摘要：化工原理實(shí)驗(yàn)是化學(xué)化工相關(guān)專(zhuān)業(yè)重要技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?；趯?shí)驗(yàn)設(shè)備限制，化工原理實(shí)驗(yàn)需要克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式才能提高教學(xué)效果。通過(guò)分小組循環(huán)實(shí)驗(yàn)提高設(shè)備利用率、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、充分利用實(shí)驗(yàn)條件設(shè)計(jì)合適實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、改革實(shí)驗(yàn)考核方式等實(shí)踐，對(duì)化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行了有益探索。

化工原理課程關(guān)于動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞過(guò)程的理論和實(shí)踐對(duì)于過(guò)程工業(yè)不可或缺，因此是化工、制藥、生化、環(huán)境工程等專(zhuān)業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課[1，2]。同時(shí)，化工原理課程往往是這些專(zhuān)業(yè)的學(xué)生最早接觸的工程基礎(chǔ)課程，對(duì)于開(kāi)啟學(xué)生工程思維、提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力具用關(guān)鍵性的作用。以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)的高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)，學(xué)生除了要有較為扎實(shí)的理論基礎(chǔ)外，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力提出了更高的要求。

一、化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

化工原理實(shí)驗(yàn)方法主要包括演示性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證化工單元操作原理的實(shí)驗(yàn)、綜合應(yīng)用三傳原理的實(shí)驗(yàn)和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力的實(shí)驗(yàn)四種類(lèi)型。目前我校開(kāi)設(shè)的化學(xué)教育、應(yīng)用化學(xué)、制藥工程、環(huán)境工程等化學(xué)化工相關(guān)專(zhuān)業(yè)都需要開(kāi)設(shè)化工原理及實(shí)驗(yàn)這門(mén)課程。由于我校從師范類(lèi)院校轉(zhuǎn)型而來(lái)，化工原理實(shí)驗(yàn)條件薄弱，主要表現(xiàn)在：（1）儀器設(shè)備類(lèi)型不夠，特別新型單元操作設(shè)備少，不能滿足現(xiàn)代化工單元操作技術(shù)進(jìn)展教學(xué)的需要?；ぴ韺?shí)驗(yàn)室雖然包含了流體流動(dòng)與輸送、過(guò)濾、吸收、傳熱、精餾、干燥等"三傳"傳統(tǒng)的基本單元操作，但是象萃取精餾、液膜分離、固體膜分離等新型分離實(shí)驗(yàn)設(shè)備基本沒(méi)有。（2）能結(jié)合工業(yè)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備少。目前的實(shí)驗(yàn)室中化工原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)備，難以滿足綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的需要，也缺乏與工業(yè)對(duì)接的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和能進(jìn)行單元操作研究的設(shè)備。（3）實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)數(shù)有限。單個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)備臺(tái)數(shù)都不超地兩臺(tái)，基本上是一個(gè)實(shí)驗(yàn)一臺(tái)儀器，不能保證實(shí)驗(yàn)課程中每個(gè)學(xué)生都有獨(dú)立的操作機(jī)會(huì)。設(shè)備種類(lèi)、臺(tái)數(shù)有限的情況下，化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果必然受到影響?；诨ぴ韺?shí)驗(yàn)條件薄弱的現(xiàn)狀難以在短時(shí)間內(nèi)改變的現(xiàn)狀，我們探索了一些提高教學(xué)效果的方法。

二、提高化工原理教學(xué)效果的實(shí)踐

1. 分組循環(huán)實(shí)驗(yàn)提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用率

針對(duì)化工單元操作種類(lèi)多，各單元操作的實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)數(shù)有限的情況，我們摒棄上完一章理論課就做相應(yīng)單元操作實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)方法，改為集中進(jìn)行化工原理實(shí)驗(yàn)的方式。為此，在化工原理理論課程教學(xué)中介紹一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。比如，在化工原理理論課中講解流體動(dòng)形態(tài)時(shí)，展示實(shí)驗(yàn)室雷諾實(shí)驗(yàn)儀器的現(xiàn)場(chǎng)照片，對(duì)雷諾實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行說(shuō)明，并適當(dāng)介紹實(shí)驗(yàn)室以外其他類(lèi)型雷諾實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的設(shè)計(jì)原理和優(yōu)缺點(diǎn)。實(shí)踐證明，這種教學(xué)方法不僅有利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、方法的理解，也有利于學(xué)生通過(guò)理論與實(shí)踐的結(jié)合，加深對(duì)單元操作理論的理解。集中進(jìn)行化工原理實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生分成多個(gè)小組，協(xié)同完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)，做完一個(gè)實(shí)驗(yàn)后，小組與小組間交換實(shí)驗(yàn)儀器做另一個(gè)實(shí)驗(yàn)。分小組實(shí)驗(yàn)充分利用了儀器設(shè)備，每小組人數(shù)較少，能保證每位學(xué)生都能相對(duì)獨(dú)立地完成各個(gè)實(shí)驗(yàn)，避免了分批次實(shí)驗(yàn)人數(shù)太多很多學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中開(kāi)小差、當(dāng)旁觀者的現(xiàn)象。由于部分實(shí)驗(yàn)，比如填料塔精餾實(shí)驗(yàn)，需要兩人以上配合才能完成，分小組實(shí)驗(yàn)的方法也能很好地培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。當(dāng)然，分小組循環(huán)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于需要同時(shí)解答多個(gè)小組實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，大大地增加了教師工作量和工作強(qiáng)度，指導(dǎo)教師經(jīng)常會(huì)處理分身無(wú)術(shù)的狀態(tài)。

2. 開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)對(duì)于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神都有積極意義[3]。在實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足的條件下，實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放可便于學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)課堂之外的時(shí)間自主開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，不僅可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)有限，解決實(shí)驗(yàn)課中學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、方法等掌握不夠深入的問(wèn)題，還能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)設(shè)備作用，還可滿足對(duì)有部分單元操作特別有興趣的學(xué)生進(jìn)行探究式實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)這些學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

3. 利用相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備完成化工原理實(shí)驗(yàn)

化工原理課程針對(duì)化工過(guò)程中的物理加工過(guò)程，除了本門(mén)課程以外，化學(xué)化工相關(guān)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的其他課程所采用的儀器設(shè)備也可以借用為化工原理實(shí)驗(yàn)課程使用。比如干燥實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行物料含水率測(cè)定，可以借用應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)的紅外快速水分測(cè)定儀完成；精餾實(shí)驗(yàn)需要分析兩種液體組成比例，可以利用物化實(shí)驗(yàn)室的折光儀來(lái)完成。通過(guò)適當(dāng)借用，可以減少化工原理實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)門(mén)配置相應(yīng)的儀器所需資金。結(jié)合科研實(shí)踐進(jìn)行化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力特別有益[4，5]。為此，我們借用自已科研工作中所用的與單元操作相關(guān)的儀器設(shè)備，設(shè)計(jì)部分創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生對(duì)先進(jìn)單元操作方法和設(shè)備的了解，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

4.利用驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)置綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)

化工原理實(shí)驗(yàn)以演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)儀器為主，綜合性實(shí)驗(yàn)儀器較少。為提高化工原理實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的效果，可以在既有儀器基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)一些綜合性實(shí)驗(yàn)。比如，利用填實(shí)塔精餾實(shí)驗(yàn)儀，不僅可以進(jìn)行精餾過(guò)程實(shí)驗(yàn)、理論塔板數(shù)測(cè)定等簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，我們還指導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)混合液體系，利用精餾完成混合物分離的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程中，不僅強(qiáng)化了對(duì)精餾過(guò)程的理解，而且提高了分析解決工業(yè)化分離過(guò)程中問(wèn)題的能力，充分發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的效益。問(wèn)卷調(diào)查表明，90%以上的學(xué)生對(duì)這種自主設(shè)計(jì)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)的方法表示非常歡迎。

5.改革考試方式，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)主動(dòng)性

在儀器設(shè)備臺(tái)數(shù)限制條件下，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中難免有部分學(xué)生缺乏主動(dòng)實(shí)驗(yàn)和獨(dú)立分析、解決問(wèn)題的動(dòng)力。由于學(xué)生人數(shù)較多，指導(dǎo)教師也不可能隨時(shí)盯住每一個(gè)學(xué)生。為此，一些教師化工原理實(shí)驗(yàn)課程考核方式進(jìn)行了改革探索[6]。對(duì)我們改革了考核方法，采取平時(shí)實(shí)驗(yàn)記錄學(xué)生表現(xiàn)和期末獨(dú)立操作考試的方式。平時(shí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)主要考查學(xué)生分析解決問(wèn)題、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性、有效性，因?yàn)閷W(xué)生人數(shù)多，只能對(duì)特別優(yōu)秀和特別不認(rèn)真的學(xué)生加以區(qū)分。期末考核時(shí)要求每個(gè)學(xué)生逐個(gè)上機(jī)操作隨機(jī)選定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，觀察其操作是否規(guī)范，并就所選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)的理論和操作進(jìn)行隨機(jī)提問(wèn)，以操作正確性、完成操作所花的時(shí)間以及回答問(wèn)題正確性分項(xiàng)打分求和為期末成績(jī)。實(shí)踐證明，實(shí)驗(yàn)課中認(rèn)真實(shí)驗(yàn)的學(xué)生能快速、規(guī)范地完成實(shí)驗(yàn)，而在小組中當(dāng)旁觀者的，往往不能在規(guī)定的時(shí)間能完成操作，甚至不能正確完成實(shí)驗(yàn)操作，水平高低立現(xiàn)。為考試及格，化工原理實(shí)驗(yàn)課中學(xué)生基本上不再需要指導(dǎo)教師監(jiān)督就能主動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)。

三、結(jié)語(yǔ)

化工原理實(shí)驗(yàn)是化學(xué)化工相關(guān)專(zhuān)業(yè)必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)課程。設(shè)備條件限制不是化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果降低的必然結(jié)果。通過(guò)改善實(shí)驗(yàn)組織方式、考核方式、充分運(yùn)用可用資源，設(shè)計(jì)合適的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等手段，可以在很大程度上克服實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件的不足。

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作者簡(jiǎn)介：

夏烈文，男，漢族，四川樂(lè)山人，副教授，四川大學(xué)生物化工碩士，主要從事化學(xué)化工教學(xué)和生物材料研究.

* 基金項(xiàng)目：樂(lè)山師范學(xué)院教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)JG13-ZF17）