本课程的核心优势在于,不仅传授“是什么”和“怎么算”,更着力于揭示理论背后的物理化学图像和工程科学逻辑,培养学生面对复杂问题的科学分析能力和举一反三的迁移能力。
强化“工程直觉”与“物理图像”培养: 我们通过精心设计的“概念可视化”动画和图表,将抽象的数学方程(如PFR、CSTR设计方程、Thiele模数)转化为生动的物理图像。例如,用浓度波在反应器中的传播来理解停留时间分布,用“反应与扩散的赛跑”来阐释内扩散效应。这种教学方式,旨在学生脑中建立清晰的“思维模型”,而非记忆枯燥的公式,从而培养其面对陌生反应系统时进行定性分析和科学预判的“工程直觉”。
贯穿“多尺度关联”的系统思维主线: 本课程首次在线上课程中,明确将 “分子-颗粒-反应器-过程”的多尺度思维作为贯穿始终的灵魂主线。我们系统性地阐述从分子尺度的本征动力学,到催化剂颗粒尺度的内扩散,再到反应器尺度的宏观混合与传递,最终影响到过程系统经济性的内在逻辑链。这种教学架构,帮助学生建立起系统性的知识网络,理解不同尺度现象的耦合与权衡,从而跳出“只见树木,不见森林”的局限,奠定解决复杂工程问题的思维基础。