化工原理教学范文

时间:2023-11-21 10:35:56

化工原理教学

化工原理教学篇1

1.1实验预习效果不好实验预习对顺利的完成一项实验有着重要的作用。但部分学生对预习只是走形式,在预习过程中没有对原理、操作方法或数据处理方法进行应对性思考,只是应付性的完成预习报告的书写,没有达到预习实验的真正目的。

1.2实验场地、设备套数限制,使部分学生慵懒由于实验场地有限、设备套数不足,化工原理实验一般3至5人一组。虽然化工实验讲究团队合作,但一组人数过多就给了某些同学偷懒的机会,只是旁观,而不参与操作,对这部分学生就起不到锻炼动手能力和实践的作用。

1.3数字化实验设备有其优越性,但也存在着负面影响近年来,化工原理实验设备向数字型、在线控制、在线数据采集、实验软件进行数据处理等方向发展。这些设备对促进学生掌握先进的测量手段、认识计算机控制技术及计算机在化工操作中的应用等方面有很大帮助,但是它带来的负面影响也显而易见。使学生认为化工原理实验操作简单,点点鼠标、变变参数即可完成,对实验过程没有深入的认识。借助软件处理数据方便快捷,但造成部分学生只知其然不知其所以然。

1.4考核方法有失公允化工原理实验考核通常是结合学生实验出勤、预习报告成绩、实验操作情况、实验数据及实验报告等给出。其中实验操作是一现场成绩,但由于实验人数多,实验教师很难全面客观的对每个学生的实验操作情况进行评定,而实验报告也很难杜绝抄袭现象。这样使实验课程的最终成绩在一定程度上有失公允。

2化工原理实验教学的改革探究

针对实验教学中存在的各种问题,我们对化工原理实验从提高学生对实验课程的认知程度、重视实验预习、强化数据处理过程及改进考核方法等方面进行了改革探究。

2.1提高学生对实验课程的认知程度通过专题报告、课下沟通等方式,给学生灌输化工实验课程的重要性。化工原理本身就是一门实践性很强的课程,只有通过实验中的实际操作才能把理论和实践很好的结合,锻炼动手能力和工程观念,为以后工作奠定良好的基础。而且化工考研过程中化工原理实验与理论同等重要,不仅初试要考,很多院校复试中化工实验设计与操作技能也占很多比重。通过多渠道提高学生对化工原理实验课程的认知程度。

2.2重视实验预习为了使实验预习不再是单纯的完成预习报告,在实验教学计划中增加实验现场预习与实验仿真环节。通过现场预习,使学生认识实验设备、结合设备来预习实验操作。通过仿真实验软件来模拟实验操作,熟悉实验装置中各阀门、设备等的操作以及在流程中的作用,同时了解实验操作步骤和注意事项,让学生做到心中有数。仿真实验的开设也在一定程度上对实验设备套数缺乏进行了弥补。通过强化实验预习,也强化了学生对实验过程和步骤的掌握,对实验教学效果提升有很大帮助。

2.3强化数据处理过程化工原理实验数据多、计算公式多、数据处理过程复杂,往往使学生望而生畏。利用设备连带的数据处理软件可使数据处理环节大大简化,一般打开软件、导入数据,简单处理后即可得到实验结果。但利用软件处理的后果往往是学生对数据处理过程稀里糊涂。为了避免这种现象继续发生,我们要求学生除利用软件处理外,在得到的实验数据中选一至两组数据进行手工计算,要有完整的公式、计算过程、计算结果。由此来强化数据处理过程,让学生即对数据处理方法有了清晰的思路,又为学生节省了大量处理数据占用的时间。

2.4改进考核方法对化工原理实验考核方法进行改进,为保证学生实验技能的培养,在最终成绩构成中增加期末操作技能考核环节,且使此环节成绩在总成绩中所占比例为30%~40%。在学期末,每个学生随机抽取本学期开设的一个实验项目来进行操作考试,在考核过程中教师还要进行实验原理、操作方法等相关的提问,结合操作情况和问题回答给定技能考核成绩。通过加入技能考核环节,不仅优化了成绩构成,增加成绩合理性,而且也调动了平时学生实验过程中的积极性。积极参与,合作完成,用严谨的实验作风来注重实验过程的每个环节。那些袖手旁观者在最后的技能考核中是得不到优秀成绩的。

3结语

针对化工原理实验教学的现状和存在的问题,我们积极进行教改探索。我们的化工原理实验课程形成了现场预习与仿真实验相结合的预习过程、注重动手能力培养和严谨作风培养的实验过程、全方位多层面考核的成绩评价体系。这些探索为达到化工原理实验教学目的都起到了积极推进的作用,收到了良好的教学效果。

化工原理教学篇2

关键词: 化工原理 生活化 教学应用

1.引言

随着科教兴国战略的深入开展,我国中等职业技术院校的招生规模在不断扩大,学习专业技术技能的学生人数在不断增长,中职学生间升学、就业的竞争越来越激烈。如何保证教学质量,培养高素质的专业型技能人才成了中职院校面临的最大问题。对学生动手能力、实践能力和创新能力的培养非常关键,对于工科类学生尤其如此。仅仅依靠课本知识和课堂学习提高学生的综合素质和专业技能是很难取得理想效果的,我们必须在联系生活实际的基础上让学生进行实践创新,实施生活化教学。在化工原理课程中引入生活化教学法,对于实现专业性技能人才的中职教育培养目标,有传统理论教学不可比拟的重要作用,这是完成中职化工教育首要任务的重要途径,是中职教育适应社会发展与国家建设需要的必然要求。

2.化工原理生活化教学的概念与意义

化工原理主要由传热技术、传质与分离技术和流体输送与非均相物系的分离三部分组成。关于化工原理的学习对联系工科学生的基础课与专业课知识产生了非常关键的影响,对于中职院校培养工科类专业人才起到了重要作用。

化工原理生活化教学具体是指在教学过程以生活实例为教学载体,以实际应用为中心选择、组织授课内容,以社会化实践为主要学习方式的课程模式。其目的在于加强教学内容与实际工作间的联系,整合理论学习与实际应用,提高学生职业技能培养效率。

进行化工原理生活化教学,首先能有效提高教学质量。以生活实例组成教学内容,将模糊抽象的概念原理具体化、形象化,使学生更易于理解和掌握专业知识。在进行生活实践的具体过程中,能有效增强学生的专业技术应用能力。不仅如此,进行生活化教学还能有效激发学生的创新热情,提高他们的自主学习能力。在教学过程中,以学生熟悉的生活情境吸引注意力,更易于激发学生发现问题、解决问题的热情。在生活化教学中始终保持学生的主体地位,对于提高他们学习的主动性和自觉性是极为有利的。最后,化工原理生活化教学从根本上解决了学校技能教育与社会实际需要不符的问题。根据社会生活的实际需求调整教学内容,大大增强了技能培养教学的务实性和实用性,满足了中职学校工程教育为国家建设培养应用型人才的需要。

3.化工原理生活化教学的具体应用

3.1化工原理生活化教学的具体实施

在教学内容上,要加强与生活实际的联系,将单一的理论知识内容向综合性的实例分析教学方面引导。将生活中对化工原理应用的典型实例融入教学内容中,在分析实例的过程中向学生讲述理论知识,在完成教学任务的同时,提高学生对知识的理解程度,增强教学效果。

在教学形式上,打破传统的课堂讲授模式。突破传统课堂教学的限制,将授课地点向室外拓展,向社会延伸。例如,对汽车尾气成分的分析研究,就可到停车场、汽车维修中心等地进行采样、分析。长期的枯燥课堂教学严重降低了学生的学习热情,扩张教学形式,以更贴近生活实际的形式进行教学活动,在有效激发学生学习兴趣的同时,加深他们的学习印象,提高学习质量。同时,要增加化工工原理实验的比重。在进行化工原理生活化教学的过程中,增加实验课程,以实际操作锻炼学生的技术应用能力和动手操作能力。

在教学结构上,增加社会实践的比重。学校应加强与社会企业、科研组织的交流合作,为学生提供实践机会,加强实践性教学。鼓励学生参与社会实践,通过社会实践活动,帮助学生明确学习目的,提高学习针对性。不仅如此,还可以通过举办模拟竞标比赛等增强学生的技能应用能力。

3.2化工原理生活化教学的考核评价

建立考评制度对化工原理生活化教学效果进行检验,不仅能帮助教师及时掌握学生的学习情况,对教学计划进行调整,而且能帮助学生查漏补缺,及时调整学习方向。对学生在学习化工原理的过程中进行的考核,应由教师评价与学生评价两方面共同组成。

教师对学生的考核和评价,除了要关注学生专业技能知识的掌握外,还要加强对学生实际应用能力的培养。根据学生对生活实例的分析程度把握其对于知识技能的掌握程度,侧重关注学生的实际设计方案和实验操作过程检验学生的技术应用能力。针对每个学生的不足作出客观评价,帮助其纠正和提高。根据最后考核结果调整教学计划,以考促学。

学生评价可分为自我评价、结组评价和学生互评等多种方式。在学生评价中,应侧重对自己知识掌握、素质提高、能力培养等方面的分析。学生互评时,要做到客观公正地分析,充分考虑对方的参与程度和贡献大小等。通过自评与互评全面认识到自己的不足与缺陷,在以后的学习、实践中更有针对性地进行自我提高。

4.结语

我们不难看出在化工原理教学中进行生活化改革,不仅能够激发学生的学习兴趣,提高学生的学习质量和学习效率,而且能够密切教学活动与社会生活间的联系,改变学校教育与社会需求的脱节现象。进行化工原理生活化教学,是培养高素质的专业技能人才完成中职教育教学任务的重要途径,也是培养工业应用型人才满足社会发展和国家建设需要的必然要求。

参考文献:

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[2]曾嵘,鲁德平,杨世芳.化工原理理论教学改革的思路与措施[J].高教论坛,2007,01:43-44+49.

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[4]陈苏芳.关于《化工原理》课程设计教学改革的几点体会[J].职业教育研究,2008,03:144-145.

化工原理教学篇3

关键词:化工原理;课程教学;教育创新

随着我国素质教育的推行,也就要求在具体的教学过程中注重培养学生的创新能力以及问题解决能力。化工原理作为一门实践性非常强的课程,其具备有涉及面广、结构复杂以及设备类型多等特点,因此在具体的教学过程中就需要重视学生创新能力以及问题解决能力的培养,只有这样才能够充分满足现阶段化工行业的人才需求,从而取得一个良好的教学效果。

1现阶段化工原理课程教学中存在的问题

为了提升工科专业实践教学课程的教学质量,也就需要加强对学生创新意识以及工程意识的培养,从而进一步提升学生的职业能力以及专业水平。但是在现阶段化工原理课程的具体教学过程中依旧存在着比较多的问题,并会直接影响到该门课程的教学质量。在化工原理课程教学过程中所存在的问题主要有以下几点:①课程内容过于单调在该门课程的课程设计过程中,多是由教师来进行具体设计内容以及设计要求的选择,在选题的设计过程中也多使用着以往使用多年的题目,这就就导致了设计题目过于单调等问题的出现,并难以取得一个良好的教学效果。②缺乏对学生工程意识的培养:在进行化工原理课程的教学过程中,依旧有部分教师们只注重于对学生理论知识的教学,并直接忽视了学生创新意识以及工程意识的培养。在这一教学模式下,学生在具体的实践过程中也就无法很好的应用各种工艺与设备,并且缺乏解决问题的良好能力,这样也就无法取得良好的教学效果。③师资力量匮缺:近年来随着我国高校的扩招,使得化工专业的学生数量也得到了一定程度的提升,为了满足教学所需,部分高校就通过公开招聘的模式来进行师资力量的补充,但是招聘到的讲师多为青年教师,其在具体教学过程中缺乏有相应的实践能力,对于学生的指导能力也严重不足,从而制约了化工原理课程的教学效果。④在现有化工原理课程教学过程中,其考核评价体系多是通过考试的形势来进行,这也就导致学生单纯是为了成绩而进行这门课程的学习,并且难以调动起学生的主观能动性。此外在进行课程设计的过程中,其设计内容缺乏有创新和亮点。

2化工原理课程教学的创新教育

2.1进行教学内容的创新

在高效的教学过程中,教科书只能算作是参考书,而教师们的授课内容则需要具备有一定的开放性、时代性以及实践性,并需要在具体的教学环节中能够进一步提升学生的创新意识。化工原理这门课程主要是将化工单位的操作作为主要研究对象,具体内容在于讲述各类化工单元在操作过程中的共性。因此说可以将化工原理课程归纳到传统学科的范畴之中。但是在实际的生产过程之中,各个单元之间的操作是具体化的,其余现阶段的生产以及科技发展趋势也有着紧密的联系,这也就要求在进行化工原理课程的具体教学工程中,能够适当增加一些最新的科研、生产现状以及发展动向等方面的知识。只有让学生充分接触到该学科的前沿知识,才能够让学生创新能力以及学习兴趣得到提升。比如在进行传统的精馏计算过程中,其教学重点多是二元理想物系的计算,对于问题的复杂性也多是做定性话的介绍。但是在实际的化工生产过程中还伴随有多元化的复杂现象。近年来我国的计算机技术得到了一定程度的发展,因此在精馏计算的过程中也多是通过相应的计算机软件来进行,并能够取得一个良好的计算效果。在进行课程教学的过程中通过对学生讲解过程模拟等方面的知识,也能够在让学生认识到基本理论的情况下,进一步拓宽学生的知识面。化工原理作为一门具有很强工程性的学科,为了取得良好的教学成果,相关的教学人员还可以在具体教学环节多结合工程实例来进行,这样就进一步提升学生对于化工原理课程的学习兴趣,并让学生对于理论知识“实用性”的要求变得更加迫切。借助于工程实例的引入,能够使得教学内容变得更加的具体化与形象化,并且能够加深学生对于各种理论知识的理解,从而起到良好的教学效果。

2.2进行教学模式的创新

在大学的教育过程中为了取得一个良好的创新人才培养效果,还需要给予学生一定的自由空间。学生创新思维的培养作为一种自主性活动,也就要求在具体的教学过程中能够充分发挥出学生自身的主置,并使得学生的主观能动性以及思维得以发展,只有这样才能够进一步提升学生的思维迁移能力,并取得良好的创新素质培养效果。教师们作为整个教学环节的引导人,其需要在帮助学生了解与掌握理论知识的同时,给学生留下更多的支配时间,来让学生的主观能动性得到进一步的提升。因此在进行教学内容的处理过程中,需要做到精讲多练,也就是在教学内容的处理过程中需要做到详略得当,而不是面面俱到。在具体的教学过程中,对于一些学生容易理解的知识与内容可以粗略讲解,在进行某些公式的推导过程中也可以在讲清推理思路以及处理方式之后直接给出结果,在此基础上通过给予学生练习习题的方式能够起到良好的巩固效果。此外在具体的教学环节中还需要通过适当的教学方法来促进学生创新能力的发展,并积极应用现代化的教学手段来提升学生的创新能力。在具体的教学过程中借助于多媒体技术的应用,能够使得原本复杂的内容以图像或者声音的模式直观的展示在学生面前,来帮助学生更好的掌握该方面的知识。比如以往在进行泵的结构、气缚、汽蚀现象的讲解过程中,学生往往无法很好的把握知识要点,而通过多媒体技术的演示则能够将该方面的内容直观的展示给学生,来帮助学生掌握该方面的理论知识。

2.3进行教学评价体系的创新

传统的考试模式以及终结考评模式会给予学生一定的思想压力,对于学生的思维以及学习积极性也会起到一定的挫伤作用,因此在进行化工原理课程的创新教育过程中,也就需要对传统的教学评价体质进行一定的创新,来进一步提升学生创新能力的培养力度。在化工原理课程教学中需要包含许多基本概念以及技能技巧性的内容,因此可以通过分段考试的模式,也就是将基本概念与基本理论通过闭卷考试的模式来进行,对于综合题则可以根据开卷考试的形式来进行,其考试内容需要放置在学生自身的综合分析能力上。通过该考试模式能够充分满足学生的心理需求,并在一定程度上激发学生自身的兴趣。可以说教学评价体系的改革,其能够促进学生创新能力的有效培养,并能够在此基础上取得一个良好的教学效果。

3结语

创新教育作为一项系统工程,在其实施过程中还需要依赖教学体制的转变以及思想观念的概念,这也就对教师们的个人创新能力提出的更高的要求。在进行化工原理课程的教学创新过程中,还要求高校教师能够积极进行教学理念的改变,并能够对现有的教学模式以及教学评价体系进行不断的优化与完善,只有这样才能够充分发挥出学生的主置,从而取得良好的创新教育效果。

参考文献:

[1]白雪.化工原理课程教学信息化方法探讨[J].课程教育研究,2016,(26):239.

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[4]仇明华,黄念东.化工原理课程建设与教学实践[J].当代教育理论与实践,2014,6(02):76-78.

化工原理教学篇4

关键词:化工原理;实验教学;教学改革

   《化工原理》是化学工程与工艺、应用化学、高分子材料与工程等专业的一门专业技术基础课程,其教学水平、教学内容、教学方法及教学质量被视为衡量相关学科本科教育水准的重要因素及评价指标。该课程的主要内容是以化工生产中物理操作过程为背景,按照其操作原理的共性归纳为若干“单元操作”,主要研究各单元操作的基本原理、典型设备的结构和工艺尺寸的设计计算以及选型[1-2]。化工原理属于工程科学,用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题,研究方法主要是理论解析和实验研究。化工原理实验是化工原理教学的一个重要环节,不仅验证化工原理的基本理论,加深对学生课堂教学内容的理解,更为重要的还在于对未来的科技工作者进行实验方法、实验技能的基本训练,培养其独立组织和完成实验的能力及严肃认真的工作作风和实事求是的科学态度,为其将来从事科学研究和解决工程实际问题奠定良好的基础[3-5]。应用化学专业在师范类学校中属于理学专业,如何开展三本应用化学专业学生的化工原理实验教学改革,是当前本科院校发展中最为重要的课题之一。我们在教学实践中,对化工原理实验的教学计划,内容体系、教学方法和考核体系等多方面进行了一系列的探索与实践。

1目前化工原理实验教学中存在的问题

      1.1 学生的学习积极性和主观能动性得不到充分的调动

导致学生不够重视的主要原因有:

      (1) 实验设备数量有限,一般每个实验只有两套仪器设备,学生人数多,导致实验分组人数较多,每7~8个人一组,只有1~2人真正动手,其余学生在旁观望,引发学生学习积极性降低;

      (2) 理论与实践脱节,教学计划实验课程滞后,实验与理论课不是同步完成,等到学生做实验时,理论课的内容已差不多忘记了,加上一些学生对专业学习本身就不感兴趣,整个实验课程的学习效果不是很理想;

      (3) 数据处理繁杂,由于化工原理理论课程的公式、多为经验性或半经验性的,公式多且都有一定的适用范围,导致计算较多且复杂,学生存在畏难情绪。

      1.2 实验教学计划严重滞后,学生学习效果差

      应用化学专业三本学生由于本身的基础相对二本较差,而我们的教学计划又将其实验课程设置滞后于理论课一个学期,在教学过程中我们发现学生原来的基本原理,基本公式,重要的反应关系式几乎忘记,致使学生在处理数据时困难重重,同时化工原理课程又是一门工科性非常强的课程,学习对于理论与实践存在一定的差异,整个学习效果较差。

      1.3 学生的综合能力,创新能力得不到充分的培养

      长期以来,化工原理实验的教学模式主要是验证化工过程理论,增强典型设备感性认识;在实验教学由教师事先设计好,学生只是按部就班,动动阀门、开关,读读温度、压力和流量,学生的兴趣不高,例如离心泵特性曲线测定实验,泵,管路和仪表均事先安装好,学生仅仅按操作步骤打开和关闭阀门,记录数据即可,缺少学生自己组装管路环节,往往导致学生做完实验后还是没有明白为什么这样做,没能很好地开发学生的动手能力和创造能力,不利于培养创造性和具有独立工作能力的开拓性人才。

      1.4 实验课程学时少,学生的动手能力得不到进一步加强

根据新的教学计划,《化工原理》理论教学学时化工专业为70h(上下册),实验教学学时为44h。对于从事化工专业的学生来说,实验课时严重偏少。化工原理是实践性很强的一门技术课,实验课是需要课堂教学的,教授或探讨工程问题的实验研究方法论,实验规划和流程设计的方法,数据的处理和化工测量技术等,否则,仅仅让学生按照实验步骤来验证理论结果。此外,由于实验场地、设备数量的不足,虽然开放了实验室,学生动手能力还是得不到加强,且增大了教师的额外工作量和学生的安全隐患。

      1.5 考核方法不合理

现在的实验课成绩考核方法仍然是由任课教师根据学生的实验报告和在实验中的表现来评定,这样的方法欠科学,因为实验报告毕竟可以存在抄袭现象,同时由于学生人数较多,教师不可能对每一位学生在实验中的表现及其实验能力都有较客观的记录。这都使得最后给定的成绩有失公允。对此,除了在思想上要教育和培养学生的学习兴趣,强调课程及实验教学的重要性外,必须采取相应的措施以提高化工原理实验的教学质量。

2 提高化工原理实验教学质量的措施

针对以上问题,按照教育部“要重视学生在教学活动中的主体地位,充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性”的精神,结合实际教学体会,本文探讨了对化工原理实验教学改革的思路。

     2.1 编写实验讲义,培养学生的自学能力加强实验前预习

     实验讲义是学生预习实验,开展实验的重要依据,是教学指导思想、教学内容、教学方法的综合体现。为了适应新世纪教学改革及人才培养的需要,以加强理论知识和工程能力的培养、充分重视实验技巧 与测试技术的训练、现代实验技术的传输和创新理念的树立为指导思想。结合先进的实验装置,以化工单元操作实验研究中常用的基础实验技术为主要内容,并结合《化工原理》课程教学内容,针对我校学生的实际情况,重新编写了实验讲义。实验讲义将每一个实验进行了详细的说明,包括实验目的,实验内容,实验原理,实验流程,实验步骤和注意事项,实验数据记录表,设备性能及主要技术参数,思考题共七个部分组成。通过近两年的实验教学,将每个实验操作中容易出错的地方做了归纳总结,新讲义内容覆盖面广,编写详细、具体,便于学生自学,操作和实验,为学生自主学习提供了参考资料。

      2.2 调整教学计划,让学生充分体现理论与实践相结合

根据现在的教学计划,理论的教学提前于实验课一个学期,这样的结果是等到学生做实验时,理论课的内容基本上忘记了,包括理论基础,基本公式以及数据处理等,导师老师反复讲授原来应在理论课上学习的内容,实验结束之后,学生又会因为忘记了公式之间的换算以致不能很好的将数据处理完整,加上三本学生原来的基础相对较差,对这些数据的处理就更加困难,基于此,我们应该调整教学计划,使理论学习与实验 操作同步进行,效果更好。

      2.3 增加实验设备套数,提高设备的现代化程度

     在实验教学中利用现代化教学手段扩大学生的知识面,购买了仿真实验软件,在做每一个实验前,让学生先进行仿真模拟实验,每人一机,单独操作,待练习时间结束,进入软件评分系统,由计算机评分,了解学生对实验的掌握的程度,熟悉基本操作之后才能进行实验室进行现场操作[6]。通过化工原理实验教学改革,丰富了化工原理实验教学内容,提高了教学质量。仿真实验及现代化教学手段的引入,提高了学生的学习兴趣,联系了工厂操作实际,促进了理论课及专业课程的学习;设计研究型实验的开设充分发挥学生的主动性,强化由书本到现场操作的探索过程,培养了学生的动手能力和创新意识;工程观点的培养强化了工程意识促进学生思维由理科思维转换为工科思维,培养学生的工程设计能力,提高了解决工程实际问题的能力,为将来毕业后从事实际工作打下良好的基础。

       2.4 增加实验课程学时数,建立真正独立的教学秩序

在没有从理论课程中脱离之前,实验课时数只有28课时,实验项目主要是一些基础性实验。近年来,我们不断加大实验室的建设投入,新增了大批实验装置,而且主要集中在综合性实验和一些新的单元操作上,如:液膜制备与分离、渗透蒸发、变压吸附、催化精馏、鼓泡分离等实验装置,现在的实验项目达到12个,同时引进了计算机仿真软件,开设了计算机实验仿真。现在,我校化工原理实验课时由最初的28课时增加到目前的44课时,通过增加化工原理实验项目和实验课时,强化了学生的工程意识和提高了解决实际问题的能力。尤其是一些新兴的领域中,已经出现了各种新的单元操作,学生只有通过增加实验项目,特别是一些新的单元操作,才有机会了解更多的单元操作,从而拓宽知识面和增强实际工作能力。

       2.5改革实验成绩评定方式

为全面反映学生的学习实习情况和实践技能,采取分项考核的方式记分,总成绩=实验预习成绩20%+实验操作成绩30% + 实验报告成绩20% + 实验操作考试成绩30%。

      (一)实验预习部分(20分)

其内容分为装置预习、预习报告二大部分。a.装置预习时,根据实验装置的结构特点,操作流程,掌握实验装置中所有设备、管路、各控制点的作用;b.预习报告的内容有:实验目的、原理、需测参数及测试方法、操作步骤等。内容上抓住重点,格式上体现“精、简”。没有进行实验预习或没完成预习报告者,不能进行实验现场操作。

      (二)实验操作部分(30分)

实验操作是学生动手能力的真实体现,在实验成绩考核中应占有较大的比重。指导教师在巡视过程中,根据以下几个方面进行成绩评定:a.实验过程中,操作步骤是否规范,是否有误操作;b.测量参数的读取是否正确;c.仪器、仪表的使用方法是否正确;d.在整个实验中,操作参数的控制是否稳定;e.操作态度是否认真,对实验现象的观察是否精心。实验操作完成后,由指导教师检查其原始记录,待认定签字后方可离去,这样可避免过去抄袭实验报告的恶习,培养学生实事求是的科学作风。

      (三)实验报告部分(20分)

实验报告是对实验现象作出科学分析的总结,是学生综合能力的体现。其考核内容包括:a.实验数据的处理与结果;b.以一组实验原始数据为例,列出完整的计算过程;c.以表格、图线及关联式表示实验结果;d.对实验结果的分析讨论;e.问题的思考与拓展。

      (四) 实验操作考试部分(30分)

实验操作考试采取抽签决定考核实验项目的办法,学生按老师的要求完成相应的操作并回答老师提出的与实验装置结构、流程、操作、原理等相关问题,由考核教师给出学生的实验操作考试成绩。另外对于积极进行开放实验的学生给予成绩的奖励制度,通过学生完成开放实验的情况,适当地在实验课程的考核成绩上给予一定的加分。这种合理的考核方法是支持开放式实验教学的关键,是引导学生正确理解和参与开放式实验的重要指挥手段。实验考核的综合评分制度在成绩评定上保证学生的实验主体地位,发挥他们主观能动性,提高学生发现和解决问题的能力,有利于学生创新能力的培养和提高。

3 结语

     化工原理实验是一门实践性很强的实验课程,是理论联系实际的桥梁与纽带,是培养学生创新能力的重要环节,也是帮助学生树立工程观念的重要途径。因此,建立合理的、完善的化工原理实验教学体系和教学模式,才能有效提高实验教学质量。但同时也要看到,在新形势下,实验改革又是一项长期而艰巨的任务,不是一朝一夕能够完成的。我们要在教学中及时发现问题,积极进行改革实践,坚定信心,持之以恒,就一定会不断取得化工原理实验教学的新成果。

参考文献:

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[5] 张朝霞,吴杰颖,黄毅萍,等.研究型教学方法在化工原理课程中的应用[J].阜阳师范学院学报(自然版),2007,24(4):84-86.

化工原理教学篇5

1.1教师重视程度不高。我国在现阶段的社会发展中,各个行业的进展速度是比较快的,同时在很多方面都做出了卓越的贡献。相对而言,化工原理实验课程教学的有效教育,能够对化工人才培养产生较大的积极作用,对于今后的行业进步,也能够产生很大的积极影响。可是,从目前所掌握的情况来看,部分教师对于化工原理实验课程教学,在重视程度上并不高[1]。首先,教师在日常的教育工作中,完全是按部就班的开展,并没有积极的完成拓展教育,这就促使很多学生在知识掌握上,完全停留在基础的标准上,个人的能力及相关素质培养,都出现了强烈的隐患。其次,教师对于学生的提问,仅仅是按照单一的模式进行解答和分析,虽然表面上促使学生较好的理解问题,可是在实际上未能够充分推动学生向前进步。1.2课程体系未及时更新。化工行业在现阶段的发展速度非常快,无论是在技术层面,还是在设备层面,都表现为阶段性的革新、进步,其目的在于更好的推动化工产业的全面完善。我们在化工原理实验课程教学当中,发现部分院校的课程体系,还是集中在老旧的层面上,促使学生在毕业后,还是要重新学习,对于自身的专业应用十分不理想。本文认为,课程体系未及时更新的问题,主要是集中在以下几个层次上:首先,化工原理实验课程教学的安排,安全是按部就班的完成,对于学生特点、职业规划、未来人才塑造等,都没有做出积极的考量[2]。在此种情况下,该项课程的教学,将会直接出现恶性循环的现象,同时无法得到学生的认可。其次,课程体系未进行深入的探讨。培养人才是需要一定时间的,化工原理实验课程教学的课程体系更新,往往直接按照成功案例进行落实,没有考虑到学生的实际情况,以至于在成绩上无法达到最佳。1.3教学强制性手段偏多。就化工原理实验课程教学本身而言,其在开展的过程中,要想在最终获得理想的成绩,一定要在教学手段上保持和谐,保持多元化,否则很难将最终的工作任务完成。从目前所掌握的部分情况来看,有些教师在化工原理实验课程教学过程中,采取了教学强制性手段。首先,日常的很多教学任务的实施,都在强迫学生在较短的时间内完成[3]。这样的教学模式,虽然能够在短期内促使学生获得较大的进步,可是会长期给学生造成强烈的神经紧绷现象,超出学生的承受范畴以后,很容易在知识学习上展现为强烈的混乱问题,不利于人才团队的塑造。其次,在化工原理实验课程教学当中,部分教师完全按照自己的思想来完成,对于学生的看法、观点十分抵触,甚至是展现为不管不顾的现象,倘若在今后没有做出良好的更新与优化,肯定会对化工原理实验课程教学的落实,造成特别严重的负面影响。

2化工原理实验课程教学质量的提升策略

2.1改进和延伸实验教学内容。在化工原理实验课程教学当中,实验是非常重要的组成部分,同时在很多方面都会产生特别大的影响。为了在今后的教育工作中获得理想的成绩,必须在实验教学内容上,做出良好的改进和延伸,这样就能够促使学生在知识记忆方面取得良好的效果[4]。化学的大部分知识,都是经过实验推导出来的,如果仅仅开展理论教学,不融入实验方面的内容,则对学生的将来进步,是非常不理想的。例如,以前的恒压过滤常数测定实验,学生只是测定出恒压过滤常数,实验就结束了,为提高学生分析问题解决问题的实际工程意识和设计、创新综合能力,在搅拌槽内安装加热装置,并配备相应的温度控制仪表,增加温度对过滤速率的影响这一实验内容,调整延伸实验内容后,不再是简单地测定常温下的恒压过滤常数,而是可以通过设计,测定不同操作温度下的过滤速率,在教师指导下由学生自己来设计实验方案和确定不同的操作温度。通过采用这样的教学方法,能够让学生对课程的学习更加透彻,在思维方面表现为多元化的特点。2.2改进实验方式,增强工程观念。化工原理实验课程在教学过程中,一定要坚持从长远的角度来出发。现阶段的国家化工产业进步飞快,尤其是在相关的化工工程建设上,取得了不错的成绩。在此种情况下,化工实验原理课程教学,一定要紧密的结合客观实际,要让学生对实验方式积极的改进,还必须在工程的观念上良好树立,这样才能对今后的人才培养和教学水平进步,提供足够的支持,充分告别过往的多项问题。例如,化工原理实验教学方式的改进,总的思路是既要紧密结合课堂理论教学,通过实验扎实基本理论和基础知识,又要强化学生工程意识,培养学生运用所学理论知识分析、解决实际工程问题的能力,并且在此过程中注重学生创新思维的开拓和创造能力的培养。通过在该方面的教学上不断改进,能够让学生在课程知识的学习上,掌握更多的先进理念,在知识和运用方面保持协调进步,而不是单纯的进行知识理论化学习。2.3加强考核与成绩评定。化工原理实验课程教学质量的提升过程中,除了要在上述的几个方面积极努力,还必须在考核、成绩评定方面持续的加强。从主观的角度来分析,化工原理实验课程教学当中,一定要阶段性了解学生的成就和个人不足,这样才能为下一个阶段的教学提供更多的帮助。为此,我们必须在考核、成绩评定方面,保持足够的理性态度。首先,应该观察化工原理实验课程教学整体效果,对学生的日常表现、理论知识掌握、实验能力、注意事项等等,都做出测评分析,要找出学生的薄弱环节,便于在教学过程中合理的加强。其次,对于学生的成绩评定,绝对不能通过“一刀切”的方法来完成,要观察学生是否存在一定的特长,在学习时间的安排上是否有所差异,是否在某些课程上十分厌恶等,应结合学生的个体情况完成,这样才能更加让学生信服。值得注意的是,成绩的考核与评定过程中,需要适当的融入学生代表的看法,让教师的眼界更加开阔,不要总是在简单的测评上努力。

3结语

本文对提升化工原理实验课程教学质量的策略展开讨论,现阶段的教育工作开展,已经出现了很大的转变,教学质量的提升获得了国家的肯定。日后,应继续在化工原理实验课程教学方面深入探讨,不断的巩固教学体系,要让学生通过多元化的方法来学习,加强师生合作、交流,促使双方共同进步,培养较多的人才,形成教育工作的良性循环。

作者:连晓燕 单位:宝鸡文理学院

参考文献:

[1]白净,高健,任珂,等.五步教学法提高化工原理实验课程教学质量[J].化工高等教育,2015,32(06):67-71.

[2]白净,高健,任珂,等.化工原理实验课程教学教法改革与尝试[J].教育现代化,2015,(09):50-52.

[3]徐伏,王莉,曹云丽,等.化工原理实验课程教学现状及对策研究[J].化工时刊,2013,27(09):47-49.

化工原理教学篇6

【关键词】化工原理;实验教学;问题

中图分类号:TQ011文献标识码: A

一、前言

目前,化工原理实验教学过程中,还有部分问题注意不够,导致了化工原理教学质量不高,教学效果不佳,所以,分析化工原理试验教学非常有必要,这是提高教学效果的必要途径。

二、化工原理实验教学概述

《化工原理》课程是化学工程、应用化学、过程装备与控制、生物工程、环境工程、高分子等专业的技术基础课。化工原理课程的主要内容是以生产中物理加工过程 为背景,按照其操作原理的共性归纳为若干“单元操作”,主要研究各单元操作的基本原理、典型设备的原则结构和工艺尺寸的设计计算以及选型。化工原理属于工 程科学,用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题,研究方法主要是理论解析和在理论指导下的实验研究。《化工原理实验》是配合化工原理课堂理论教学 设置的实验课,运用课堂学过的化工基本理论,通过实验从实践中进一步学习、掌握和运用基本理论,分析实验过程中的各种现象和问题,培养学生实际动手操作实 验设备的能力,分析、归纳、整理实验结果及撰写实验报告的能力,以及严肃认真、实事求是的工作作风。《化工原理实验》是培养学生工程设计能力、工程实践能 力以及创新能力的重要教学环节,与理论课具有同等重要的教学地位。

三、化工原理实验教学的问题

长期以来,传统的实验教学被固定的模式所束缚,总结起来存在以下三个方面的问题:

第一,实验内容单一、陈旧。所开设的实验项目大多是长期开设的经典实验、依附于课堂理论的验证性实验,而反映学科前沿的、有利于学生创新性思 维的研究性、设计性实验少。学生缺乏对实验的积极性和兴趣,故在实验中只是机械地重复老师刚演示过的步骤,不重视实验的细节和过程,也不注意操作是 否规范。

第二,教学模式单一、陈旧。以往的物理化学实验教学主要是采用传统的实验教学模式,即由教师组织安排,学生进入实验室先听完老师介绍实验目 的、实验原理、仪器设备、实验步骤以及实验中的注意事项,接着学生按教师讲解的步骤重复实验,完成规定的实验内容,记录数据,然后按规定的格式完成实验报 告。总的说来就是在统一规定的实验时间内,在相同的地点,学生听相同的讲解,做相同的实验,这样导致学生积极性不高,厌学心理加重;且对于基础较好的同学 实验设计过于简单,而对于基础薄弱的同学则略显复杂。

第三,实验人数多,硬件设备缺乏。由于近几年的教育扩招,使得学生人数增多,原本富足的实验设备在目前看来显得有些“捉襟见肘”,这样做实验时就要轮流等待,使得一组实验做下来所消耗的时间增长,学生和教师都有怨言。

四、化工原理实验教学措施

1、重视理论严谨性同时注意培养学生创新能力。

理论授课教师同时也是实验课教师,可在理论教学的同时穿插对实验设计的思考和讨论。同时我们应该思考如何在化工原理实验中培养学生的创新能力,并着重培养学生的发散思维、批判思维和联想思维。如在课堂讲完离心泵后,向学生提了一个问题,离心泵启动后为什么不出水?学生们有的说汽蚀了,有的说气缚了,有的说管道进了异物堵住了,有的说线路故障,有的说出口阀没开等等,答案五花八门,有的答案并不牵扯什么高深的理论问题,但在实际操作中极有可能出现。因此在进入实验中,学生就能很快能理解实验目的,完成实验操作。在理论授课的同时可安排实验的预习,使学生进入实验时心中有数,得心应手,这样才能更好发挥他们的主动性和积极性。这里还有一个问题值得注意,即在理论课后集中开出实验好还是上完相关章节后及时进行相应的实验?一般认为,相对的集中便于实验室的安排与管理,理论课后及时做实验对于学生来说肯定容易理解一些。我认为,在条件允许的前提下,尽可能将实验教学与课堂理论在内容与时间上协调。毕竟当代大学生要学的知识很多,不可能在某一门课程上反反复复地花时间。

2、实验仿真不能取代实际操作

实验仿真是近20年来随着计算机仿真技术的出现而出现的。在降低实验成本、克服因实验装置台套数不够而引起的学生动手机会少、改善和加强实验预习等方面,确实发挥了不可替代的作用。近年来,一些仿真技术公司和高校陆续推出了水平较高的化工原理实验仿真软件,它们对化工原理实验教学的贡献是功不可没的。当然,实验仿真不可能完全替代实际操作,正如多媒体教学不能完全替代传统板书授课,那种认为让学生在计算机上仿真就可避免购置和使用化工原理实验装置的想法是错误的。我认为,在实验操作前让学生进行实验仿真,既可以加深他们对理论知识的理解,也可以强化他们对实验过程和步骤的掌握,以改善实验操作效果。同时,对于有特别要求的学生,也可以为他们提供多次反复实验的机会。目前存在的问题是,现有的软件往往是针对某一种装置设计和开发的,普适性不够,同时也不能提供给使用者以自主设计实验的功能,这样不仅有碍软件本身的推广,而且不利于引导和激发学生的创造性思维。

3、改革实验报告撰写形式

实验报告是对实验过程的总结,是实践环节中不可缺少的一个重要组成部分。很多同学在撰写实验报告时流于形式,不动脑,多数内容可以照抄实验讲义。报告要真实反映我们要作什么?怎么作?作的结果?以及存在的问题。化工原理实验报告要突出工程性及现实性;要体现出学生应用知识能力、分析问题能力和解决问题能力;体现出创造性和探索性。总体上化工原理实验报告可以采用/小论文/的形式来写,但不强求一律,给学生思考、选择和发展的空间。学生在预习时,根据实验室提供的设备,在能达到教学大纲规定的实验任务前提下,可根据自己兴趣、爱好自行确定研究重点,自拟题目。同一实验,学生可以拟订不同的题目。由于题目、方案是学生自己拟定的,增加了实验的主动性和兴趣,实验报告质量由此得到明显提高,抄袭实验报告的现象则可明显减少。

五、实验创新

创新能力具有很大作用。但目前化工原理实验教学在教学方法、技术上和测试手段上仍有许多问题。教学方法上,还主要以教师讲,学生照着 做为主,实验成绩仍采用学生单纯做实验定成绩的教学模式;测试手段和技术比较落后,尤其是在运用计算机进行实验的数据采集、处理和控制方面。为此我们要加 大实验教学改革力度,进行实验创新。

1.严格实验教学管理,实行结构成绩制

教师要认真组织好实验教学,严格教学管理,严格考核制度。实验课采取课前预习、现场提问、实验操作、编写实验报告、期末书面考试的教学方式, 由以上各环节的执行情况来全面评定学生的实验成绩,既实行结构成绩制。

2.将计算机引入实验教学

开发与实验装置相配套的化工原理仿真系统软件,运用仿真实验的计算技术、图像和图形技术,可方便、迅速、形象地再现教学实验装置、实验过程、实验结果, 学生在计算机上可完成实验前预习,提高实验效率和实验效果,同时利用计算机进行实验数据处理,可节省学生繁杂和大量重复性计算时间,使学生有更多时间和精 力撰写实验报告,提高实验报告质量。

运用计算机进行实验的数据采集、处理和控制。现代化工生产的一个显著特点是集成化、大型化和自动化,其实 质就是用计算机进行生产过程的自动控制。我们在有些实验装置上采用计算机进行数据采集、处理和控制,不仅可以模拟实际生产过程,还可以使学生对计算机在工 程上的应用有进一步的认识。

六、结束语

综上所述,化工原理实验教学教学过程中,必须要关注一些比较关键的问题,进而提出一些可行的措施来提高化工原理教学的水平,确保化工原理实验教学质量得到提高。

【参考文献】

[1]赖万东.化工原理实验课教学改革探索[J].高等工程教育研究,2011(增):96-97.

[2]秦伍根,丁英萍,姚彦红.高校化工原理实验教学方法的改革与实践[J].江西化工,2011,(2):145-146.

化工原理教学篇7

关键词:化工原理;实验教学;新模式

实验教学是贯彻素质教育,培养学生实践技能的重要教学环节之一,特别是在培养学生实际动手能力、创新能力和开发学生智力等方面发挥着重要的作用。在职业技术教育不断改革与发展的过程中,如何保持与时俱进,充分利用信息技术为实践教学服务,培养学生的实践技能,是职业技术学校在实验教学改革中普遍面临的一个重要问题。目前,我院在充分利用信息技术改进实验课程的教学方面,积极进行了大量有益的探索。

传统的化工原理实验教学的不足之处

化工原理课程是化工专业学生必修的一门专业基础课,具有很强的理论性和实践性。传统化工原理实验的教学模式,已经不能很好地适应现代以提倡素质教育为核心的新要求,它的主要不足之处是:

教学目的不适应素质教育的要求传统化工原理课程实验教学的目的趋向于验证经典理论,加深对课堂理论的掌握和理解,在这个基础上再培养学生的实践技能。而在实际教学过程中,教师评定学生成绩的高低,主要是看学生的实验报告内容是否充实,实验原理、步骤、数据、实验结果是否完整,几方面缺一不可。特别强调数据测量的准确度及能否画出符合理论的曲线等等。这样常常会出现一些个别现象:有的学生为求得符合理论的曲线,人为地更改或自编数据,甚至抄袭他人的实验数据。大部分学生认为,做实验只要数据好,评定成绩就高,能交出实验报告就算完成任务。因此,这种教学模式难以达到素质教育与技能培训的最终目的。

教学方式导致学生对实验指导教师依赖性大,实验效果较差化工原理课程实验传统的教学方式为教师根据实验指导书拟定实验计划,全程指导学生完成整个实验过程。利用课堂介绍实验原理、步骤、注意事项,介绍实验室仪器设备及使用方法。实验开始后,指导教师在现场同步指导学生的实验操作。化工原理实验常常需要使用鼓风机、压缩机、离心泵等工艺设备,噪音很大。一般一个教师要同时指导2~3个实验,6~10套装置。在这种高噪音的工作条件下,指导教师经常是声嘶力竭,来回奔走,劳动强度极大。有一些学生由于缺乏实践经验,存在畏惧心理,过分依赖教师,常常教师教一步,自己做一步,经常是下课了也未完成任务,实验效果差。还有一些学生,好奇心重,什么都想动,随意乱开阀门,导致设备故障。例如传热实验,在主阀门尚未开启的情况下,将旁通阀全闭,结果酿成风机烧坏的实验事故。这样问题的出现,迫使指导教师只能立即处理事故,相对减少了指导学生实验的时间。

实验成本高,困难大传统的化工原理实验在实验室设备管理和维护方面也面临着较大困难。一方面,由于实验班级和实验课时的不断增加,在原有实验设备尚未增加的情况下,导致设备长时间满负荷运转,再加上学生实验技能的欠缺,使设备不能保证正常工作;另一方面,实验设备数量有限并逐渐老化,致使设备维修费用不断增加。

我院“化工原理技能实训”

教学新模式思路与方法

我院“化工原理技能实训”教学新模式,是对传统实验教学的一种改革尝试。具体思路是:利用信息技术,改进实验教学方法。一要培养和提高学生的实际操作技能,使之具有理论与实际相结合的分析问题和解决问题的能力,达到预期目的;二要提高实验教学的效率和效益。目前,我院“化工原理技能实训”的教学过程可分为两大阶段:仿真实训与技能实训。

第一阶段“仿真实训”该过程在计算机机房内完成。使用我院与北京化工大学联合开发的“化工原理单元仿真实验”软件,学生在虚拟现实的环境下,进行化工原理各单元过程的“仿真”操作。该软件利用计算机模拟仿真技术,在电脑上逼真地模仿了化工原理各单元过程完整的工艺流程,可以进行人机互动式的学习。如介绍实验目的、实验设备、实验流程、实验操作步骤。通过“记录授权”进行人工手动或自动记录数据以及自动进行数据的计算和曲线的绘制。该软件可以播放与真实实验操作相关的素材和多媒体教学课件。软件中还设有“思考题”、“声音”、“打印”等多项功能,其中“思考题”界面不仅可以随机给出试题,而且可以显示答题次数和总题数、成绩显示以及判断选择答案对与错,使学生能够很好地掌握相关实验设备与操作知识。

第二个阶段“技能实训”该过程在化工原理实验室和单元操作实验室内完成。我们在每个实验室内都配备了先进的电脑系统,利用多媒体课件进行计算机辅助实验教学。在课件中详细介绍了与实验目的、原理、设备、操作步骤及与实验技能操作相关的思考题,逼真地再现了实验过程。学生进入实验室一般先通过多媒体课件,对照真实的实验设备,熟悉实验流程和学习操作方法,模拟进行实验操作。预习完毕就可以动手进行实验。在“技能实训”过程中,学生通过实际操作实验设备,熟练运用在仿真室多次模拟过的操作技能,更深刻地理解了实验原理。

“化工原理技能实训”

教学模式的特点及效果

“化工原理技能实训”教学模式最大的特点就是在化工原理实验教学中引入化工原理实验仿真软件和多媒体课件辅助实验教学。借助仿真技术,模拟实验操作,不仅使学生了解和熟悉了实验设备和操作规程,而且更深入地了解实验参数变化对实验结果的影响及不遵守操作规则所带来的不良后果。通过多次仿真实验操作,加深了对知识的理解,对控制参数与控制方法建立起感性认识。同时也最大限度地减少了实验损耗,降低了教学成本。

仿真软件、多媒体课件等计算机辅助实验教学手段,与传统的化工原理实验相结合构建成新的“化工原理技能实训”教学模式,在教学目标上更趋向于注重实验过程中对学生能力的培养和技能的训练。进行“仿真实训”和“技能实训”不仅要求学生具有电脑操作知识(例如会用鼠标进行阀门开度的调节,读取仪表数据,进行虚拟的单元操作等),而且要求学生具有一定的操作化工原理设备的技能。在进行仿真实验操作过程中,只要操作方法得当,计算机系统就能给出正确的实验数据,绘制出理想的曲线。我们将重复测量实验数据的操作放在“仿真实训”中,“技能实训”环节就不再要求学生全程测量大量的实验数据,而是对实际使用化工原理设备的技能提出更高的要求。例如:怎样使用离心泵,怎样利用电位差计测量温度,如何使用仪表进行远距离操作控制等。“化工原理技能实训”新的教学模式标志着实验由“验证型”向“技能培训型”转变。

“化工原理技能实训”的教学方式主要是在借助计算机辅助实验教学的有利条件下,提高学生学习的主动性和积极性,通过自己的学习完成训练内容,学生是在教师辅导下主动学习的学习主体。我们联合开发的有关仿真软件和多媒体课件,具有良好的交互界面,容易为学生所掌握。教师的作用更多的是引导学生进行训练与思考,提高实际操作能力。我们强调让学生在计算机软件的帮助下自己学习,自己动手做实验,发现问题提倡集体讨论,教师只在一旁加以引导,最终让学生自己解决问题。在“技能实训”过程中,为了完成学习任务,学生既要分工又要彼此合作;在讨论和“动手做”的过程中,学生的学习能力、思维能力和协调能力都得到了锻炼和发展。

化工原理教学篇8

关键词:工程教育专业认证;化工原理实验;教学改革

化工原理实验是化工类专业必修实验课程之一,它基于先修的《化工原理》理论课程的基础知识,以化工单元操作过程的原理、设备、流程为主要内容,培养学生进行工程实验的设计、组织实施、实践操作以及数据处理等综合运用知识的能力和工程实践能力[1]。工程教育专业认证对专业建设提出了新标准和新要求,在此背景下,作为具有较强工程实践特点的化工原理实验课程需要根据认证要求,对传统实验教学模式进行必要的改革与探索,切实践行“成果导向教育(OutcomeBasedEducation,简称OBE)”这一工程教育认证的基本理念[2]。笔者对近年来江汉大学化学工程与工艺专业在化工原理实验课程教学改革与探索过程中的一些问题、方法、经验进行了总结,旨在进一步改善实验教学效果,锻炼学生工程实践能力,提升人才培养质量。

1化工原理实验教学的现状分析

化工原理实验教学环节主要由实验理论课、实验预习、实验操作、实验报告与实验考核这几个教学环节组成,在传统的化工原理实验教学过程中,主要存在以下问题和不足:化工原理理论课与实验课开设不同步,导致实验开展时学生对实验涉及的理论知识有所遗忘,直接影响实验效果[3]。传统实验教学过程中实验预习不充分,预习过程中大多数学生主要依赖教师集中讲解实验的原理、内容及主要要求,然后将相关实验目的、原理、实验装置与流程、实验步骤对照实验讲义抄写一遍[4],学生对实验的原理理解不透彻,对实验涉及的流程、设备及实验过程中应该记录的数据不清晰,在整个预习过程中并没有积极主动思考问题;由于预习不够充分,直接导致实验过程中对设备、流程梳理不到位,机械地按照教师的示范或讲义的步骤进行实验操作,一旦有问题出现就手忙脚乱,不知如何处理。此外,由于实验设备台套数有限,每组学生可能多至4~5人,有些学生在实验过程中只是袖手旁观,跟着吃大锅饭,学生的动手能力没有得到充分锻炼,工程实践能力也没有得到应有的提升,最终导致实验教学效果不佳。最后,传统实验教学过程中,学生缺乏工程意识和锻炼;在实验报告的撰写环节有部分学生只是处理一下实验数据,并未对实验过程中遇到的问题进行深入分析和总结,有个别学生甚至抄袭实验报告。传统的化工原理实验成绩主要依据学生的实验报告给出,但由于存在上述不良现象,实验报告不能客观、全面反应出学生对实验的认识和掌握程度[5],无法考量学生的实际操作能力和发现、分析、解决工程问题的能力。

2化工原理实验教学的改革与探索

鉴于化工原理实验教学存在上述问题和不足,为了践行工程教育认证的基本理念,对照认证的标准和本专业毕业要求,我们对化工原理实验教学从教学软硬件设施、教学模式及方法、工程意识培养及锻炼、考核方式等方面进行了改革与探索。

2.1改善教学软硬件设施

综合考虑工程教育认证和化工专业对化工原理实验的教学要求,有针对性地采购与化工原理实验配套的仿真软件、增加实验设备的台套数、升级部分陈旧设备。如采购了流体流动、精馏、萃取等经典化工原理实验的仿真软件,让学生在预习实验阶段增加仿真实验的学习和运行,有利于强化预习效果。为了保障生均设备台套数满足认证要求,增添了多套流体流动、换热、精馏、吸收和过滤装置,满足每组学生2~3人一起开展实验,同学之间分工协作,使得每一位学生充分参与到实验过程中,极大调动了学生的积极性和团队协作能力。除此之外,还升级了部分陈旧设备,例如,将原有的流量计校正、流动阻力测定、离心泵性能曲线测定三套独立的旧实验设备升级为一套流动过程综合实验装置,不仅节约了实验用地,而且学生通过综合设计实验加深对理论知识的理解与运用,循序渐进地提高其创新意识和工程实践能力。

2.2优化教学模式及方法

工程教育专业认证强调“以学生为中心”,因此实验教学的各个环节设置和安排均以学生为主体,调动学生学习的自主性[6]。为提高学生学习的主动性和创造性,将传统以教师为主导的灌输式教学模式改革为以学生为中心的引导式、互动式、开放式教学模式。实验预习时做到理论预习、仿真预习和现场预习三者相结合。理论预习时,引导学生了解和熟悉实验的目的、原理、涉及的主要设备,自主设计实验的步骤和程序,手绘实验的主要工艺流程图,设计实验数据记录表格、明确实验过程中应该关注的参数等。教师积极引导学生利用仿真实验教学平台资源,学生通过仿真软件,结合理论预习对实验进行预演,熟悉实验操作,关注实验过程中出现的新问题和注意事项,以此提高实验的设计能力与分析、解决问题的能力。实验设备提前对学生开放,让学生实地熟悉实验设备、阀门、仪表、实验涉及的工艺流程及安全操作注意事项,为后期实验开展做好准备工作。在预习这一环节的教学中,教师时刻注意以学生为中心,多采用问题教学模式,激发学生的学习实验兴趣,让学生积极参与到实验预习中来,发挥主观能动性。学生预约进入实验室后,进行实验操作之前教师要检查学生的预习报告是否完善,通过对学生提出问题,检验学生的预习效果;实验前引导学生梳理实验的工艺流程和注意事项,强调在操作中应该注意的安全问题;具体操作细节先不做讲解和示范,让学生自行探索,待他们自己发现问题后教师介入,引导学生分析、讨论问题,最终找到解决问题的办法。在这一过程中,学生能深刻理解和应用所学理论知识。如实验过程中可能出现的一系列问题:(1)离心泵启动后不出水的原因可能是什么,离心泵的实验开始前为什么要灌泵?离心泵串联实验中,串联泵出现嗡鸣、异响可能是什么问题?应该如何解决?2)流量计校正实验中,文丘里流量计测量时实验测量值偏小,可能是什么原因造成的?3)流动阻力测量时,在测量大流量时,测压点压差通过什么元件测量?此时U型管压差的进入阀门应该处于什么状态?(4)精馏实验中,出现塔顶产品质量下降,应该如何调节精馏塔?学生通过对这一系列问题的思考、分析、讨论到最终解决,不仅对实验原理、单元操作的理论知识理解更深入,而且其工程意识和分析问题、解决问题的能力也得到了强化[7]。实验报告撰写中,每名学生选取一组实验数据,写出完整的数据处理过程,以此避免同学之间抄袭实验报告的情况发生,同时鼓励学生运用计算机相关软件处理数据和绘图。此外,增加结果分析和讨论环节,以此培养学生归纳总结、撰写科学实验报告及就复杂工程问题与同行进行沟通交流的能力[8]。此外,通过组织学生参加化工原理实验大赛促进实验教学改革。鼓励、引导学生参加全国大学生化工实验大赛,并对参赛学生进行重点培训,针对辅导,做到“以赛促教,以赛促学,赛学结合”,实现化工原理实验教学内容的应用与拓展[3]。

2.3注重工程意识培养和锻炼工程实践能力

鉴于化工原理实验的工程实践特点,在每一个实验环节中根据教学内容和特点渗透工程观念,激发学生对工程问题的思考和探究兴趣,引导学生用所学知识解决工程实际问题,做到学以致用,以此培养学生的工程意识和锻炼学生的工程实践能力。实验预习阶段,鼓励学生根据理论所学自行设计实验方案,引导学生讨论、分析该方案在生产实践中的可行性、经济性、安全性及环境保护等实际工程问题。在实验准备阶段,让学生梳理工艺流程、装置中的开关和阀门所处状态,类似化工厂开车前的准备工作。实验操作中让学生牢记“安全”二字,避免设备损坏和事故发生。同时,通过分组实验有意识地培养学生在实验过程中进行有效沟通的能力、组织协调能力和团队精神。实验报告环节,要求学生最后从工程实际角度对实验结果做出评价,培养学生的分析和总结能力。此外,还以化工原理实验大赛为契机,引导学生积极参赛挑战和锻炼,培养学生的工程能力[9]。

2.4完善考核方式

如前所述,原有化工原理实验课程考核的成绩由预习理论考试和实验报告成绩组成,缺乏对学生实验操作能力的考核,而且实验报告存在部分雷同现象,难以客观评价学生的综合能力。目前,已将该课程的考核方式修订为由预习理论考试、实验操作、实验报告、实操考核组成。在实操考核中,学生分组进行抽签确定实验项目,过程中注重考察学生实验设计合理与否,实验操作正确与否,实验数据的读取正确与否,组内学生是否注意团队协作等。新的考核方式与实验教学的各个环节挂钩,突出学生实验过程的表现成绩,这样既可以调动学生实验的积极主动性,又可以根据考核结果形成有针对性的持续改进机制,提高实验教学效果和人才培养质量[10]。

3结语

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