教学工作
主讲《化工原理》中文班与全英文班,探索 AI 辅助的化工教学。
化工原理课程(中文 / 全英文)
《化工原理》(Principles of Chemical Engineering) 是化学工程、环境工程、生物工程等专业的核心基础课,讲流体流动、传热和传质分离等单元操作的原理、设计与计算。
课程平行开设中文班和全英文班。
上册:流体力学与传热
Fluid Mechanics and Heat Transfer
- 流体流动Fluid Flow
- 流体输送机械Fluid Transportation Machinery
- 非均相物系分离Heterogeneous Separation
- 传热与换热设备Heat Transfer and Heat Exchange Equipment
下册:传质与分离工程
Mass Transfer and Separation Processes
- 蒸馏Distillation
- 吸收Gas Absorption
- 干燥Drying
- 塔设备Column Equipment
化工原理理论和实验仿真
理论课的单元操作仿真,实验课的虚拟实验与数据计算。
进入仿真
教学荣誉
全国石油和化工教育青年教学名师2025 年
国家级线下一流课程《化工原理》
全国石油和化工教育优秀教学团队骨干教师
教学改革思路
三项教改是同一条线上的三步:先让学生看得见,再让学生算得出,最后让学生判得准。3D 打印和 AI 只当工具,动手和判断留给学生。
起点问题
设备封闭,结构和机理看不见
设计计算繁琐,实验照步骤做
公式推导、标准习题、模板化报告,AI 都能代做
由浅入深,能力逐级提高
-
看得见理解原理
把封闭的设备做成可拆可装的实物
- 载体
- 3D 打印离心泵
- 做法
- 设计叶轮和泵壳,三维建模
- 切片、3D 打印
- 装上电机,组装调试
- 搭小型管路,测流量和压差,与理论计算对比
- 分工
- 3D 打印做出实物,学生动手设计、装配和测试
化工高等教育,2024, 41(5)
-
算得出工程计算
大模型当编程伙伴,学生自己写计算工具
- 载体
- 精馏 McCabe-Thiele 图解法
- 做法
- 学精馏原理和 Python 基础
- 用 RBTR 提示词框架让大模型辅助编程
- 写出可调参数、即时出图的计算平台
- 分工
- 大模型写代码,学生定算法、约束和校核
化工高等教育,2026, 43(1)
-
判得准工程判断
AI 工具辅助,学生判断主导
- 载体
- Kozeny-Carman 方程专题
- 做法
- 理论溯源:说清假设和适用边界
- 实验方案设计:在多重约束下定操作区间
- 前沿拓展:CFD、新型多孔材料中的模型修正
- 答辩追问:现场解释关键决策
- 分工
- AI 做检索、计算和绘图;建模选择和方案论证由学生完成
化工高等教育,2026(已录用)
贯穿三步学生动手做出来新技术和 AI 当工具教师从讲答案转为追问和引导
教材
化学工程单元操作(Unit Operations of Chemical Engineering)
化工原理实验
教学研究论文
面向学科核心思维的《化工原理》教学改革:以 Kozeny-Carman 方程专题为例
生成式人工智能赋能“化工原理”课程教学新模式:以二元连续精馏 McCabe-Thiele 图解法为例
基于 3D 打印技术的离心泵教学创新与实践探索
化工原理实验课程思政教学探索与实践