化學(xué)工程實驗教學(xué)改革策略

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1轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，制定新的教學(xué)目的和教學(xué)目標(biāo)

在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)過程中，實驗內(nèi)容大多為演示性、驗證性實驗，實驗過程中，學(xué)生不能主動地去探求與研究，主要側(cè)重于教師詳細(xì)地對基本內(nèi)容、原理、具體的實驗操作程序的講解，傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)模式，限制了學(xué)生創(chuàng)新思維的形成與發(fā)展，針對傳統(tǒng)教學(xué)方式的弊端，結(jié)合市場對人才的要求及多年來的實踐經(jīng)驗，我們提出如下教學(xué)目的和教學(xué)目標(biāo):

(1)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、完備的專業(yè)知識與良好的應(yīng)用能力，注重學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)［3］。

(2)進(jìn)一步加強(qiáng)化學(xué)工程基礎(chǔ)實驗課理論與實際相聯(lián)系的作用，著重培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能及處理簡單問題的能力。

(3)緊跟科技發(fā)展的步伐，讓學(xué)生掌握與自己專業(yè)知道密切相關(guān)的實驗內(nèi)容，了解最新的化工科技動態(tài)。

(4)應(yīng)著重面向應(yīng)用，體現(xiàn)出化學(xué)工程基礎(chǔ)課理論與實際相聯(lián)系的橋梁和紐帶作用。

2調(diào)整實驗教學(xué)內(nèi)容

高師院校中開設(shè)的化學(xué)工程基礎(chǔ)實驗課不能等同于工科專業(yè)的化工原理和反應(yīng)工程實驗，化學(xué)工程基礎(chǔ)實驗課應(yīng)注重綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)［4］，在開設(shè)實驗課時，要對原有實驗內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，增加與應(yīng)用相關(guān)的內(nèi)容。

(1)增加研究型、設(shè)計型和綜合型實驗，教師提出實驗?zāi)康?，學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)的理論知道制定實驗?zāi)康?，自主設(shè)計，然后進(jìn)行實驗，驗證其思路是否正確。設(shè)計實驗是根據(jù)實驗教學(xué)所提出的實驗?zāi)康?，讓學(xué)生在已掌握的化學(xué)知識和實驗技能技巧的基礎(chǔ)上，選擇適當(dāng)?shù)膶嶒灧桨竵斫鉀Q問題的過程［5］。適當(dāng)增加部分綜合實驗，以加強(qiáng)學(xué)生綜合知識和運用知識的能力，加強(qiáng)獨立從事科研、創(chuàng)新、開發(fā)、應(yīng)變的能力。由于學(xué)生在基礎(chǔ)實驗和綜合實驗過程中已有基本操作和基本技能、技巧的充分訓(xùn)練，分析解決問題能力得到提高。在設(shè)計實驗中，學(xué)生一方面要依據(jù)題目的要求，自己查閱文獻(xiàn)，自己制定實驗方案，自己動手安裝儀器、做實驗，自己處理數(shù)據(jù)，教師只在適當(dāng)時候給以啟發(fā)性指導(dǎo)，這對提高學(xué)生的實驗技能和素質(zhì)，培養(yǎng)獨立的科研探索精神以及分析、解決問題的能力無疑是有益的。創(chuàng)造性的實驗使學(xué)生有一種成就感，建立自信心，為優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出創(chuàng)造良好的外部條件。

(2)流體流動中柏努利能量衡算方程和雷諾實驗為驗證實驗，可調(diào)整為演示實驗，增加流體阻力的測定、離心泵特性曲線的測定和流量計的測定，這五個實驗基本概括了流體流動的內(nèi)容。其中的離心泵特性曲線的測定可作為研究型實驗，讓學(xué)生根據(jù)理論課上老師所講的關(guān)于離心泵操作的注意事項，自行設(shè)計實驗，對提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)造性思維可以產(chǎn)生一定的積極作用［6］。

(3)適當(dāng)增加化工新技術(shù)實驗，如膜分離技術(shù)、滲透蒸發(fā)、超臨界萃取與超臨界干燥等，拓寬學(xué)生的實驗技術(shù)知識面。

(4)對于化學(xué)反應(yīng)工程，除了傳統(tǒng)的停留時間分布實驗外，為了提高學(xué)生從事科學(xué)研究的動手能力，可增加一些綜合實驗，如合成氨動力學(xué)參數(shù)測定、氣相氨氧化實驗等，這些實驗可以包含催化劑制備和表征、化學(xué)反應(yīng)、產(chǎn)物的定性和定量分析等，同時讓學(xué)生選擇合適的技術(shù)目標(biāo)(轉(zhuǎn)化率、收率和能耗)或經(jīng)濟(jì)目標(biāo)(原料費、設(shè)備費和操作費)，進(jìn)行反應(yīng)器優(yōu)化設(shè)計的操作［7］。

3改進(jìn)傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式，實施開放式實驗教學(xué)［8］

長期以來，我們一直重視教師在教學(xué)活動中的主導(dǎo)地位，而忽視學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的主體地位。自2008年以來，我們實行了實驗室開放運行，學(xué)生自主選擇實驗時間，自主選擇研究性實驗內(nèi)容。選做綜合實驗，研究設(shè)計性實驗的學(xué)生自主查閱書刊、自我設(shè)計方案，教師負(fù)責(zé)審查學(xué)生的預(yù)習(xí)報告、設(shè)計方案，引導(dǎo)學(xué)生閱讀儀器說明書，及時糾正學(xué)生操作過程中的錯誤?；瘜W(xué)工程基礎(chǔ)是一門工程性較強(qiáng)的課程，要讓學(xué)生從基礎(chǔ)理論轉(zhuǎn)變到工程實際難度確實比較大，一開始大部分學(xué)生對理論課的講授都是似懂非懂，因此，只有通過實驗才能讓學(xué)生加深對理論課的認(rèn)識，化學(xué)工程基礎(chǔ)實驗教學(xué)就顯得更為重要［9］。而傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式則是老師講實驗?zāi)康摹⒃?，邊示范邊講步驟，注意事項，學(xué)生接著按部就班地做實驗，最后老師檢查實驗數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，學(xué)生總體上只是一個機(jī)械的模仿實施過程，并沒有起到激發(fā)學(xué)生的興趣、啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維，針對上述情況，我建議從預(yù)習(xí)、編寫報告、考核等方面對實驗教學(xué)模式進(jìn)行改革。

(1)實驗前一周左右讓所有上實驗課的老師每人出2～3個思考題，讓學(xué)生帶著問題進(jìn)行預(yù)習(xí)并寫出預(yù)習(xí)報告，嚴(yán)格執(zhí)行實驗前提問，提問和預(yù)習(xí)報告不合格者不能做實驗。

(2)實驗完成后要求學(xué)生按時按質(zhì)寫出實驗報告，實驗報告書寫過程中老師要加強(qiáng)對學(xué)生的指導(dǎo)，重點放在實驗數(shù)據(jù)的處理和實驗問題的分析與討論上。

(3)考評方面，增加預(yù)習(xí)和實驗在總成績中的份量，改變以往平時成績占20%或30%的比重，將考評制度多元化，以實驗設(shè)計報告及實驗技能替代原有的閉卷式考核。

4結(jié)語

調(diào)整實驗教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)實驗教學(xué)方法，樹立以培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新思維為核心的教育理念，是時代的發(fā)展要求，同時強(qiáng)化實踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)是實施素質(zhì)教育、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重點，因此必須確立實驗教學(xué)在人才培養(yǎng)中的重要地們［10］。現(xiàn)代科技發(fā)展日新月異，社會對人才的需求條件越來越高，要培養(yǎng)出“高層次，多樣化”的創(chuàng)新人才，化學(xué)工程基礎(chǔ)實驗課的教學(xué)改革勢在必行，只有這樣，才能跟上化工新技術(shù)的發(fā)展步伐。