《化工原理實驗》教學改革與探索

陳 婷，周富榮，胥桂萍，方 文

(江漢大學 化學與環境工程學院，湖北 武漢 430056)

化工原理是化工及相關專業最為重要的核心主干課程，其實驗課是化工原理課程的一個重要教學實踐環節，這個過程不僅能進一步輔助學生對課程內容理解程度加深，更重要的是培養學生分析問題和解決問題的能力[1-4]。

化工原理實驗包括了化工生產中的各個單元操作，其中涉及三傳，即動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞三大傳遞過程，是學生由理論向工程過渡的必修工程技術實踐課程[5-7]。在化工原理實驗中，一個實驗對應一個單元操作，該課程能夠讓學生通過自己動手操作、分析問題、處理數據、總結概括，來加深對理論知識的認識，了解工業生產的模式，為以后走向社會從事本專業工作打下堅實的基礎[8-10]。因此，化工原理實驗的重要性凸顯，對化工原理實驗教學進行持續的改進、改革也顯得尤為迫切。本教研室將化工原理實驗課程分多環節考核的方式展開，這樣不僅有助于學生對課程知識點內容的深入理解，也能增強學生實踐操作能力、工程分析能力和團隊合作能力，達到提高學生綜合素養的目的。

1 化工原理實驗教學現狀

目前化工原理實驗教學中存在的問題主要有以下幾點：首先，化工原理實驗儀器設備的臺套數有限，通常學生按5～7 人一組協作完成，導致部分同學在實驗過程中參與度不夠，部分學生沒有認真預習、因此也就沒辦法獨立思考、自主操作，很多時候只是機械化按照教師的演示來完成實驗。其次，現有的化工原理實驗成績評定方式相對簡單，絕大多數學校采用學生實驗報告是否按照要求進行撰寫、結果是否合理、報告是否完整來評判。但是學生實驗報告有嚴重抄襲現象，導致目前的成績評定無法客觀公正地評價學生的實驗過程，不能充分激發學生對實驗課程的興趣，也不利于培養學生嚴謹務實的學習態度，達不到化工原理實驗的教學目的和要求。因此在化工原理實驗的考核上構建新型多環節考核模式并實踐，以真正達到增強學生實踐操作能力、工程分析能力和團隊合作能力，達到提高學生綜合素養的目的[11-12]。

2 化工原理實驗多環節考核方式的構建

基于目前現狀，本教研室對化工原理實驗進行改革，提出多環節考核概念，提高實踐環節教學效果，具體如圖1所示：

圖1 多環節考核模式

(a)實驗預習：學生認真學習實驗室的各項規章制度，接受安全教育并且簽訂安全協議，掌握實驗室安全常識，樹立環保意識。教師集中講解化工原理實驗內容及要求，學生學習實驗參考資料，理解實驗原理、了解實驗裝置。

(b)實驗仿真：通過計算機仿真實驗，熟悉實驗操作原理及方法，了解實驗過程中出現的故障及處理方法。

(c)資格考試：在進入實驗室之前學生必須參加資格考試。資格預習考試內容包括實驗目的、實驗原理、實驗裝置流程圖、操作步驟、注意事項、應采集實驗數據及數據處理方法等。采用百分制批閱，要求考核成績達70分以上才有資格預約進入實驗室進行實驗。對首次資格考試未通過的學生再給予一次補考機會，兩次均達不到70分的學生取消進入實驗室資格[13]。通過實驗資格考試來提高實驗預習效果，保障實驗的順利進行。

(d)實驗操作: 學生進入實驗室進行實驗之前必須向指導提交批閱預習報告，預習報告應該包括實驗目的、實驗原理、實驗裝置流程圖、實驗步驟、實驗數據記錄表等。實驗過程中，指導教師對學生實驗操作及實驗數據進行評估并由相應指導教師在原始數據上簽字。

(e)實驗報告：學生需要在一周時間內處理獲取的實驗數據，并且對實驗數據處理的結果進行分析及總結，回答相關思考題，完成實驗報告。

化工原理實驗成績由預習考試、實驗操作和實驗報告三部分構成。成績分配如下：資格考試∶實驗操作∶實驗報告 =30%∶20%∶50%。

3 結論

化工原理實驗是一門培養學生綜合實驗的設計、實驗操作、數據處理等能力的重要實踐課程。本教研室將化工原理實驗進行多元化進行考核，包括實驗仿真、實驗預習考試、實驗操作及實驗報告等教學環節。分別采用集中講解、上機模擬仿真、實驗理論預習考試、實驗操作考核及報告批閱等教學方法，利用多媒體教學手段，以生動、直觀的實驗教學課件及實驗仿真進行教學；通過實驗仿真及預習考核提高實驗預習效果，保證本課程的教學質量。達到綜合培養學生的實驗動手能力以及實驗數據的分析及處理能力，更有助于學生實踐能力的培養和工程思維的養成，初步施行達到了較好的效果。