韋德舉

(貴州理工學(xué)院，貴州 貴陽 550003)

化工原理是化工、食品、釀酒、制藥等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，課程具有很強(qiáng)的技術(shù)性和工程型。化工原理實(shí)驗(yàn)作為化工原理課程體系中的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，其基本任務(wù)是使學(xué)生深入了解并鞏固化工原理課程的基本理論，掌握裝置的工藝流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、了解各種儀表及測量原理、分析解決問題、數(shù)據(jù)采集及處理的能力。培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐、工程設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。從2017年開始，為推動(dòng)高等學(xué)?；ゎ悺靶鹿た啤苯ㄔO(shè)，教育部高等學(xué)?；ゎ悓I(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)、中國化工教育協(xié)會(huì)每年舉辦化工實(shí)驗(yàn)技能大賽，筆者有幸作為裁判員參加了兩次西南賽區(qū)的裁判工作。如何更好的提高學(xué)生的實(shí)踐能力，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的水平，需要不斷的探索和實(shí)踐。

1 化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的不足

我?；ぴ韺?shí)驗(yàn)教學(xué)從2015年開始，經(jīng)過近幾年的不斷改進(jìn)，目前還存在一些問題。首先，2017年實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過擴(kuò)建，實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)基本在4臺(tái)左右，每組人數(shù)3～5，小組人數(shù)過多，實(shí)驗(yàn)中部分學(xué)生得不到動(dòng)手鍛煉的機(jī)會(huì)。部分設(shè)備精密性差，重復(fù)測試效果不好。部分實(shí)驗(yàn)分析手段簡單，只能得到粗略的結(jié)果，比如精餾實(shí)驗(yàn)。學(xué)生提前預(yù)習(xí)中存在應(yīng)付現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告照著實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書抄寫，沒有認(rèn)真思考、研究實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、?shí)驗(yàn)裝置、注意事項(xiàng)，造成實(shí)驗(yàn)開始時(shí)一頭霧水，不知所措，或者按照老師的演示過程，按部就班的操作設(shè)備。對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置、工藝不熟悉。實(shí)驗(yàn)技能大賽中最直觀的反應(yīng)就是操作不規(guī)范，實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)問題，不能正確解決，造成操作扣分。實(shí)驗(yàn)報(bào)告存在抄襲現(xiàn)象，同組學(xué)生存在實(shí)驗(yàn)報(bào)告雷同，說明部分學(xué)生沒有對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理。在實(shí)驗(yàn)技能大賽中的反應(yīng)就是部分學(xué)生出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤，結(jié)果不和理，編造數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作考核準(zhǔn)備不足，不太重視，造成達(dá)不到真正評(píng)價(jià)學(xué)生的目的。

2 以學(xué)生為主體強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的重要性

化工原理實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)主要是通過學(xué)生完成預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式進(jìn)行，其內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的目的、實(shí)驗(yàn)原理(基本理論、公式)、實(shí)驗(yàn)裝置圖、實(shí)驗(yàn)操作步驟、數(shù)據(jù)原始記錄表格等。為了更好的讓學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)操作安全事項(xiàng)，我們?cè)陬A(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中增加了實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)備及功能，實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及安全隱患等內(nèi)容。最初由于學(xué)生沒有提前進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)室了解實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)于實(shí)驗(yàn)裝置中設(shè)備型號(hào)、參數(shù)沒能了解，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)實(shí)際效果不好。為提高實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)效果，實(shí)驗(yàn)前提前1周開放化工原理實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生了解和熟悉第一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，隨后每次實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后，留在實(shí)驗(yàn)室預(yù)習(xí)下一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置。課前組織學(xué)生對(duì)預(yù)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行分組測試，每組隨機(jī)抽選一名同學(xué)回答問題和操作，這名同學(xué)的測試成績?yōu)橥M同學(xué)的測試成績，這樣有利于提高學(xué)生預(yù)習(xí)的積極性。測試內(nèi)容一是提問相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、裝置結(jié)構(gòu)(設(shè)備名稱、工藝)、儀表及控制、數(shù)據(jù)測試位置等[1]。二是考查實(shí)驗(yàn)步驟及安全注意的熟知情況，在保證安全的前提下，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師監(jiān)督學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)裝置的開車等操作。多種措施提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)效果。

3 以學(xué)生為主體強(qiáng)化對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置工藝的了解

實(shí)驗(yàn)技能大賽的實(shí)驗(yàn)裝置雖然與我們學(xué)校的不一樣，原理是一樣的，決賽前還有一天的時(shí)間專門熟悉現(xiàn)場的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該沒有問題，但是還有不少學(xué)生，操作中出現(xiàn)問題，例如精餾實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)液泛，干板等不正?，F(xiàn)象，不能調(diào)整到正常狀態(tài)。分析原因如下：由于實(shí)驗(yàn)裝置主要是由金屬管道、設(shè)備、儀表組成，生產(chǎn)流程與實(shí)際實(shí)驗(yàn)中的中試規(guī)模相近，一個(gè)實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生配合操作，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中并沒有能夠完全理解每一個(gè)儀表、管路、部件的作用以及相關(guān)設(shè)備之間的相互關(guān)系。還有由于設(shè)備的自動(dòng)化程度變高，實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生照葫蘆畫瓢進(jìn)行簡單的閥門開關(guān)、切換，點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)，設(shè)置一下參數(shù)，進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)記錄，不了解裝置并完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。很難培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基本操作能力，分析、解決問題的能力，以及工程能力的培養(yǎng)。

化工原理實(shí)驗(yàn)有不少是對(duì)教材中理論知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，但具有典型的設(shè)備裝置、較完整的工藝、自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)學(xué)生全方位、立體化了解化工專業(yè)課程如：化工儀表及自動(dòng)化、化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)、化工工藝設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練等課程有很大的幫助[2]，所以在實(shí)驗(yàn)課開設(shè)時(shí)，應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置及部件結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)裝置中設(shè)備搭建原理、工藝流程(路線)、檢測儀表及測量原理、實(shí)驗(yàn)操作中的注意事項(xiàng)、運(yùn)行中不正常現(xiàn)象及故障排除進(jìn)行相應(yīng)的專業(yè)培訓(xùn)，有助于提高學(xué)生對(duì)裝置、工藝的了解與認(rèn)識(shí)。

4 以學(xué)生為主體強(qiáng)化對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力

化工原理實(shí)驗(yàn)基本對(duì)溫度(T)、壓力(P)、流量(Q)、濃度(C)四大參數(shù)進(jìn)行測定，利用相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式、理論公式進(jìn)行未知量計(jì)算。由于測量數(shù)據(jù)(組)比較多，計(jì)算公式多，計(jì)算量比較大，加之實(shí)驗(yàn)一般采用3～5人一組，實(shí)驗(yàn)報(bào)告交上來之后，同組學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理過程幾乎一樣，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理存在抄襲的現(xiàn)象。還存在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表、實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖不規(guī)范的現(xiàn)象。并且實(shí)驗(yàn)操作過程中不規(guī)范導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)沒有規(guī)律，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論不一致，給學(xué)生帶來困擾等的問題。如果在化工原理實(shí)驗(yàn)過程中借助計(jì)算機(jī)軟件，比如excle、origin[3]。實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生將得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入到編制的軟件中，判斷計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否符合要求，需不需要進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)。也可以通過實(shí)時(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，判斷實(shí)驗(yàn)中裝置的穩(wěn)定性，這樣會(huì)提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。那就需要學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前結(jié)合理論知識(shí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在軟件中編輯公式、數(shù)據(jù)表，提高預(yù)習(xí)效果。使用數(shù)據(jù)處理軟件在實(shí)驗(yàn)時(shí)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有利于提高學(xué)生對(duì)化工原理實(shí)驗(yàn)課的興趣愛好，有助于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)綜合設(shè)計(jì)能力，提高實(shí)驗(yàn)整體教學(xué)質(zhì)量。

5 以學(xué)生為主體強(qiáng)化考核模式

由于化工原理實(shí)驗(yàn)具有較強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性，所以考核時(shí)不能以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績作為唯一的、簡單的考核指標(biāo)，并且這種考核方法片面、不重視操作過程，不能很好地評(píng)價(jià)學(xué)生的動(dòng)手及分析解決問題的能力。目前我們實(shí)驗(yàn)考核內(nèi)容有實(shí)驗(yàn)報(bào)告(50%)、考勤(10%)、實(shí)驗(yàn)操作(20%)、實(shí)驗(yàn)操作考試(20%)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)分內(nèi)容包括原始數(shù)據(jù)記錄、注意事項(xiàng)與安全預(yù)案、設(shè)備、儀表的作用與功能，表格規(guī)范、數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論、思考題等。實(shí)驗(yàn)操作考試采用隨機(jī)抽取實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目理論，操作步驟，注意事項(xiàng)進(jìn)行考核，由于每人一組單獨(dú)考核，考核時(shí)間短，考查內(nèi)容少，還有學(xué)生對(duì)操作考試重視程度不夠，考核整體表現(xiàn)效果不好。為提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度，建議今后實(shí)驗(yàn)考核增加實(shí)驗(yàn)理論內(nèi)容考試，數(shù)據(jù)處理公式編程考核，仿真成績考核，通過對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)的考核，引起學(xué)生的重視程度，不僅能提高化工原理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)水平，更重要的是能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，有利于學(xué)生掌握化工原理課程的基本理論，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

6 結(jié)語

化工原理實(shí)驗(yàn)課程是一門理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)踐課程，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、分析問題、解決問題，提升學(xué)生工程意識(shí)、工程能力、創(chuàng)新等綜合素質(zhì)的一門課程，是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要措施。建立“以學(xué)生為主體”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革模式，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、考核方式，不斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與主動(dòng)參與性，在不斷實(shí)踐中，努力提高化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。