计算机软件辅助化学反应工程教学

王剑 赵红坤 刁国旺

摘要：将数值模拟软件MATLAB及流程模拟软件Aspen Plus应用于成人高等教育《反应工程》课程的教学。实践表明，计算机软件辅助教学对于丰富和深化课堂教学内容、培养学生处理问题的能力具有不可或缺的作用。

关键词：反应工程;教学改革;教学实践

化学反应工程是高等学校化工专业学生的必修课，主要研究反应动力学和反应器，反应动力学是反应器设计与分析的基础。工业反应器中除了化学反应外，还伴随有反应组分的传递、反应热的吸收或排放、反应物料的流动与混合等物理过程，极其错综复杂，其研究方法以数学模拟为主 。数学模拟过程包括数学模型的建立和求解分析两部分，通过化工专业课程的学习，学生可以理解并掌握数学模型的推导过程，对于模型的求解则往往限于数学上的困难而无能为力[1]。MATLAB是美国MathWorks公司推出的一个科学计算软件，软件内置了丰富的数值计算方法和多种图形绘制方法，便于用户集中精力解决工程计算问题本身，而不必过多地关注计算机编程和数学问题[2]。Aspen Plus 是一款集化工设计、生产调优、设备或工艺改造等计算于一体的流程模拟软件，具有完备的物性系统、完整的单元操作模型库、快速可靠的流程模拟功能等。本文研究Aspen Plus与Matlab软件的交互实现，并应用于化学反应工程课程的教学与实践中，能够有效地将理论知识与工程实践相结合，提高学生的工程应用能力，真正培养企业所需要的工程应用型人才。……