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(jìn)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)康模蓪W(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(xiàn)，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(jìn)液量，空氣和吸收氣體進(jìn)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(jìn)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(xì)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(jìn)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(dá)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(jìn)，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