化工原理实验教学改革探究

化工原理是化学工程与工艺专业一门非常重要的专业基础课。它是综合运用数学、物理、化学等基础知识，分析和解决化学加工类生产中各种物理过程的工程学科，它承担着工程科学与工程技术的双重教育任务，具有承前启后的作用。化工原理实验是化工原理课程的重要组成部分，是学生验证理论知识、加深对有关知识的理解、掌握课程基本概念与原理、强化工程实践和建立工程概念不可缺少的组成部分［1～3］。在实验教学过程中培养学生的实验技能和科学研究能力，引导学生利用化工过程技术与设备、实验方法学、现代测控原理等理论知识，分析和设计化工过程单元操作并独立完成实验，掌握先进的测量手段和计算机控制技术及计算机在化工实验教学中的应用，进而全面提高学生的创新能力和综合素质［4～6］。
1、化工原理实验教学现状
化工原理实验课程目前主要开设雷诺实验、机械能转化与守恒实验、离心泵性能测定实验、流动阻力测定实验、恒压过滤实验、筛板精馏实验、填料吸收实验、列管换热实验、干燥实验等。实验目的是使学生对化工生产过程中设备、管道、仪表等有感性认识，强化理论知识，初步学会把理论与实际相结合来解决实际问题。通过多年教学实践，发现在实际的化工原理实验教学过程中却存在着许多问题。
1．1学生对化工原理实验课程认识不足
大多数学生对于化工原理理论课程都很重视，认识到它是化工专业的一门重要课程，而且也是考研中大多院校化工专业的初试必考课程。但相比理论课，对化工原理实验课程的重视程度远远不够，认为实验设备毕竟和工程实际相差很远，操作技能可以到以后工作中再锻炼。还有部分学生认为在考研初试中实验部分试题毕竟占比例很少，不用下太大功夫。
1．2实验预习效果不好
实验预习对顺利的完成一项实验有着重要的作用。但部分学生对预习只是走形式，在预习过程中没有对原理、操作方法或数据处理方法进行应对性思考，只是应付性的完成预习报告的书写，没有达到预习实验的真正目的。
1．3实验场地、设备套数限制，使部分学生慵懒
由于实验场地有限、设备套数不足，化工原理实验一般3至5人一组。虽然化工实验讲究团队合作，但一组人数过多就给了某些同学偷懒的机会，只是旁观，而不参与操作，对这部分学生就起不到锻炼动手能力和实践的作用。
1．4数字化实验设备有其优越性，但也存在着负面影响
近年来，化工原理实验设备向数字型、在线控制、在线数据采集、实验软件进行数据处理等方向发展。这些设备对促进学生掌握先进的测量手段、认识计算机控制技术及计算机在化工操作中的应用等方面有很大帮助，但是它带来的负面影响也显而易见。使学生认为化工原理实验操作简单，点点鼠标、变变参数即可完成，对实验过程没有深入的认识。借助软件处理数据方便快捷，但造成部分学生只知其然不知其所以然。
1．5考核方法有失公允
化工原理实验考核通常是结合学生实验出勤、预习报告成绩、实验操作情况、实验数据及实验报告等给出。其中实验操作是一现场成绩，但由于实验人数多，实验教师很难全面客观的对每个学生的实验操作情况进行评定，而实验报告也很难杜绝抄袭现象。这样使实验课程的最终成绩在一定程度上有失公允。
2、化工原理实验教学的改革探究
针对实验教学中存在的各种问题，我们对化工原理实验从提高学生对实验课程的认知程度、重视实验预习、强化数据处理过程及改进考核方法等方面进行了改革探究。
2．1提高学生对实验课程的认知程度
通过专题报告、课下沟通等方式，给学生灌输化工实验课程的重要性。化工原理本身就是一门实践性很强的课程，只有通过实验中的实际操作才能把理论和实践很好的结合，锻炼动手能力和工程观念，为以后工作奠定良好的基础。而且化工考研过程中化工原理实验与理论同等重要，不仅初试要考，很多院校复试中化工实验设计与操作技能也占很多比重。通过多渠道提高学生对化工原理实验课程的认知程度。
2．2重视实验预习
为了使实验预习不再是单纯的完成预习报告，在实验教学计划中增加实验现场预习与实验仿真环节。通过现场预习，使学生认识实验设备、结合设备来预习实验操作。通过仿真实验软件来模拟实验操作，熟悉实验装置中各阀门、设备等的操作以及在流程中的作用，同时了解实验操作步骤和注意事项，让学生做到心中有数。仿真实验的开设也在一定程度上对实验设备套数缺乏进行了弥补。通过强化实验预习，也强化了学生对实验过程和步骤的掌握，对实验教学效
果提升有很大帮助。
2．3强化数据处理过程
化工原理实验数据多、计算公式多、数据处理过程复杂，往往使学生望而生畏。利用设备连带的数据处理软件可使数据处理环节大大简化，一般打开软件、导入数据，简单处理后即可得到实验结果。但利用软件处理的后果往往是学生对数据处理过程稀里糊涂。为了避免这种现象继续发生，我们要求学生除利用软件处理外，在得到的实验数据中选一至两组数据进行手工计算，要有完整的公式、计算过程、计算结果。由此来强化数据处理过程，让学生即对数据处理方法有了清晰的思路，又为学生节省了大量处理数据占用的时间。
2．4改进考核方法
对化工原理实验考核方法进行改进，为保证学生实验技能的培养，在最终成绩构成中增加期末操作技能考核环节，且使此环节成绩在总成绩中所占比例为30% ～ 40%。在学期末，每个学生随机抽取本学期开设的一个实验项目来进行操作考试，在考核过程中教师还要进行实验原理、操作方法等相关的提问，结合操作情况和问题回答给定技能考核成绩。通过加入技能考核环节，不仅优化了成绩构成，增加成绩合理性，而且也调动了平时学生实验过程中的积极性。积极参与，合作完成，用严谨的实验作风来注重实验过程的每个环节。那些袖手旁观者在最后的技能考核中是得不到优秀成绩的。
3、结语
针对化工原理实验教学的现状和存在的问题，我们积极进行教改探索。我们的化工原理实验课程形成了现场预习与仿真实验相结合的预习过程、注重动手能力培养和严谨作风培养的实验过程、全方位多层面考核的成绩评价体系。这些探索为达到化工原理实验教学目的都起到了积极推进的作用，收到了良好的教学效果。


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