化工原理實驗教學改革探究

化工原理是化學工程與工藝專業一門非常重要的專業基礎課。它是綜合運用數學、物理、化學等基礎知識，分析和解決化學加工類生產中各種物理過程的工程學科，它承擔著工程科學與工程技術的雙重教育任務，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，是學生驗證理論知識、加深對有關知識的理解、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。在實驗教學過程中培養學生的實驗技能和科學研究能力，引導學生利用化工過程技術與設備、實驗方法學、現代測控原理等理論知識，分析和設計化工過程單元操作并獨立完成實驗，掌握先進的測量手段和計算機控制技術及計算機在化工實驗教學中的應用，進而全面提高學生的創新能力和綜合素質。
1、化工原理實驗教學現狀
化工原理實驗課程目前主要開設雷諾實驗、機械能轉化與守恒實驗、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。實驗目的是使學生對化工生產過程中設備、管道、儀表等有感性認識，強化理論知識，初步學會把理論與實際相結合來解決實際問題。通過多年教學實踐，發現在實際的化工原理實驗教學過程中卻存在著許多問題。
1．1學生對化工原理實驗課程認識不足
大多數學生對于化工原理理論課程都很重視，認識到它是化工專業的一門重要課程，而且也是考研中大多院校化工專業的初試必考課程。但相比理論課，對化工原理實驗課程的重視程度遠遠不夠，認為實驗設備畢竟和工程實際相差很遠，操作技能可以到以后工作中再鍛煉。還有部分學生認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實驗預習效果不好
實驗預習對順利的完成一項實驗有著重要的作用。但部分學生對預習只是走形式，在預習過程中沒有對原理、操作方法或數據處理方法進行應對性思考，只是應付性的完成預習報告的書寫，沒有達到預習實驗的真正目的。
1．3實驗場地、設備套數限制，使部分學生慵懶
由于實驗場地有限、設備套數不足，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，但一組人數過多就給了某些同學偷懶的機會，只是旁觀，而不參與操作，對這部分學生就起不到鍛煉動手能力和實踐的作用。
1．4數字化實驗設備有其*性，但也存在著負面影響
近年來，化工原理實驗設備向數字型、在線控制、在線數據采集、實驗軟件進行數據處理等方向發展。這些設備對促進學生掌握先進的測量手段、認識計算機控制技術及計算機在化工操作中的應用等方面有很大幫助，但是它帶來的負面影響也顯而易見。使學生認為化工原理實驗操作簡單，點點鼠標、變變參數即可完成，對實驗過程沒有深入的認識。借助軟件處理數據方便快捷，但造成部分學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合學生實驗出勤、預習報告成績、實驗操作情況、實驗數據及實驗報告等給出。其中實驗操作是一現場成績，但由于實驗人數多，實驗教師很難全面客觀的對每個學生的實驗操作情況進行評定，而實驗報告也很難杜絕抄襲現象。這樣使實驗課程的終成績在一定程度上有失公允。
2、化工原理實驗教學的改革探究
針對實驗教學中存在的各種問題，我們對化工原理實驗從提高學生對實驗課程的認知程度、重視實驗預習、強化數據處理過程及改進考核方法等方面進行了改革探究。
2．1提高學生對實驗課程的認知程度
通過專題報告、課下溝通等方式，給學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合，鍛煉動手能力和工程觀念，為以后工作奠定良好的基礎。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，很多院校復試中化工實驗設計與操作技能也占很多比重。通過多渠道提高學生對化工原理實驗課程的認知程度。
2．2重視實驗預習
為了使實驗預習不再是單純的完成預習報告，在實驗教學計劃中增加實驗現場預習與實驗仿真環節。通過現場預習，使學生認識實驗設備、結合設備來預習實驗操作。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，讓學生做到心中有數。仿真實驗的開設也在一定程度上對實驗設備套數缺乏進行了彌補。通過強化實驗預習，也強化了學生對實驗過程和步驟的掌握，對實驗教學效
果提升有很大幫助。
2．3強化數據處理過程
化工原理實驗數據多、計算公式多、數據處理過程復雜，往往使學生望而生畏。利用設備連帶的數據處理軟件可使數據處理環節大大簡化，一般打開軟件、導入數據，簡單處理后即可得到實驗結果。但利用軟件處理的后果往往是學生對數據處理過程稀里糊涂。為了避免這種現象繼續發生，我們要求學生除利用軟件處理外，在得到的實驗數據中選一至兩組數據進行手工計算，要有完整的公式、計算過程、計算結果。由此來強化數據處理過程，讓學生即對數據處理方法有了清晰的思路，又為學生節省了大量處理數據占用的時間。
2．4改進考核方法
對化工原理實驗考核方法進行改進，為保證學生實驗技能的培養，在終成績構成中增加期末操作技能考核環節，且使此環節成績在總成績中所占比例為30% ～ 40%。在學期末，每個學生隨機抽取本學期開設的一個實驗項目來進行操作考試，在考核過程中教師還要進行實驗原理、操作方法等相關的提問，結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節，不僅優化了成績構成，增加成績合理性，而且也調動了平時學生實驗過程中的積極性。積極參與，合作完成，用嚴謹的實驗作風來注重實驗過程的每個環節。那些袖手旁觀者在后的技能考核中是得不到成績的。
3、結語
針對化工原理實驗教學的現狀和存在的問題，我們積極進行教改探索。我們的化工原理實驗課程形成了現場預習與仿真實驗相結合的預習過程、注重動手能力培養和嚴謹作風培養的實驗過程、多層面考核的成績評價體系。這些探索為達到化工原理實驗教學目的都起到了積極推進的作用，收到了良好的教學效果。