化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革策略

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1轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀(guān)念，制定新的教學(xué)目的和教學(xué)目標(biāo)

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多為演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生不能主動(dòng)地去探求與研究，主要側(cè)重于教師詳細(xì)地對(duì)基本內(nèi)容、原理、具體的實(shí)驗(yàn)操作程序的講解，傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)模式，限制了學(xué)生創(chuàng)新思維的形成與發(fā)展，針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式的弊端，結(jié)合市場(chǎng)對(duì)人才的要求及多年來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們提出如下教學(xué)目的和教學(xué)目標(biāo):

(1)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、完備的專(zhuān)業(yè)知識(shí)與良好的應(yīng)用能力，注重學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)［3］。

(2)進(jìn)一步加強(qiáng)化學(xué)工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課理論與實(shí)際相聯(lián)系的作用，著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能及處理簡(jiǎn)單問(wèn)題的能力。

(3)緊跟科技發(fā)展的步伐，讓學(xué)生掌握與自己專(zhuān)業(yè)知道密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，了解最新的化工科技動(dòng)態(tài)。

(4)應(yīng)著重面向應(yīng)用，體現(xiàn)出化學(xué)工程基礎(chǔ)課理論與實(shí)際相聯(lián)系的橋梁和紐帶作用。

2調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

高師院校中開(kāi)設(shè)的化學(xué)工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課不能等同于工科專(zhuān)業(yè)的化工原理和反應(yīng)工程實(shí)驗(yàn)，化學(xué)工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課應(yīng)注重綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)［4］，在開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，要對(duì)原有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，增加與應(yīng)用相關(guān)的內(nèi)容。

(1)增加研究型、設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)，教師提出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)的理論知道制定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，自主設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證其思路是否正確。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所提出的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，讓學(xué)生在已掌握的化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能技巧的基礎(chǔ)上，選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)方案來(lái)解決問(wèn)題的過(guò)程［5］。適當(dāng)增加部分綜合實(shí)驗(yàn)，以加強(qiáng)學(xué)生綜合知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)的能力，加強(qiáng)獨(dú)立從事科研、創(chuàng)新、開(kāi)發(fā)、應(yīng)變的能力。由于學(xué)生在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)過(guò)程中已有基本操作和基本技能、技巧的充分訓(xùn)練，分析解決問(wèn)題能力得到提高。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生一方面要依據(jù)題目的要求，自己查閱文獻(xiàn)，自己制定實(shí)驗(yàn)方案，自己動(dòng)手安裝儀器、做實(shí)驗(yàn)，自己處理數(shù)據(jù)，教師只在適當(dāng)時(shí)候給以啟發(fā)性指導(dǎo)，這對(duì)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和素質(zhì)，培養(yǎng)獨(dú)立的科研探索精神以及分析、解決問(wèn)題的能力無(wú)疑是有益的。創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)使學(xué)生有一種成就感，建立自信心，為優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出創(chuàng)造良好的外部條件。

(2)流體流動(dòng)中柏努利能量衡算方程和雷諾實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，可調(diào)整為演示實(shí)驗(yàn)，增加流體阻力的測(cè)定、離心泵特性曲線(xiàn)的測(cè)定和流量計(jì)的測(cè)定，這五個(gè)實(shí)驗(yàn)基本概括了流體流動(dòng)的內(nèi)容。其中的離心泵特性曲線(xiàn)的測(cè)定可作為研究型實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生根據(jù)理論課上老師所講的關(guān)于離心泵操作的注意事項(xiàng)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，對(duì)提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)造性思維可以產(chǎn)生一定的積極作用［6］。

(3)適當(dāng)增加化工新技術(shù)實(shí)驗(yàn)，如膜分離技術(shù)、滲透蒸發(fā)、超臨界萃取與超臨界干燥等，拓寬學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技術(shù)知識(shí)面。

(4)對(duì)于化學(xué)反應(yīng)工程，除了傳統(tǒng)的停留時(shí)間分布實(shí)驗(yàn)外，為了提高學(xué)生從事科學(xué)研究的動(dòng)手能力，可增加一些綜合實(shí)驗(yàn)，如合成氨動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)定、氣相氨氧化實(shí)驗(yàn)等，這些實(shí)驗(yàn)可以包含催化劑制備和表征、化學(xué)反應(yīng)、產(chǎn)物的定性和定量分析等，同時(shí)讓學(xué)生選擇合適的技術(shù)目標(biāo)(轉(zhuǎn)化率、收率和能耗)或經(jīng)濟(jì)目標(biāo)(原料費(fèi)、設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi))，進(jìn)行反應(yīng)器優(yōu)化設(shè)計(jì)的操作［7］。

3改進(jìn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，實(shí)施開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)［8］

長(zhǎng)期以來(lái)，我們一直重視教師在教學(xué)活動(dòng)中的主導(dǎo)地位，而忽視學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的主體地位。自2008年以來(lái)，我們實(shí)行了實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放運(yùn)行，學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間，自主選擇研究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。選做綜合實(shí)驗(yàn)，研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的學(xué)生自主查閱書(shū)刊、自我設(shè)計(jì)方案，教師負(fù)責(zé)審查學(xué)生的預(yù)習(xí)報(bào)告、設(shè)計(jì)方案，引導(dǎo)學(xué)生閱讀儀器說(shuō)明書(shū)，及時(shí)糾正學(xué)生操作過(guò)程中的錯(cuò)誤?；瘜W(xué)工程基礎(chǔ)是一門(mén)工程性較強(qiáng)的課程，要讓學(xué)生從基礎(chǔ)理論轉(zhuǎn)變到工程實(shí)際難度確實(shí)比較大，一開(kāi)始大部分學(xué)生對(duì)理論課的講授都是似懂非懂，因此，只有通過(guò)實(shí)驗(yàn)才能讓學(xué)生加深對(duì)理論課的認(rèn)識(shí)，化學(xué)工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)就顯得更為重要［9］。而傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式則是老師講實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理，邊示范邊講步驟，注意事項(xiàng)，學(xué)生接著按部就班地做實(shí)驗(yàn)，最后老師檢查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生總體上只是一個(gè)機(jī)械的模仿實(shí)施過(guò)程，并沒(méi)有起到激發(fā)學(xué)生的興趣、啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維，針對(duì)上述情況，我建議從預(yù)習(xí)、編寫(xiě)報(bào)告、考核等方面對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行改革。

(1)實(shí)驗(yàn)前一周左右讓所有上實(shí)驗(yàn)課的老師每人出2～3個(gè)思考題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行預(yù)習(xí)并寫(xiě)出預(yù)習(xí)報(bào)告，嚴(yán)格執(zhí)行實(shí)驗(yàn)前提問(wèn)，提問(wèn)和預(yù)習(xí)報(bào)告不合格者不能做實(shí)驗(yàn)。

(2)實(shí)驗(yàn)完成后要求學(xué)生按時(shí)按質(zhì)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)寫(xiě)過(guò)程中老師要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)，重點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的分析與討論上。

(3)考評(píng)方面，增加預(yù)習(xí)和實(shí)驗(yàn)在總成績(jī)中的份量，改變以往平時(shí)成績(jī)占20%或30%的比重，將考評(píng)制度多元化，以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告及實(shí)驗(yàn)技能替代原有的閉卷式考核。

4結(jié)語(yǔ)

調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，樹(shù)立以培養(yǎng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維為核心的教育理念，是時(shí)代的發(fā)展要求，同時(shí)強(qiáng)化實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)是實(shí)施素質(zhì)教育、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重點(diǎn)，因此必須確立實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)中的重要地們［10］?，F(xiàn)代科技發(fā)展日新月異，社會(huì)對(duì)人才的需求條件越來(lái)越高，要培養(yǎng)出“高層次，多樣化”的創(chuàng)新人才，化學(xué)工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)改革勢(shì)在必行，只有這樣，才能跟上化工新技術(shù)的發(fā)展步伐。