李瑞麗 孟祥海 徐春明 高金森 周亞松

摘要：文章針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中如何培養(yǎng)大學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力進(jìn)行了探討。根據(jù)《石油加工工程實(shí)驗(yàn)》的特點(diǎn)論述了實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告的撰寫、實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的認(rèn)知、動(dòng)手操作前的討論、實(shí)驗(yàn)原始記錄以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與分析討論等環(huán)節(jié)對(duì)大學(xué)生自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和能力培養(yǎng)的重要性。特別強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)對(duì)大學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的重要性。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué);自主學(xué)習(xí);石油加工工程

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2020）11-0377-02

在高等學(xué)校教育教學(xué)中，必須重視學(xué)生創(chuàng)新思維能力和開(kāi)放性思維能力的培養(yǎng)，需要通過(guò)各門課程作為載體對(duì)學(xué)生進(jìn)行堅(jiān)持不懈的訓(xùn)練和培養(yǎng)。高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)是“學(xué)中做”“做中學(xué)”的過(guò)程，整個(gè)過(guò)程必須認(rèn)真、正確、細(xì)致和尊重客觀事實(shí)，能有效地培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍和實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)在育人方面有著獨(dú)特的作用。本文以《石油加工工程實(shí)驗(yàn)》課程為例，針對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)如何培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力進(jìn)行了探討。

一、石油加工工程實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

1.專業(yè)性很強(qiáng)。石油加工工程實(shí)驗(yàn)主要是油品性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，是以原油評(píng)價(jià)為核心進(jìn)行油品性質(zhì)綜合分析，然后進(jìn)行原油加工方案的確定。該課程主要是針對(duì)化學(xué)工程與工藝專業(yè)以及能源化工的本科生開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課，是在具備一定原油以及石油產(chǎn)品基礎(chǔ)知識(shí)的前提下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。因此，該課程的開(kāi)設(shè)需要教師具有很強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)。

2.標(biāo)準(zhǔn)化程度很高。與以往的實(shí)驗(yàn)課程不同，油品性質(zhì)測(cè)試的實(shí)驗(yàn)方法大多數(shù)是具有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的[1]，因此實(shí)驗(yàn)操作時(shí)必須嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定的步驟來(lái)完成。因此油品性質(zhì)實(shí)驗(yàn)在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)更要求培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心的實(shí)驗(yàn)作風(fēng)。

3.實(shí)用性強(qiáng)。石油加工工程實(shí)驗(yàn)學(xué)生自己動(dòng)手操作的項(xiàng)目主要是油品性質(zhì)的測(cè)定。如實(shí)沸點(diǎn)蒸餾實(shí)驗(yàn)、油品的密度測(cè)定、粘度測(cè)定、餾程測(cè)定、凝點(diǎn)測(cè)定、酸度測(cè)定、苯胺點(diǎn)測(cè)定、折光率測(cè)定、殘?zhí)繙y(cè)定、銅片腐蝕實(shí)驗(yàn)以及四組分測(cè)定等。油品性質(zhì)實(shí)驗(yàn)是用來(lái)檢測(cè)汽油、煤油和柴油等石油產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格指標(biāo)的，以此判斷這些產(chǎn)品是否質(zhì)量合格，因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果直接影響石油產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用。[3]

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

鑒于以上特點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，每個(gè)環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格細(xì)致的要求，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告。對(duì)于每門實(shí)驗(yàn)課學(xué)生都必須撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告，這是實(shí)驗(yàn)教學(xué)必需的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，石油加工工程實(shí)驗(yàn)是綜合性實(shí)驗(yàn)，與以往的單一性實(shí)驗(yàn)不同，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，同一組里不同的同學(xué)同一時(shí)間段內(nèi)做的是不同的實(shí)驗(yàn)，具體哪位同學(xué)做什么項(xiàng)目可能進(jìn)實(shí)驗(yàn)室后才能確定，因此對(duì)同一組的同學(xué)來(lái)說(shuō)，就要同時(shí)掌握所有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)步驟方可進(jìn)行操作。因此預(yù)習(xí)報(bào)告的內(nèi)容必須是本實(shí)驗(yàn)課程的所有內(nèi)容，這就要求學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室之前對(duì)要完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有個(gè)全面的了解。

2.實(shí)驗(yàn)室儀器熟悉過(guò)程。通常實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，教師簡(jiǎn)單講解實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)步驟，然后學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器的熟悉過(guò)程也是學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)自學(xué)的過(guò)程，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室里針對(duì)具體的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，對(duì)照實(shí)驗(yàn)操作步驟，研究實(shí)驗(yàn)儀器的操作方法，利用儀器設(shè)備實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法講述的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。在實(shí)施的過(guò)程中很多學(xué)生覺(jué)得有難度，看不懂儀器，只要學(xué)生認(rèn)真琢磨，仔細(xì)探究，不懂的地方老師一點(diǎn)撥就會(huì)迎刃而解。學(xué)生掌握知識(shí)是一個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程，不能都等著老師手把手教，學(xué)生的自學(xué)能力是通過(guò)各種不同的環(huán)節(jié)培養(yǎng)的，通過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié)的自學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問(wèn)題的能力和習(xí)慣，讓學(xué)生明白工作后很多東西需要自己去主動(dòng)學(xué)習(xí)、思考。

3.動(dòng)手操作前的討論過(guò)程。這是教師和學(xué)生互動(dòng)的過(guò)程，也是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)操作掌握的程度。概括起來(lái)主要有以下幾個(gè)方面：（1）油品性質(zhì)的概念;（2）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的理論意義;（3）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用意義;（4）每個(gè)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要影響因素;（5）實(shí)驗(yàn)原始記錄的要求。

下面以餾程測(cè)定實(shí)驗(yàn)為例剖析這5個(gè)方面的要求。（1）弄清概念，餾程也稱為恩氏蒸餾，主要是測(cè)定油品不同餾出體積時(shí)的溫度。餾程實(shí)驗(yàn)涉及的名詞比較多，首先要弄清各名詞概念。（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的理論意義，餾程測(cè)定得到數(shù)據(jù)有兩個(gè)方面的意義，一是通過(guò)測(cè)定商用產(chǎn)品的餾程數(shù)據(jù)可以判斷產(chǎn)品是否達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求;二是對(duì)直餾餾分油來(lái)說(shuō)，直餾餾分油的餾程數(shù)據(jù)可以直接計(jì)算體積平均沸點(diǎn)，由此可進(jìn)一步計(jì)算其他的平均沸點(diǎn)如質(zhì)量平均沸點(diǎn)、實(shí)分子平均沸點(diǎn)、立方體積平均沸點(diǎn)和中平均沸點(diǎn)，得到平均沸點(diǎn)后可以進(jìn)一步計(jì)算餾分油的特性因素，得到了油品的特性因素就可以分析判斷該餾分油的組成特點(diǎn)等，這樣由餾程的測(cè)定結(jié)果可聯(lián)系到一系列的理論知識(shí)和實(shí)際用途。（3）餾程數(shù)據(jù)的實(shí)際應(yīng)用，在前面的論述中看出，餾程是石油產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格指標(biāo)中要求的項(xiàng)目，也就是說(shuō)對(duì)于一個(gè)石油產(chǎn)品如汽油、煤油或柴油，要達(dá)到合格的質(zhì)量要求，餾程是必須要滿足的條件之一，這就要求實(shí)驗(yàn)測(cè)定時(shí)得到的數(shù)據(jù)一定真實(shí)可靠，否則會(huì)影響到產(chǎn)品是否合格的問(wèn)題，這是一個(gè)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量把關(guān)的重要環(huán)節(jié)。（4）實(shí)驗(yàn)步驟，油品性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方法都是由國(guó)家制定的標(biāo)準(zhǔn)方法，實(shí)驗(yàn)的每個(gè)操作步驟一定要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定的步驟來(lái)做，并且達(dá)到規(guī)定的要求，這樣得到的數(shù)據(jù)才算有效，否則數(shù)據(jù)無(wú)效。因此油品性質(zhì)的測(cè)定要求學(xué)生必須很嚴(yán)謹(jǐn)，不是隨便測(cè)得個(gè)數(shù)據(jù)就可以了。

4.實(shí)驗(yàn)原始記錄的要求。石油加工工程實(shí)驗(yàn)作為綜合性開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲兴仞B(yǎng)，[2]因此對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)原始記錄提出了明確的要求，總的原則要求實(shí)驗(yàn)原始記錄要全面、詳細(xì)、清楚，具體內(nèi)容主要包括兩個(gè)方面：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)的信息。實(shí)驗(yàn)日期、實(shí)驗(yàn)者姓名、同組人姓名、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、實(shí)驗(yàn)所用的實(shí)驗(yàn)方法以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)（甚至國(guó)際通用的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法編號(hào)）、實(shí)驗(yàn)所用的儀器名稱、生產(chǎn)廠家以及儀器型號(hào)等信息是一個(gè)科研工作者在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須記錄的資料，因此在指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要明確告知學(xué)生。（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)原始記錄更重要的一方面是要記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程發(fā)生的現(xiàn)象，特別是對(duì)于初次做油品性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是否準(zhǔn)確，關(guān)鍵是實(shí)驗(yàn)過(guò)程能否控制好，能否達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法的操作要求，如餾程實(shí)驗(yàn)要求餾分油正常餾出速度是3—4毫升/分鐘，因此要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)不僅僅記錄不同餾出體積時(shí)的餾出溫度，同時(shí)要記錄相應(yīng)的時(shí)間，這樣學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中可以及時(shí)準(zhǔn)確把握餾出速度，檢查餾出速度是否達(dá)到要求，否則就要及時(shí)調(diào)整加熱功率，以便達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)方法要求的餾出速度。諸如類似的限制條件，不同的實(shí)驗(yàn)有不同的要求，因此要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中全面詳細(xì)地準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，因?yàn)檫@是學(xué)生最基本的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

5.數(shù)據(jù)處理與結(jié)果討論。通過(guò)以上的預(yù)習(xí)、熟悉儀器、討論、實(shí)驗(yàn)操作等環(huán)節(jié)，學(xué)生得到實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)，接下來(lái)就是數(shù)據(jù)的處理和結(jié)果討論部分，這部分是培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。學(xué)生們對(duì)每組數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析，剔除不合理數(shù)據(jù)，分析討論實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的各個(gè)影響因素，歸納總結(jié)油品性質(zhì)之間的規(guī)律，撰寫綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

三、結(jié)束語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是大學(xué)生實(shí)踐訓(xùn)練最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，承擔(dān)著提高實(shí)踐能力的重任，各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高都非常重要，為學(xué)生今后探索未知領(lǐng)域、提高能力等多方面打下基礎(chǔ)。石油加工工程實(shí)驗(yàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)綜合預(yù)習(xí)報(bào)告的撰寫、實(shí)驗(yàn)室熟悉實(shí)驗(yàn)儀器、討論實(shí)驗(yàn)操作步驟、完成實(shí)驗(yàn)操作以及撰寫綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告等環(huán)節(jié)提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]李瑞麗，徐春明.石油加工工程綜合實(shí)驗(yàn)的教學(xué)與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2007，（4）：108-109.