小議化工原理實驗教學路徑范文

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化工原理實驗不僅是化學工程與工藝專業的實驗課程，也是石油工程、生物工程、食品工程、高分子材料、環境工程以及造紙工程等許多相關專業的實驗課程，因此具有專業普遍性。應針對不同的專業，依據專業特點制訂培養計劃和教學大綱，設置不同的實驗項目；同時設置部分開放性自選實驗，學生在學完必做實驗的基礎上，可根據愛好興趣選擇實驗項目?；ぴ韺嶒灳哂泄こ虒嵺`性，而實際化工生產過程中的問題往往是復雜多變的，分析解決這些問題要樹立學生在學習中的主體地位，培養學生綜合應用所學知識提出問題，進而培養其分析、解決工程實際問題的能力和創新能力，從而提高學生綜合素質[3]。因此化工原理實驗具有探索啟發性，教學過程應以探究教學模式為主?；ぴ韺嶒炘O備近年來多使用的是大型、多功能性設備，這為探究式教學提供了基礎，教師可根據學生的特點，確定可進行設計性和綜合性實驗的項目，引導學生提出問題，并結合所學理論知識進行選題和分析，再進行實驗設計和數據測量，最后對實驗結論分析討論。達到提高學生素質、增強學生科研能力的目的。

一、注意強化學生實驗預習環節

化工原理實驗是學生在教師的指導下自己動手，獨立完成實驗任務，所以預習尤其重要。首先，通過預習可以使學生對實驗目的、原理和內容有初步的了解。預習的重點可要求學生弄清楚實驗原理；明確實驗任務，也就是實驗過程中需要測定并記錄哪些數據，這些數據又通過什么方法測定；初步了解實驗儀器、儀表及設備的操作方法及注意事項；初步完成實驗后的思考題等。通過實驗預習，可以培養學生自學能力，提高實驗課效率，提高學生做實驗的主動性和積極性。其次，學生在完成預習報告的基礎上，可進行仿真實驗，以進一步強化預習效果。目前計算機技術快速發展，一般的化工原理實驗過程都有仿真實驗軟件。在實驗操作前讓學生先進行實驗仿真，可使學生對實驗裝置流程、操作步驟以及應測試的數據都有切實的感受，為真正實驗做好準備。仿真不同于實驗操作過程，學生多次重復進行，可強化學生對實驗過程及操作步驟的掌握，有效的改善實驗操作效果。目前的仿真軟件一般都配有操作說明，當學生操作錯誤，軟件會給出誤操作的后果以及正確的操作步驟，因此仿真實驗可強化學生對儀器設備操作注意事項的理解。其三，學生對實驗數據，先進行手動處理，再通過計算機軟件處理，將處理結果進行對比、分析，找出實驗結果誤差所在，最后繪制曲線，分析誤差，如此不僅可提高學生對三傳理論的理解與應用，提高學生分析問題的能力，還可提高學生的計算機水平。需要注意的是，仿真實驗畢竟不是在設備上的實際操作，所以不能完全替代實際操作。

二、加大開放式實驗教學模式

開放式實驗教學模式依托開放型的實驗室，進行實驗時間、實驗資源、實驗內容、教學手段、教學評價等多方面的開放。開放式教學強調學生的主體地位和教師的主導作用，賦予學生更大的獨立性、自主性、探索性，更能充分體現學生是學習的主體，使學生得到了多方面訓練，緩解了實驗資源緊張的矛盾，因此開放式化工原理實驗教學是必要的，其優勢也是勿容置疑的[4]。開放式化工原理實驗教學模式首先要建設有開放的化工原理實驗室。化工原理實驗設備一般都是大型設備，投資較大，因此許多大中專業院校購置較少，且多是單臺(套)。而開放式教學模式只需增加開放時間，可很好的解決這個問題。實驗室的開放不僅是時間上的開放，從管理和人員配備上也需要要改革。管理上可細化管理制度，比如貴重儀器的使用，可從預約、登記、學習使用說明、操作使用、管理人員檢查登記等方面制定詳細的管理細則，以強化管理?；ぴ韺嶒炘O備大多占地較大，配備責任心強的實驗人員是必需的。另外，開放式實驗教學模式還應依據不同的專業，設置不同的驗證性能實驗、設計性實驗、綜合性實驗和研究性實驗等開放實驗項目；對同一實驗要根據不同專業的培養計劃，設置不同的實驗內容和要求。對于實驗過程，教師可啟發、引導學生主動學習。比如板框式過濾實驗，由于閥門多、管路復雜、操作麻煩，學生操作過程中會出現無法正常過濾或者洗滌等問題，教師可引導學生分析問題，是板框放反了，還是閥門開關不對，或者是其他原因。這時，學生結合教材上板框結構方面理論知識，現場分析，可對板框的結構有了直觀的理解，充分掌握了板框的工作原理。通過開放式教學，學生分析問題能力和創新能力得到了提高。

三、注重創新能力的培養

化工原理實驗具有工程實踐性特點，因此，對學生樹立工程實踐觀念，培養學生提出問題、分析問題和解決問題的創新能力，以及學生理論知識的綜合運用等具有重要意義。化工原理實驗創新能力的培養要以學生為主體，改革傳統的實驗教育模式，樹立“素質教育為基本，創新教育為核心”的教育理念。比如增設仿真實驗、創新型或者研究性等實驗項目以擴展實驗內容體系，改革實驗運行模式、實驗考核等管理制度。創新教育的主體是學生，但只有創新型的教師才能培養出具有創新能力的學生。因此注重創新能力的培養的前提和關鍵是老師教育觀念的轉變。教學過程包含著教師的教學活動和學生的學習活動，教師的教是為了學生的學，學生的學又影響著教師的教。實驗教學過程中，要強化教師的主導作用，確立學生的主體地位，采用啟發式、討論式或者探究式等多種教學方法，充分調動學生的學習主動性、自主性和創造性，使學生對實驗產生興趣，激發他們內在的學習動機，增加創新意識[5]。比如離心泵的特性曲線測定實驗，教師在講解時，可邊講解邊操作，不斷調節離心泵的流量，讓學生觀察功率表(或者電流表和電壓表)的變化，進而提取問題，啟發學生為什么啟動離心泵時要關閉出口閥。不但復習了課本上學習的理論知識，也減少了學生操作過程中的誤操作(不關閉出口閥而直接啟動離心泵)，有事半功倍的效果。

四、增加自設計開放實驗，培養學生“大工程觀”

上世紀90年代，國外首先提出大工程觀。近年來在國內部分大學實施工程教育改革實踐項目試點。使課程設置從單一的“工程專業課程”傳授轉變為“大工程觀、大系統觀”為指導的課程架構體系。大工程觀要求學生更加重視工程的系統性和完整性，以及學生的人文素質。而增加自設計開放實驗，有助于學生“大工程觀”的培養。自設計開放實驗是在研究性實驗開放環節中，鼓勵學生利用現有資源，進行化工不同單元或多種單元相結合的創新實驗設計，通過實驗方案設計和流程設計，進一步理解以“三傳理論”為基礎的化工單元操作的相對獨立性和綜合性，為后期學習“大工程觀”中建立奠定一定的基礎；另外，鼓勵學生對單元操作理論未涉及的單元操作進行實驗設計，如新型換熱器、多功能精餾塔等，通過實驗過程進一步提高學生的實驗動手能力和創新能力。

五、結語

隨著現代化工的快速，改革化工原理實驗教學模式，提高實驗教學質量勢在必行?；ぴ韺嶒炇菍W生強化理論知識，提高工程實踐能力和創新能力的重要途徑。教師要在熟悉化工原理實驗課程特點的基礎上，依據不同專業培養計劃要求，設置不同的實驗項目，通過仿真實驗等強化實驗預習環節；通過建設開放的化工原理實驗室、設置不同的實驗項目等措施，加大開放式實驗教學模式；同時，教學過程中要轉變觀念，注重對學生創新能力的培養。對化工原理實驗教學過程中出現的問題，應采取積極的態度，探索新的教學方法，開發新的教學模式，體現課程特點，優化教學效果，提高教學質量。（本文作者：劉軍海、李志洲、王俊宏、楊海濤、閔鎖田單位：陜西理工學院化學與環境科學學院）