應用型本科院校化工原理實驗課程教學改革思考與探索

梁克中，黃美英，賴慶柯

(重慶三峽學院環境與化學工程學院，重慶 萬州 404100)

應用型本科院校化工原理實驗課程教學改革思考與探索

梁克中，黃美英，賴慶柯

(重慶三峽學院環境與化學工程學院，重慶 萬州 404100)

為了提高化工原理實驗課程教學的質量，本文針對化工原理實驗課程教學過程中出現的一些問題，結合我校在化工原理實驗教學過程中的實際情況，從加強學生實驗前預習、改進教學手段和方法、強化實驗教學過程管理、完善創新實驗考核體系等多個方面對化工原理實驗課程教學進行了改革。

應用型本科；化工原理實驗；教學改革

化工原理實驗課程教學內容是以工業生產過程工藝為主線，培養化工工藝、制藥、食品、生物工程、環境工程等專業學生工程實踐能力的一門重要課程。與其他實驗課程一樣，是理論聯系實際的主要方式，具有明顯的工程特點。作為化工原理課程體系中的重要教學環節，化工原理實驗課的教學使學生深入理解、固化工原理課程的基本內容和理論，樹立工程觀念，掌握一定的化工單元實際操作技能，鍛煉解決工程實際問題的能力，通過對實驗現象和實驗過程數據的采集、處理、分析和討論，培養學生獨立思考和解決工程問題的能力[1-3]。因此，加強化工原理實驗課程改革與實踐，提高實驗教學質量和水平，是培養學生工程實踐能力和創新意識的必要條件和基本保證，成為高校教師關注的一個問題[4-6]。

1 實驗課程教學過程中出現的一些問題

1.1 化工原理實驗課程教學學時偏少，學生動手能力的鍛煉不夠

根據應用型人才培養方案的要求，化學工程與工藝專業化工原理課程教學為100學時，實驗教學為40學時。對于培養從事化工的寬口徑、厚基礎、應用型化工高級人才專業人才來說，化工原理實驗教學學時偏少?；ぴ韺嶒灣Ｒ娊虒W內容大多數是對經典理論的驗證，要求學生掌握單元操作設備基本技能，每個實驗操作步驟固定的，學生只能按步照搬操作，最后得到測試數據，并處理數據得到，整理出結果。學生在實驗中動手能力的鍛煉不夠。

1.2 化工原理課程教學與實踐教學環節銜接不合理

化工原理實驗在教學計劃中是單獨設課，一般是同一老師擔任實驗課程和理論課程的教學任務，并同時開課。由于每個實驗設備裝置一般只有兩套，學生實驗人數又多，為了能夠按時完成實驗課程教學任務，實驗課往往在每學期開始就要安排。因此有的實驗學生必然在沒有學習理論的前提下完成實驗，學生未能真正理解實驗，只能硬著應付了事，導致整個實驗課程教學效果不佳。

1.3 化工原理實驗課程教學內容和實驗教學方法更新不足

隨著現代社會科學技術的飛速發展，舊的實驗教學儀器設備裝置已經不能與新技術和新工藝相適應?；は嚓P領域的新工藝和新技術不能及時同步跟進，必將影響實驗教學的質量，使得培養的畢業生進入工作崗位后需要重新進行相關的學習才能勝任工作的需要。目前我校的化工原理實驗主要包括流量計實驗、流體阻力的測定等驗證型實驗。在教學方法上，實驗教學依然沿用課程實驗項目的方式進行。教師處于主導地位，學生自主積極思考和創造性思維空間不夠，學生處于填鴨式被動接受知識，學生主動探知的積極性不能充分得到激發，學生的思維和行為方式固化，教學效果大打折扣。

2 化工原理實驗教學改革的方向與思路

2.1 增加實驗裝置套數和課時，合理規劃多層次教學內容

增加實驗教學課時同時，相應增加實驗裝置套數，引進計算機仿真軟件，開設計算機仿真實驗，就可以減少每組實驗的學生人數，每個學生都有動手的機會，提高實驗教學質量。也可以增加新的實驗項目，保證教學效果。適當調整實驗課程的開設時間，在理論課講授完某一原理后，接著開設相關的實驗，有助于學生理解消化知識，取得事半功倍的教學效果。

為了滿足創新應用型人才的培養需要，培養學生的自主學習能力和工程實踐能力，改變傳統的實驗教學模式，對實驗教學內容實行多層次化構建，分為化工基礎型實驗、仿真實驗、綜合應用型實驗和設計型實驗等構成。

化工基礎型實驗教學目標是使學生掌握典型的單元操作的過程和原理等基本技能訓練。占總實驗課時的40%左右，是學生必須要完成的學習任務，可以幫助學生理解和鞏固所學的基本理論知識，提高學生的實踐操作能力。

仿真實驗是為化工基礎型實驗前進行預習實驗準備的，學生先進行仿真實驗后，再進行實驗，能夠提高學生的基本實驗技能。學生必須要先進行仿真實驗學習，一般不計入實驗課時。

綜合應用型實驗教學的目標是為了培養學生的工程意識和提高分析問題和解決問題的能力。學生在掌握化工基礎型實驗操作技能的基礎之上，學校增加新的實驗儀器設備，開設了一些綜合應用型實驗，來增強學生的化工工程意識，達到培養和鍛煉學生分析問題和解決問題的能力。

設計型實驗要求學生根據學?，F有的實驗儀器裝置和實驗室條件，查閱文獻資料，自行設計好可行的實驗方案，在老師指導下或者獨立完成實驗項目?？梢赃_到培養學生獨立思考的能力，提高工程分析和解決實際問題的能力，激發學生的創新意識。

2.2 編寫有鮮明地方特色的實驗教材，便于培養學生的自學能力

實驗教材是開展實驗教學過程和學生預習實驗內容的重要依據。學校投入資金在完成對實驗教學儀器設備進行改革之后，新的實驗教材的編寫就顯得十分的迫切和必要。根據學校新的實驗儀器設備裝置，主要內容以化工單元操作實驗為主線，重新編寫有鮮明地方特色的實驗教材。新實驗教材包含詳細介紹了每個實驗內容，包含有實驗目的、思考題等七個部分。通過對實驗教學經驗歸納總結，把實驗注意事項添寫在實驗步驟后面，學生必須認真閱讀實驗教材，清楚實驗操作中的關鍵步驟，并按實驗老師的要求寫出預習報告。教材中還詳細介紹了化工實驗中常用的測量儀器，方便于學生對儀器的實際操作。也為學生自學和實驗前預習準備提供了參考資料。

2.3 加強學生實驗前預習準備，建立多元化實驗預習體系

加強學生實驗前的預習準備，是為了保證實驗教學質量，從而達到提高實驗教學效果。當學生面對陌生的化工原理實驗儀器裝置，易發生錯誤的實驗操作，從而導致實驗教學事故的發生，因此必須要加強學生實驗前的預習準備環節。

多元化的實驗預習體系要求每個學生必須帶著問題去實驗預習準備，預習不合格者，不準進行實驗。這樣實驗指導教師對學生起到督促和指導作用。

首先學生必須認真仔細閱讀實驗教材內容，完成實驗預習報告。

其次學生到達實驗室現場預習，熟悉實驗裝置等，了解實驗操作步驟，對實驗內容有了比較直觀的認識。實驗指導教師首先要檢查學生實驗預習報告準備情況，如果學生的實驗預習報告沒有按時完成或不合格，學生必須按要求寫出合格實驗預習報告后，才允許進入驗室現場預習。

把仿真實驗的學習安排在實際操作完成實驗之前進行，可以提高預習效果。通過多元化的實驗預習準備，學生就可以較快進入到實驗操作狀態，實驗操作過程中做到有條不紊，對實驗操作和實驗現象進行認真思考，學生對實驗就有了很深刻的印象。

2.4 實驗教學運用啟發式和互動式，加強實驗教學過程管理

啟發式教學模式是教師根據教學目標學生的多方面實際情況出發，采用多種教學手段來調動學生學習的積極性，發揮學生在學習過程中的主體作用并通過積極的思維，主動地獲取知識和培養能力[7]。在原有的實驗課程教學過程中，實驗指導教師詳細講解實驗原理及操作過程，出現學生完全依賴教師的講解來完成實驗，現采用啟發式和互動教學形式，既檢查學生實驗預習情況，又能引導學生獨立思考問題，從而加強學生獨立思維能力?；邮降膶嶒炚n堂教學可以引導學生由被動聽課變為主動思考，提高了學習興趣。

在整個實驗教學過程中，實驗指導教師要經常巡視，具體指導學生，及時發現學生的不當操作，積極正確引導學生分析原因，糾正錯誤，吸取實驗經驗教訓，鍛煉學生基本的實驗操作技能。在實驗課程教學指導的過程中，實驗指導教師要具有高度的責任心，要求每組學生必須都要集中精力參與實驗步驟的操作，認真仔細觀察實驗現象，正確讀取實驗測試數據，現場填寫原始實驗數據表，不得涂改，決不允許編造實驗數據，實驗完成后交實驗指導教師進行核查和簽字方可離開實驗室。從而培養學生科學嚴謹、實事求是的科學態度和工作作風。

2.5 用撰寫小論文的方式完成實驗報告，培養學生處理實驗數據的能力

學生撰寫的實驗報告是對實驗教學過程的總結，是實踐教學環節中的一個重要組成部分。為了提高學生實驗報告的真實性和質量，減少撰寫實驗報告的時間，培養學生處理實驗數據的能力，鍛煉學生分析問題和解決實際問題的能力，體現實驗教學過程的創造性和探索性，鼓勵學生采用撰寫小論文的方式來完成實驗報告。

學生要采用撰寫小論文的方式來完成實驗報告，學生首先要有較強的語言能力，要使實驗報告嚴謹和完整，邏輯思維能力和推理能力也要嚴密。鼓勵學生通過使用Excel、Origin等軟件完成數據處理，既減輕學生的負擔，又達到事半功倍的效果。在分析問題的和討論中，結論要求學生用詞言簡意賅，高度概括，從而培養和鍛煉學生的邏輯能力和概括能力。

小論文型的實驗報告的撰寫過程體現了學生對基本理論知識的綜合掌握能力，是一個綜合應用知識的過程，是訓練思維的過程，為今后的畢業論文和學習工作打下良好的基礎。

2.6 創新和完善化工原理實驗課程的考評體系

化工原理實驗課程的考核體系有別于理論課程的考核，主要是著重考核學生是否具有基本的實驗操作技能，實驗過程中的具體操作表現和實驗態度以及學生觀察分析解決實際問題的能力是否提高等。改變原有的實驗成績評定方法，采取平時實驗成績( 占60% )與實驗操作考試成績( 占40% )相結合綜合評定的方法。

平時實驗成績則包括學生實驗前預習情況、實驗過程中的具體操作表現和上交的實驗報告等多個方面。為了調動學生上實驗課的積極性和全面真實反映學生的實驗學習情況，我們對平時實驗成績的評定采取分項記分的方法，通常分為幾個方面：實驗課考勤( 占 10% )、實驗前預習情況( 占 20% )、實驗過程中的態度和具體表現情況( 占30% )以及實驗報告撰寫情況( 占 40% )等。實驗課考勤為學生實驗是否有遲到、早退、實驗課中間是否離場等方面情況的考核。實驗前預習由書面預習報告、仿真實驗預習、實驗現場預習和實驗教師提問等方面構成，由于學時的限制，教師提問不是每個學生都能夠回答，仿真實驗的預習是每個學生都要做的，因其具有代表性可決定學生的實驗預習成績。提高實驗預習成績占比的權重，主要是為提高實驗效果的打下基礎。實驗過程中的態度和具體表現主要有學生是否嚴格按操作照范操作實驗，是否真實和合理測得實驗數據，能否正確解釋實驗過程中的一些重要實驗現象等。

實驗報告的考核包括學生是否規范書寫，是否正確、合理的進行了實驗數據處理，是否全面分析實驗結果以及思考題回答情況等，實驗教師根據學生實際情況評定分數。

實驗操作考試是學生動手能力的真實體現，主要通過教師巡視觀察及問詢結果決定，可以有下面的幾個方面學生的表現來評定實驗成績：首先學生實驗過程中操作步驟是否規范，有沒有錯誤操作；其次是學生實驗過程中使用儀器儀表否正確；讀取的實驗測量參數是否準確；在整個實驗中對控制操作參數是否穩定；是否有認真操作實驗的態度；觀察實驗現象是否精心等。

通過改進化工原理實驗的考評體系的方法，使得實驗綜合成績能夠比較真實、客觀地反映學生實驗操作情況，鍛煉和提高了學生的實驗動手能力，培養學生具有嚴謹的科學態度和實事求是的工作作風，進而達到提高化工原理實驗課程教學的質量和效率。

3 結束語

在以應用型人才培養模式的背景下，更應重視鍛煉和培養學生綜合應用知識的能力。這就要求學生在掌握理論知識的同時更要學會應用。通過化工原理實驗課程教學的改革與探索，理論課堂教學與實踐教學環節相互滲透，在實踐教學環節中加強鍛煉學生的動手能力，掌握常用的化工生產單元設備的使用原理和操作方法，從而培養學生要有嚴謹的科學態度和作風，具備基本的化工生產安全意識，為學生今后的工作和學習發展打下扎實的基礎。

[1] 宮顯云，姜艷麗，田 玫,等.應用型高?；ぴ韺嶒灲虒W改革思考與探索[J].廣州化工，2015，43(2)：163-164,167.

[2] 馬少玲，董 潔，彭璟等.獨立學院化工原理實驗教學改革探討[J].化工高等教育，2014，140(6)：60-62.

[3] 張淮浩，趙 靜，張小興,等.環境工程專業少學時化工原理實驗教學改革實踐[J].大學化學，2007，22(2)：16-19.

[4] 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，2012，114(4)：35-36.

[5] 劉建軍，徐向陽，馮慶華,等.化工原理實驗教學模式的改革與探索[J].大學化學，2016，31(5)：23-26.

[6] 王士財，張曉東，孫典亭.化工原理實驗教學改革探索與實踐[J]. 化工高等教育，2012，124(2)：79-81，96.

[7] 毛立群，李 謙，喬聰震.化工基礎教學改革探討[J].大學化學，2007，22(2)：16-19.

(本文文獻格式：梁克中，黃美英，賴慶柯.應用型本科院?；ぴ韺嶒炚n程教學改革思考與探索[J].山東化工，2017，46(10)：173-174，178.)

Exploration and Thought of Teaching Reform in Principles ofChemical Engineering Experiment Course of Application Colleges

LiangKezhong,HuangMeiying,LaiQingke

(College of Environmental and Chemical Engineering, Chongqing Three Gorges University, Wanzhou 404100, China)

In order to improve the teaching quality of chemical engineering principle experiment course, according to the problems and practice in the teaching of chemical engineering principle experiment, the preparation, teaching methods, experimental process management, evaluation methods were reformed.

application colleges; chemical engineering principles; teaching reform

2017-03-30

重慶三峽學院教改項目(2015104)；重慶市教委教改項目(1203047)和重慶市教委2013年“三特”項目資助

梁克中1969-，重慶大足區人，教授，主要從事化學工程與工藝專業教學和研究。

G642.0

A

1008-021X(2017)10-0173-02