学模型和反应器传递模型。因此，进行化学反应工程的理论研究时，概括性地提出若干个典型的传递过程。例如：伴随着流动发生的各种不同的混合，如返混、微观混合、滴际混合等；反应过程中的传质和传热，包括反应相外传质和传热（传质和反应相继发生）和反应相内传质和传热(反应和传质同时进行)。然后，对各个典型传递过程逐个地进行研究，忽略其他因素，单独地考察其对不同类型反应结果的影响。例如，对反应相外的传质，理论研究得出其判据为达姆科勒数Dα，并已导出当Dα取不同值时外部传质对反应结果的影响程度。同样，对反应相内的传质，也得出了相应的判据西勒模数。这些理论研究成果构成了本学科内容的重要组成部分。这些成果一般并不一定能够直接用于反应器的设计，但是对于分析判断却有重要的指导意义。

由于在已选定的工业反应器中进行的宏观化学反应过程，就是具有一定化学动力学特性的反应物系进入具有一定流动和传递特性的工业装置中进行演变、达到人们期预的状之后离开反应器的全过程，整个过程涉及到多种影响参数及各参数之问相互作用的复杂关系。使宏观过程控制到期预状态，达到工程技术目的，实现技术经济目标，必须搞清上述诸多因素或参数对宏观过程、状态及生产(设计)目标的影响规律、调控的可能性及程度、技术经济效果等。在研究或处理方法上，就是在实验(实践)的基础上，用数学模拟的方法即根据反应的动力学特性和该物系在该反应器中的传递特性及流动特性，抓住影响宏观过程的主要矛盾和矛盾的主要方面。恰当地简化处理那些影响不大的次要因素，建立物系的动态物理模型。再对物理模型进行数学描述—建立宏观过程的数学模型，进而根据特定的初始条件、边界条件对数学模型求解，确定有关设计参数以及模拟放大，实践检验，修正完善。显然，该模型就是化学动力学模型、流动模型、传递模型以及相关的参数计算模型的综合。所以建模及解析无疑是各类反应器设计的中心。

学习的过程要与实际工程联系起来

例如在返混这一概念的学习中，例如，针对丁二烯氯化制二氯丁烯的开发，根据化学反应工程理论指导认识反应特征，温度效应要求反应器内不出现低温区，否则造成反应选择性差，为使反应器内不出现低温区，最直接的方法是将两种物料各自预热，然后进入反应器。但是丁二烯容易在预热器中发生自聚，造成换热面的污染，使换热器不能长期运转。因此，从工程的角度，不宜采用用原料预热的方式，可利用返混使进入反应器的冷料与反应器中的热料迅速混合，使冷料可以立刻提高温度。正如全混流反应器中提到，充分的返混将使反应器内的各处温度和浓度均匀，并等于反应器的出口浓度好温度。

1.小型提升管反应器流动-反应耦合模拟 陈倩倩，赵辉，钮根林，杨朝合，夏树海，Chen Qianqian，Zhao Hui，Niu Genlin，Yang Chaohe，Xia Shuhai

2.小分子烃类及含氧有机物蒸汽重整制氢反应热力学 熊刚华，李平，张世渊，周兴贵，潘相敏，周伟，Xiong Ganghua，Li Ping，Zhang Shiyuan，Zhou Xinggui，Pan Xiangmin，Zhou Wei

3.信息动态

4.微流注放电等离子体引发秸秆纤维与甲基丙烯酸甲酯接枝聚合 宋春莲，张芝涛，赵文光，刘美多，刘欣悦，李岳姝，Song Chunlian，Zhang Zhitao，Zhao Wenguang，Liu Meiduo，Liu Xinyue，Li Yueshu

5.强制内循环煤直接液化反应器流动性能的冷模与热模试验 任相坤，房鼎业，刘辉，Ren Xiangkun，Fang Dingye，Liu Hui

6.铁掺杂对TiO2薄膜结晶和光诱导超亲水性的影响 王挺，蒋新，夏增敏，Wang Ting，Jiang Xin，Xia Zengmin

7.干污泥颗粒在振动流化床中的流体力学和水平管的传热特性 范辞冬，王锐思，叶世超，齐亚兵，蔡婧菁，谢琤，吴振元，Fan Cidong，Wang Ruisi，Ye Shichao，Qi Yabing，Cai Jingjing，Xie Cheng，Wu Zhenyuan

8.酸性添加物对含氮模型化合物体系催化裂化的影响 门秀杰，石斌，于道永，阙国和，Men Xiujie，Shi Bin，Yu Daoyong，Que Guohe

摘 要：化学反应工程是化工类专业的核心课程，对于培养学生的化学反应工程基础、强化工程分析能力都具有十分重要的作用。本文阐述了根据化学反应工程课程的学科特点，通过在课程教学中进行教学内容、教学方法和教学手段等方面的改革，加强教学管理等方法，以提高课程教学质量为目标，为化学反应工程教学改革提供参考。

关键词：化学反应工程；教学改革；实践

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.200

化学反应工程是化工类专业的一门核心课程。该课程以物理化学、化工原理、化工热力学等化工专业基础课为先修课程，其主要研究物料从进入反应器到离开为止的全过程，主要解决过程中的反应动力学和反应器分析与设计两个基本问题。化学反应工程内容涉及多学科，理论较抽象，数学模型多，计算复杂繁琐，有些方程只能通过数值计算求解。因此有不少学生把化学反应工程认为是大学中最难学的课程之一[1-3]。

重庆三峡学院是一所普通本科院校，学校人才培养目标是培养应用型技术人才。在化学反应工程的教学中，结合学生的实际情况，让学生能系统掌握本课程的内容，使教学内容达到较为合理的程度，力求把化学反应工程基本观点与相关基础知识紧密联系起来，着重培养宽口径、厚基础、应用型化工高级人才。为此，以培养学生综合运用基础知识分析、解决实际问题的能力为目标，把课程的理论研究与教学方法、手段等方面研究相结合，积极地进行教学改革探索与实践[4-6]。

1 教材的选择和教学内容的精选

优秀的教材是课程教学的基本保证。有关化学反应工程的教材版本很多，体系编排差别较大，所涉及到的内容大都符合教学大纲的规定，因此合理选择教材对于教学和学习非常重要。根据我校的实际情况，在研究多个版本教材的基础上，认为普通高等教育“十一五”国家级规划教材、由陈甘棠教授主编的《化学反应工程》（第三版）符合教学内容及授课体系，该书定为我校化学反应工程课程教材。该书内容经典系统，覆盖面大，循序渐进，篇幅较短，易于学生掌握。其它版本的教材当中，朱炳辰教授主编的《化学反应工程》更注重反应工程研究方法介绍，并在相应章节中论述了反应工程学科的新进展，便于读者深入钻研。两本教材各有特色，可互为补充。另外选取优秀的外文版教材译本作为学生的参考书，让学生涉猎到化学反应工程学科的前沿知识，开拓视野。

课程教学内容要力求体现本学科的科学性、先进性和适用性。教师只有掌握了该课程的知识结构特点，才能够抓住教学重、难点，精心选择教学内容。化学反应工程课程的基本内容包括反应动力学和反应器设计与分析两个方面，依据化工过程中的化学反应与反应过程中的动量、热量和质量传递关系来讲解，并对反应器进行设计与分析，阐明反应动力学基本原理。在实际的教学中，教师应清楚课程各部分知识的结构层次与相互关系，紧紧围绕反应工程学科的两个基本问题，把基本观点与基础知识联系起来，从工程分析的角度讨论化学反应工程中的重要概念。因此任课教师备课时必须认真钻研教材，了解本学科发展动态及前沿，精心组织讲课内容，合理安排，突出重难点，内容详实。重点讲授气-固相催化反应本征动力学与宏观动力学、理想流动反应器、反应器中的混合及对反应的影响等章节，突出工程意识，增强学生分析问题和解决问题的能力。对于气-液反应及反应器、气-液-固三相反应工程和多流体相的反应过程等内容，进行适当讲解。同时努力拓宽教学内容信息，把学科研究的最新工业化成果向学生介绍，激发他们的创新意识和工程意识。对于本课程与其他学科领域交叉形成的一些新的分支，如聚合反应过程、生物反应工程、电化学等，以学生自学为主，达到开拓学生的视野和培养学生创造力的目的。

摘 要：根据化学反应工程课程的特性，本文介绍了该课程在独立学院化学工程与工艺本科专业中的教学改革、方法及手段。实践表明，改革有利于培养学生的工程实践能力和创新意识，确保教学质量的提高。

关键词：化学反应工程 教学改革 工程概念 创新能力

化学反应工程是关于工业化学反应过程的科学，是化学工程学科的一个主要分支，属于工程科学，其研究内容主要是反应动力学和反应器的设计与分析。化学反应工程课程与数学、物理和化学等基础课密切相关，也与热力学、动力学和传递过程等存在着交叉关系，加之独立学院学生的基础本身较弱，使得该课程的教学难度更大，普通的授课方式很难达到预期的教学效果，必须采用科学、适当的教学方法，因材施教，以提高教学质量。本文围绕独立学院对化工类人才培养的要求，提出了化学反应工程课程教学方法的选择与应用原则，探讨了“互动式、启发式”教学方式，并与实践相结合的教学模式，以促进化学反应工程课程改革和教学方法创新。

一、坚持“方法论”的教育理念与工程意识相结合的教学思想

化学反应工程是一门综合性非常强的课程，并且与工程实践紧密相联。根据化学反应工程课程教学大纲，要求学生在掌握基本原理的基础上，重点和难点则应放在分析与解决实际问题的方法论上。在理论教学中，应向学生介绍化学反应工程中的基本原理和化学反应器的设计与分析的基本方法，同时也注重让学生了解这些知识如何指导工程实际。在教学过程中强调“方法论”教学[1]，提倡采用“工程分析方法”，融入化学反应工程的基本观点和工程思维方法，培养学生分析工程问题的实际能力，运用以“物质的传递与转化”、“能量的传递与转化”和 “信息的传递与转化”所组成的“三传三转”[2]的新模式进行反应器的优化和放大，解决工程实践问题。在教学过后中坚持“方法论”的教育理念与工程意识相结合的教学思想。

二、教学方法的改革

教学是一门艺术，属于双向行为。教学的主体对象是学生，学生应积极参与、发挥主体能动性并将知识内化为自身能力。作为引导者的教师应以科学的方法论为指导，贯彻“少而精、重基础”和“适用、够用和会用”的教学原则，通过“预习一听课一提问一讨论”的教学模式[3]，采用启发式、提问式、互动式、讨论式等教学方法，最大限度地激发学生自主学习兴趣和学习的积极性。同时，课堂上随时观察学生表情，注重彰显学生的主体地位和个性发展。课后主动了解学生听课效果和学习难点，及时调整教学进度。对于学生普遍反映“课堂能听懂，听后难做题”等现象，适当安排习题课。对学生作业中存在问题进行重点讲解，归纳解题思路和方法，巩固学生所学理论知识。师生通过教学过程的双向互动，达到“教”与“学”的最佳结合。

三、教学手段的改革

摘要：化学反应工程具有很强的理论性和实践性，在化学工程与工艺专业的培养体系中占有非常重要的地位。但其理论内容相对独立，加之涉及到大量的数值计算，学生在学习过程中普遍感到困难。采用虚拟仿真实验软件和Aspen流程模拟软件等辅助软件，可以从辅助实验、辅助反应器模拟设计对化学反应工程进行辅助教学，加深学生对反应工程理论的理解，并掌握反应器模拟和设计的方法。采用化工辅助软件教学可以提高学生的学习兴趣，培养学生的思维能力，丰富和深化教学内容，拓宽学生的知识面，取得了良好的教学效果。

关键词：化学反应工程；教学；虚拟仿真；Aspen

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）18-0176-02

化学反应工程是关于如何在工业规模上实现化学反应过程，以期最有效地把原料转化为尽可能多的目标产品，争取实现经济效益，满足国民经济需要的一门学科。它的研究对象为工业反应过程，研究过程速率及其变化规律、传递规律及其对化学反应的影响。其研究方法是结合实验数据，通过模型化方法解决反应器的开发放大、结构选型、尺寸设计、操作优化等实际问题[1，2]。化学反应工程实验内容包括反应动力学测定、反应器流动状态测定等实验。采用真实实验装置进行实验，存在实验时间较长，实验参数不易确定，生成物检测困难等问题，而且一般同种设备只有一套，数个学生共同操作一个实验，不能进行充分的锻炼。随着计算机技术的发展，利用辅助软件进行教学以越来越显示出其优越性[3，4，5]。在化学反应工程这门课程中，可以采用化工虚拟仿真实验软件和流程模拟软件Aspen进行辅助教学，并取得了良好的辅助效果。

一、化工虚拟仿真实验软件

虚拟仿真实验是实验教学的重要补充，具有直观性、系统性、综合性、安全性、经济性的特点，能给学生提供全面的技能训练，获取完善的知识体系、完备的综合能力。

在真实的实验当中由于受教学资金的限制，实验设备台套数不足或设备陈旧，学生实验难以充分开展。而虚拟仿真实验可以快速扩容、更新升级。在真实实验平台中，部分按照人才培养计划要求必须开展的实验项目由于高危险、高成本、高消耗及高污染等问题无法开展。采用虚拟仿真软件，可以节约实验成本，以安全环保的形式强化实践训练。

传统的实验预习方法陈旧不能调动学生的积极性，用虚拟仿真实验考核来代替传统实验的预习，让学生自主通过虚拟实验知识学习系统，完成对重要知识点的学习；同时在仿真软件中练习操作，操作过程中后台会对操作结果自动评分，学生完成操作后可以提交虚拟实验仿真报告，从而大大提高预习效果。

摘要：化学反应工程课程中，涉及到大量的数值计算、微积分运算及数学推导过程，学生在学习过程中普遍反馈该课程学习难度较大。本文根据化学反应工程的课程特点，以调动学生的学习兴趣、丰富和深化教学内容、培养学生的分析问题解决问题能力为目的，阐述了在化学反应工程教学中应用计算机软件的必要性。文章以动力学计算为例，应用Excel和Origin两类软件将该部分内容的理论知识与实践有机的结合起来，巧妙的利用这两类软件调动学生的学习积极性并解决相关工程实际问题。

关键词：化学反应工程；教学；计算机

引言

化学反应工程[1]是是教育部确定的化工类专业的主干课程之一，是以无机化工、有机化工、煤化工和石油化工生产过程中的化学加工过程为背景，按化学反应与动量、热量、质量传递相互作用的共性归纳综合的宏观反应过程；是将化学反应原理与化工反应设备相结合的一门学科。化学反应工程既是一门专业课，同时，也是一门具有普遍指导意义的基础性工程学科，它和工程实际密切相关，具有很强的理论性和应用性。该课程主要涵盖反应动力学和反应器设计与分析两个方面的内容。其中，化学反应动力学的测定需要对实验结果进行分析、拟合，这些过程均需要进行大量的计算；在反应器的设计计算中，在确定数学模型时，涉及到微积分、数值计算等过程，计算繁琐[2-3]。如能在教学过程中合理的应用计算机，将繁琐的计算过程简单化，并能将计算结果以图示和表格的形式呈现出来，将会使这类问题迎刃而解。

1在化学反应工程教学中应用计算机的必要性

在计算机的应用过程中，计算机软件起着非常重要的作用。计算机软件是计算机技术的一个重要的方面。化学反应工程课程中计算及数据处理占据比重较大，在学习过程中，涉及到微积分计算、常微分方程求解、迭代运算等内容，需要学生分配大量的时间做相关的计算，这往往使得学生过分关注计算过程而忽略了反应器设计及分析的核心内容[4,5]。要发挥计算机在教学中的辅助功能，软件是一个核心因素。常用的软件除日常教学中熟知的PowerPoint、Word及多媒体播放工具等，具有强大数据处理能力的软件在化学反应工程教学中更能发挥其优越性[6]。本文将以Excel和Origin两类软件为例来阐述计算机在反应工程教学中发挥的作用，将该课程的理论知识与实践有机的结合起来，锻炼教师在教学过程中应用计算机软件的能力，巧妙的利用这两类软件调动学生的学习积极性并解决相关实际问题[7]。

2计算机在化学反应工程教学中的应用实例

化学反应工程的主要研究对象是工业反应器，即如何使化学反应在工业生产中有效地实现。这一过程的实现需要多方面的知识，其中化学动力学是所需的基础知识之一[1]。2.1动力学方程本文以程序升温条件下神华煤的水蒸汽气化反应为例，进行气化产物的动力学计算，将Excel和Origin两类软件应用在反应动力学这一章节的教学过程中。反应工程课程教学过程中，有这样的结论：由阿伦尼乌斯方程对数式（式（1））可知，lnk对1/T为线性关系，此关系只适用于一定的温度范围，不能外推。虽大多数情况下，阿伦尼乌斯方程均能表示反应速率常数与温度的关系，但某些情形下，lnk与1/T不成线性关系[1]。在教学过程中，直接得出此结论，学生没有深刻的认知，如举实例证明此结论，教学效果将更佳。2.2求解过程记录实验过程中神华煤程序升温条件下水蒸汽气化反应生成气体H2的浓度随温度变化的值，将所得数据导入至Excel表格中。实验条件如下：反应温度范围500-850℃，升温速率2℃/min，每五分钟记录一组实验数据。将记录的H2浓度值用Excel的公式功能换算成H2的生成摩尔量并进一步计算出各个时刻对应的累积生成摩尔量。选取温度范围为610-730℃的点绘制曲线，并用Origin的线性拟合功能进行线性拟合（图3），线性拟合结果截图如图4所示，拟合后直线斜率可视为-E/R，截距为ln(A/)，线性拟合的相关度R2=0.993，线性度较好，说明所选取的动力学模型较符合神华煤的气化反应特性。根据图4数据计算可得神华煤在该程序升温水蒸气气化过程中生成气H2的活化能E值为150.2KJ/mol，指前因子A为7.62³105，计算结果如表1所示。该数据可为反应器的优化和设计提供依据。通过以上计算及作图过程可知，应用Excel和Origin两类软件可将繁琐的计算过程简单化，并能将计算结果以图示和表格的形式呈现出来，较传统的教学过程更加灵活、更形象化，有助于学生理解和掌握反应工程课程学习中的知识点，能激发学生的学习兴趣，使教学效果更佳[8]。

摘要：化学反应工程中，无论是实验数据处理还是数学模型求解过程，都涉及大量的数值计算、迭代求解过程。指导学生用Excel软件进行数据处理，不但可以减少繁琐的计算过程在教学、学习中的时间，加深学生对知识的理解，也可以让他们充分掌握这种基本的办公软件，在将来的工作、学习中更加得心应手。

关键词：化学反应工程；教学；Excel

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）21-0264-02

化学反应工程是一门实验和工程计算紧密结合的课程。化学反应动力学的测定需要对实验结果进行分析、拟合，而反应器设计中，反应器数学模型的求解过程，涉及到迭代计算、微分、积分、数值统计等过程，更是难以通过手算进行求解的。

Excel软件具有强大的图表及数值处理功能，用户无须编程便可进行多项式拟合、非线性单变量求解、多变量规划求解等复杂计算，在众多领域都获得了广泛的应用[1-3]。现以根据实验数据求解反应速率方程、数值积分和非等温反应器反应器温度、转化率求解为例，介绍其在化学反应工程教学中的应用。

一、实验数据求解反应速率方程

在化学反应工程中，反应式aA+bB=pP+sS的幂指数型反应速率方程可以写成

二、计算数值积分

摘要：《化学反应工程》是化工类专业的核心课程，针对教学内容较多而学时数较少的特点，通过进行教学内容、教学方法和教学手段以及强化工程观念等方面的改革，提高了课程的教学效果。

关键词：化学反应工程；课程建设；教学改革；工程观念

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）04-0104-03

《化学反应工程》是化工工艺专业的核心课程，也是其他相关专业的重要课程，化学反应的工业化实施、反应器的设计和优化等一系列化学工程问题都离不开它的指导。可是，在教学过程中，我们发现不少学生认为该课程难度大、理解困难、不容易掌握，是大学中最难学习的课程之一。这种现象产生的原因：一方面，该课程涉及先期多门课程知识，知识点零散，难点较多，学时数少，要在较少的学时里系统掌握这一门课程，对部分学生来说不是件容易的事情；另一方面，这门课程在大四上学期开设，而这一阶段的学生考研或就业压力比较大，这也使他们不能在学习中投入全部的精力。因此，如何在有限的教学时间内提高学生的学习兴趣、掌握课程内容、培养工程能力、构建创新思维成为《化学反应工程》教学的重点改革内容，我们在教学过程中进行了积极的探索及实践。

一、强化课程重要地位，提高学生学习兴趣

兴趣是最好的老师，学生只有对课程产生极大的兴趣和重视，才会有信心去学好这门课程，才能积极主动地克服学习中遇见的困难。这就要求教师在第一堂绪论课上下工夫。教师应对课程内容有透彻的了解和丰富的教学经验，准确回答好“课程的性质和地位，课程的结构和内容，学好课程的思路和方法”等基本问题。同时教师要把该学科发展前沿的技术和应用现状介绍给学生，让学生一开始接触，就能深刻感受到该课程在生产中的具体应用及重要性，从而激发学生对课程重视程度和学习兴趣。为了完成这一目标，每学期上课之前，针对如何上好绪论课，我们课程组教师要进行一次集体备课，根据各位老师前面上课反馈的信息和经验，对于可能存在的问题和如何能够解决这些问题，大家相互交流，从而互相提高。有相关科研课题的教师根据自己的科研实践，用浅显生动的语言、具体实际的数据结果，回答绪论课中需要解决的问题，有些老师则从化工生产应用和学生化学实验的实验现象来回答上述问题。经过集体备课后，教师们走上讲台，在对本课程内容准确把握的基础上，通过丰富的实际应用事例和充满激情的表述，使学生们能领会到本课程的性质和重要性，同时明白学习本课程应该具备的知识点。由于对第一堂绪论课的高度重视，为学生学好本课程打下了良好基础。

二、理顺课程基本线索，精选课程主要内容

本科《化学反应工程》课程的教学目标要求教师应从教材内容的组成，章节的编排体系，各部分内容的份量和侧重等方面，依据不同专业学习的特点，对课程进行适当的梳理。我校现用教课书为陈甘棠主编的“十一五”国家级规划教材《化学反应工程》第三版，此书内容系统，易于掌握。同时还选择李绍芬教授编写的“九五”国家级重点教材《反应工程》作为教学参考书，此书最大的特点是编入大量生产实际反应的例题和习题，这种理论联系实际的题型，能提高学生的学习兴趣和联系实际的能力。这两本书的编排体系有所不同，学生在学习过程中可以通过比较，更深地理解反应工程的实质。在教授内容的选择上，《化学反应工程》的基础知识，教师应该重点讲授，教学上可安排较多学时，为后续的学习打下坚实的基础。在其他课程学习过的内容如化学反应速度等概念，教师应做概括性介绍，把主要精力放在新知识和学过知识的应用拓展上。部分章节学生可在教师的安排指导下有目的、有计划地在课外进行自学。生化反应工程基础等章节则可以完全不讲。与此同时，学校还根据我校煤化工的特点，以讲座形式聘请客座教授为学生授课，列举典型生产实例进行讲解和分析，提高学生分析和解决实际生产问题的能力。应用化学专业进行科研实践周活动，让学生在科研实践周里熟悉反应器的选型与优化操作。通过对课程内容的精选和课程线索的梳理，使学生在学习过程中具有很强的针对性，大多数学生都能很好的掌握课程的重点内容和要求。

化学反应工程主要研究工业规模化学反应过程的优化设计与控制，是化工、石油、冶金、材料等诸多研究过程工业专业的重要专业必修或选修课程，具有很强的理论性及实践性［1］。该课程内容涉及高度数学、概率统计、化工原理、物理化学、热力学等课程，知识要点多、难点多，学生在学习中普遍感到理论抽象、数学推导繁琐、工程问题复杂［2］。不少学者［2－5］认为，增加实验、实训和设计实践环节，让学生理论联系实际是提高该课程教学效果的重要手段。但对于普通院校而言，增加实验、实训环节需要大量资金投入，而设计实践内容对师资力量特别是具备丰富设计经验的教师培养提出了更高的要求。近年来，虚拟仿真技术的快速发展为上述矛盾提出了新的解决方案。从2012年开始教育部提出大力发展虚拟仿真技术、重点建设一批国家级虚拟仿真实验教学中心［6］。虚拟仿真技术通过半实物、全数字化动态模型或3D虚拟现实仿真技术实现传统化工实验设备硬件功能的软件化，它具有沉浸感、交互性和自主性，能够用较少的资金投入实现化工实验、实践和设计过程的低成本、无污染、无危险的反复实践［7－8］。2014年西南民族大学“化学类虚拟仿真实验教学中心”获批为四川省省级虚拟仿真实验教学中心，本项目团队利用我中心正在建设的校内虚拟仿真教学平台，借助虚拟仿真技术对化学反应工程课程的课程建设进行了必要的改革与探索。

1我校化学反应工程授课现状

我校的化学反应工程课程只针对化学工程与工艺专业本科生开设。我校的化学工程与工艺专业开设于上世纪九十年代，而化学反应工程课程的授课历史也已有二十多年。近年来，随着西部大开发进程的加快，成都及周边地区特别是民族地区对化学化工类人才的需求旺盛，我校每年化学工程与工艺专业的招生人数始终保持在140人左右。前几年由于学校工科基础薄弱，我校反应工程课程主要通过课堂教学为主，缺乏实验实践设备和场地，学生对于课程中涉及的基本原理仅有一些感官认识，无法深入理解。随着人才市场对学生素质要求的不断提升，仅局限于课堂授课的化学反应工程课程急需通过改革课程内容和授课方法，提升课程教学质量和学生素质。

2虚拟仿真技术与化学反应工程课程的融合

从去年开始，随着我校化学类虚拟仿真实验教学中心获批省级实验教学中心，学校加大了对化学类虚拟仿真教学平台的建设，本项目团队适时、创新性地提出将虚拟仿真技术和化学反应工程的教学实践相结合，大胆尝试提升化学反应工程课程教学效果的新方式方法。2.1利用虚拟仿真素材真正实现多媒体教学十四年前，我校就全面实现了多媒体教学，但是由于多媒体素材开发的滞后，使得过去的多媒体教学大部分是文字、公式、图片等的罗列。由于PPT播放速度快，多数学生对于课程理论内容一知半解，对学习的公式和图片很难融会贯通。从2014年开始，化学类虚拟仿真教学平台的一期建设项目中加大了对教学课件素材的购买和建设，如“合成氨素材库”“工业反应器素材库”等等，化学反应工程课程在多媒体教学中更多采用flas等动态多媒体形式进行教学，将公式、文字和图片融会贯通，复杂的内容变得浅显易懂，学生在课堂上的学习负担减轻，提升了学习效果。

2.2通过实物和实训模型加深理论学习效果

过去由于实验经费和场地紧缺，化学反应工程课程缺乏对应的实验和实训课程。自2015年开始，借助化学类虚拟仿真教学平台的实物模型和实训模型，我们开设了“化工仿真”和“化工专业实验”两门课程，通过专业实验加深学生对于工业反应过程和反应器理论的认识，通过实训课程扩展学生对于实际反应器具体操作方法的知识了解。例如:通过全混流反应器和平推流反应器仿真模型，学生可以深入理解“返混”的概念;通过多釜串联实训模型，学生可以深入理解停留时间的评价方法。实践过程中，学生通常4～6人一组，每个人均能够动手操作，因此加深了理论联系实际的效果。

2.3仿真软件教学使表面学习转变为底层学习

摘要：化学反应工程为现代化化学教学的重要分支之一，涉及到化学传递过程、物理化学等相关的知识，内容较为新颖，对培养学生的化学分析能力有着较为重要的作用。本文分析探讨了高职教学中“化学反应工程”课程的改革，以期更好的提升高职院校“化学反应工程”课程教学的有效性。

关键词：高职院校；化学反应工程；课程改革；改革实践

引言

进入新世纪以来，我国高职院校教育工作相对于先前有了较大的变化，对人才的培养也有了更高的目标。在高职化学反应工程教学中，遵照课程要求，针对性的逐渐完善化学反应工程教学体系，提升化学反应工程课程的教学质量，对高职院校教育工作的提升是非常关键的。在对“化学反应工程”课程的改革与实践中应从如下四个方面入手：

1、确定建设目标，深化教学改革，构建国内一流课程

化学反应工程包含了化工热力学、物理化学、控制与优化及化工传递过程等知识点，总体的知识领域较为广泛，对于培养高职学生的化学基础知识素养，提升学生的化学分析能力是非常关键的，因此，在进行高职“化学反应工程”改革时，应当首先认识到化学反应工程为所有化工课程的核心，为化工专业的专业主干课程。

外国知名大学在化学反应工程方面的研究及教学工作现对于国内对化学反应工程的研究及教学是较为超前的，因此，在进行化学反应工程课程改革时，全面的剖析国外知名大学同类课程的发展趋势，对提升化学反应工程课程改革的创新性及有效性是非常必要的。在具体的实施过程中，高职院校化学反应工程的教师可以首先通过互联网搜索国外知名大学的校园网站，跟踪了解国外知名大学在化学反应工程方面发展趋势，例如：剑桥大学、ARIZONA大学等国外知名大学内化学反应工程的课程设置等情况。其次，在化学反应工程课程教学中，可以借鉴国外知名大学化学反应工程的教学计划、教学资料，从而更好的开阔高职学生的眼界，激发学生学习化学反应工程课程的学习兴趣。第三，如果经济等方面的条件允许，高职院校化学反应工程课程的教师可以赴国外进行化学反应工程课程的访问与学习，亲身体检国外知名大学在化学反应工程课程教学方面所做的工作，学习化学反应工程的教学模式，这对于更好的开展化学反应工程改革有着重要的推动作用。

2、阐明基本原理，联系开发实例，教学内容精益求精