化工原理實驗教學(xué)改革探究

化工原理是化學(xué)工程與工藝專業(yè)一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。它是綜合運用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)知識，分析和解決化學(xué)加工類生產(chǎn)中各種物理過程的工程學(xué)科，它承擔(dān)著工程科學(xué)與工程技術(shù)的雙重教育任務(wù)，具有承前啟后的作用。化工原理實驗是化工原理課程的重要組成部分，是學(xué)生驗證理論知識、加深對有關(guān)知識的理解、掌握課程基本概念與原理、強化工程實踐和建立工程概念*的組成部分。在實驗教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和科學(xué)研究能力，引導(dǎo)學(xué)生利用化工過程技術(shù)與設(shè)備、實驗方法學(xué)、現(xiàn)代測控原理等理論知識，分析和設(shè)計化工過程單元操作并獨立完成實驗，掌握先進(jìn)的測量手段和計算機控制技術(shù)及計算機在化工實驗教學(xué)中的應(yīng)用，進(jìn)而全面提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。
1、化工原理實驗教學(xué)現(xiàn)狀
化工原理實驗課程目前主要開設(shè)雷諾實驗、機械能轉(zhuǎn)化與守恒實驗、離心泵性能測定實驗、流動阻力測定實驗、恒壓過濾實驗、篩板精餾實驗、填料吸收實驗、列管換熱實驗、干燥實驗等。實驗?zāi)康氖鞘箤W(xué)生對化工生產(chǎn)過程中設(shè)備、管道、儀表等有感性認(rèn)識，強化理論知識，初步學(xué)會把理論與實際相結(jié)合來解決實際問題。通過多年教學(xué)實踐，發(fā)現(xiàn)在實際的化工原理實驗教學(xué)過程中卻存在著許多問題。
1．1學(xué)生對化工原理實驗課程認(rèn)識不足
大多數(shù)學(xué)生對于化工原理理論課程都很重視，認(rèn)識到它是化工專業(yè)的一門重要課程，而且也是考研中大多院?；I(yè)的初試必考課程。但相比理論課，對化工原理實驗課程的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，認(rèn)為實驗設(shè)備畢竟和工程實際相差很遠(yuǎn)，操作技能可以到以后工作中再鍛煉。還有部分學(xué)生認(rèn)為在考研初試中實驗部分試題畢竟占比例很少，不用下太大功夫。
1．2實驗預(yù)習(xí)效果不好
實驗預(yù)習(xí)對順利的完成一項實驗有著重要的作用。但部分學(xué)生對預(yù)習(xí)只是走形式，在預(yù)習(xí)過程中沒有對原理、操作方法或數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行應(yīng)對性思考，只是應(yīng)付性的完成預(yù)習(xí)報告的書寫，沒有達(dá)到預(yù)習(xí)實驗的真正目的。
1．3實驗場地、設(shè)備套數(shù)限制，使部分學(xué)生慵懶
由于實驗場地有限、設(shè)備套數(shù)不足，化工原理實驗一般3至5人一組。雖然化工實驗講究團隊合作，但一組人數(shù)過多就給了某些同學(xué)偷懶的機會，只是旁觀，而不參與操作，對這部分學(xué)生就起不到鍛煉動手能力和實踐的作用。
1．4數(shù)字化實驗設(shè)備有其*性，但也存在著負(fù)面影響
近年來，化工原理實驗設(shè)備向數(shù)字型、在線控制、在線數(shù)據(jù)采集、實驗軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理等方向發(fā)展。這些設(shè)備對促進(jìn)學(xué)生掌握先進(jìn)的測量手段、認(rèn)識計算機控制技術(shù)及計算機在化工操作中的應(yīng)用等方面有很大幫助，但是它帶來的負(fù)面影響也顯而易見。使學(xué)生認(rèn)為化工原理實驗操作簡單，點點鼠標(biāo)、變變參數(shù)即可完成，對實驗過程沒有深入的認(rèn)識。借助軟件處理數(shù)據(jù)方便快捷，但造成部分學(xué)生只知其然不知其所以然。
1．5考核方法有失公允
化工原理實驗考核通常是結(jié)合學(xué)生實驗出勤、預(yù)習(xí)報告成績、實驗操作情況、實驗數(shù)據(jù)及實驗報告等給出。其中實驗操作是一現(xiàn)場成績，但由于實驗人數(shù)多，實驗教師很難全面客觀的對每個學(xué)生的實驗操作情況進(jìn)行評定，而實驗報告也很難杜絕抄襲現(xiàn)象。這樣使實驗課程的終成績在一定程度上有失公允。
2、化工原理實驗教學(xué)的改革探究
針對實驗教學(xué)中存在的各種問題，我們對化工原理實驗從提高學(xué)生對實驗課程的認(rèn)知程度、重視實驗預(yù)習(xí)、強化數(shù)據(jù)處理過程及改進(jìn)考核方法等方面進(jìn)行了改革探究。
2．1提高學(xué)生對實驗課程的認(rèn)知程度
通過專題報告、課下溝通等方式，給學(xué)生灌輸化工實驗課程的重要性。化工原理本身就是一門實踐性很強的課程，只有通過實驗中的實際操作才能把理論和實踐很好的結(jié)合，鍛煉動手能力和工程觀念，為以后工作奠定良好的基礎(chǔ)。而且化工考研過程中化工原理實驗與理論同等重要，不僅初試要考，很多院校復(fù)試中化工實驗設(shè)計與操作技能也占很多比重。通過多渠道提高學(xué)生對化工原理實驗課程的認(rèn)知程度。
2．2重視實驗預(yù)習(xí)
為了使實驗預(yù)習(xí)不再是單純的完成預(yù)習(xí)報告，在實驗教學(xué)計劃中增加實驗現(xiàn)場預(yù)習(xí)與實驗仿真環(huán)節(jié)。通過現(xiàn)場預(yù)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)識實驗設(shè)備、結(jié)合設(shè)備來預(yù)習(xí)實驗操作。通過仿真實驗軟件來模擬實驗操作，熟悉實驗裝置中各閥門、設(shè)備等的操作以及在流程中的作用，同時了解實驗操作步驟和注意事項，讓學(xué)生做到心中有數(shù)。仿真實驗的開設(shè)也在一定程度上對實驗設(shè)備套數(shù)缺乏進(jìn)行了彌補。通過強化實驗預(yù)習(xí)，也強化了學(xué)生對實驗過程和步驟的掌握，對實驗教學(xué)效
果提升有很大幫助。
2．3強化數(shù)據(jù)處理過程
化工原理實驗數(shù)據(jù)多、計算公式多、數(shù)據(jù)處理過程復(fù)雜，往往使學(xué)生望而生畏。利用設(shè)備連帶的數(shù)據(jù)處理軟件可使數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)大大簡化，一般打開軟件、導(dǎo)入數(shù)據(jù)，簡單處理后即可得到實驗結(jié)果。但利用軟件處理的后果往往是學(xué)生對數(shù)據(jù)處理過程稀里糊涂。為了避免這種現(xiàn)象繼續(xù)發(fā)生，我們要求學(xué)生除利用軟件處理外，在得到的實驗數(shù)據(jù)中選一至兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行手工計算，要有完整的公式、計算過程、計算結(jié)果。由此來強化數(shù)據(jù)處理過程，讓學(xué)生即對數(shù)據(jù)處理方法有了清晰的思路，又為學(xué)生節(jié)省了大量處理數(shù)據(jù)占用的時間。
2．4改進(jìn)考核方法
對化工原理實驗考核方法進(jìn)行改進(jìn)，為保證學(xué)生實驗技能的培養(yǎng)，在終成績構(gòu)成中增加期末操作技能考核環(huán)節(jié)，且使此環(huán)節(jié)成績在總成績中所占比例為30% ～ 40%。在學(xué)期末，每個學(xué)生隨機抽取本學(xué)期開設(shè)的一個實驗項目來進(jìn)行操作考試，在考核過程中教師還要進(jìn)行實驗原理、操作方法等相關(guān)的提問，結(jié)合操作情況和問題回答給定技能考核成績。通過加入技能考核環(huán)節(jié)，不僅優(yōu)化了成績構(gòu)成，增加成績合理性，而且也調(diào)動了平時學(xué)生實驗過程中的積極性。積極參與，合作完成，用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炞黠L(fēng)來注重實驗過程的每個環(huán)節(jié)。那些袖手旁觀者在后的技能考核中是得不到成績的。
3、結(jié)語
針對化工原理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀和存在的問題，我們積極進(jìn)行教改探索。我們的化工原理實驗課程形成了現(xiàn)場預(yù)習(xí)與仿真實驗相結(jié)合的預(yù)習(xí)過程、注重動手能力培養(yǎng)和嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)培養(yǎng)的實驗過程、多層面考核的成績評價體系。這些探索為達(dá)到化工原理實驗教學(xué)目的都起到了積極推進(jìn)的作用，收到了良好的教學(xué)效果。