高職化工單元操作實驗教學改革探索

吳春燕

(廣西現代職業技術學院 資源工程系， 廣西 河池 547000)

高職化工單元操作實驗教學改革探索

吳春燕

(廣西現代職業技術學院 資源工程系， 廣西 河池 547000)

以廣西現代職業技術學院為例，分析了化工單元操作實驗教學中學生理論基礎差、設備數量少導致學生操作不到位、主觀能動性不高，從而實驗報告抄襲現象嚴重及實訓教師較少，導致教學質量監控不到位等現狀，探索了將實驗進行分解，將復雜實驗簡單化、授課前部分內容可先實踐后理論、在實驗中讓學生由被動變為主動、實驗過程中讓學生自主管理、讓學生到化工廠實地操作、課程考核中加大實踐操作的比例等實踐教學方法，激發了學生的學習興趣，提高了學生的動手能力，取得了良好的教學效果。

化工單元操作； 實驗教學； 職業技術學院

化工單元操作是化工類專業學生必修的一門重要的專業基礎課程，其內容是學生進入化工生產實際必須掌握的基本知識，綜合運用化學、物理、數學、物理化學等課程的原理解釋和處理化工生產中的實際問題[1-7]。化工單元操作實驗是將化工單元操作理論與實踐結合起來的重要環節。化工單元操作實驗的目的是使學生掌握化工設備的結構、原理及各種性能數據的測定方法和整理方法，以便學生日后能根據不同的生產任務進行過程和設備的選擇、調節，進而實現過程和設備的最優化操作，提高經濟效益[8-12]。

1 目前我院化工單元操作課程實踐教學現狀

(1) 學生理論基礎差，對實踐所使用到的公式計算一知半解。化工單元操作實踐教學中涉及到較多的計算式，且一個計算公式中又包含很多個量，其中一個字母在不同的公式中可能代表不同的含義，學生經常是在做完實驗后就束手無策，不知該將測得的數據代入何處，不能順利地完成實踐操作。

(2) 由于化工單元操作設備均為大型設備，各單元操作設備少或僅一套，每次實訓只能分組，在學生班級人數較多的情況下，每組的成員比較多，有些學生沒有動手的機會。有些學生認為反正幾個人一組，有人做就行了，自己不需動手，導致實驗結束時有些學生可能連實驗設備一次都沒有操作過。

(3) 學生學習思想上重視不夠，主觀能動性不高。由于化工單元操作內容枯燥，實驗對于學生而言毫無樂趣可言，因此學習興趣不高，主觀能動性不強，甚至部分學生認為實踐操作對課程只是起輔助作用，交上實驗報告就可以了，實驗報告一抄了之，甚至抄完之后也不知道該次實驗內容是什么。

(4) 實訓教師較少，教學質量監控不到位。化工單元操作課程實驗指導一般只有任課教師一人，由于各個單元操作都是同時進行，而每組單元操作教師都要講解一遍，導致在講解某個單元操作時，無法及時對其他正在進行的單元操作答疑解惑，也由于學生紀律性、自我控制能力不是很強，在沒有教師監督的情況下，部分學生喜歡玩手機、睡覺，造成了不好的影響。

(5) 考核方式缺乏客觀性及完整性。化工單元操作課程傳統的考核方式分為獨立理論考試及實驗考核，理論考試中幾乎不會出現實驗操作的內容，學生習慣性地死記硬背課本上的知識點，實驗成績也只是按照每份實驗報告取平均成績，缺乏客觀性及完整性。

2 化工單元操作實踐課程改革探索

2.1 可將實驗進行分解，將復雜實驗簡單化

2.2 授課前部分內容可先實驗后理論

我院化工單元操作課程傳統的授課方法是先上完理論課，然后停課1～2周進行實驗，而在實驗操作時離理論授課時間已經相隔一段時間，學生已經回想不起當初學習的內容，理論與實踐脫節。故對部分章節，我們采取了先做實驗后理論授課的方法。采取措施如下：授課前可讓學生先做一遍“無機化學”、“有機化學”實驗中相對簡單但包含單元操作較多的實驗，對化工單元操作課程要介紹的內容先有感性認識，了解化工單元操作的概念。如“無機化學”實驗中的“粗食鹽的提純”中涉及到的單元操作有過濾、蒸發、結晶、干燥等，“有機化學”實驗中的“乙酸正丁酯的制備”中涉及到的單元操作有蒸餾、萃取、傳熱、流體流動等；此外還可將容易混淆的單元操作進行比較，如蒸發與蒸餾有何區別？溫度和壓力對吸收和解吸的影響有何不同？這樣通過幾個簡單的實驗就可讓學生大概了解化工單元操作課程要介紹的內容。

2.3 在實驗中讓學生由被動變為主動

以往的化工單元操作實驗是先由教師介紹實驗原理及操作方法、測得的數據該代入哪個公式計算，學生只是機械地測定幾組數據，再將數據代入指定的公式計算得出結果，整個過程顯得機械而呆板，久而久之，學生也習慣在實驗室等教師指揮操作，變得很被動。現在我們在實驗環節上采取的方法如下：

(1) 指導教師先將實驗原理及操作方法講解一遍，強調注意事項，要求每位學生在動手操作前先將實驗原理、操作方法及注意事項復述一遍，然后根據自己的復述進行操作，邊操作邊記錄數據，操作完成后馬上計算出結果，分析結論后當場上交實驗報告，這樣杜絕了實驗步驟照抄實驗指導書以及學生之間互相抄襲的可能性，使學生對單元操作理解深刻。

(2) 實驗中出現的問題指導教師先不解決，交給學生自己解決。如：在“空氣-蒸汽傳熱系數測定”實驗過程中，冷凝水不及時排走，會產生什么影響？如何及時排走冷凝水？“乙醇-水蒸餾”實驗中不同的回流量對塔頂產品的質量有何影響？不同組的實驗結果為什么不一樣？這個過程可培養學生在實驗操作中發現問題、分析問題并解決問題的能力。

2.4 實驗過程中讓學生自主管理

由于缺少實驗操作教師，我們讓學生更多地參與了實訓教學管理，這樣做，學生除了協助指導教師對實驗過程進行監督之外，還可以提高自主管理水平。

(1) 讓學生參與實訓操作指導。指導教師在實驗開始前1～2周可利用晚自習或課余時間先培訓各組中學習能力、實訓操作能力與表達能力都較強的學生(不一定是組長)，讓這些學生先熟悉單元操作的原理、流程，操作起來得心應手，公式應用自如，在實訓過程中，這些學生就可以代替教師講解、示范操作并及時解決指導教師因為學生人數多而來不及解決的問題。

(2) 讓學生參與實驗過程的監督。各組組長負責監督該小組成員的實驗過程是否正確、完整，記錄下來交給指導教師。該單元操作完成后進行下一單元操作時，輪換組長，讓每位學生均有監督同組其他學生的機會，增加學生參與實驗的積極性，也增加了其責任感。組長還可以幫助教師管理紀律，協助檢查本組成員是否有實驗報告抄襲的情況，是否有學生趁教師不注意逃課的現象。這樣不僅能提高教師的工作效率，同時還提高了學生自主管理水平。

2.5 到化工廠在實際生產中學習化工單元操作

我院與河池金興化工廠合作，讓學生參與到“2-甲基-5-硝基咪唑的合成”的生產中，學習各單元操作在實際生產中的應用。如：學習在環化產物的濃縮中如何使用蒸發濃縮設備，技術條件包括操作溫度、真空度等如何控制，同時熟悉濃縮液的質量要求和工序的主要經濟技術指標；產品干燥中干燥設備的使用，技術條件包括進風溫度、出水量等如何控制；副產物硫酸銨如何使用離心機進行分離。學生通過實地操作，了解了化工單元操作在實際生產中的重要性，會更加積極地參與到實踐教學中來。通過對現場設備的觀看、講述，操作，達到了“聽十遍不如看一遍，看十遍不如做一遍”的教學目的。

2.6 課程考核中以不同的方式增大實踐操作的比例

由于傳統的考核方式缺乏客觀性及完整性，故將該門課程的考核做以下改變：

(1) 在筆試中加入部分實驗操作的內容，比例可達40%～60%。如：在萃取操作中萃取劑與原料液是不是同時加入？在流體阻力測定實驗中如何檢測管路中的空氣已經被排除干凈，在切換光滑管與粗糙管進行測定時，閥門2根管道應該如何開啟與關閉？蒸餾中塔頂溫度過高可能存在哪些原因？

(2) 實驗考核可包括3個部分：一看實驗報告是否完整，是否存在抄襲現象；二是從現場各單元操作中隨機抽取某個單元操作進行考核，每個步驟操作得是否規范都有相應的評分標準；三是學生平時的紀律，包括上課狀態、是否遲到早退或曠課等。以上3點目前采用的是40%+40%+20%的比例。專業的考核方式可相對全面地反映學生的技能水平，同時也能激發學生對實踐操作的積極性。

3 結束語

通過對化工單元操作實驗教學的不足進行分析，積極探索適合我院學生的教學方法，教學效果良好，有效地提高了學生的實踐操作能力及發現問題、分析問題、解決問題的能力，也為學生今后走上工作崗位、順利適應社會需求創造了條件。

References)

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[2] 熊曉莉，葉梅，許惠，等.化工原理實驗教學改革探索與實踐[J].高師理科學刊，2013(3)：101.

[3] 黎載波，張永平.在化工原理實驗教學中培養學生工程素質及創新能力的改革與實踐[J].廣東化工，2014(12)：201-202.

[4] 李朝艷，宋偉，徐雪麗.化工原理實驗教學的研究與探討[J].廣州化工，2014，42(4)：218-219.

[5] 黃艷娥，趙紅麗，舒世立.基于能力培養的化工原理實驗教學方法的改革實踐[J].唐山師范學院學報,2014,36(2):119-120.

[6] 武衛榮.工科化工原理實驗教學改革探索和實踐[J].濟寧學院學報,2013，34(3):33-35.

[7] 李媚，廖安平，藍平，等.構建多層次、分層次化工原理實驗教學體系初探[J].廣西民族大學學報：自然科學版,2013,19(1)：97-100.

[8] 盤登科,祁曉華,牟元華,等.《化工原理》實驗教學新模式的實踐與應用[J]. 實驗科學與技術，2012,10(6):118-119,167.

[9] 姚金環，李延偉，李凝，等.化工原理實驗教學改革探討[J].高校實驗室工作研究，2012(4):32,36.

[10] 王志江.以工程能力培養為目標的化工原理實驗教學改革[J].高校實驗室工作研究，2012(4):35-36.

[11] 趙薇，王建雅，李鳳華.基于CDIO工程教育理念的化工原理實踐教學改革探索[J].高等職業教育：天津職業大學學報，2012(3)：37-39.

[12] 韶暉，冷一欣.化工原理實踐環節中的創新功能[J].大學化學，2012,27(1)：45-47.

Exploration on chemical engineering unit operationexperimental teaching reform

Wu Chunyan

(Department of Resources Engineering, Guangxi Modem Vocational Technology College, Hechi 547000, China)

Taking Guangxi Modern Vocational Technology College as an example, this paper analyzes the teaching status including students’ poor theoretical foundation, students’t operation which does not reach the designated position becaused of less equipment, students being inactive and the experiment report plagiarism seriously, less training teachers in teaching and quality monitoring being deficient, and so on. Then this paper explores these practice teaching methods such as simplifying the complex experiment from separating it, a portion of the content of the course should be practiced before theoretical teaching, letting the students from passive to active in the experiment by some means, students could autonomously manage in the process of experiment. Through practice in the chemical plant, the students can increase the proportion of curriculum evaluation in practice. These new teaching methods can stimulate students’ interest and improve their ability, and the teaching effect has been improved.

chemical engineering unit operation； experimental teaching； vocational technology college

2014- 12- 05

廣西2012年特色專業及課程一體化建設項目(GXTSZY302)

吳春燕(1982—)，女，廣西欽州，碩士，講師，從事化工方面的教學與科研工作.

E-mail：wuchunyan117@163.com

G642.423

A

1002-4956(2015)5- 0190- 03