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摘要:化工原理實驗是化工專業(yè)的重要實踐課程之一，是理論聯(lián)系實踐的橋梁?；?a href="http://www.emanhq.cn/lunwen/shiyanjiaoxuelunwen/172190.html" target="_blank">工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本理念，針對目前化工原理實驗課程教學(xué)中存在的主要問題，提出從教學(xué)軟硬件設(shè)施、教學(xué)模式及方法、工程意識培養(yǎng)及鍛煉、考核方式等方面進行改革與探索，旨在改善教學(xué)效果，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:工程教育專業(yè)認(rèn)證;化工原理實驗;教學(xué)改革

化工原理實驗是化工類專業(yè)必修實驗課程之一，它基于先修的《化工原理》理論課程的基礎(chǔ)知識，以化工單元操作過程的原理、設(shè)備、流程為主要內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生進行工程實驗的設(shè)計、組織實施、實踐操作以及數(shù)據(jù)處理等綜合運用知識的能力和工程實踐能力［1］。工程教育專業(yè)認(rèn)證對專業(yè)建設(shè)提出了新標(biāo)準(zhǔn)和新要求，在此背景下，作為具有較強工程實踐特點的化工原理實驗課程需要根據(jù)認(rèn)證要求，對傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式進行必要的改革與探索，切實踐行“成果導(dǎo)向教育(OutcomeBasedEducation，簡稱OBE)”這一工程教育認(rèn)證的基本理念［2］。筆者對近年來江漢大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)在化工原理實驗課程教學(xué)改革與探索過程中的一些問題、方法、經(jīng)驗進行了總結(jié)，旨在進一步改善實驗教學(xué)效果，鍛煉學(xué)生工程實踐能力，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

1化工原理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀分析

化工原理實驗教學(xué)環(huán)節(jié)主要由實驗理論課、實驗預(yù)習(xí)、實驗操作、實驗報告與實驗考核這幾個教學(xué)環(huán)節(jié)組成，在傳統(tǒng)的化工原理實驗教學(xué)過程中，主要存在以下問題和不足:化工原理理論課與實驗課開設(shè)不同步，導(dǎo)致實驗開展時學(xué)生對實驗涉及的理論知識有所遺忘，直接影響實驗效果［3］。傳統(tǒng)實驗教學(xué)過程中實驗預(yù)習(xí)不充分，預(yù)習(xí)過程中大多數(shù)學(xué)生主要依賴教師集中講解實驗的原理、內(nèi)容及主要要求，然后將相關(guān)實驗?zāi)康摹⒃?、實驗裝置與流程、實驗步驟對照實驗講義抄寫一遍［4］，學(xué)生對實驗的原理理解不透徹，對實驗涉及的流程、設(shè)備及實驗過程中應(yīng)該記錄的數(shù)據(jù)不清晰，在整個預(yù)習(xí)過程中并沒有積極主動思考問題;由于預(yù)習(xí)不夠充分，直接導(dǎo)致實驗過程中對設(shè)備、流程梳理不到位，機械地按照教師的示范或講義的步驟進行實驗操作，一旦有問題出現(xiàn)就手忙腳亂，不知如何處理。此外，由于實驗設(shè)備臺套數(shù)有限，每組學(xué)生可能多至4～5人，有些學(xué)生在實驗過程中只是袖手旁觀，跟著吃大鍋飯，學(xué)生的動手能力沒有得到充分鍛煉，工程實踐能力也沒有得到應(yīng)有的提升，最終導(dǎo)致實驗教學(xué)效果不佳。最后，傳統(tǒng)實驗教學(xué)過程中，學(xué)生缺乏工程意識和鍛煉;在實驗報告的撰寫環(huán)節(jié)有部分學(xué)生只是處理一下實驗數(shù)據(jù)，并未對實驗過程中遇到的問題進行深入分析和總結(jié)，有個別學(xué)生甚至抄襲實驗報告。傳統(tǒng)的化工原理實驗成績主要依據(jù)學(xué)生的實驗報告給出，但由于存在上述不良現(xiàn)象，實驗報告不能客觀、全面反應(yīng)出學(xué)生對實驗的認(rèn)識和掌握程度［5］，無法考量學(xué)生的實際操作能力和發(fā)現(xiàn)、分析、解決工程問題的能力。

2化工原理實驗教學(xué)的改革與探索

鑒于化工原理實驗教學(xué)存在上述問題和不足，為了踐行工程教育認(rèn)證的基本理念，對照認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)和本專業(yè)畢業(yè)要求，我們對化工原理實驗教學(xué)從教學(xué)軟硬件設(shè)施、教學(xué)模式及方法、工程意識培養(yǎng)及鍛煉、考核方式等方面進行了改革與探索。

2．1改善教學(xué)軟硬件設(shè)施

綜合考慮工程教育認(rèn)證和化工專業(yè)對化工原理實驗的教學(xué)要求，有針對性地采購與化工原理實驗配套的仿真軟件、增加實驗設(shè)備的臺套數(shù)、升級部分陳舊設(shè)備。如采購了流體流動、精餾、萃取等經(jīng)典化工原理實驗的仿真軟件，讓學(xué)生在預(yù)習(xí)實驗階段增加仿真實驗的學(xué)習(xí)和運行，有利于強化預(yù)習(xí)效果。為了保障生均設(shè)備臺套數(shù)滿足認(rèn)證要求，增添了多套流體流動、換熱、精餾、吸收和過濾裝置，滿足每組學(xué)生2～3人一起開展實驗，同學(xué)之間分工協(xié)作，使得每一位學(xué)生充分參與到實驗過程中，極大調(diào)動了學(xué)生的積極性和團隊協(xié)作能力。除此之外，還升級了部分陳舊設(shè)備，例如，將原有的流量計校正、流動阻力測定、離心泵性能曲線測定三套獨立的舊實驗設(shè)備升級為一套流動過程綜合實驗裝置，不僅節(jié)約了實驗用地，而且學(xué)生通過綜合設(shè)計實驗加深對理論知識的理解與運用，循序漸進地提高其創(chuàng)新意識和工程實踐能力。

2．2優(yōu)化教學(xué)模式及方法

工程教育專業(yè)認(rèn)證強調(diào)“以學(xué)生為中心”，因此實驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié)設(shè)置和安排均以學(xué)生為主體，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性［6］。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性，將傳統(tǒng)以教師為主導(dǎo)的灌輸式教學(xué)模式改革為以學(xué)生為中心的引導(dǎo)式、互動式、開放式教學(xué)模式。實驗預(yù)習(xí)時做到理論預(yù)習(xí)、仿真預(yù)習(xí)和現(xiàn)場預(yù)習(xí)三者相結(jié)合。理論預(yù)習(xí)時，引導(dǎo)學(xué)生了解和熟悉實驗的目的、原理、涉及的主要設(shè)備，自主設(shè)計實驗的步驟和程序，手繪實驗的主要工藝流程圖，設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表格、明確實驗過程中應(yīng)該關(guān)注的參數(shù)等。教師積極引導(dǎo)學(xué)生利用仿真實驗教學(xué)平臺資源，學(xué)生通過仿真軟件，結(jié)合理論預(yù)習(xí)對實驗進行預(yù)演，熟悉實驗操作，關(guān)注實驗過程中出現(xiàn)的新問題和注意事項，以此提高實驗的設(shè)計能力與分析、解決問題的能力。實驗設(shè)備提前對學(xué)生開放，讓學(xué)生實地熟悉實驗設(shè)備、閥門、儀表、實驗涉及的工藝流程及安全操作注意事項，為后期實驗開展做好準(zhǔn)備工作。在預(yù)習(xí)這一環(huán)節(jié)的教學(xué)中，教師時刻注意以學(xué)生為中心，多采用問題教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)實驗興趣，讓學(xué)生積極參與到實驗預(yù)習(xí)中來，發(fā)揮主觀能動性。學(xué)生預(yù)約進入實驗室后，進行實驗操作之前教師要檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)報告是否完善，通過對學(xué)生提出問題，檢驗學(xué)生的預(yù)習(xí)效果;實驗前引導(dǎo)學(xué)生梳理實驗的工藝流程和注意事項，強調(diào)在操作中應(yīng)該注意的安全問題;具體操作細(xì)節(jié)先不做講解和示范，讓學(xué)生自行探索，待他們自己發(fā)現(xiàn)問題后教師介入，引導(dǎo)學(xué)生分析、討論問題，最終找到解決問題的辦法。在這一過程中，學(xué)生能深刻理解和應(yīng)用所學(xué)理論知識。如實驗過程中可能出現(xiàn)的一系列問題:(1)離心泵啟動后不出水的原因可能是什么，離心泵的實驗開始前為什么要灌泵?離心泵串聯(lián)實驗中，串聯(lián)泵出現(xiàn)嗡鳴、異響可能是什么問題?應(yīng)該如何解決?2)流量計校正實驗中，文丘里流量計測量時實驗測量值偏小，可能是什么原因造成的?3)流動阻力測量時，在測量大流量時，測壓點壓差通過什么元件測量?此時U型管壓差的進入閥門應(yīng)該處于什么狀態(tài)?(4)精餾實驗中，出現(xiàn)塔頂產(chǎn)品質(zhì)量下降，應(yīng)該如何調(diào)節(jié)精餾塔?學(xué)生通過對這一系列問題的思考、分析、討論到最終解決，不僅對實驗原理、單元操作的理論知識理解更深入，而且其工程意識和分析問題、解決問題的能力也得到了強化［7］。實驗報告撰寫中，每名學(xué)生選取一組實驗數(shù)據(jù)，寫出完整的數(shù)據(jù)處理過程，以此避免同學(xué)之間抄襲實驗報告的情況發(fā)生，同時鼓勵學(xué)生運用計算機相關(guān)軟件處理數(shù)據(jù)和繪圖。此外，增加結(jié)果分析和討論環(huán)節(jié)，以此培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)、撰寫科學(xué)實驗報告及就復(fù)雜工程問題與同行進行溝通交流的能力［8］。此外，通過組織學(xué)生參加化工原理實驗大賽促進實驗教學(xué)改革。鼓勵、引導(dǎo)學(xué)生參加全國大學(xué)生化工實驗大賽，并對參賽學(xué)生進行重點培訓(xùn)，針對輔導(dǎo)，做到“以賽促教，以賽促學(xué)，賽學(xué)結(jié)合”，實現(xiàn)化工原理實驗教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用與拓展［3］。

2．3注重工程意識培養(yǎng)和鍛煉工程實踐能力

鑒于化工原理實驗的工程實踐特點，在每一個實驗環(huán)節(jié)中根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和特點滲透工程觀念，激發(fā)學(xué)生對工程問題的思考和探究興趣，引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)知識解決工程實際問題，做到學(xué)以致用，以此培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和鍛煉學(xué)生的工程實踐能力。實驗預(yù)習(xí)階段，鼓勵學(xué)生根據(jù)理論所學(xué)自行設(shè)計實驗方案，引導(dǎo)學(xué)生討論、分析該方案在生產(chǎn)實踐中的可行性、經(jīng)濟性、安全性及環(huán)境保護等實際工程問題。在實驗準(zhǔn)備階段，讓學(xué)生梳理工藝流程、裝置中的開關(guān)和閥門所處狀態(tài)，類似化工廠開車前的準(zhǔn)備工作。實驗操作中讓學(xué)生牢記“安全”二字，避免設(shè)備損壞和事故發(fā)生。同時，通過分組實驗有意識地培養(yǎng)學(xué)生在實驗過程中進行有效溝通的能力、組織協(xié)調(diào)能力和團隊精神。實驗報告環(huán)節(jié)，要求學(xué)生最后從工程實際角度對實驗結(jié)果做出評價，培養(yǎng)學(xué)生的分析和總結(jié)能力。此外，還以化工原理實驗大賽為契機，引導(dǎo)學(xué)生積極參賽挑戰(zhàn)和鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生的工程能力［9］。

2．4完善考核方式

如前所述，原有化工原理實驗課程考核的成績由預(yù)習(xí)理論考試和實驗報告成績組成，缺乏對學(xué)生實驗操作能力的考核，而且實驗報告存在部分雷同現(xiàn)象，難以客觀評價學(xué)生的綜合能力。目前，已將該課程的考核方式修訂為由預(yù)習(xí)理論考試、實驗操作、實驗報告、實操考核組成。在實操考核中，學(xué)生分組進行抽簽確定實驗項目，過程中注重考察學(xué)生實驗設(shè)計合理與否，實驗操作正確與否，實驗數(shù)據(jù)的讀取正確與否，組內(nèi)學(xué)生是否注意團隊協(xié)作等。新的考核方式與實驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié)掛鉤，突出學(xué)生實驗過程的表現(xiàn)成績，這樣既可以調(diào)動學(xué)生實驗的積極主動性，又可以根據(jù)考核結(jié)果形成有針對性的持續(xù)改進機制，提高實驗教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量［10］。

3結(jié)語

化工原理實驗課程是一門實踐性很強的技術(shù)基礎(chǔ)課。在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，通過對化工原理實驗教學(xué)的軟件及硬件設(shè)施、教學(xué)模式及方法、工程觀念培養(yǎng)及考核方式等進行改革實踐，探索建立符合當(dāng)前工程教育專業(yè)認(rèn)證要求的化工原理實驗課程體系，提升教學(xué)效果，全面培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力、工程意識、團隊協(xié)作精神和綜合應(yīng)用能力。

參考文獻

［1］周富榮，胥桂萍，陳婷，等．工程論證背景下化工原理實驗開放式教學(xué)模式的探索與實踐［J］．山東化工，2019，48(04):140－141．

［2］顏秀花，許偉，張義東，等．基于OBE教育理念下的化工原理實驗教學(xué)改革［J］．廣州化工，2020，48(20):152－153．

［3］趙帥，楊俊松，葉栩文，等．基于工程觀念培養(yǎng)的化工原理實驗課程教學(xué)探討［J］．長春師范大學(xué)學(xué)報，2018，37(8):147－149．

［4］董雪茹，趙龍濤，呂和坤，等．應(yīng)用型本科院?；ぴ韺嶒灲虒W(xué)改革與實踐［J］．廣州化工，2020，48(23):215－216．

［5］計海峰，鄭娣蓮，張振坤，等．新工科背景下化工專業(yè)化工原理實驗教學(xué)改革的研究與探索［J］．山東化工，2019，48(1):134－135．

［6］吳真，胡磊，許家興，等．OBE理念在化工原理實驗教學(xué)中的實踐與探討［J］．廣州化工，2020，48(6):157－159．

［7］張莉梅，秦莉曉，譚蕓妃，等．化工原理及實驗課程教學(xué)體系的改革與探索［J］．教育教學(xué)論壇，2020(29):373－375．

［8］程倩，張繼國，陳欲曉，等．工程認(rèn)證導(dǎo)向下化工原理實驗課程改革與探索［J］．化工高等教育，2020(2):122－125．

［9］陳大勇，錢立武，盛敏剛．新工科背景下化工原理實驗教學(xué)改革與實踐［J］．池州學(xué)院學(xué)報，2019，33(3):133－134．

［10］姬登祥，張云，應(yīng)惠娟，等．工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下化工原理實驗教學(xué)探索［J］．教育教學(xué)論壇，2019(43):265－267．

作者：姚振華 胥桂萍 周富榮 陳婷 胡茂從 單位：江漢大學(xué)