简论教学方法非均相分离技术及设备课程教学策略

摘 要 介绍非均相分离技术及设备课程的设置及教学相关内容，针对如何增强教学效果，从激发学生学习兴趣、多种教学手段相结合、培养工程意识、提高学生动手能力等方面进行探讨。
关键词 非均相分离；启发式教学；工程意识；实践教学
1671-489X（2013）09-0099-02
Discussion on Course of Heterogeneous Separation Technology and Equipment//Sun Zhiqian， Wang Jianjun， Wang Zhenbo， Jin Youhai
Abstract Course arrangement and content of heterogeneous separation technology and equipment is introduced， and the aspects of stimulating students’ learning interests， combination of various teaching methods， cultivating students’ engineering consciousness and improving students’ practice ability are discussed to enhance teaching effect.
Key words heterogeneous separation； heuristic teaching； engineering consciousness； practice teaching
非均相分离技术及设备是中国石油大学（华东）过程装备与控制工程专业的专业技术限选课。它涉及化学工程领域中的单元操作技术，主要培养学生运用粉体工程学、流体力学及相关学科的理论知识来解决化学工程领域非均相分离单元操作实际问题。笔者结合教学之中形成的对于非均相分离技术及设备课程教学方法的一些体会和感悟进行探讨。
1 课程基本要求
非均相分离技术及设备的前置课程是粉体工程学和流体力学。粉体工程学亦称颗粒学，主要介绍颗粒学的基本知识及颗粒物性的分析方法与测量技术，使学生具备将颗粒学及其理论应用于流态化、粉体输送和粉体制备技术等工程领域的综合能力；流体力学则主要介绍流体力学的基本概念和原理，使学生具备分析非均相分离过程所涉及的单相与多相流动特性的能力。
非均相分离技术及设备的授课目标是使学生熟悉气态非均相物系和液态非均相物系分离的基本理论知识，掌握重力及惯性分离、旋风分离器、过滤除尘器、电除尘器、水力旋流器、静电聚结器、液固过滤等设备的分离机理及设计计算基本方法，了解湿法捕集、悬浮液的预处理与增浓的基本方法和途径以及离心沉降分离设备的原理，培养学生的工程意识及创新意识，为学生从事化学工程领域内非均相物系分离技术及设备的研究打下扎实的基础。
2 教学方法探讨
笔者根据非均相分离技术及设备的课程特点，结合授课经验与体会，对非均相分离技术及设备课程的教学方法进行探讨。

2.1 采用启发式教学法，激发学生学习兴趣

兴趣是最好的老师。非均相分离技术及设备课程是一门专业性、理论性较强的课程，学生在学习过程中，容易出现提不起兴致、注意力不集中等问题，严重影响授课和学习效果。鉴于此，在授课过程中，采用启发式教学方法，通过列举生活中的实例，讲述其中蕴含的非均相分离原理，激发学生的好奇心和求知欲，取得较好的效果。
例如，在课程的绪论部分，从学生感兴趣的核电工业入手，介绍其工艺及应用，并指摘自：毕业论文免费下载www.618jyw.com
出分离设备在整个工艺流程中的作用；而后逐渐深入介绍发电、采油、钻井、西气东输、炼厂相关工艺及设备，并指出日常生活中的吸尘器、滚筒式洗衣机、鱼缸净化器等都是非均相分离技术的应用，激发学生的学习兴趣，为后续课程的深入介绍奠定基础。
又如“重力沉降分离设备”一节中，在阐明“增大沉降面积可以提高分离性能”的观点时，列举两个生活中的实例：
【实例一】国家大剧院的壳体表面积高达

3.5万平方米，灰尘易沉降在壳体表面，形成“高性能的露天重力沉降器”。

【实例二】黄河发源于青藏高原，延绵5000多公里，途径9个省份，最终在东营垦利汇入渤海。黄河中上游河流流道窄，流速快，夹带大量泥沙汇至下游，在入海口汇入渤海后沉降面积急剧增大，流速趋缓，河流中泥沙得以沉降，而黄河入海口的内陆面积也因为泥沙沉积而不断增加。
生活处处有物理，留心观察皆学问。通过生活实例，启发学生运用非均相分离原理给出合理解释，激发学生的学习兴趣，使他们主动参与到课堂讨论与学习之中。

2.2 采用板书、PPT课件、视频教学相结合的教学方式

随着计算机技术的普及，高校普遍采用PPT课件进行课堂教学。虽然PPT课件具有信息量大、方便快捷等优点，但是知识点讲解速度较快，尤其在讲解理论推导内容时，绝大多数学生只能被动接受，远远跟不上教师的授课思路，听课效果较差。因此，对于课程中理论推导内容，应辅以板书教学。对于非均相分离设备的内部结构以及多相流动与分离过程的教学，如油气水三相分离器以及卧螺离心机的分离过程等，则可以采用视频教学法。
例如，在讲授“旋风分离器”一节时，对于旋风分离器的分离原理、主要结构形式、分离器内部流场和浓度场分布规律、旋风分离器分离性能的影响因素、旋风分离器的设计方法，以及旋风分离器的磨损及防磨措施等知识点，采用PPT课件进行讲解；对于旋风分离器的相似准数、分离理论、阻力系数、压降计算等知识点采用板书进行授课；对于旋风分离器内部气固两相流动形态、旋风分离器的工业应用等内容通过视频进行教学。板书、PPT、视频相结合的教学方法，可以合理安排教学进度，深入讲解各部分知识点，取得良好效果。

2.3 紧密联系工程实际及科研项目，培养学生工程意识

非均相分离技术及设备主讲教师均为中国石油大学（华东）多摘自：毕业论文格式字体www.618jyw.com
相流分离课题成员，长期从事多相流分离技术及装备的研究，先后承担或参与了多项与分离过程和装备有关的技术研发和项目设计，并已取得多项成果，积累了丰富的实践经验。在教学过程中，不仅要教授各类分离设备的分离原理、分离过程、设计方法以及设备分离性能的影响因素，更要紧密联系工程实际，结合科研项目研究内容以及最新科研进展，培养学生的工程意识。例如，在讲授“旋风分离器”一节时，给学生讲述课题组研发PDC、PSC型旋风分离器的过程；在讲授“水力旋流器”一节时，结合课题组在新疆风城油田进行的工业实验进行讲解。通过相关工程项目的介绍，培养了学生的工程意识和创新意识，深化了教学效果。

2.4 增设实践教学环节，锻炼学生动手能力

中国石油大学（华东）多相流分离实验室现有实验室面积约1200平方米，拥有完备的实验分析仪器，如LS230激光粒度测试仪、PH50系列数字显微成像系统、TU-1901双光束紫外可见分光光度计、PIP6.1颗粒图像分析仪、MT1000多功能粉体物性分析仪、多功能原油含水自动测量仪、DE-100L型实验室高剪切分散乳化机、QBZY-1型全自动表面界面张力仪等与非均相分离技术相关的测试仪器。
实验室拥有旋风分离器流场及性能测试实验装置、直流式低速风洞、旋液分离综合试验研究装置、旋液分离热态高温试验研究装置、气液旋流分离试验研究装置、重力聚结分离装置等多套实验装置。非均相分离技术及设备课程设有4学时的实践学时，学生通过参观实验室的仪器设备、观摩实验过程，可以加深对于所学非均相分离知识的理解。此外，实验室内部分实验仪器和实验装置向学生开放，学生可以参与到实验中来，锻炼了动手能力，切实做到学以致用，强化了学习效果。
3 结语
在非均相分离技术及设备教学过程中，采用启发式教学方法，综合运用PPT课件、板书、视频等教学手段，紧密联系工程实际及科研项目，增设实践教学环节，激发了学生的学习，培养了学生的工程意识、创新意识，锻炼了他们的动手能力和实践能力，深化了教学效果。在今后的教学过程中，需要进一步探索和优化教学方式方法，追踪学科发展前沿，不断更新教学内容，提高教学质量，从而实现培养高素质复合型专业人才的目标。