化工原理实验教学的改革与实践

化工原理实验教学的改革与实践

杨世芳　祝媛媛　王应席　鲁德平

（湖北大学化学化工学院，湖北武汉430062）

摘　要：该文从教学内容和教学方法等方面探讨了化工原理实验课程的教学改革，通过重组教学内容，开设研究型、设计型、综合型实验，改进教学方法等方式激发学生的积极性，煅炼学生解决实际问题的能力，培养实用型人才。

关键词：化工原理实验　实验改革　教学内容　教学方法

化工原理实验是化学化工类专业的工程技术教育中的重要实践教学环节，开设在第七学期，在学完基础课和专业基础课之后，培养学生如何运用所学的基础理论知识，分析、研究、解决化工过程中的实际问题，让学生真正做到学以致用。化工原理实验是以培养高等化工科技人才应具有的一些能力和素质为主要目的，通过实验实习，运用所学的化工基础理论知识去解决实验中遇到的各种实际问题，同时学习在化学化工领域内如何通过实验获取新的知识和信息，培养发现问题、分析问题、解决问题的能力，提高自身素质水平。如何利用有限的学时搞好化工原理实验教学应引起足够的重视。为了提高这门课程的教学质量，我们在教学内容和教学方法等方面作了一些试探性调整，改革教学手段，激发学生的积极性，使学生从被动接受知识转向主动学习知识，同时培养学生创造性思维的能力。

1　明确教学目的

综合性大学的化学化工类专业培养的学生要求具有扎实的理论知识和实验技能，而且要具备分析和解决实际化工生产中的一般技术性问题的能力，并具有一定的化工生产、科研、设计和管理能力。他们毕业后主要从事科研和基层工作，特别是在车间充当技术骨干。这些岗位要求他们既要熟悉化工单元操作过程，又能够解决生产中出现的一系列问题。因此，作为综合性大学化学专业的学生，通过化工原理实验应达到以下几个目的。

（1）运用化工基本理论分析实验过程中的各种现象和问题，培养学生分析和解决化工生产中一般性技术问题的能力。

（2）要求学生通过实验操作进行实验技能的训练和培养，为将来从事科研工作打下坚实的基础。

（3）通过实验数据的分析处理，编写实验报告，培养训练学生的实际计算能力和组织报告能力。

（4）通过设计型实验，使学生学会运用所学理论来进行实验设计，这样可以从实际生产要求出发，让学生掌握细节问题和实际技术。

2　重组实验、优化教学内容

在新的教学计划中，化工原理实验教学的课时从36减少到32，有的专业甚至只有l6学时。为了符合新的教学计划，满足教学大纲的要求，必须对教学内容进行调整，达到少而精的目的。结合提出的新教学目标，我们对实验教学内容作了如下整合。

（1）把简单的验证型实验放在理论教学中作为演示实验，如雷诺实验、机械能转换实验、内循环反应器测定、流体流动阻力测定、流量计标定、离心泵性能测试等。

（2）大幅度增加综合型实验，如传热综合实验、特殊精馏实验、流体流动综合实验、电化学合成实验、氨合成动力学参数实验等。

（3）减少课堂教学实验个数，把课堂教学实验个数从9个减到4～6个，以满足实验教学计划的要求。

（4）利用开放实验室增加开放性实验，周六、周日作为开放实验时间，学生可以预约未做的感兴趣的实验和自行设计的实验，这样总的实验内容比以前反而更充实了。

（5）增加研究型、设计型实验，加强科研训练。在现有实验条件下，学生通过查阅大量资料，提出自己的设想、方案进行设计型实验。如我们从天大北洋购进玻璃精馏塔设备，可做反应精馏、萃取精馏及共沸精馏实验。在老师的指导下，学生可自行设计“甲醇-丙酮分离实验”、“无水乙醇制备实验”、“甲缩醛的制备”、“乙酸乙酯的制备”等实验。设计型实验报告的形式也作了较大的改变，要求学生按正规发表论文格式书写。

（6）开设化工仿真实验，扩展实验内容。开设化工仿真实验，可以扩展化工实验内容，节省实验时间，提高工作效率。如合成氨实验，仅催化剂的活化一项就得72小时，试验时间长，采用计算机仿真，不到1小时就可完成。另外，化工仿真试验可以增加实验形式，使化工原理实验更加生动活泼，调动学生的学习积极性。

3　改进实验教学方法

（1）对传统实验教学在程序上作了一些改进。我们按照安排好的实验计划，每次实验前一周给学生提出3至5个思考题，让学生带着问题去预习，或者通过仿真实验的预习软件进行操作实验的预习。上课时老师先不讲实验目的、原理、步骤、注意事项，而是通过提问的形式检查了解学生预习的情况，采用启发式的互动教学方式，有针对性地讲解学生预习中忽视了的问题，再提示设备的操作要点以及注意事项，然后才开始实验。

（2）建立开放实验室模式。我们将定期开放实验室和预约开放实验室相结合，让学生以独立或合作的方式去完成他们的自主设计实验和自选实验，充分利用校园网络和校园集团网免费移动电话的独特资源，提供在线指导和咨询。虽然实验室现场集体教学学时减少了，但是由于提供了更多的学生自主学习与机动实验的时间，对提高学生的动手能力和创造性思维能力都产生了积极的作用。

（3）吸收有兴趣的学生参与化工原理实验教学改革。这是由课程组教师牵头，让部分能力较强的学生参与到实验教学改革中来，教师和学生共同探讨实验教学改革的方式方法。通过学生对实验教学过程的切身体会加上良好的师生互动，大大促进了化工原理实验教学方法的改进，因为教学改革效果如何，他们最有发言权。

化工原理实验教学改革方案在我院实施以来，收到了良好的效果，受到大多数学生的欢迎。改进了的化工原理实验教学更好地促进了学生对化工理论、化工过程的深入理解，而且对化工公式中各种参数的来源和使用范围有了深刻的认识。由于增加了学生自主设计的实验，采取了实验室开放的措施，学生有了充分的动手操作的机会，也给学生自主学习和个性发展提供了较大的空间与时间上的自由度，学生的动手能力和处理化工问题的综合能力得到了增强。

参考文献

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