化工与生活
少于1000 人选课
更新日期:2025/07/15
开课平台学银在线
开课高校兰州大学
开课教师严世强张欢欢董春旭
学科专业工学化工与制药类
开课时间2024/02/22 - 2024/07/22
课程周期22 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

      同学们好    当你来到化工与生活这个页面时,首先请详细阅读“这门课会讲什么”(里面包含“课程概述”、“预备知识”和“参考资料”);然后顺着页面往下进入“你将收获什么”(这里面告诉你获得课程证书的具体要求、课程的学习大纲);返回页面上部点击进入“章节目录”,你可以看到教学大纲,点击展开教学大纲,各章的具体学习目标、教学活动日程安排、学习活动和学习内容一目了然。按照该导航,使你快速了解课程学习内容、采取的教学和学习方式、各个教学环节、学习成绩由哪几部分构成以及具体评分细则等。看完这些,大家再点“加入课程"开始课程学习。


  一、课程概述

 1. 课程定位、性质:这是一门大学里的通识课,采用线上和线下混合式教学。

 2. 学时安排:36学时,每周2学时,共计18周,其中单周为线下课堂教学,双周学生通过线上学习。

 3. 课程主要内容与目的:课程以化工过程的“三传”为主线,以大家熟悉的生活实例,形成“化工与你我”、“身边的流体流动”、“饮用水”、“离不开的传热现象”、“生活中的传质现象”等五个知识模块;引导同学们借助化工过程的动量传递、热量传递和质量传递理论,分析我们在衣食住行中的诸多现象所依据的原理,帮助大家对我们日常生活中需要的食品、用品等做出合理选择,使我们的生活更加绿色节能。

4. 本门课程达到FD-QM高等教育在线课程质量评审标准,并通过认证。


4. 教学方式

    依据以学生学为中心的理念,学习是学习者主动参与的过程,也是循序渐进的知识和经验积累过程,同时考虑在学习过程中能力的进阶式培养与提升。本课程教学方式由在线学习和线下面对面教学两部分组成。

线上教学:作为教学的必备活动,具体做法与作用在于:

(1)将教师授课的教学视频上线,给予学生充分的学习时间,通过在线学习让同学们掌握课程基本知识,使大家带着较好的基础知识走进课堂,从而充分保障课堂教学的质量;(2)基于在线教学平台开展一些在线小测试(视频中的弹题、每章学习后的测试),及时反馈学生学习的效果,不仅让同学们学得明白,也使教学活动更加具有针对性(作为线下课堂活动的依据之一);(3)另外这些小测试的结果我们还作为过程性评价的重要依据,以利于对同学们的学习过程给予更多的关注。

线下教学:是基于“线上”的前期学习成果而开展的更加深入的教学活动,线下的教学活动以能够检验、巩固、转化线上知识的学习为目的。具体做法与作用为:

   在课堂上我们除了针对重点、难点、同学们在线学习过程中反馈回来的共性问题外,更多的是通过精心设计相关的主题,组织同学们把在线所学到的基础知识进行进一步理解与灵活应用。让师生、生生之间的见面用来实现一些更加高级的学习目标(例如如何利用已有知识基础促进对新知识的理解,如何分析过程所依据的原理、如何将化工知识应用于实际生活中等),让同学们有更多的机会在理解、应用的层面参与学习。

5. 教学活动安排

线上教学

(1)每章中的内容,按照知识点形成的教学视频、每个视频中含有1-2个弹题,要求同学们自己在线通过视频学习,认真完成。

(2)每章最后一个知识点学习结束(实际是当你点击到最后一个知识点时),就出现本章的“章测验题”,用于检测你对本章学习的情况;每章测验题为20题,总分为100分,未达到60分的,系统将自动打回重做;及格后允许重做一次,取两次中高分为本章测验题的成绩。

(3)在线讨论:每个同学要求参与教师发出的主题讨论并发表自己的见解,对你的见解教师会及时做出评价和建议,同时也要求同学对同伴作出评价与建议;另外同学们在学习过程的疑问与见解,可以在讨论区发表,以形成同学之间有效的“沟通、分享、传递”,提高学习的效果。

(4)学期结束每个同学需要在线完成一份期末考试卷。

线下教学:单周,本学期地点为榆中校区秦岭堂A402。

(1)课堂教学:A. 采用翻转式教学模式:对于基础知识,学生自己在线能够学会,为发挥学生的主观能动性,采用翻转课堂的形式,学生在课前把内容理解清楚,用自己的语言把内容整合,在课堂上将自己所学到的内容展示给同学和教师,并发表到在线讨论区。目的既让你在理解和握知识的同时,提高你的的语言表达能力,还展示了你的个人风采,增强了学习本课程的信心。B. 采用探究式教学模式:以生活实例为案例,营造探究的环境,引导同学们如何利用已有的知识分析实例等,分析的结果和自己的见解也发在线上讨论区,计入课堂成绩。

(2)实践环节:教师根据课程内容,以生活用品为原料,每章设计1-2实验主题,学生在课堂内或课外动手实验,从中加深对化工知识的进一步理解、提升化工知识应用于生活的能力,实验报告在线提交,利用学习通平台教师批阅后系统自动计入课堂成绩,实验报告完成不好(70分以下)的将打回,重新修改后提交再评分。

(3)随堂测验题:每一次课堂教学需完成2题(每题2分)教师随堂发布的测验题,学生通过学习通平台线上提交,系统自动评分,计入课堂成绩。

(4)课后作业:每章布置10题作业(含单选题、多选题、是非题和简答题),完成后线上提交(根据作业内容与难易程度,要求学生在2-3天内完成),教师批阅后系统自动计入课堂成绩。

(5)课程结束线下完成一份考试卷(试卷题型为单选、多选、是非题、填空和简答题)。

6. 教师答疑时间与作业反馈

   每周周二晚8:30到11:00为在线答疑时间,在这个时间同学们也在线参与同学间的答疑或讨论。

   学生提交的作业教师在一周内批阅完成,对学生回应教师发的主题讨论内容,为了避免受教师想法的约束,采用及时反馈和延迟1天后反馈;为了引导学生更深入讨论,有的采用对原主题讨论的基础上,根据学生讨论的情况采用因人而异的进阶式讨论。

7. 课程技术

      (1)在线学习、完成章节测验、线上讨论等,线上期末考试等均采用学习通平台和学习通手机端技术,每位同学在手机上安装学习通App后,若是校内学生已经在教务系统选了这门课的,就可以参与课程学习,校外学生需要在学银在线注册后即可加入课程学习。

      (2)线下教学活动需要提交的作业、实验报告、随堂测验以及讨论等均可通过学习通平台提交。

上述两部分教学环节中每一个同学各部分成绩均在同一教学平台(学习通)记录,方便成绩的统一计算。

      (3)学习通自带班级群聊功能,在这里同学们相互做自我介绍、同时方便师生、生生之间交流和及时联系。

8. 学习活动的设计

为了帮助同学们学习成果达到与课程学习目标的一致性,尤其关注同学们在学习过程中知识的形成、能力的进阶式培养(认识知识、理解内容、构建知识、应用知识),相应的教学活动分别采取:

(1)在线视频学习、视频弹题的测验、学习资料的辅助阅读与拓展等,促进同学们与学习内容的互动,使大家掌握学习内容的基础知识;

(2)在线教师给出的主题讨论,促进师生、生生间的互动、启发和思考等;在线每一章测试题(每章20题,含单选题、填空题,由系统自动批阅)及时反馈、有效帮助学生对知识的理解与反思;

(3)线下各环节的教学活动:(a)翻转课堂——引导同学们如何再现基本概念和原理(用自己的语言重组);(b)探究式教学——引导同学们如何用已有的知识分析实例(如火车站站台为何设有明显的黄色警示带);(c)实体课堂教师引导下学生间的讨论、引出随堂测验和课后作业;(d)实践教学环节(各章与学习目标对应的实验分别为:第二章 关于“流速大、压强小”实验;第三章 学生自制简易过滤器并作过滤实验;第四章 人红外感应灯实验 小太阳电暖器结构与性能分析实验;第五章 巧克力彩虹实验 活性炭吸附实验 家用色母片吸附实验),学生动手作实验,并在线提交实验报告(要求记录实验过程、观察到的现象、分析原因、得出结论,教师在线批阅点评;第五章的实验报告还安排学生先评价后教师再作评价);(e)课程结束时线下期末考试(含单选题、多选题、是非题、填空题和简答题)。

上述各学习活动环节按照认知和思维递进式发展的过程展开,逐步培养同学们在认知的基础上,对知识的理解、分析和应用的能力,循序渐进达到课程学习的目标。


二、预备知识

    先修课程:大学普通物理、大学化学


三、参考资料

因为本课程是将化学工程的三传(动量传递、热量传递、质量传递)理论,应用于分析我们的衣食住行中的许多现象或使用到的有关技术的一门通识课程,是在全球首次开设的课程,尚没有教材,选择以下教材为参考教材:    

[1] 参考教材1 王志魁主编. 化工原理. 第五版. 北京:化学工业出版社,2017,ISBN:978-7-122-30427-8

    该教材对应学习目标1-6,同学们可以作为学习课程的同时,进一步了解化工过程中“三传”所对应的个单元操作具体内容,以便于加深对原理的理解,从而提高应用的能力。

  [2] 参考资料2:罗质主编. 油脂精炼工艺学. 第一版. 北京:中国轻工业出版社,2016. ISBN:978-7-5184-0687-6

    该教材对应学习目标1,同学们通过在线学习了解菜籽油的加工工艺特点外,可以利用此书更详细了解有关油脂精炼的更多内容。

     [3] 其他参考资料:按照章分类附在学习通平台的“资料”栏里,用于拓展各章的内容,帮助同学们了解化学工程技术在我们的衣食住行中更为广泛的应用。

课程大纲

教学大纲

  • 1.1 教学大纲

01 化工与你我

  • 2.1 1.1 生活中的化工问题
  • 2.2 1.2 菜籽油的加工工艺

02 身边的流体流动问题

  • 3.1 2.1 静脉输液问题
  • 3.2 2.2 天才、学霸、大神和我们
  • 3.3 2.3 楼顶为何要设水槽
  • 3.4 2.4 小区绿地的泵房
  • 3.5 2.5 家里需要哪种水龙头
  • 3.6 2.6 家里的管道和阀门

03 水——生命之源

  • 4.1 3.1 自然界里的水
  • 4.2 3.2 人体中的水
  • 4.3 3.3 自来水生产工艺
  • 4.4 3.4 过滤简介
  • 4.5 3.5 水的种类
  • 4.6 3.6 家用净水器
  • 4.7 3.7 膜分离

04 离不开的传热现象

  • 5.1 4.1 人类对热的认识与应用
  • 5.2 4.2 热传导
  • 5.3 4.3 对流传热
  • 5.4 4.4 辐射传热
  • 5.5 4.5 传热综合应用

05 生活中的传质现象

  • 6.1 5.1 生活中的传质现象
  • 6.2 5.2 自制玫瑰香水与传质过程
  • 6.3 5.3 巧克力彩虹与传质过程
  • 6.4 5.4 传质原理在生活中的应用
  • 6.5 5.5 传质分类
  • 6.6 5.6 固相微萃取
  • 6.7 5.7 浸取
  • 6.8 5.8 蒸馏