初探化工實驗的改革措施

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1化工基礎實驗教學中存在的問題

長期受師范類教學模式影響，對工科類課程不夠重視，化工基礎實驗開設個數較少，實驗基本上屬于演示性和驗證性實驗，缺少綜合性和設計性實驗．開設方式主要是教師按實驗程序，對實驗目的、原理、過程講解后，學生在教師帶領下對實驗進行完成，通常是多個學生一組，大部分學生做實驗就是看，記實驗數據，寫實驗報告．這樣導致學生不能主動去探索和研究實驗，限制了學生對知識的理解和創新思維的形成．化工基礎實驗成績評定方式不能反應出學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理論課程成績合在一起，錄入教務系統，總成績不能反應出學生對化工基礎實驗的掌握情況．化工基礎實驗課程沒有與現代教學手段結合，學生難以理解復雜儀器的工作原理和流程，導致整個實驗過程變的枯燥乏味．學生的實驗過程也變成走過場，應付學習任務．

2化工基礎實驗教學改革措施

2．1教學內容改革

2．1．1增加綜合型和設計型實驗

將一些化工單元操作和“三傳一反”相關內容組合在一起開展一些綜合性實驗，即訓練了學生綜合運用基礎知識的能力，還可以克服教學學時和儀器設備不足等困難．比如“流體力學綜合實驗”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容，通過該實驗的開設使學生熟悉組成管路的各種管件、閥門和學會壓差計、流量計等的使用方法，同時使學生認識了離心泵的特性與結構和學會了離心泵的操作，建立了化工設備的工程化概念；“串聯流動反應器停留時間分布的測定”包括電導率測定停留時間分布和微機系統數據采集處理等內容．通過該實驗的開設讓學生學會用電導率測定停留時間分布的方法和停留時間分布的統計特征值的計算以及了解微機系統數據采集的方法．另外為培養學生靈活運用知識的能力，可適當增加設計型實驗．教師可以根據現有設備條件，提出實驗目的，由學生根據自己所學的理論知識，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據．在“填料塔吸收傳質系數的測定”過程中，讓學生根據實驗原理和儀器結構自行設計實驗參數，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等軟件處理數據和分析結果．通過設計性實驗的開設提高了學生的動手能力和增強了學生獨立思考問題、處理問題的能力．

2．1．2增加化工新技術實驗

在倡導綠色化工和可持續發展大背景下，新材料工業、綠色化學工業等前沿學科飛速發展．將一些反應化學理論和化工技術共同發展的前沿學科引入到化工基礎實驗中，可以拓寬學生知識面．比如開展“含鹽廢液的反滲透分離實驗”、“微濾膜分離實驗”等，讓學生通過學習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律，掌握膜分離技術相關工藝過程．各學校根據實際條件，還可以開展滲透蒸發、超臨界干燥、超臨界流體萃取、離子交換與吸附等相關內容的實驗．增設化工新技術實驗可使學生更全面理解化工學科的理論和精髓，對培養應用型人才具有重要意義．改革實施開放實驗教學開放化工基礎實驗室，有利于調動學生學習的積極性．比如讓學生自行研究離心泵的結構，設計方案，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，學生依據物質揮發度差異自己配制混合液，設置不同回流比測定精餾塔當量高度，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生根據自己對化工知識的掌握情況，有針對性學習化工過程的操作和儀器的使用，提高了學生學習的積極性．

2．2引入現代教學手段

對于比較復雜的儀器設備，通過語言講解難以讓學生認清它的結構和工作原理，但多媒體教學能夠形象展示復雜儀器的內部結構和工作原理，讓學生更易接收．利用多媒體輔助教學，不僅可以形象直觀地把實驗內容、儀器構造講解給學生，還可以節約實驗時間，提高實驗教學效率．開展化工仿真實驗化工基礎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量有限，基本上不能滿足讓每個學生親自操作儀器，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，節約教學時間，直觀逼真等特點．學生只需要在流程圖上操作開關、閥門、調節器就可以訓練開車、停車、參數調整等實驗步驟．對于貴州地方師范院校儀器設備相對缺乏的情況，可以通過化工仿真實驗替代部分實驗設備，部分綜合性實驗和設計性實驗也可結合化工仿真軟件開設．通過讓每個學生利用仿真軟件獨立模擬實驗，提高學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習報告占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，包括實驗目的和原理10分，儀器的使用和試劑的配制20分，實驗步驟20分，數據紀錄與處理30分，結果與討論20分．預習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，給出學生的成績才能較公正客觀地反應出學生對化工基礎實驗的掌握情況．通過完善評分體系，調動了學生學習的積極性，活躍了課堂氣氛，提高了學生的實驗操作技能，同時每次實驗從預習報告的書寫，到實驗報告的完成，質量上都有了很大提高．

3結論

以黑板和語言表達為主的教學手段單調乏味．結合貴州地方師范院校的實際情況，在教學內容上，增加綜合型和設計型實驗，引入化工新技術實驗，補充學科發展的新成果和新技術，來提高學生實驗技能和拓展其知識面；在教學方式和手段上，將現代教學手段與傳統教學方式有機地結合起來，開放化工實驗室，開設化工仿真實驗，改善實驗考核評分體系等措施來解決化工基礎實驗設備不足和學生學習效果差等問題．化工基礎實驗教學改革是一個復雜的不斷探索的過程．我們需要與時俱進，改變傳統教學方式，不斷調整教學內容，補充學科發展的新成果，才能將學生培養成知識結構合理，適應能力強的應用型人才．

作者：陳紅亮 龍黔 單位：安順學院