摘要:隨著科學技術的飛速發(fā)展,對化工高級人才的培養(yǎng)模式及質量提出了新的挑戰(zhàn)?;瘜W工程與工藝是一門實踐性極強的工程學科,專業(yè)實驗教學環(huán)節(jié)是使學生實現(xiàn)專業(yè)理論學習與實際應用有機結合的重要方式之一,而目前,我國化工專業(yè)實臉教學體系中不科學、不盡合理的地方曰漸顯露出來。該文從化工原理實驗、單元合成實驗、精細化工實驗和化學反應工程實驗等方面進行了定位,提出了整合的理論依據(jù)。
關鍵詞:化學工程與工藝專業(yè);專業(yè)實驗;整合;改革
化工專業(yè)實驗教育要培養(yǎng)創(chuàng)新人才就必須尊重學生,以學生為主體,充分利用各種現(xiàn)代教育手段和技術,調動學生學習的積極性、主動性,使他們學會學習,具有獲取知識和技能的能力,培養(yǎng)其適應能力和工程實踐能力。因此,我們重點加強以下幾個環(huán)節(jié)的整合:
1 加強學生課前預習,提高教學效果在講解實驗前,檢查學生的預習報告并提問學生預習和掌握的情況,使每個學生都能熟悉實驗內容和操作步驟,實驗時才能按部就班地進行。對預習報告不合格、不按要求寫預習報告的學生,暫緩實驗,直到預習報告寫合格為止。預習報告合格后,在設備現(xiàn)場對學生再進行一次實驗操作的講解,幫助學生深化了解設備操作的過程及操作關鍵點。
化工專業(yè)實驗是學生剛開始接觸工程裝置。進行實驗時,學生往往對如何啟動裝置感到無從下手。因此教師可安排現(xiàn)場預習課。現(xiàn)場預習就是讓學生到實驗室對照具體實物進行預習。預習中,學生要清楚實驗的目的和原理,明確實驗裝置結構、流程;了解實驗操作步驟和注意事項;最后根據(jù)實驗目的,結合理論知識擬定實驗方案;擬定要測取的實驗參數(shù),設計出原始數(shù)據(jù)記錄表,并做好實驗小組分工。預習后學生要寫出預習報告交給老師審閱,達到要求后,才能參加實驗。通過現(xiàn)場實驗預習,使學生獲得實驗主動權,不至于做實驗時,照實驗指導書,照葫蘆畫瓢,這談不上實驗能力的培養(yǎng)。
2 實驗環(huán)節(jié)精心指導,提高動手動腦能力
實驗操作是動手動腦的重要過程。課堂上,教師除了認真關注、指導學生操作步驟外,根據(jù)每個實驗的重點、難點,精心設計一些問題,讓學生帶著問題做實驗,可以調動學生學習的興趣,有意識地訓練學生的思考能力。同時,對實驗中的問題,啟發(fā)、引導學生分析解決。培養(yǎng)他們處理實際問題的能力,提高教學效果。例如:在離心錄性能曲線測定實驗中,重點是離心泉的操作,難點是倒型管的數(shù)據(jù)采攫。為此,可設計如下幾個問題,觸發(fā)學生思考、探究。①為什么啟動離心菜要充水灌泵;如果灌水后仍啟動不起來,你認為可能是什么原因?②為什么離心粟啟動時要關閉出口閥門?③為了使結果圖完整準確應如何測取數(shù)據(jù)點?④若用流量計代替倒型管壓差計進行流量測量,對實驗裝置和實驗結果是否有影響等。學生通過思考、回答這些問題,明白了離心栗的操作規(guī)則,掌握了實驗技能鞏固了理論知識。特別是對最后一個問題的分析解答更加強了工程觀念,提高理論聯(lián)系實際,分析解決實際問題的能力。因為如果采用流量計測量流量,就要考慮到進口效應,使測量管道變得很長,這在實驗室是較困難的。同時在管路中增裝了流量計,就會使管路阻力增大,管路的特性曲線變陡,工作點下降,流量變小,即流量的測量范圍變窄,使實驗的難度加大,離心栗的特性曲線繪不完全。反映出在本實驗的裝置中倒型管壓差計是關鍵部位,它的異常將會給實驗結果帶來很大的誤差。
3開放實驗室,增加實驗學習機會
由于正常實驗課受到實驗室條件和統(tǒng)一課程時間的限制及學程度的差異。因此,除了保證實驗教學的時間外應該積極創(chuàng)造條件開放實驗室。開放式實驗教學是轉變教育教學觀念、深化實驗教學改革、提高實驗教學質量的一項創(chuàng)新工作,是培養(yǎng)學生實踐能力、創(chuàng)造能力和就業(yè)能力、創(chuàng)業(yè)能力的重要途徑,在高等學校評估體系中,實驗室開放的程度也是一項重要的評估指標之一。
開放式化學實驗具體主要包括以下方面實行實驗時間的開放:時間的開放就是打破傳統(tǒng)的化工專業(yè)實驗教學的班級授課制,實驗教學不再統(tǒng)一安排實驗課表。實驗室定期公布實驗的內容、時間、儀器和設備等基本情況,學生可以打破班級和專業(yè)的界限,根據(jù)各自的學習進度、要求和興趣在與指導老師聯(lián)系的前提下,自由安排決定何時在實驗室獨立完成所規(guī)定的內容。
(1)實行實驗內容的開放:開放式化工專業(yè)實驗打破傳統(tǒng)實驗教學的局限,引入反映現(xiàn)代化工科技發(fā)展的新知識,新技術,新實驗方法,以先進的實驗教學內容和貼近生活的實驗激發(fā)學生學習的積極性。
(2)實行實驗形式的開放:形式的開放就是打破傳統(tǒng)化工專業(yè)實驗講授型實驗教學模式,在實驗教學過程中引入計算機多媒體技術、計算機網絡技術、虛擬實驗技術等現(xiàn)代化的教學手段,促進虛擬、仿真實驗。與實際實驗的有機結合,大大降低實驗教學的消耗,從而最大限度地提高開放實驗教學的效果和質量。對于實驗時問較長、毒性較大、污染較嚴重的實驗采用計算機多媒體系統(tǒng)進行仿真實驗,把實驗過程清晰地展現(xiàn)給學生,同時伴隨教師精辟的講解,獲得更好的實驗效果。
(3)實驗考核的開放:對開放式實驗的考核要打破傳統(tǒng)化工專業(yè)實驗考核重在對實驗結果、實驗數(shù)據(jù)處理的局限。選用靈活的考核方式:實驗筆試、實驗操作、答辯、開卷考試、選做等對學生進行考核;其次利用專業(yè)的化學軟件將實驗結果進行考核,防止篡改數(shù)據(jù),考生實驗結束后立即將數(shù)據(jù)輸入電腦,這樣使成績更加真實和公平。成績由電腦計算給出,大大減輕了教師的工作量。達到綜合、動態(tài)、真實地評定學牛實驗成績的目的。
開放實驗室使學生有更多實驗學習機會,同時還能使學生把精力轉移到與專業(yè)有關的學習上來鞏固專業(yè)思想,這對于培養(yǎng)學生的實驗技能和實驗能力都起到了很好的促進作用。當然開放實驗室,儀器設備折舊、破損會增加,藥品消耗量也會增加,同時還涉及到水電等安全問題,這需要制定嚴格的實驗室管理條例。
參考文獻
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作者簡介:閆星宇(1983-)男,黑龍江大慶人,研究方向化學教育、化工工程及工藝、化工安全和應急管理。
(作者單位:大慶職業(yè)學院國家應急救援培訓演練基地)