淺談化學工程與工藝專業實驗整合的策略

摘要：隨著科學技術的飛速發展，對化工高級人才的培養模式及質量提出了新的挑戰。化學工程與工藝是一門實踐性極強的工程學科，專業實驗教學環節是使學生實現專業理論學習與實際應用有機結合的重要方式之一，而目前，我國化工專業實臉教學體系中不科學、不盡合理的地方曰漸顯露出來。該文從化工原理實驗、單元合成實驗、精細化工實驗和化學反應工程實驗等方面進行了定位，提出了整合的理論依據。

關鍵詞：化學工程與工藝專業；專業實驗；整合；改革

化工專業實驗教育要培養創新人才就必須尊重學生，以學生為主體，充分利用各種現代教育手段和技術，調動學生學習的積極性、主動性，使他們學會學習，具有獲取知識和技能的能力，培養其適應能力和工程實踐能力。因此，我們重點加強以下幾個環節的整合：

1 加強學生課前預習，提高教學效果在講解實驗前，檢查學生的預習報告并提問學生預習和掌握的情況，使每個學生都能熟悉實驗內容和操作步驟，實驗時才能按部就班地進行。對預習報告不合格、不按要求寫預習報告的學生，暫緩實驗，直到預習報告寫合格為止。預習報告合格后，在設備現場對學生再進行一次實驗操作的講解，幫助學生深化了解設備操作的過程及操作關鍵點。

化工專業實驗是學生剛開始接觸工程裝置。進行實驗時，學生往往對如何啟動裝置感到無從下手。因此教師可安排現場預習課。現場預習就是讓學生到實驗室對照具體實物進行預習。預習中，學生要清楚實驗的目的和原理，明確實驗裝置結構、流程；了解實驗操作步驟和注意事項；最后根據實驗目的，結合理論知識擬定實驗方案；擬定要測取的實驗參數，設計出原始數據記錄表，并做好實驗小組分工。預習后學生要寫出預習報告交給老師審閱，達到要求后，才能參加實驗。通過現場實驗預習，使學生獲得實驗主動權，不至于做實驗時，照實驗指導書，照葫蘆畫瓢，這談不上實驗能力的培養。

2 實驗環節精心指導，提高動手動腦能力

實驗操作是動手動腦的重要過程。課堂上，教師除了認真關注、指導學生操作步驟外，根據每個實驗的重點、難點，精心設計一些問題，讓學生帶著問題做實驗，可以調動學生學習的興趣，有意識地訓練學生的思考能力。同時，對實驗中的問題，啟發、引導學生分析解決。培養他們處理實際問題的能力，提高教學效果。例如：在離心錄性能曲線測定實驗中，重點是離心泉的操作，難點是倒型管的數據采攫。為此，可設計如下幾個問題，觸發學生思考、探究。①為什么啟動離心菜要充水灌泵；如果灌水后仍啟動不起來，你認為可能是什么原因？②為什么離心粟啟動時要關閉出口閥門？③為了使結果圖完整準確應如何測取數據點？④若用流量計代替倒型管壓差計進行流量測量，對實驗裝置和實驗結果是否有影響等。學生通過思考、回答這些問題，明白了離心栗的操作規則，掌握了實驗技能鞏固了理論知識。特別是對最后一個問題的分析解答更加強了工程觀念，提高理論聯系實際，分析解決實際問題的能力。因為如果采用流量計測量流量，就要考慮到進口效應，使測量管道變得很長，這在實驗室是較困難的。同時在管路中增裝了流量計，就會使管路阻力增大，管路的特性曲線變陡，工作點下降，流量變小，即流量的測量范圍變窄，使實驗的難度加大，離心栗的特性曲線繪不完全。反映出在本實驗的裝置中倒型管壓差計是關鍵部位，它的異常將會給實驗結果帶來很大的誤差。

3開放實驗室，增加實驗學習機會

由于正常實驗課受到實驗室條件和統一課程時間的限制及學程度的差異。因此，除了保證實驗教學的時間外應該積極創造條件開放實驗室。開放式實驗教學是轉變教育教學觀念、深化實驗教學改革、提高實驗教學質量的一項創新工作，是培養學生實踐能力、創造能力和就業能力、創業能力的重要途徑，在高等學校評估體系中，實驗室開放的程度也是一項重要的評估指標之一。

開放式化學實驗具體主要包括以下方面實行實驗時間的開放：時間的開放就是打破傳統的化工專業實驗教學的班級授課制，實驗教學不再統一安排實驗課表。實驗室定期公布實驗的內容、時間、儀器和設備等基本情況，學生可以打破班級和專業的界限，根據各自的學習進度、要求和興趣在與指導老師聯系的前提下，自由安排決定何時在實驗室獨立完成所規定的內容。

（1）實行實驗內容的開放：開放式化工專業實驗打破傳統實驗教學的局限，引入反映現代化工科技發展的新知識，新技術，新實驗方法，以先進的實驗教學內容和貼近生活的實驗激發學生學習的積極性。

（2）實行實驗形式的開放：形式的開放就是打破傳統化工專業實驗講授型實驗教學模式，在實驗教學過程中引入計算機多媒體技術、計算機網絡技術、虛擬實驗技術等現代化的教學手段，促進虛擬、仿真實驗。與實際實驗的有機結合，大大降低實驗教學的消耗，從而最大限度地提高開放實驗教學的效果和質量。對于實驗時問較長、毒性較大、污染較嚴重的實驗采用計算機多媒體系統進行仿真實驗，把實驗過程清晰地展現給學生，同時伴隨教師精辟的講解，獲得更好的實驗效果。

（3）實驗考核的開放：對開放式實驗的考核要打破傳統化工專業實驗考核重在對實驗結果、實驗數據處理的局限。選用靈活的考核方式：實驗筆試、實驗操作、答辯、開卷考試、選做等對學生進行考核；其次利用專業的化學軟件將實驗結果進行考核，防止篡改數據，考生實驗結束后立即將數據輸入電腦，這樣使成績更加真實和公平。成績由電腦計算給出，大大減輕了教師的工作量。達到綜合、動態、真實地評定學牛實驗成績的目的。

開放實驗室使學生有更多實驗學習機會，同時還能使學生把精力轉移到與專業有關的學習上來鞏固專業思想，這對于培養學生的實驗技能和實驗能力都起到了很好的促進作用。當然開放實驗室，儀器設備折舊、破損會增加，藥品消耗量也會增加，同時還涉及到水電等安全問題，這需要制定嚴格的實驗室管理條例。

參考文獻

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[2]郭翠梨，張金利，程景耀，胡瑞杰化工基礎實驗教學改革的實踐化工高等教育，2010

作者簡介：閆星宇（1983-）男，黑龍江大慶人，研究方向化學教育、化工工程及工藝、化工安全和應急管理。

（作者單位：大慶職業學院國家應急救援培訓演練基地）