初探化工實驗的改革措施

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1化工基礎(chǔ)實驗教學(xué)中存在的問題

長期受師范類教學(xué)模式影響，對工科類課程不夠重視，化工基礎(chǔ)實驗開設(shè)個數(shù)較少，實驗基本上屬于演示性和驗證性實驗，缺少綜合性和設(shè)計性實驗．開設(shè)方式主要是教師按實驗程序，對實驗?zāi)康?、原理、過程講解后，學(xué)生在教師帶領(lǐng)下對實驗進行完成，通常是多個學(xué)生一組，大部分學(xué)生做實驗就是看，記實驗數(shù)據(jù)，寫實驗報告．這樣導(dǎo)致學(xué)生不能主動去探索和研究實驗，限制了學(xué)生對知識的理解和創(chuàng)新思維的形成．化工基礎(chǔ)實驗成績評定方式不能反應(yīng)出學(xué)生對實驗的掌握情況．成績評定方式主要是實驗報告加考勤，且實驗成績最終按較小比例與化工基礎(chǔ)理論課程成績合在一起，錄入教務(wù)系統(tǒng)，總成績不能反應(yīng)出學(xué)生對化工基礎(chǔ)實驗的掌握情況．化工基礎(chǔ)實驗課程沒有與現(xiàn)代教學(xué)手段結(jié)合，學(xué)生難以理解復(fù)雜儀器的工作原理和流程，導(dǎo)致整個實驗過程變的枯燥乏味．學(xué)生的實驗過程也變成走過場，應(yīng)付學(xué)習(xí)任務(wù)．

2化工基礎(chǔ)實驗教學(xué)改革措施

2．1教學(xué)內(nèi)容改革

2．1．1增加綜合型和設(shè)計型實驗

將一些化工單元操作和“三傳一反”相關(guān)內(nèi)容組合在一起開展一些綜合性實驗，即訓(xùn)練了學(xué)生綜合運用基礎(chǔ)知識的能力，還可以克服教學(xué)學(xué)時和儀器設(shè)備不足等困難．比如“流體力學(xué)綜合實驗”包括了直管阻力、局部阻力的測定及離心泵特性曲線的測定等內(nèi)容，集成了流體流動和流體輸送機械兩個單元操作的實驗內(nèi)容，通過該實驗的開設(shè)使學(xué)生熟悉組成管路的各種管件、閥門和學(xué)會壓差計、流量計等的使用方法，同時使學(xué)生認(rèn)識了離心泵的特性與結(jié)構(gòu)和學(xué)會了離心泵的操作，建立了化工設(shè)備的工程化概念；“串聯(lián)流動反應(yīng)器停留時間分布的測定”包括電導(dǎo)率測定停留時間分布和微機系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集處理等內(nèi)容．通過該實驗的開設(shè)讓學(xué)生學(xué)會用電導(dǎo)率測定停留時間分布的方法和停留時間分布的統(tǒng)計特征值的計算以及了解微機系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的方法．另外為培養(yǎng)學(xué)生靈活運用知識的能力，可適當(dāng)增加設(shè)計型實驗．教師可以根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備條件，提出實驗?zāi)康?，由學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)的理論知識，找出實驗原理，查閱文獻，自行制定實驗方案和分析處理實驗數(shù)據(jù)．在“填料塔吸收傳質(zhì)系數(shù)的測定”過程中，讓學(xué)生根據(jù)實驗原理和儀器結(jié)構(gòu)自行設(shè)計實驗參數(shù)，比如進液量，空氣和吸收氣體進氣量的體積比，以及測量氣體成分色譜儀的條件等，通過Origin等軟件處理數(shù)據(jù)和分析結(jié)果．通過設(shè)計性實驗的開設(shè)提高了學(xué)生的動手能力和增強了學(xué)生獨立思考問題、處理問題的能力．

2．1．2增加化工新技術(shù)實驗

在倡導(dǎo)綠色化工和可持續(xù)發(fā)展大背景下，新材料工業(yè)、綠色化學(xué)工業(yè)等前沿學(xué)科飛速發(fā)展．將一些反應(yīng)化學(xué)理論和化工技術(shù)共同發(fā)展的前沿學(xué)科引入到化工基礎(chǔ)實驗中，可以拓寬學(xué)生知識面．比如開展“含鹽廢液的反滲透分離實驗”、“微濾膜分離實驗”等，讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)膜通量和截留率的計算方法，了解不同壓力下的膜通量和截留率的變化規(guī)律，掌握膜分離技術(shù)相關(guān)工藝過程．各學(xué)校根據(jù)實際條件，還可以開展?jié)B透蒸發(fā)、超臨界干燥、超臨界流體萃取、離子交換與吸附等相關(guān)內(nèi)容的實驗．增設(shè)化工新技術(shù)實驗可使學(xué)生更全面理解化工學(xué)科的理論和精髓，對培養(yǎng)應(yīng)用型人才具有重要意義．改革實施開放實驗教學(xué)開放化工基礎(chǔ)實驗室，有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性．比如讓學(xué)生自行研究離心泵的結(jié)構(gòu)，設(shè)計方案，測定泵的揚程（H）、軸功率（N）以及效率（η）與泵的流量（Q）之間的關(guān)系，從而掌握離心泵的特性曲線的測定方法；對于精餾塔實驗，學(xué)生依據(jù)物質(zhì)揮發(fā)度差異自己配制混合液，設(shè)置不同回流比測定精餾塔當(dāng)量高度，研究回流比對精餾塔分離效率的影響和掌握精餾過程的操作方法．通過開放實驗室讓學(xué)生根據(jù)自己對化工知識的掌握情況，有針對性學(xué)習(xí)化工過程的操作和儀器的使用，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性．

2．2引入現(xiàn)代教學(xué)手段

對于比較復(fù)雜的儀器設(shè)備，通過語言講解難以讓學(xué)生認(rèn)清它的結(jié)構(gòu)和工作原理，但多媒體教學(xué)能夠形象展示復(fù)雜儀器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，讓學(xué)生更易接收．利用多媒體輔助教學(xué)，不僅可以形象直觀地把實驗內(nèi)容、儀器構(gòu)造講解給學(xué)生，還可以節(jié)約實驗時間，提高實驗教學(xué)效率．開展化工仿真實驗化工基礎(chǔ)實驗儀器一般體積較大，價格較貴，實驗室一般購買的種類和數(shù)量有限，基本上不能滿足讓每個學(xué)生親自操作儀器，獨立完成實驗．化工仿真實驗是在電腦上利用化工仿真軟件模擬化工過程進行的實驗，具有成本低，操作簡單，節(jié)約教學(xué)時間，直觀逼真等特點．學(xué)生只需要在流程圖上操作開關(guān)、閥門、調(diào)節(jié)器就可以訓(xùn)練開車、停車、參數(shù)調(diào)整等實驗步驟．對于貴州地方師范院校儀器設(shè)備相對缺乏的情況，可以通過化工仿真實驗替代部分實驗設(shè)備，部分綜合性實驗和設(shè)計性實驗也可結(jié)合化工仿真軟件開設(shè)．通過讓每個學(xué)生利用仿真軟件獨立模擬實驗，提高學(xué)生的操作能力和分析問題的能力．

2．3改善實驗考核評分體系

為克服以前化工基礎(chǔ)實驗課程成績評定“實驗報告加考勤”的弊端，新的實驗課程考核評分細則包括實驗預(yù)習(xí)報告占10％，實驗報告占50％（其中驗證性和演示性實驗占20％，綜合性實驗占20％，設(shè)計性實驗占10％），實驗考試占40％（筆試占20％，操作占20％）．單個實驗報告成績采用累計評分制，包括實驗?zāi)康暮驮?0分，儀器的使用和試劑的配制20分，實驗步驟20分，數(shù)據(jù)紀(jì)錄與處理30分，結(jié)果與討論20分．預(yù)習(xí)報告和實驗報告在每次實驗后進行評定．實驗操作考試包括操作是否正確，遇到困難是否積極思考．通過以上各方面評定，給出學(xué)生的成績才能較公正客觀地反應(yīng)出學(xué)生對化工基礎(chǔ)實驗的掌握情況．通過完善評分體系，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，活躍了課堂氣氛，提高了學(xué)生的實驗操作技能，同時每次實驗從預(yù)習(xí)報告的書寫，到實驗報告的完成，質(zhì)量上都有了很大提高．

3結(jié)論

以黑板和語言表達為主的教學(xué)手段單調(diào)乏味．結(jié)合貴州地方師范院校的實際情況，在教學(xué)內(nèi)容上，增加綜合型和設(shè)計型實驗，引入化工新技術(shù)實驗，補充學(xué)科發(fā)展的新成果和新技術(shù)，來提高學(xué)生實驗技能和拓展其知識面；在教學(xué)方式和手段上，將現(xiàn)代教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)方式有機地結(jié)合起來，開放化工實驗室，開設(shè)化工仿真實驗，改善實驗考核評分體系等措施來解決化工基礎(chǔ)實驗設(shè)備不足和學(xué)生學(xué)習(xí)效果差等問題．化工基礎(chǔ)實驗教學(xué)改革是一個復(fù)雜的不斷探索的過程．我們需要與時俱進，改變傳統(tǒng)教學(xué)方式，不斷調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，補充學(xué)科發(fā)展的新成果，才能將學(xué)生培養(yǎng)成知識結(jié)構(gòu)合理，適應(yīng)能力強的應(yīng)用型人才．

作者：陳紅亮 龍黔 單位：安順學(xué)院