化工原理實驗室建設的改革與實踐*

楊連利 王云芳 楊振 張衛紅

(咸陽師范學院化學系 陜西咸陽712000)

化工原理實驗室建設的改革與實踐*

楊連利 王云芳 楊振 張衛紅

(咸陽師范學院化學系 陜西咸陽712000)

化工實驗室是幫助學生鞏固理論知識，掌握化工實驗操作技能，培養理論聯系實際，綜合分析問題和解決問題能力的重要基地。本文主要介紹化工原理實驗室建設中的一些新舉措。

化工原理課是應用化學專業及相關專業的一門主干基礎課。該課程的主要任務是介紹流體流動、傳熱、傳質的基本原理及主要單元操作的典型設備構造、操作原理、計算及選型。通過該門課程的學習，可以增強學生工程觀念，培養學生從事科學研究的能力［1］。化工原理實驗室是幫助學生鞏固所學理論知識，掌握化工實驗操作技能，培養理論聯系實際，綜合分析問題和解決問題能力的重要基地。實驗室建設的情況，直接關系著人才的培養［2］。為了適應市場競爭力的需要，我校對非師范類專業提出了“高標準、高水平”的要求，在此要求下，我們應化教研室全體教師在了解當前實驗教改動向，學習兄弟院校實驗室建設經驗的基礎上，結合我院特點，精心設計工作方案，為提高實驗教學質量創造了條件。下面談談我們在化工實驗室建設中的一些經驗。

1 高素質教師隊伍是建設現代化實驗室的保證

化工實驗室建設涉及化工、計算機系統、儀表自動化等多方面的專業知識。因此，要建設適應21世紀發展的實驗室，必須有一支高素質的師資隊伍，其成員既要有豐富的知識、技術、能力和經驗，又要具備很強的事業心和團隊精神。我們教研室按照“數量保證、結構合理、素質過硬、整體優化”的方針進行師資隊伍建設，現擁有博士3名、碩士3名、學士1名，其中具有高級職稱者3名，中級職稱者4名。大家發揮了良好的團隊精神，相互協調、集思廣益、取長補短，保證了實驗室建設的良好進行。

2 建立綠色化工的思維方式

化學教育工作者應具有綠色化學的思想，具備一定的對“三廢”進行控制和治理的能力，多開設綠色化實驗，注重培養學生建立綠色化學思想，加強學生的綠色意識。另外，實驗教師應對常用試劑尤其是有毒有害物質的毒性、危害性參數和毒性、危害性作用機理以及防治方法建立數據庫，這對學生環境意識和創新能力的培養是非常必要的［3-4］。又如吸收實驗，教師應從當前環境污染的嚴重性及環境保護的迫切性出發，指出吸收實驗的重要性，指導學生用綠色環保型的水吸收CO2實驗代替傳統的水吸收氨氣實驗;在測定吸收系數時用現代分析手段氣相色譜代替傳統的酸堿滴定法。

3 實驗室建設與科研及生產相結合

近年來，應化教研室每一位任課教師、實驗員都積極參加校外實習，進行科學研究，這樣既能促進教師學術水平和業務能力的提高，也使教師能及時掌握學科發展最新動態，了解社會和用人單位對人才培養的最新要求，從而及時調整教學大綱。另外，校外實習、科研工作也使教師接觸到一批既有理論知識又具備豐富實踐經驗的專家、學者及技術人員，他們對我們化工實驗室建設提出了很多合理化建議，這些建議拉近了實驗與生產實際的距離，培養了學生化學工程、環保及節能意識，使教學、科研和生產實際相結合。

4 運用計算機仿真提高實驗教學的直觀性和生動性

傳統的實驗教學模式是“預習→動手操作→數據記錄→數據處理→寫實驗報告”，模式單一，難激發學生實驗興趣。對此我們在實驗室建設中逐步引入計算機仿真，通過仿真技術，在計算機上表現實驗裝置、實驗過程、實驗結果和實驗規律，從而把復雜、抽象的教學信息轉化為學生易于接受的信號。使學生能更好地預習實驗，把握實驗過程及方法，獲得更多的知識與信息［5-6］。計算機仿真對于調動學生的學習主動性、加強學生理論知識的掌握和運用、提高學生工程應用能力有較大的促進作用。

5 確保實驗基本訓練要求和先進性的統一

近年來，國內外很多院校都已經認識到化工實驗的根本目的是加強理論知識和工程原則的教學，重視試驗技巧和測試技術的訓練以及現代實驗技術、信息的傳輸和交叉［7-8］。因此，我們建設化工實驗室時也遵循了這些原則。我們嘗試分層次開設化工原理實驗，既有常規驗證理論的內容，如雷諾實驗，機械能轉換實驗和泵的特性曲線測定實驗等，又有綜合開發及研究型實驗的內容，如篩板精餾塔操作及塔板效率測定的實驗，體現新型傳質分離技術的膜分離實驗，體現綠色環保型及現代氣相色譜應用技術的水吸收CO2實驗。這些實驗既可通過手動操作，也可通過計算機進行過程模擬。這樣，不僅有利于學生學習基本知識，也有利于擴大學生的知識面。

6 創建開放型實驗室

傳統的化工原理實驗教學是以教師為核心，教師大包大攬，學生只是按照教師設計好的步驟進行，難以激發學生的實驗興趣。在當前的實驗室建設中，我們注重突出學生的主導地位，盡可能地給學生提供展示自己的平臺。學生自己通過資料室及網絡查資料，利用實驗仿真軟件及網站教學輔導等熟悉儀器設備，了解實驗目的、實驗方案，掌握實驗步驟和實驗注意事項等。這些措施使實驗教學變成積極、主動、靈活的互動過程。傳統的實驗教學模式導致學生動手機會少，針對此狀況，我們嘗試加大學生可選實驗內容及實驗時間的彈性，在學期初將能進行的實驗內容、時間及儀器、設備、指導教師等情況向學生公布，允許學生打破班級和專業的界限，根據各自的學習進度、要求和興趣，確定實驗的內容及時間。實驗室對學生開放，針對課堂上講過的理論和概念，學生可以課后去實驗室進行驗證，以加深對課堂內容的消化和理解。

7 開展學生科技活動

開展學生科技活動是實驗室建設的重要方面，是課堂教學和書本知識的補充和延伸。組織學生開展科技活動，既能幫助學生復習、記憶、理解、應用課本知識，又能加強各學科間的互相聯系、互相滲透，培養學生的綜合分析能力和聯系實際能力，還能開闊學生眼界，擴大知識面，形成勇于探索未知領域的個性［8-9］。如我們把科研課題“無機/有機復合膜的研制、性能及應用”與化工原理的膜分離實驗相聯系，還組織學生幫助開發實驗仿真軟件等。這些措施不僅增進了學生對化工專業的學習熱情，提高了獨立工作能力，也為實驗室的建設和科技開發做出了貢獻。

8 結束語

隨著實驗室建設工作的進行，我們在設施及管理方面已經形成了自己的特色，為實驗教學改革的深入創造了良好的條件，同時也為科研工作積累了經驗。但實驗室建設是一項長期艱巨的工作，其成功來自各方面的共同努力，既離不開學校職能部門正確決策的制定，也離不開廣大師生的積極參與。要確保工作順利進行，學校還必須建立相應的激勵機制，保證全體師生以開拓創新的精神和飽滿的工作熱情使化工實驗室為培養高素質應用型化工人才創造條件。

［1］ 張偉光.內蒙古石油化工，2007(5):151

［2］ 李微，施小芳，林述英.化工高等教育，2006(6):60

［3］ 沈玉龍，魏利濱，曹文華，等.綠色化學.北京:中國環境科學出版社，2004

［4］ 張群，王洪林.荊門職業技術學院學報，2002(6):63

［5］ 王宇，楊祖榮，曹仲義，等.實驗技術與管理，2005，22(12):87

［6］ 陳永弢，孫迎慧.實驗室研究與探索，2001，20(6):39

［7］ 李湘洲.中國林業教育，2004(5):66

［8］ 呂彤，吳贊敏.實驗室科學，2007(3):22

［9］ 杜長海，孫德，李偉.化工高等教育，2006(6):96

咸陽師范學院教改項目(200802036)