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化工原理實(shí)驗(yàn)論文

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化工原理實(shí)驗(yàn)論文

化工原理實(shí)驗(yàn)論文:化工原理實(shí)驗(yàn)改革實(shí)踐的初探

《化工原理》是應(yīng)用化學(xué)、生物工程及材料等專業(yè)的必修課,其涉及到高等數(shù)學(xué)、物理、物理化學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等過去所學(xué)的基礎(chǔ)科目。化工原理實(shí)驗(yàn)有別于其他的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),類屬于工程實(shí)驗(yàn),具有由理論到工程的橋梁作用,對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、工程思維的培養(yǎng)起著重要的作用。化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)著重于實(shí)踐能力和解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)。結(jié)合近年本人在化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行了一些探索,也收到了一些的效果。

一、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)中更好的為學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系 在化工原理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不能一味的追求作出實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,其中應(yīng)更加注重理論和實(shí)際的結(jié)合。《化工原理》課程本身就是一門綜合學(xué)科,其中的理論知識(shí)和工程的方法既需要多學(xué)科作為支撐,又需要有新的理解和研究方法,因此構(gòu)建學(xué)生和知識(shí)體系的重要性并不低于動(dòng)手的實(shí)驗(yàn)本身。因此,在開設(shè)實(shí)驗(yàn)課之前應(yīng)該對(duì)過去的知識(shí)進(jìn)行梳理,提出相關(guān)的公式的相關(guān)性以及工程中的區(qū)別,在了解實(shí)驗(yàn)設(shè)備的前提下進(jìn)行實(shí)踐,對(duì)實(shí)際工廠中的生產(chǎn)設(shè)備有所了解,再去通過實(shí)驗(yàn)去了解怎樣通過其去解決實(shí)際的問題。

二、隨著科技日新月異的發(fā)展,計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)已經(jīng)很成熟,在很多的實(shí)際科研中已經(jīng)取得了很多成果,對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)起到了輔助甚至預(yù)測(cè)作用。并且在化工原理實(shí)驗(yàn)課往往受到場(chǎng)地和實(shí)驗(yàn)裝置的限制,很難讓每個(gè)學(xué)生真正的完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。因此引入計(jì)算機(jī)模擬可以解決這兩個(gè)方面的問題。其對(duì)于提高整體教學(xué)效果的作用是非常明顯的。在很大程度上,計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)可以輔助仿真實(shí)驗(yàn),在構(gòu)建模型的基礎(chǔ)上能讓同學(xué)們更好的理解整個(gè)過程中生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)作和在使用上,更好的結(jié)合實(shí)際的情況和理論的結(jié)合。其能不受時(shí)間、場(chǎng)地、安全等實(shí)際實(shí)驗(yàn)條件的限制。化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展仿真實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)模擬結(jié)合應(yīng)該會(huì)成為化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的新方向。

三、采用分討論小組的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式 為了培養(yǎng)學(xué)生的興趣和創(chuàng)新力,爭(zhēng)取逐步建成更完善的學(xué)習(xí)小組,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組,對(duì)實(shí)驗(yàn)的理論、過程、和能應(yīng)用的場(chǎng)合進(jìn)行討論和匯報(bào)。合理安排學(xué)習(xí)討論內(nèi)容 [1]:基本實(shí)驗(yàn),對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行匯總,處理數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。[2]總結(jié)公式對(duì)比實(shí)驗(yàn)式、理論式、經(jīng)驗(yàn)式,將用到的公式進(jìn)行匯總,構(gòu)建簡(jiǎn)單的模擬模型,用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)際情況。[3]將實(shí)驗(yàn)中的知識(shí)結(jié)合實(shí)際,探討其在實(shí)際中的應(yīng)用,和在實(shí)際生產(chǎn)工程中應(yīng)用可能出現(xiàn)的問題,解決方法。

四、培養(yǎng)學(xué)生自主處理化工原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)報(bào)告是化工原理實(shí)驗(yàn)重要部分,但很大部分的學(xué)生寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告只是為了完成任務(wù),對(duì)處理數(shù)據(jù)并不重視,抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。其主要原因可能是化工原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容太多,而且并不愿意用心去完成。因此,在實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫法上我們也作了相關(guān)的改進(jìn)。[1] 實(shí)驗(yàn)報(bào)告的紙張采用裝訂成冊(cè)的形式,不采用統(tǒng)一的模式,學(xué)生可以通過小組自行設(shè)計(jì)。[2]以小論文形式的寫作,可以讓學(xué)生更好的了解科研的模式,為其日后的科研學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。除此之外論文形式也要求學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的問題提高創(chuàng)新能力。

五、計(jì)算機(jī)模擬和仿真實(shí)驗(yàn)是未來的一種趨勢(shì),更多的思考學(xué)生和學(xué)校的具體條件和能掌握的內(nèi)容是我們思考的主要方向。在已有的硬件設(shè)施的情況下,還需拓展學(xué)習(xí)和交流的途徑,爭(zhēng)取能將化工原理實(shí)驗(yàn)的改革做到更好。

化工原理實(shí)驗(yàn)論文:探析增加高校化工原理實(shí)驗(yàn)教材研究

在認(rèn)真分析化工原理實(shí)驗(yàn)課程教材建設(shè)中存在問題的基礎(chǔ)上,探求化工原理實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)的途徑和教材建設(shè)的具體要求。

一、化工原理實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)存在的問題

化工原理實(shí)驗(yàn)具有明顯的工程特點(diǎn),是實(shí)踐性很強(qiáng)的一門技術(shù)課程,以培養(yǎng)高等化工科技人才的能力和素質(zhì)為主要目的。新建本科高校化工原理實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)雖已取得了很大的成績(jī),但仍存在一定的不足。

(一)教材內(nèi)容參差不齊,多是講義

化工原理實(shí)驗(yàn)研究的是多達(dá)14個(gè)的基本化工單元操作,其相關(guān)實(shí)驗(yàn),根據(jù)內(nèi)容可分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),與之配套的實(shí)驗(yàn)儀器有很多。由于化工原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的這種特殊性,化工原理實(shí)驗(yàn)教材版本較多,涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也各不相同。即使名稱相同的實(shí)驗(yàn),由于實(shí)驗(yàn)性質(zhì)不同,其實(shí)驗(yàn)儀器亦不同,加之生產(chǎn)儀器設(shè)備廠家的研發(fā)能力也不同,這也致使化工原理實(shí)驗(yàn)所需的儀器設(shè)備千差萬別。而且,在以往的化工原理實(shí)驗(yàn)教材編寫時(shí),編著者往往根據(jù)自己所在專業(yè)化工原理實(shí)驗(yàn)室已有儀器設(shè)備進(jìn)行編寫,又由于各學(xué)校的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)不同,同一實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)不同,所購(gòu)置的儀器設(shè)備不同,致使實(shí)驗(yàn)教材中名稱相同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不同。這些都給學(xué)校選用教材帶來了一定的困難。

(二)教材內(nèi)容落后于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展

首先,測(cè)量?jī)x器及測(cè)量方法方面的內(nèi)容陳舊。化工原理實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量項(xiàng)目較多,有流量測(cè)量、溫度測(cè)量、壓強(qiáng)測(cè)量等。例如流量測(cè)量?jī)x器,目前使用的有孔板流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、電磁流量計(jì)、卡門渦街流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)、多普勒激光流量計(jì)和其他新型流量計(jì)。這些測(cè)量?jī)x器及其使用方法都是學(xué)生需要掌握和了解的。可是,現(xiàn)行的化工原理實(shí)驗(yàn)教材甚至是化工原理教材也只是簡(jiǎn)單地介紹了其中的2~3種,無法滿足學(xué)生獲取知識(shí)的要求,也無法滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需求。其次,數(shù)據(jù)采集及控制方面的內(nèi)容滯后。現(xiàn)代科技社會(huì),為了切實(shí)提高化工生產(chǎn)的安全水平,化工企業(yè)逐步實(shí)現(xiàn)了化工安全生產(chǎn)過程自動(dòng)化控制,如DCS系統(tǒng)、SIS系統(tǒng)、ESD系統(tǒng)等,這些系統(tǒng)有一個(gè)共同的特點(diǎn),那就是應(yīng)用信息技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù),遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)控制生產(chǎn)。由于化工原理實(shí)驗(yàn)課程以培養(yǎng)符合社會(huì)需求的高等化工科技人才的能力和素質(zhì)為主要目的,學(xué)生需要了解和掌握計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)在線采集和自動(dòng)控制系統(tǒng)方面的知識(shí)內(nèi)容,但現(xiàn)有的化工原理實(shí)驗(yàn)教材大多都沒有提及這方面的內(nèi)容,即使是后續(xù)相關(guān)的過程控制等課程教材對(duì)此也多是泛泛地提到。目前,新建本科高校現(xiàn)有的化工原理實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的操作和調(diào)節(jié)多是手工調(diào)節(jié),數(shù)據(jù)的記錄基本上采用的也多是筆加紙的方式。傳統(tǒng)的手工操作訓(xùn)練遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)在線采集和自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展要求。

二、加強(qiáng)化工原理實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)的途徑

(一)學(xué)校給予重視和政策支持

化工原理實(shí)驗(yàn)是化學(xué)化工專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,其教材建設(shè)如果單靠個(gè)人,很難達(dá)到預(yù)期的效果,需要學(xué)校與系院給予高度重視和政策支持。學(xué)校應(yīng)根據(jù)教材建設(shè)制定相應(yīng)的政策,在經(jīng)費(fèi)、時(shí)間和政策上給予鼓勵(lì),完善教材的評(píng)審機(jī)制,調(diào)動(dòng)專業(yè)教師參與編寫專業(yè)課程教材的積極性。總之,只有在學(xué)校政策的指導(dǎo)下,所有專業(yè)教師都參與到教材的建設(shè)中來,才能夠取眾人之長(zhǎng),獨(dú)辟蹊徑,編寫出既能體現(xiàn)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),又能體現(xiàn)新技術(shù)和新工藝的教材。

(二)教材建設(shè)與化工原理實(shí)驗(yàn)課程改革相呼應(yīng)

新建本科高校化工原理實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)應(yīng)該在遵循培養(yǎng)方案的前提下,以培養(yǎng)目標(biāo)為核心,以課程體系為基礎(chǔ),以教學(xué)內(nèi)容為主體等方面開展建設(shè)。化工原理實(shí)驗(yàn)是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,其開設(shè)的目的是為專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定理論與實(shí)踐的基礎(chǔ),增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新能力。化工原理實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)課程體系改革的一個(gè)重要組成模塊,其教材建設(shè)也是建設(shè)的重點(diǎn)之一。化工原理實(shí)驗(yàn)是以單元操作為基本教學(xué)內(nèi)容的,那么其教材建設(shè)應(yīng)以各種單元操作為主體,針對(duì)每個(gè)單元操作進(jìn)行具體的分析、定位和確認(rèn),逐步開展教材建設(shè)。整個(gè)建設(shè)過程要與化工原理實(shí)驗(yàn)課程改革相呼應(yīng),突出應(yīng)用型的特點(diǎn)。

(三)教師積極參與專業(yè)課程教材的編寫

教材建設(shè)是一項(xiàng)具體、系統(tǒng)的項(xiàng)目,需要一批有事業(yè)心的教師積極參與研究和實(shí)施。在教材編著之前,參與教材建設(shè)的教師要廣泛、及時(shí)地收集各種資料,并對(duì)其進(jìn)行精選和提煉,整理出能體現(xiàn)新建本科高校應(yīng)用型辦學(xué)定位的先進(jìn)技術(shù)理論內(nèi)容;編著教材時(shí),還要及時(shí)了解國(guó)內(nèi)外化工原理實(shí)驗(yàn)方面的新技術(shù)和新工藝,并充實(shí)到教材中去,使課程教材既能體現(xiàn)應(yīng)用型的辦學(xué)定位,又能反映出國(guó)內(nèi)外化工原理實(shí)驗(yàn)的新理論和新研究成果,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新性,促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。

(四)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置注重應(yīng)用及創(chuàng)新

化工原理實(shí)驗(yàn)課程教材建設(shè)首先要站在具體專業(yè)方向的角度來設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,確定哪些是重點(diǎn)要闡述的,哪些是點(diǎn)到為止的,哪些是避免重復(fù)應(yīng)該刪減的,哪些是近期應(yīng)用須增加的,以避免因內(nèi)容重復(fù)而出現(xiàn)課程之間的推諉現(xiàn)象;其次要適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展,刪除教材中已淘汰的內(nèi)容,增加國(guó)內(nèi)外的新技術(shù)新工藝,要根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際增加實(shí)踐方面的內(nèi)容,以提高學(xué)生的實(shí)際操作水平和處理問題和解決問題的能力。

三、化工原理實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)的要求

(一)定位

教材建設(shè)要在貫徹知識(shí)、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的教育教學(xué)思想指導(dǎo)下,結(jié)合具體的人才培養(yǎng)目標(biāo),具體的專業(yè)課程特點(diǎn)和具體的培養(yǎng)對(duì)象,編寫專業(yè)針對(duì)性較強(qiáng)的教材[2]。新建本科高校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)化工原理實(shí)驗(yàn)課程作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課,其教材的建設(shè)應(yīng)該服務(wù)于人才培養(yǎng)目標(biāo),重視基本原理的應(yīng)用,對(duì)于基本原理的推導(dǎo)和論證要盡量簡(jiǎn)約處理,追求內(nèi)容體系的系統(tǒng)性和完整性,強(qiáng)調(diào)基本原理的應(yīng)用和操作,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,掌握基本的原理、基本的技能和應(yīng)用知識(shí),形成基本的專業(yè)素養(yǎng)。

(二)樹立精品

意識(shí)新建本科高校化工原理實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)要與應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)相一致,在實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)配套等方面突出應(yīng)用能力培養(yǎng)的特點(diǎn),要有精品意識(shí)。在注意教材系統(tǒng)性、邏輯性和完整性的前提下,教材編寫要用精煉、的文辭進(jìn)行精辟闡述,把的理念、近期的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、近期的技術(shù)和工藝融入教材,讓教材能體現(xiàn)知識(shí)的時(shí)代性,體現(xiàn)出學(xué)校的人才培養(yǎng)特點(diǎn),使其成為同類教材中的精品。

(三)遵循先進(jìn)性、通用性和實(shí)用性原則

教材建設(shè)要追蹤現(xiàn)代科技發(fā)展新趨勢(shì),把握專業(yè)實(shí)際發(fā)展的需要,注重知識(shí)和技術(shù)的更新,將國(guó)內(nèi)外新技術(shù)和新工藝及時(shí)編入教材,同時(shí)注重電子教材特別是仿真實(shí)驗(yàn)教材的建設(shè)。在通用性方面,隨著社會(huì)對(duì)人才需求的不斷變化,專業(yè)面由單一向多個(gè)方向拓展這就需要教材建設(shè)要處理好綜合性和專門化之間的關(guān)系,使編著的教材既適用于單個(gè)專業(yè)方向,又適用于多個(gè)專業(yè)方向的專業(yè)需要。教材內(nèi)容設(shè)計(jì)要擺脫理論分析長(zhǎng)而深的模式,充實(shí)應(yīng)用實(shí)例的內(nèi)容,以實(shí)用性和綜合性為特點(diǎn),以培養(yǎng)學(xué)生基本技能和應(yīng)用知識(shí)為目的。

(四)專業(yè)教師和企業(yè)技術(shù)人員加強(qiáng)合作

化工原理實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)單靠在校教師是很難完成的,只有教師與實(shí)驗(yàn)設(shè)備研發(fā)制造公司及企業(yè)生產(chǎn)一線的工程師緊密合作,甚至邀請(qǐng)他們直接參與到教材建設(shè)中來,才能真正了解社會(huì)所需的化工人才應(yīng)具備的知識(shí)能力和知識(shí)結(jié)構(gòu),并以此進(jìn)行教材的開發(fā),才能編寫出真正適用的化工原理實(shí)驗(yàn)課程教材,達(dá)到培養(yǎng)出真正的應(yīng)用型人才目的。

作者:張果時(shí)國(guó)慶單位:黃淮學(xué)院鄭州輕工業(yè)學(xué)院

化工原理實(shí)驗(yàn)論文:提升化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量的策略

摘要:在現(xiàn)階段的教育工作中,部分專業(yè)課程的實(shí)施,往往繼續(xù)運(yùn)用傳統(tǒng)模式完成,不僅沒有得到學(xué)生的肯定,同時(shí)在很多方面都影響到了正常教學(xué)任務(wù)的開展,對(duì)人才培養(yǎng)和教學(xué)體系健全,產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響。化工原理實(shí)驗(yàn)課程是重要的化學(xué)人才培養(yǎng)課程,必須在教學(xué)質(zhì)量上充分提升。

關(guān)鍵詞:提升;化工原理;實(shí)驗(yàn)課程;教學(xué)

相對(duì)而言,化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)在開展的過程中,必須充分遵循一定的規(guī)律,要讓學(xué)生在知識(shí)掌握的過程中,能夠通過科學(xué)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐來完成,這樣就可以較大限度的鞏固知識(shí)記憶能力,在知識(shí)的整體學(xué)習(xí)上,可以獲得較大的突破。值得注意的是,提升化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量的時(shí)候,不能總是追求短期效果,還必須在長(zhǎng)期教育上高度關(guān)注。

1化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的問題

1.1教師重視程度不高

我國(guó)在現(xiàn)階段的社會(huì)發(fā)展中,各個(gè)行業(yè)的進(jìn)展速度是比較快的,同時(shí)在很多方面都做出了的貢獻(xiàn)。相對(duì)而言,化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的有效教育,能夠?qū)と瞬排囵B(yǎng)產(chǎn)生較大的積極作用,對(duì)于今后的行業(yè)進(jìn)步,也能夠產(chǎn)生很大的積極影響。可是,從目前所掌握的情況來看,部分教師對(duì)于化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué),在重視程度上并不高[1]。首先,教師在日常的教育工作中,是按部就班的開展,并沒有積極的完成拓展教育,這就促使很多學(xué)生在知識(shí)掌握上,停留在基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)上,個(gè)人的能力及相關(guān)素質(zhì)培養(yǎng),都出現(xiàn)了強(qiáng)烈的隱患。其次,教師對(duì)于學(xué)生的提問,僅僅是按照單一的模式進(jìn)行解答和分析,雖然表面上促使學(xué)生較好的理解問題,可是在實(shí)際上未能夠充分推動(dòng)學(xué)生向前進(jìn)步。

1.2課程體系未及時(shí)更新

化工行業(yè)在現(xiàn)階段的發(fā)展速度非常快,無論是在技術(shù)層面,還是在設(shè)備層面,都表現(xiàn)為階段性的革新、進(jìn)步,其目的在于更好的推動(dòng)化工產(chǎn)業(yè)的完善。我們?cè)诨ぴ韺?shí)驗(yàn)課程教學(xué)當(dāng)中,發(fā)現(xiàn)部分院校的課程體系,還是集中在老舊的層面上,促使學(xué)生在畢業(yè)后,還是要重新學(xué)習(xí),對(duì)于自身的專業(yè)應(yīng)用十分不理想。本文認(rèn)為,課程體系未及時(shí)更新的問題,主要是集中在以下幾個(gè)層次上:首先,化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的安排,安全是按部就班的完成,對(duì)于學(xué)生特點(diǎn)、職業(yè)規(guī)劃、未來人才塑造等,都沒有做出積極的考量[2]。在此種情況下,該項(xiàng)課程的教學(xué),將會(huì)直接出現(xiàn)惡性循環(huán)的現(xiàn)象,同時(shí)無法得到學(xué)生的認(rèn)可。其次,課程體系未進(jìn)行深入的探討。培養(yǎng)人才是需要一定時(shí)間的,化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的課程體系更新,往往直接按照成功案例進(jìn)行落實(shí),沒有考慮到學(xué)生的實(shí)際情況,以至于在成績(jī)上無法達(dá)到。

1.3教學(xué)強(qiáng)制性手段偏多

就化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)本身而言,其在開展的過程中,要想在最終獲得理想的成績(jī),一定要在教學(xué)手段上保持和諧,保持多元化,否則很難將最終的工作任務(wù)完成。從目前所掌握的部分情況來看,有些教師在化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)過程中,采取了教學(xué)強(qiáng)制性手段。首先,日常的很多教學(xué)任務(wù)的實(shí)施,都在強(qiáng)迫學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)完成[3]。這樣的教學(xué)模式,雖然能夠在短期內(nèi)促使學(xué)生獲得較大的進(jìn)步,可是會(huì)長(zhǎng)期給學(xué)生造成強(qiáng)烈的神經(jīng)緊繃現(xiàn)象,超出學(xué)生的承受范疇以后,很容易在知識(shí)學(xué)習(xí)上展現(xiàn)為強(qiáng)烈的混亂問題,不利于人才團(tuán)隊(duì)的塑造。其次,在化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)當(dāng)中,部分教師按照自己的思想來完成,對(duì)于學(xué)生的看法、觀點(diǎn)十分抵觸,甚至是展現(xiàn)為不管不顧的現(xiàn)象,倘若在今后沒有做出良好的更新與優(yōu)化,肯定會(huì)對(duì)化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的落實(shí),造成特別嚴(yán)重的負(fù)面影響。

2化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量的提升策略

2.1改進(jìn)和延伸實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

在化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)當(dāng)中,實(shí)驗(yàn)是非常重要的組成部分,同時(shí)在很多方面都會(huì)產(chǎn)生特別大的影響。為了在今后的教育工作中獲得理想的成績(jī),必須在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容上,做出良好的改進(jìn)和延伸,這樣就能夠促使學(xué)生在知識(shí)記憶方面取得良好的效果[4]。化學(xué)的大部分知識(shí),都是經(jīng)過實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)出來的,如果僅僅開展理論教學(xué),不融入實(shí)驗(yàn)方面的內(nèi)容,則對(duì)學(xué)生的將來進(jìn)步,是非常不理想的。例如,以前的恒壓過濾常數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn),學(xué)生只是測(cè)定出恒壓過濾常數(shù),實(shí)驗(yàn)就結(jié)束了,為提高學(xué)生分析問題解決問題的實(shí)際工程意識(shí)和設(shè)計(jì)、創(chuàng)新綜合能力,在攪拌槽內(nèi)安裝加熱裝置,并配備相應(yīng)的溫度控制儀表,增加溫度對(duì)過濾速率的影響這一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,調(diào)整延伸實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后,不再是簡(jiǎn)單地測(cè)定常溫下的恒壓過濾常數(shù),而是可以通過設(shè)計(jì),測(cè)定不同操作溫度下的過濾速率,在教師指導(dǎo)下由學(xué)生自己來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和確定不同的操作溫度。通過采用這樣的教學(xué)方法,能夠讓學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)更加透徹,在思維方面表現(xiàn)為多元化的特點(diǎn)。

2.2改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方式,增強(qiáng)工程觀念

化工原理實(shí)驗(yàn)課程在教學(xué)過程中,一定要堅(jiān)持從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來出發(fā)。現(xiàn)階段的國(guó)家化工產(chǎn)業(yè)進(jìn)步飛快,尤其是在相關(guān)的化工工程建設(shè)上,取得了不錯(cuò)的成績(jī)。在此種情況下,化工實(shí)驗(yàn)原理課程教學(xué),一定要緊密的結(jié)合客觀實(shí)際,要讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方式積極的改進(jìn),還必須在工程的觀念上良好樹立,這樣才能對(duì)今后的人才培養(yǎng)和教學(xué)水平進(jìn)步,提供足夠的支持,充分告別過往的多項(xiàng)問題。例如,化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的改進(jìn),總的思路是既要緊密結(jié)合課堂理論教學(xué),通過實(shí)驗(yàn)扎實(shí)基本理論和基礎(chǔ)知識(shí),又要強(qiáng)化學(xué)生工程意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)分析、解決實(shí)際工程問題的能力,并且在此過程中注重學(xué)生創(chuàng)新思維的開拓和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。通過在該方面的教學(xué)上不斷改進(jìn),能夠讓學(xué)生在課程知識(shí)的學(xué)習(xí)上,掌握更多的先進(jìn)理念,在知識(shí)和運(yùn)用方面保持協(xié)調(diào)進(jìn)步,而不是單純的進(jìn)行知識(shí)理論化學(xué)習(xí)。

2.3加強(qiáng)考核與成績(jī)?cè)u(píng)定

化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量的提升過程中,除了要在上述的幾個(gè)方面積極努力,還必須在考核、成績(jī)?cè)u(píng)定方面持續(xù)的加強(qiáng)。從主觀的角度來分析,化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)當(dāng)中,一定要階段性了解學(xué)生的成就和個(gè)人不足,這樣才能為下一個(gè)階段的教學(xué)提供更多的幫助。為此,我們必須在考核、成績(jī)?cè)u(píng)定方面,保持足夠的理性態(tài)度。首先,應(yīng)該觀察化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)整體效果,對(duì)學(xué)生的日常表現(xiàn)、理論知識(shí)掌握、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒆⒁馐马?xiàng)等等,都做出測(cè)評(píng)分析,要找出學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié),便于在教學(xué)過程中合理的加強(qiáng)。其次,對(duì)于學(xué)生的成績(jī)?cè)u(píng)定,不能通過“一刀切”的方法來完成,要觀察學(xué)生是否存在一定的特長(zhǎng),在學(xué)習(xí)時(shí)間的安排上是否有所差異,是否在某些課程上十分厭惡等,應(yīng)結(jié)合學(xué)生的個(gè)體情況完成,這樣才能更加讓學(xué)生信服。值得注意的是,成績(jī)的考核與評(píng)定過程中,需要適當(dāng)?shù)娜谌雽W(xué)生代表的看法,讓教師的眼界更加開闊,不要總是在簡(jiǎn)單的測(cè)評(píng)上努力。

3結(jié)語

本文對(duì)提升化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量的策略展開討論,現(xiàn)階段的教育工作開展,已經(jīng)出現(xiàn)了很大的轉(zhuǎn)變,教學(xué)質(zhì)量的提升獲得了國(guó)家的肯定。日后,應(yīng)繼續(xù)在化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方面深入探討,不斷的鞏固教學(xué)體系,要讓學(xué)生通過多元化的方法來學(xué)習(xí),加強(qiáng)師生合作、交流,促使雙方共同進(jìn)步,培養(yǎng)較多的人才,形成教育工作的良性循環(huán)。

作者:連曉燕 單位:寶雞文理學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院

化工原理實(shí)驗(yàn)論文:化工原理實(shí)驗(yàn)中計(jì)算機(jī)仿真的應(yīng)用

前言

在化工人才的培養(yǎng)當(dāng)中,利用化工原理進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)為重要內(nèi)容之一,其中涉及到了化工生產(chǎn)當(dāng)中的諸多操作,需要對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)備等進(jìn)行熟練控制。在教學(xué)方法的不斷創(chuàng)新當(dāng)中,逐漸將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、原理、過程以及對(duì)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)的處理等與先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)相互結(jié)合,利用仿真技術(shù)進(jìn)行處理,良好的彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)過程中理解的不足。

一、計(jì)算機(jī)化工原理仿真系統(tǒng)的制作

(一)仿真系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)。

在化工實(shí)驗(yàn)的仿真系統(tǒng)當(dāng)中,主要分為了準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理三個(gè)階段。其中,主要的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄需要通過Flash軟件的輔助完成,在動(dòng)畫制作當(dāng)中有所體現(xiàn)。而實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的數(shù)據(jù)處理則需要通過計(jì)算機(jī)2005VisualStudio軟件輔助完成,同時(shí)需要利用比較精準(zhǔn)的Access數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換和存儲(chǔ)[1]。上述三個(gè)階段組成了完整的仿真系統(tǒng),但是每一個(gè)階段的正常運(yùn)作均需要計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)的配合。

(二)仿真系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。

利用計(jì)算機(jī)仿真實(shí)現(xiàn)化工原理實(shí)驗(yàn),在動(dòng)態(tài)的數(shù)學(xué)模型模擬下,能夠進(jìn)行試驗(yàn)的指導(dǎo),對(duì)實(shí)驗(yàn)素材進(jìn)行處理,通過仿真操作以及數(shù)據(jù)處理,建立完整的實(shí)驗(yàn)?zāi)P汀4颂幰噪x心泵性能的測(cè)試為例,對(duì)計(jì)算機(jī)仿真在化工原理實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析。首先,實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。在Flash動(dòng)畫軟件當(dāng)中體現(xiàn)開始階段,為了能夠使人機(jī)更加的配合,需要使用具有針對(duì)性的ActionScrip語言。Flash動(dòng)畫中,設(shè)計(jì)水泵開啟按鈕,對(duì)水泵的開關(guān)進(jìn)行控制。為了使整個(gè)實(shí)驗(yàn)具有真實(shí)性,在Flash動(dòng)畫設(shè)計(jì)當(dāng)中,按照閥門流量的控制,將其分為由小到大的8個(gè)不同等級(jí)[2]。其次,利用C語言編程,在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中增加相應(yīng)的可拖動(dòng)組件,形成相對(duì)的代碼。進(jìn)行離心泵性能測(cè)試仿真實(shí)驗(yàn)時(shí),需要制作實(shí)驗(yàn)?zāi)M課件,利用2005VisualStudio軟件,對(duì)各種被開發(fā)的元素名稱、屬性等進(jìn)行設(shè)置,在屬性窗口當(dāng)中顯示相應(yīng)的內(nèi)容。同時(shí)利用2005VisualStudio軟件工具箱,能夠在課件制作當(dāng)中添加標(biāo)準(zhǔn)的控件。在窗口以及控件的協(xié)助下,結(jié)合C語言形成的代碼,在命令窗口中通過輸入命令,得到各個(gè)數(shù)據(jù)值。但是,編程當(dāng)中會(huì)因?yàn)榉N種原因出現(xiàn)一定的誤差,相關(guān)人員需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生誤差的根源,解決問題,提高實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)率。在此情況下,通過Flash動(dòng)畫軟件以及C語言編程得出相關(guān)數(shù)據(jù),工作人員予以記錄,繪制出離心泵性質(zhì)的曲線圖。

二、仿真系統(tǒng)操作過程與功能

在利用計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)進(jìn)行化工原理實(shí)驗(yàn)中,通過主界面的VisualStudio窗體,以及菜單欄的選擇,能夠簡(jiǎn)單、便捷的實(shí)驗(yàn),同時(shí)能夠?qū)Ψ抡嫦到y(tǒng)的使用提供更加完善的空間。例如上文當(dāng)中所提到的離心泵特性實(shí)驗(yàn)。離心泵在使用當(dāng)中,開關(guān)按鈕必不可少,并且離心泵的開關(guān)必須由按鈕而控制,在打開按鈕后方能夠啟動(dòng)。但是,在離心泵與按鈕同時(shí)啟動(dòng)時(shí),其他素有按鈕均不能夠被啟用。而離心泵啟用完畢,水量達(dá)到使用要求,必須先關(guān)閉總體的閥門,然后關(guān)閉離心泵按鈕。每一按鈕均會(huì)帶動(dòng)數(shù)據(jù)儀表的運(yùn)轉(zhuǎn),而對(duì)數(shù)據(jù)記錄的按鈕便會(huì)將所有數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。操作者根據(jù)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的取舍,形成具有依據(jù)性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

結(jié)論

計(jì)算機(jī)仿系統(tǒng)當(dāng)中,F(xiàn)lash動(dòng)畫軟件以及C語言編程必不可少,由二者相互結(jié)合組成的仿真系統(tǒng)對(duì)化工原理的實(shí)驗(yàn)?zāi)芷鸬骄薮蟮妮o助作用。在操作過程當(dāng)中,仿真系統(tǒng)能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作,界面比較直觀,人機(jī)能夠進(jìn)行相互配合,占用的空間亦比較小。不僅減少了化工原理實(shí)驗(yàn)當(dāng)中各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的成本以及損壞率,亦使得化工原理實(shí)驗(yàn)效果顯著提高。因此,在化工原理實(shí)驗(yàn)中使用計(jì)算機(jī)仿真具有重要的積極意義。

作者:宋麗萍 梁成剛

化工原理實(shí)驗(yàn)論文:化工原理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)論文

一、化工原理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)背景

化工原理實(shí)驗(yàn)是一門實(shí)踐性、工程性很強(qiáng)的課程,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力、樹立工程觀點(diǎn)及創(chuàng)新意識(shí)起著十分重要的作用。[8]目前,很多高校對(duì)化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了改革,教學(xué)過程中引入綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),改變了過去單一的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。[9]然而,綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中所占的比例還很低。我校化工原理實(shí)驗(yàn)中除精餾實(shí)驗(yàn)屬于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)之外,其他實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目仍然是傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),都是采取教師先講授實(shí)驗(yàn)原理,學(xué)生再按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書按部就班進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方式。學(xué)生對(duì)教師過分依賴,以致于缺乏獨(dú)立思考的能力,沒有學(xué)習(xí)熱情,學(xué)習(xí)效果不理想。有些學(xué)生甚至剛做完實(shí)驗(yàn)就一問三不知,根本不清楚自己在干什么。針對(duì)這種情況,我們結(jié)合本校實(shí)驗(yàn)室條件,對(duì)化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了改革,初步探索了該課程項(xiàng)目化教學(xué)的模式。所謂項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)模式是指在建構(gòu)主義理論的指導(dǎo)下,以工程實(shí)踐為導(dǎo)向、以工程項(xiàng)目為載體、融合多種現(xiàn)代教育理念的教學(xué)模式,其目的是在教學(xué)中把課程理論與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來,充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能,提高學(xué)生解決實(shí)際問題的綜合能力。

二、化工原理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目化教學(xué)的實(shí)施

(一)構(gòu)建項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)的前提是項(xiàng)目的構(gòu)建。項(xiàng)目的構(gòu)建并不是將原有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容簡(jiǎn)單地拼湊在一起,而應(yīng)以教學(xué)內(nèi)容與工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際為依據(jù),同時(shí)結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及實(shí)驗(yàn)室具備的條件,將課程要求的知識(shí)點(diǎn)有機(jī)地融合到一個(gè)項(xiàng)目中予以完成。學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過程中不但要掌握本課程傳授的專業(yè)理論知識(shí),還要熟悉這些理論知識(shí)在生產(chǎn)實(shí)際中的具體應(yīng)用。化工原理實(shí)驗(yàn)的各個(gè)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)于生產(chǎn)過程中涉及的精餾、吸收、過濾、干燥等單元操作,其中過濾和干燥技術(shù)在化工、食品、制藥等生產(chǎn)過程中都有廣泛的應(yīng)用,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的意義。干燥是一個(gè)非常復(fù)雜的熱質(zhì)傳遞過程,它不僅受到空氣溫度、相對(duì)濕度、空氣流速等外部條件的影響,還受到物料結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性質(zhì)等內(nèi)部因素的影響。因此,我們利用現(xiàn)有的板框過濾和流化床干燥實(shí)驗(yàn)裝置,將這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行組合,將板框過濾實(shí)驗(yàn)中的產(chǎn)品作為流化床干燥實(shí)驗(yàn)的原料,以“碳酸鎂過濾和干燥過程的實(shí)驗(yàn)研究”為項(xiàng)目載體,將過濾與干燥這兩個(gè)單元操作的教學(xué)內(nèi)容貫穿在一起,把化工原理課程乃至化工專業(yè)所需的知識(shí)、應(yīng)達(dá)到的能力、應(yīng)具備的素質(zhì)等培養(yǎng)目標(biāo)融入該項(xiàng)目中,使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)、培養(yǎng)技能的同時(shí)培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,為將來從事科學(xué)研究和解決工程實(shí)際問題打下基礎(chǔ)。

(二)分析項(xiàng)目項(xiàng)目分析就是讓學(xué)生分組討論,明確本項(xiàng)目的總體目標(biāo),并思考如何完成項(xiàng)目,以及在項(xiàng)目實(shí)施過程中可能會(huì)遇到哪些困難,然后得出可行性分析報(bào)告,再根據(jù)項(xiàng)目的總體目標(biāo),把總項(xiàng)目分解為多個(gè)子項(xiàng)目,填寫項(xiàng)目分析表。“碳酸鎂過濾和干燥過程的實(shí)驗(yàn)研究”項(xiàng)目,就是要讓學(xué)生綜合運(yùn)用化工原理課程中所學(xué)的知識(shí)和技能,對(duì)高濕高黏物料的干燥過程進(jìn)行研究,從而讓學(xué)生了解一個(gè)產(chǎn)品從過濾到干燥的全部流程。在以往的實(shí)驗(yàn)過程中,板框過濾實(shí)驗(yàn)中得到的碳酸鎂濾餅,都是在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后直接倒掉,這不僅造成了原料浪費(fèi),而且還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。另外,我校實(shí)驗(yàn)室雖然購(gòu)買了流化床干燥實(shí)驗(yàn)裝置,但對(duì)學(xué)生尚未開設(shè)這一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,致使該實(shí)驗(yàn)裝置一直沒有投入使用。因此該項(xiàng)目的研究不僅有效地利用了空置的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,而且還可以培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保和工程意識(shí)。

(三)制訂方案?jìng)鹘y(tǒng)的“過濾常數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)”主要是讓學(xué)生了解板框過濾機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作方法,測(cè)定恒壓過濾方程式中的過濾常數(shù),驗(yàn)證過濾操作的基本原理。“流化床干燥實(shí)驗(yàn)”要求學(xué)生了解流化床干燥器的基本流程及操作方法,掌握流化床流化曲線的測(cè)定方法,測(cè)定流化床床層壓降與氣速的關(guān)系曲線。“碳酸鎂過濾和干燥過程的實(shí)驗(yàn)研究”項(xiàng)目除了完成傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之外,還對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做了進(jìn)一步地?cái)U(kuò)充。譬如流化床干燥實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生研究“氣流速度、空氣溫度等操作條件對(duì)物料干燥速率曲線的影響”,此任務(wù)又可以分解成以下子任務(wù):1.測(cè)量在相同工況不同物料量的情況下的干燥特性曲線;2.當(dāng)風(fēng)溫、物料量相同時(shí),研究風(fēng)速不相同的工況下的干燥特性曲線;3.當(dāng)風(fēng)速、物料量相同時(shí),研究風(fēng)溫不相同的工況下的干燥特性曲線。學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目要求,制訂出可行的實(shí)驗(yàn)以創(chuàng)新型工程科技人才培養(yǎng)為導(dǎo)向的化工原理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)方案。

(四)實(shí)施方案“項(xiàng)目化教學(xué)法”的基本特征就是“以項(xiàng)目為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”,因此,本階段充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,根據(jù)項(xiàng)目方案和各自的任務(wù),小組成員以分工合作的形式完成項(xiàng)目。教師不再像傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以講授、灌輸知識(shí)為主,而是對(duì)項(xiàng)目的實(shí)施過程進(jìn)行跟蹤,當(dāng)學(xué)生遇到問題,感覺有困難的時(shí)候,才對(duì)其進(jìn)行個(gè)別的、啟發(fā)式的指導(dǎo)。

(五)檢查評(píng)估學(xué)結(jié)與效果評(píng)價(jià)是項(xiàng)目化教學(xué)模式中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),它的主要特點(diǎn)是將素質(zhì)、能力、知識(shí)的考核評(píng)價(jià)融合于項(xiàng)目完成過程之中。項(xiàng)目完成后,各組首先展示各自的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,對(duì)項(xiàng)目完成過程中遇到的問題及解決辦法進(jìn)行總結(jié),然后小組內(nèi)進(jìn)行自我評(píng)價(jià)或者各小組間相互評(píng)價(jià),教師做出點(diǎn)評(píng)。,教師根據(jù)完成項(xiàng)目的實(shí)際情況給出評(píng)價(jià)。教師在評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果時(shí),應(yīng)注重過程,而不是結(jié)果。

三、化工原理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目化教學(xué)效果

實(shí)踐表明,化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)模式,可以大大提升教學(xué)效果,這主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。及時(shí),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。項(xiàng)目化教學(xué)充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,給學(xué)生得以展現(xiàn)能力的舞臺(tái),極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。第二,培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力。項(xiàng)目化教學(xué)過程中學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目設(shè)置的任務(wù),自己查找資料、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施方案,獨(dú)立分析并解決問題。學(xué)生們通過動(dòng)手操作,對(duì)化工生產(chǎn)中的單元操作有了切身的理解,提高了工程實(shí)踐能力。第三,提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)。學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中需要和其他成員相互合作,由此意識(shí)到了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性。另外,完成項(xiàng)目的過程,有利于學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)真、細(xì)致、綜合考慮問題的思維習(xí)慣,以及辯證看待問題、實(shí)事求是的科學(xué)精神。第四,對(duì)教師提出了更高的要求。學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過程中碰到的問題往往都是預(yù)料不到的,這就需要指導(dǎo)教師具有豐富的知識(shí),那樣才能及時(shí)解決學(xué)生提出的各種問題。

作者:趙朝暉 單位:廣州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院

化工原理實(shí)驗(yàn)論文:微課在化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

摘要:

化工原理實(shí)驗(yàn)不同于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),具有工程性的特點(diǎn),微課引入化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)符合化工原理實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),有利于發(fā)揮學(xué)生的主體性,要采取多項(xiàng)措施切實(shí)發(fā)揮微課在化工原理實(shí)驗(yàn)的作用。

關(guān)鍵詞:

微課;化工原理實(shí)驗(yàn);工程觀念

微博、微信、微電影等開啟了人們的微時(shí)代生活,隨之誕生的微課做為先進(jìn)的信息技術(shù)沖擊著校園,給學(xué)校教育帶來了新的生機(jī)和活力。化工原理實(shí)驗(yàn)是化工、食品、環(huán)境、材料等院系或?qū)I(yè)開設(shè)的一門實(shí)驗(yàn)課程,是培養(yǎng)學(xué)生工程觀念和提高實(shí)踐能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié),微課的引入有利于促進(jìn)化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和發(fā)展。

一、微課的概念和特點(diǎn)

微課翻譯于Micro-lecture,又名微課程,微型課程。Micro-lecture的雛形源于20世紀(jì)九十年代美國(guó)北愛荷華大學(xué)的一分鐘課程和英國(guó)納皮爾大學(xué)的一分鐘演講,真正意義上的Micro-lecture始于2007美國(guó)可汗學(xué)院的微視頻[1]。2010年佛山市舉辦的全市中小學(xué)教師微課作品評(píng)審活動(dòng)使得微課在我國(guó)得到關(guān)注,并由佛山教育局的胡鐵生率先提出微課一詞。微課是以微型教學(xué)視頻為核心資源和呈現(xiàn)載體,針對(duì)某個(gè)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)(如重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)、考點(diǎn)等)或教學(xué)環(huán)節(jié)(如學(xué)習(xí)活動(dòng)、主題、實(shí)驗(yàn)、任務(wù)等)而設(shè)計(jì)開發(fā)的一種情景化、支持多種學(xué)習(xí)方式的“短、小、精、活”的視頻課程資源。微課短小精悍,時(shí)間一般持續(xù)5到10分鐘;針對(duì)性強(qiáng),是針對(duì)某個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)或知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)的,不具備系統(tǒng)性和完整性[2];內(nèi)容呈現(xiàn)方式生動(dòng),是以視頻為載體。微課類型多樣,有講授型微課程,實(shí)驗(yàn)型微課程,答疑型微課程,活動(dòng)型微課程,多用于學(xué)生自學(xué)。

二、化工原理實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

化工原理實(shí)驗(yàn)是對(duì)化工原理理論教學(xué)的實(shí)踐與驗(yàn)證,有助于加深學(xué)生對(duì)化工原理知識(shí)的深入理解,但其又不同于基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化工專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)。化工原理實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容包括伯努利演示實(shí)驗(yàn)與流量計(jì)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)、流體流動(dòng)阻力測(cè)定、離心泵實(shí)驗(yàn)、過濾實(shí)驗(yàn)、傳熱實(shí)驗(yàn)、精餾實(shí)驗(yàn)、吸收實(shí)驗(yàn)及干燥實(shí)驗(yàn)等,所用的是一些比較專業(yè)的、成套的裝置設(shè)備,更接近實(shí)際化工單元操作,涉及到了實(shí)驗(yàn)化學(xué)、儀表及自動(dòng)化、化工過程技術(shù)與設(shè)備等相關(guān)操作和知識(shí),因而化工原理實(shí)驗(yàn)是工程實(shí)驗(yàn)。化工原理實(shí)驗(yàn)的工程性特點(diǎn)決定了化工原理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生從學(xué)校的理論學(xué)習(xí)到具備工作中工程實(shí)踐能力的一個(gè)重要過渡,其教學(xué)根本目的著重于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念以具備解決實(shí)際問題的能力,為學(xué)生在以后的工作和科學(xué)研究中打下基礎(chǔ)。工程觀念要求學(xué)生不僅能夠具備科學(xué)素養(yǎng),掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法和技能,而且要求學(xué)生面對(duì)復(fù)雜多變的實(shí)際工程問題時(shí)能夠發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題,這就要求在化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以學(xué)生為主體,充分發(fā)揮學(xué)生能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考,探索問題的能力。

三、微課引入化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

目前化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)沿襲傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式:課前,學(xué)生課前通過閱讀課本,書寫預(yù)習(xí)報(bào)告的形式預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;課堂上,教師上課時(shí)講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,演示實(shí)驗(yàn)步驟,學(xué)生完成實(shí)驗(yàn);課后,學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。傳統(tǒng)的化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)忽視了化工原理實(shí)驗(yàn)的工程性特點(diǎn),缺乏對(duì)學(xué)生工程觀念的培養(yǎng)。微課引入化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)的潛力,留給師生課堂上互動(dòng)的空間,不僅契合化工原理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo),而且對(duì)其它實(shí)驗(yàn)課程有很大的借鑒作用。

1.從興趣和習(xí)慣入手培養(yǎng)工程觀念微課將實(shí)驗(yàn)原理、流程和操作過程等經(jīng)過錄制,后期處理,以視頻的形式呈現(xiàn),優(yōu)美動(dòng)感的視覺效果,相較于枯燥、乏味的教科書更符合當(dāng)代大學(xué)生的興趣。現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)達(dá),電子產(chǎn)品普及,電腦、手機(jī)上網(wǎng)觀看視頻已經(jīng)變得輕而易舉,微課做為短小精悍的視頻便于學(xué)生利用零散的時(shí)間隨時(shí),隨地自由安排學(xué)習(xí),更適合現(xiàn)代學(xué)生快捷的生活方式,符合當(dāng)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣。豐富的微課資源引入化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)化學(xué)生課前預(yù)習(xí),課后作業(yè)輔導(dǎo),從興趣和習(xí)慣方面為大學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)便捷通道,自我探索的,培養(yǎng)了學(xué)生的工程觀念。

2.從提供個(gè)性化服務(wù)入手培養(yǎng)工程觀念傳統(tǒng)的教學(xué)方式課堂上講授實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,只能顧及中間層次的學(xué)生,而微課可以解決不同學(xué)生的不同問題,可以顧及到各個(gè)層次、不同基礎(chǔ)的學(xué)生,為學(xué)生提供一對(duì)一個(gè)性化服務(wù)。一方面微課引入化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生在課下觀看時(shí)可以根據(jù)自己的能力學(xué)習(xí)觀看,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)課堂演示一遍就過,漏聽,沒有看清,聽清的情況。另一方面微課類型多樣,不同的學(xué)生可以根據(jù)自己存在的疑惑和需求挑選不同的微課內(nèi)容,解決自身學(xué)習(xí)時(shí)遇到的困難。基于一定的學(xué)習(xí)自覺性,一對(duì)一個(gè)性化服務(wù)的提供,從提高大學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力方面培養(yǎng)工程觀念。

3.從提供更多討論的時(shí)間入手培養(yǎng)工程觀念微課引入化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué),教師不需要在課堂上詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)原理、內(nèi)容和數(shù)據(jù)處理方法,可以留給學(xué)生更多時(shí)間做實(shí)驗(yàn),解答學(xué)生的疑惑,從而提供給學(xué)生與學(xué)生,學(xué)生與教師之間交流、探討的學(xué)習(xí)空間,保障了課堂中充分以學(xué)生為主體。從而使得學(xué)生能夠善于發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題,培養(yǎng)了他們的工程觀念。

四、具體措施

1.利用微課加強(qiáng)課前預(yù)習(xí)效果學(xué)生的課前預(yù)習(xí)效果直接影響到化工原理課堂實(shí)驗(yàn)的效果。傳統(tǒng)的化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)生預(yù)習(xí)只是通過閱讀教材獲取實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,雖然內(nèi)容,具有整體性,但是學(xué)生難以把握實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮椭仉y點(diǎn),而且容易導(dǎo)致學(xué)生的預(yù)習(xí)報(bào)告沒有目的的抄書,效果不好。微課引入化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué),教師可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)、難點(diǎn),將操作步驟,實(shí)驗(yàn)設(shè)備的正確操作方法、安全注意事項(xiàng)等制作成微課,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)、難點(diǎn)的把握。同時(shí)對(duì)微課內(nèi)容設(shè)計(jì)任務(wù)單,讓學(xué)生帶著問題去觀看視頻和預(yù)習(xí),然后完成任務(wù)單,將任務(wù)單與自主學(xué)習(xí)平臺(tái)結(jié)合以在線測(cè)試的方式確保良好的預(yù)習(xí)效果。

2.采用以學(xué)生為主體的教學(xué)方式教師需擯棄只注重講授的傳統(tǒng)教學(xué)方式,采用探究式等以學(xué)生為主體的教學(xué)方式[3]。單純的課堂上教師講授、演示實(shí)驗(yàn),可以調(diào)整為學(xué)生在良好的預(yù)習(xí)效果基礎(chǔ)上以互動(dòng)提問等放方式展開實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中教師的任務(wù),課堂的任務(wù)轉(zhuǎn)移為討論,輔助學(xué)生,解答學(xué)生疑慮。在實(shí)驗(yàn)過程中,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,安全操作意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念。

3.利用微課引導(dǎo)學(xué)生正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)學(xué)生在課后處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過程中會(huì)遇到很多問題或者存在錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),容易因?yàn)闆]有找到合適的解決途徑而抄襲。教師可以根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),針對(duì)學(xué)生易出錯(cuò)和難以解決的問題制作微課,使學(xué)生在處理數(shù)據(jù)時(shí)有資料可查,并引導(dǎo)學(xué)生利用微課自主學(xué)習(xí),尋求解決問題的辦法,避免犯錯(cuò),正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

五、結(jié)語

微課引入化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)順應(yīng)了信息時(shí)代的發(fā)展和當(dāng)代學(xué)生的興趣,更符合化工原理實(shí)驗(yàn)的工程性特點(diǎn),有利于大學(xué)化工培養(yǎng)具有實(shí)踐能力的工程人才,必將給化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來新的契機(jī)和面貌。然而微課做為一項(xiàng)新的信息技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)在我國(guó)乃至世界上的時(shí)間都不長(zhǎng),尤其應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)還處于初步探索階段,因此還需要不斷嘗試,做很多工作。

作者:李江兵 夏明 單位:石河子大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 新疆石河子職業(yè)技術(shù)學(xué)院

化工原理實(shí)驗(yàn)論文:高校化工原理實(shí)驗(yàn)課的建議

1化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

1.1學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力差化工原理實(shí)驗(yàn)的顯著特點(diǎn)就是工程性強(qiáng)。化工原理演示實(shí)驗(yàn)很少,大部分需測(cè)定大量的數(shù)據(jù),計(jì)算公式多而復(fù)雜,數(shù)據(jù)處理難度大。在批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí),主要發(fā)現(xiàn)存在以下問題:(1)部分學(xué)生只記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),未對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;(2)不少學(xué)生存在錯(cuò)代公式的現(xiàn)象;(3)幾乎所有的學(xué)生都用手工處理數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)坐標(biāo)紙作圖;(4)不同學(xué)生對(duì)同一數(shù)據(jù)的處理往往存在較大的差異;(5)部分學(xué)生沒有形成“數(shù)量概念”,比如有的學(xué)生計(jì)算水或類似液體在管路中的流速為10,若有“數(shù)量概念”就不會(huì)犯這種錯(cuò)誤。1.5教學(xué)方法不合理傳統(tǒng)的化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是按照教學(xué)計(jì)劃做某幾個(gè)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作全部由教師完成,上課前,實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、操作步驟及注意事項(xiàng)進(jìn)行講解,這種“填鴨式”教學(xué)方式枯燥乏味,未充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和獨(dú)立性,學(xué)生不會(huì)主動(dòng)地思考問題,造成依賴思想的形成,不能有效激發(fā)學(xué)生的求知欲和探索精神。

1.2考核方式不合理傳統(tǒng)的化工原理實(shí)驗(yàn)成績(jī)主要是根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告來評(píng)定的。這種的考核方法欠科學(xué),往往導(dǎo)致學(xué)生普遍認(rèn)為只要實(shí)驗(yàn)報(bào)告字跡工整,書寫規(guī)范、實(shí)驗(yàn)結(jié)果好、頁數(shù)多,就能得高分,有些同學(xué)甚至整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程無所事事,只抄個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,就可以蒙混過關(guān)。因此,這樣的考核方式存在很大的弊端,不僅不能客觀公正公平地評(píng)價(jià)學(xué)生的成績(jī),而且在一定程度上還打擊了學(xué)習(xí)認(rèn)真的學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,勢(shì)必會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生一種做與不做一個(gè)樣的“大鍋飯”思想,甚至有的學(xué)生會(huì)把實(shí)驗(yàn)課看成是一種負(fù)擔(dān)。

1.3師資力量不足有的化工原理實(shí)驗(yàn)中每位指導(dǎo)教師掌握8~10種裝置的操作,因受實(shí)驗(yàn)裝置數(shù)量的限制,每個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)間周期長(zhǎng),導(dǎo)致指導(dǎo)教師工作量大。另一方面,目前實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師都是青年教師,沒有實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)或化工類企業(yè)工作經(jīng)歷,每臺(tái)裝置在實(shí)驗(yàn)過程出現(xiàn)的問題,缺乏解決能力。

2.對(duì)策

2.1制定切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱教學(xué)大綱是一門課程重要的教學(xué)指導(dǎo)性文件,它規(guī)定了本學(xué)科的教學(xué)目的、要求、任務(wù)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)法的基本要求(楊雄,2008)。教學(xué)大綱是教師進(jìn)行教學(xué)的依據(jù),教師在組織和實(shí)施教學(xué)活動(dòng)中必須強(qiáng)制執(zhí)行,它對(duì)保障教學(xué)質(zhì)量有著重要的作用。因此,編制教學(xué)大綱具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。教學(xué)大綱由化工教研室組織力量編寫,先查閱國(guó)家有關(guān)規(guī)定及國(guó)家化工專業(yè)教育指導(dǎo)委員會(huì)的相關(guān)文件,到化工及相關(guān)企業(yè)做些調(diào)研,傾聽企業(yè)技術(shù)人員關(guān)于化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面的意見,并結(jié)合本校實(shí)際,組織專家進(jìn)行論證,制定切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱。依據(jù)教學(xué)大綱,編寫化工原理實(shí)驗(yàn)講義并在化工類學(xué)生中進(jìn)行試用,根據(jù)教學(xué)反饋情況,對(duì)該教學(xué)大綱進(jìn)行了調(diào)整修訂,制定出適合我院化工專業(yè)特點(diǎn)、適應(yīng)學(xué)科發(fā)展需要的《化工原理實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)大綱。

2.2加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室硬件建設(shè)實(shí)驗(yàn)室硬件建設(shè)工作作為實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中的一項(xiàng)主要工作。俗語說:“巧婦難做無米之炊”,實(shí)驗(yàn)室硬件建設(shè)是保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革順利進(jìn)行的必要條件。因此,要把實(shí)驗(yàn)室硬件建設(shè)好、管理好、使用好、護(hù)維好。根據(jù)學(xué)院的不同實(shí)際,應(yīng)從以下幾方面加強(qiáng)化工原理實(shí)驗(yàn)室建設(shè):(1)加大資金的投入,采購(gòu)管路與設(shè)備拆裝實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)裝置和配套分析檢測(cè)儀器;(2)結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,采購(gòu)相關(guān)的設(shè)備,提高開設(shè)實(shí)驗(yàn)的針對(duì)性,更好地服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展;(3)注重實(shí)驗(yàn)裝置的維護(hù)工作,延長(zhǎng)裝置使用年限,提高裝置的利用率;(4)推進(jìn)開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的潛力和功能。總之,應(yīng)多角度、多方位的推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),努力辦出水平和特色,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)科研條件得到根本的改善。

2.3優(yōu)化與整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)引領(lǐng)教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容的選擇要緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo)而定。化工原理實(shí)驗(yàn)要特別注重對(duì)學(xué)生工程觀念培養(yǎng)、分析和解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)與處理工程問題的基本方法能力的培養(yǎng)。針對(duì)化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在教學(xué)內(nèi)容不合理的現(xiàn)象,可以結(jié)合化工單元操作基本理論和工程特點(diǎn),精選經(jīng)典驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),開設(shè)管路、設(shè)備拆裝實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn),有利學(xué)生了解設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu),提高學(xué)生的動(dòng)手能力;適當(dāng)增加綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的比例,優(yōu)先考慮開設(shè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容貼近實(shí)際生產(chǎn)、生活和社會(huì)熱點(diǎn)。同時(shí),為避免實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重復(fù),必須結(jié)合化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行內(nèi)容整合,實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容一體化。這樣,不僅有利于提高學(xué)生的動(dòng)手能力、綜合能力和獨(dú)立創(chuàng)新能力,而且也有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和實(shí)際能力。

2.4提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理是化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一個(gè)重要內(nèi)容,特別是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理軟件被引入到化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中,這對(duì)于強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,據(jù)有獨(dú)到的作用。(嚴(yán)軍,2010)。針對(duì)化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生普遍存在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力較差的特點(diǎn),可以采取以下措施:(1)安排課時(shí)給學(xué)生講授相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí),比如實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法(列表法、圖示法和圖解法)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差分析、最小二乘法、試差法等;(2)要特別注意計(jì)算公式的使用范圍及條件;(3)要求學(xué)生記住一些經(jīng)常遇到的工程數(shù)據(jù)范圍即“數(shù)量概念”,比如水及類似液體在管路中的流速范圍一般為1~3,做到心中有數(shù),避免出現(xiàn)虛假的“”;(4)開設(shè)如Excel、Origin、Matlab等數(shù)據(jù)處理及作圖軟件課程。采用計(jì)算機(jī)軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及作圖,一是可以減少人為誤差、提高工作效率,二是可以有效地鍛煉學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和培養(yǎng)科學(xué)研究能力。

2.5改進(jìn)教學(xué)方法良好的教學(xué)方法是提高教學(xué)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的的有效保障。目前大多數(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是被動(dòng)式接受教學(xué),學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作,無法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。而啟發(fā)式、討論式教學(xué)法就是善于引導(dǎo)啟迪(魏輔良,1986)學(xué)生,通過與學(xué)生的有效互動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的目的和意義、基本操作、注意事項(xiàng)、化工單元操作理論知識(shí)等問題進(jìn)行思考和討論,讓學(xué)生帶著問題去探求、理解和總結(jié),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并在討論的過程中不斷總結(jié),逐步提高學(xué)生的分析問題、解決問題的能力和培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神(周立亞等,2012)。積極實(shí)施開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué),充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái);通過自行開發(fā)實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件,將實(shí)驗(yàn)基本操作,泵、風(fēng)機(jī)、常用儀表使用操作、實(shí)驗(yàn)室安全基本知識(shí)、教學(xué)錄像、動(dòng)畫、視頻課件等資料放在化學(xué)化工系的中心網(wǎng)頁上,建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課堂,使學(xué)習(xí)不受場(chǎng)地、空間和時(shí)間的限制。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中,綜合利用各種教學(xué)方法,有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,時(shí)常鼓勵(lì)學(xué)生勤于動(dòng)手、勇于動(dòng)手,引導(dǎo)學(xué)生勤于思考,善于發(fā)現(xiàn)問題,只有這樣才能取的良好的教學(xué)效果。

2.6改革考核方式與理論課的考核相比,化工原理實(shí)驗(yàn)課的考核有其特殊性,應(yīng)側(cè)重于考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)過程中的態(tài)度與表現(xiàn)、數(shù)據(jù)處理及作圖能力、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力(修乃云,2010)。實(shí)驗(yàn)課總成績(jī)應(yīng)由平時(shí)成績(jī)(70%)和考試成績(jī)(30%)兩部分組成。平時(shí)成績(jī)包括出勤情況(10%)、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況(20%)、實(shí)驗(yàn)過程(20%)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告(20%),其中實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況主要是考察學(xué)生通過預(yù)習(xí)后對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的熟悉程度、能否提出問題、提出問題的數(shù)量和質(zhì)量如何;實(shí)驗(yàn)過程主要是考察學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程的操作能力、觀察能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,以及與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的互動(dòng)水平;實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要是考察學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及作圖的能力,以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論能力;實(shí)驗(yàn)考試采用現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)抽選以前做過的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,主要考察學(xué)生的掌握實(shí)驗(yàn)相關(guān)的理論及實(shí)際操作的熟練程度。對(duì)學(xué)生成績(jī)的評(píng)定,要注重過程、貫穿始終、及時(shí)記錄學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中綜合表現(xiàn),客觀、公正、合理評(píng)定學(xué)生成績(jī)。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,培養(yǎng)其科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

2.7加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)作為一門實(shí)驗(yàn)課程,不僅要有一系列性能優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)裝置,同時(shí)還需要有知識(shí)層次高、結(jié)構(gòu)合理、學(xué)術(shù)思想活躍、富有創(chuàng)新能力和愛崗敬業(yè)的教師隊(duì)伍。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè),特別是加強(qiáng)對(duì)青年教師的培養(yǎng),堅(jiān)持自主培養(yǎng)與引進(jìn)青年教師相結(jié)合的原則,是教師隊(duì)伍建設(shè)的有效途徑(胡兵,2010)。針對(duì)前面提到的情況,可以采取以下措施:(1)配備實(shí)驗(yàn)員,減輕指導(dǎo)教師的工作量,充分調(diào)動(dòng)教師工作的積極性和主動(dòng)性;(2)設(shè)立化工原理實(shí)驗(yàn)教研室,定期開展教研活動(dòng),指定每位教師負(fù)責(zé)2~3臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置,由2~3教師共同指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教學(xué),充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的力量;(3)建立良好院企合作關(guān)系,選派青年教師到化工類企業(yè)鍛煉1~2年或引進(jìn)碩士以上學(xué)歷,且具有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的雙師型教師;(4)選派青年教師到知名設(shè)備供應(yīng)商參觀學(xué)習(xí),詳細(xì)地了解設(shè)備結(jié)構(gòu)、功能及使用;(5)選派青年教師到相關(guān)高校調(diào)研、進(jìn)修學(xué)習(xí),資助青年教師參加國(guó)家教指委組織的教學(xué)研討會(huì),鼓勵(lì)青年教師參加授課競(jìng)賽、品質(zhì)課件、微課評(píng)比等活動(dòng)。教師通過教研活動(dòng)、科研實(shí)踐、學(xué)術(shù)交流、不斷更新教學(xué)觀念、改革教學(xué)方法和手段,提高自身業(yè)務(wù)素質(zhì)。

3結(jié)語

綜上所述,相信在師生的共同努力下,從制定切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、優(yōu)化與整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)等七方面著手,以提高學(xué)生理論知識(shí)運(yùn)用能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、儀器儀表使用能力、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力、解決實(shí)際問題的能力和獨(dú)立創(chuàng)新能力為目標(biāo)。不斷深化教學(xué)改革,與時(shí)俱進(jìn),逐步提高我院化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

作者:胡江良范佳鑫李志連明磊繆應(yīng)菊單位:六盤水師范學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系華僑大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系

化工原理實(shí)驗(yàn)論文:化工原理實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐教學(xué)

在精餾實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),我們嘗試著改變教學(xué)方式。老師提供給學(xué)生指南,對(duì)于化工原理精餾實(shí)驗(yàn)而言,實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑椋?1)了解篩板精餾塔及其附屬設(shè)備的基本結(jié)構(gòu),掌握精餾過程的基本操作方法。(2)學(xué)會(huì)應(yīng)用酒精比重計(jì)測(cè)量酒精濃度的方法。(3)學(xué)習(xí)測(cè)定精餾塔全塔效率的實(shí)驗(yàn)方法。其中實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于通過掌握精餾過程的基本操作,計(jì)算出精餾全塔效率。從實(shí)驗(yàn)原理引導(dǎo)學(xué)生逆向倒推實(shí)驗(yàn)中需要涉及到的數(shù)據(jù)。通過需要采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)逆向倒推需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作以及需要的藥品器材等。全塔效率簡(jiǎn)單地反映了整個(gè)塔內(nèi)塔板的平均效率,說明了塔板結(jié)構(gòu)、物性系數(shù)、操作狀況對(duì)塔分離能力的影響。對(duì)于塔內(nèi)所需理論塔板數(shù)NT,可由已知的雙組分物系平衡關(guān)系,以及實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的塔頂、塔釜出液的組成,回流比R和熱狀況q等,用圖解法求得。大量的研究發(fā)現(xiàn),學(xué)生的認(rèn)知策略與其元認(rèn)知水平的發(fā)展有關(guān)。善于靈活運(yùn)用多種策略去達(dá)到特定的學(xué)習(xí)目標(biāo)的學(xué)生,往往具有較強(qiáng)的元認(rèn)知能力,并善于控制冉已的學(xué)習(xí)過程。麥啟奇通過實(shí)驗(yàn)研究同樣發(fā)現(xiàn),要使學(xué)生學(xué)會(huì)認(rèn)知策略必須引導(dǎo)學(xué)生掌握元認(rèn)知。而學(xué)生的元認(rèn)知的發(fā)展水平受學(xué)生的冉我意識(shí)發(fā)展水平的影響和制約。因此我們對(duì)學(xué)生的認(rèn)知策略的訓(xùn)練應(yīng)考慮學(xué)生的元認(rèn)知發(fā)展水平和自我意識(shí)水平發(fā)展的限制,遵循由簡(jiǎn)-單到復(fù)雜、由低級(jí)到高級(jí)的原則,精心選擇認(rèn)知策略,以適合不同年齡的學(xué)生,才能達(dá)到事半功倍的作用。比如在實(shí)驗(yàn)中,引導(dǎo)學(xué)生通過精餾實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)階段:全回流和部分回流階段,需要獲得鎦出液、釜?dú)堃骸⒃弦旱幕緟?shù),如溫度,實(shí)測(cè)酒精濃度,乙醇摩爾分?jǐn)?shù)等。

首先進(jìn)行全回流操作:(1)將塔釜、換熱器以及貯罐內(nèi)溶液轉(zhuǎn)移至塑料桶內(nèi),調(diào)整其濃度為15%~20%(酒精的體積百分比,20℃),再加入貯罐內(nèi),打開進(jìn)料管路閥門,開啟進(jìn)料泵,將料液加入釜中,至釜容積的2/3處。(2)關(guān)閉塔身進(jìn)料管路上的閥門和進(jìn)料泵,啟動(dòng)電加熱管電源,使塔釜溫度緩慢上升。(3)打開塔頂冷凝器的冷卻水,調(diào)節(jié)合適冷凝量,調(diào)節(jié)回流比控制器,使整塔處于全回流狀態(tài)。(4)當(dāng)塔頂溫度、回流量和塔釜溫度穩(wěn)定后,獲得塔頂餾出液和塔底釜?dú)堃簲?shù)據(jù)。老師必須確保學(xué)生已具備所需要的知識(shí)背景,才能形成和提高學(xué)生運(yùn)用認(rèn)知策略的能力,這一點(diǎn)非常重要。學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí),老師先進(jìn)行任務(wù)分析或進(jìn)行診斷性評(píng)價(jià),了解學(xué)生,解學(xué)生達(dá)到新的教學(xué)目標(biāo)所肯要的知識(shí)和技能,并針對(duì)不足的情況給予補(bǔ)充、擴(kuò)大相應(yīng)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),以加深他們的理解。在講授教學(xué)難度較大、較抽象的新知識(shí)時(shí),老師師若能幫助學(xué)生回憶已學(xué)過的知識(shí),或從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)出發(fā),通過觀察、演示,提供感性經(jīng)驗(yàn),幫助學(xué)生有效地應(yīng)用舊知識(shí)去更好地理解新的、抽象的知識(shí),就能達(dá)到良好的遷移效果。該步驟中學(xué)生需要習(xí)得酒精比重計(jì)的使用方法,當(dāng)分別取塔頂餾出液和塔底釜?dú)堃海镁凭戎赜?jì)進(jìn)行檢測(cè),同時(shí)需要學(xué)會(huì)酒精溶液應(yīng)該如何修訂,通過《酒精溶液溫度修正表》換算出換算得出20℃的酒精度,并進(jìn)而計(jì)算出塔頂摩爾濃度XD和塔釜摩爾濃度XW。其次進(jìn)行部分回流操作:(1)待塔全回流操作穩(wěn)定時(shí),打開進(jìn)料管路閥門,開啟進(jìn)料泵,調(diào)節(jié)進(jìn)料量至適當(dāng)?shù)牧髁浚瑢⒘弦杭尤敫小8鶕?jù)信息加工過程理論,認(rèn)知策略對(duì)整個(gè)信息加工過程起調(diào)控作用,使用策略的目的就是提高信息加工的效率。這略的應(yīng)用與它所加工的信息有著十分密切的關(guān)系。研究表明,策略的應(yīng)用離不開被加工的信息本身,豐富的知識(shí)背景為認(rèn)知策略的形成提供了基礎(chǔ),同時(shí)又促進(jìn)學(xué)習(xí)者認(rèn)知策略的應(yīng)用。引導(dǎo)學(xué)生重溫理論課上所學(xué)回流比、加熱狀態(tài)參數(shù)、酒精摩爾濃度等概念,加深理解,逆向倒推實(shí)驗(yàn)流程操作應(yīng)該如何進(jìn)行。(2)當(dāng)塔釜與貯罐間管路顯示有釜液采出時(shí),調(diào)節(jié)回流比R(R=1~4)。(3)當(dāng)塔頂溫度、回流量和塔釜溫度穩(wěn)定后,分別取塔頂濃度XD和塔釜濃度XW,用酒精比重計(jì)進(jìn)行檢測(cè),并通過《酒精溶液溫度修正表》換算出換算得出20℃的酒精度,并進(jìn)而計(jì)算出塔頂摩爾濃度XD和塔釜摩爾濃度XW。(4)記錄原料的進(jìn)口溫度T℃,確定加料熱狀態(tài)參數(shù)q。

3.全部數(shù)據(jù)測(cè)定完畢后,應(yīng)先切斷加熱電源、關(guān)閉進(jìn)料泵和進(jìn)料閥門、關(guān)閉儀表電源及總電源,待塔頂蒸汽已全部冷凝完后,方可關(guān)閉冷卻水閥門,并打開放空管,所取樣剩余液體應(yīng)倒入回收桶內(nèi),嚴(yán)禁隨地亂倒,防止酒精蒸汽著火燃燒。

4.注意事項(xiàng)(1)塔頂放空閥一定要打開,否則容易因塔內(nèi)壓力過大導(dǎo)致危險(xiǎn)。(2)料液一定要加到設(shè)定液位2/3處方可打開加熱管電源,否則塔釜液位過低會(huì)使電加熱絲露出干燒致壞。(3)部分回流時(shí),一定要塔釜與貯罐間管路顯示有釜液采出時(shí),才進(jìn)行回流比的調(diào)節(jié)。豐富學(xué)生的知識(shí)背景在精餾實(shí)驗(yàn)結(jié)束以后,對(duì)學(xué)生進(jìn)行單元小結(jié)性學(xué)習(xí)引導(dǎo),讓學(xué)生質(zhì)疑探索以后,在課堂上集中學(xué)習(xí)、交流、探索談?wù)摚浞终{(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,從而加深理論的理解,鞏固化工原理精餾實(shí)驗(yàn)所學(xué)內(nèi)容。由此可見,學(xué)生原有知識(shí)背景是認(rèn)知策略學(xué)習(xí)與應(yīng)用的一個(gè)重要條件。維因斯坦和斯通指出,學(xué)習(xí)者必須具備五類不同類型的知識(shí):有關(guān)自我學(xué)習(xí)特長(zhǎng)和傾向的知識(shí)。主要包括(1)個(gè)體對(duì)自身學(xué)習(xí)的長(zhǎng)處和缺點(diǎn)、學(xué)習(xí)愛好、學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)術(shù)傾向等方面的認(rèn)識(shí)與了解。(2)不同類型學(xué)習(xí)任務(wù)的知識(shí)。(3)獲取、整合、運(yùn)用所習(xí)得的策略和技巧知識(shí)。(4)原有領(lǐng)域內(nèi)容知識(shí),可通過原有知識(shí)似直接或類比的方式從新知識(shí)中獲得意義。(5)對(duì)各類知識(shí)適用的當(dāng)前或未來情境的知識(shí)。除以上五類知識(shí)外,學(xué)習(xí)者還須知如何何川這些不同類型的知識(shí)來滿足學(xué)習(xí)目標(biāo)、監(jiān)控學(xué)習(xí)過程出現(xiàn)問題時(shí)靈活調(diào)節(jié)當(dāng)前正在進(jìn)行的學(xué)習(xí)活動(dòng),如何運(yùn)用自我評(píng)認(rèn)或自我監(jiān)測(cè)決定是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。綜上所述,人的思維活動(dòng)一般來說是按一定方向進(jìn)行的,化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中積極地促使學(xué)生的思維,能夠按需要自由地離開一種思路而轉(zhuǎn)移到另一種思路,從而形成思維方向的多面化。

只有把實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的相關(guān)逆向思維訓(xùn)練的問題落實(shí)到位,才能使學(xué)生的的逆向思維能力得到提高。在化工原理教學(xué)中既注重培養(yǎng)學(xué)生正向思維,還要關(guān)注學(xué)生逆向思維的培養(yǎng)。(1)要認(rèn)真鉆研教材,充分挖掘?qū)嶒?yàn)教材中的逆向思維素材,明確訓(xùn)練內(nèi)容。(2)備課時(shí),明確學(xué)生的思維特點(diǎn),制定逆向思維策略。(3)精心設(shè)計(jì)、組織實(shí)驗(yàn)教學(xué),注意逆向思維訓(xùn)練策略的落實(shí)。

作者:白薇揚(yáng)趙清華譚懷琴李軍單位:重慶理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院

化工原理實(shí)驗(yàn)論文:小議化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)路徑

化工原理實(shí)驗(yàn)不僅是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程,也是石油工程、生物工程、食品工程、高分子材料、環(huán)境工程以及造紙工程等許多相關(guān)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程,因此具有專業(yè)普遍性。應(yīng)針對(duì)不同的專業(yè),依據(jù)專業(yè)特點(diǎn)制訂培養(yǎng)計(jì)劃和教學(xué)大綱,設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;同時(shí)設(shè)置部分開放性自選實(shí)驗(yàn),學(xué)生在學(xué)完必做實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,可根據(jù)愛好興趣選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。化工原理實(shí)驗(yàn)具有工程實(shí)踐性,而實(shí)際化工生產(chǎn)過程中的問題往往是復(fù)雜多變的,分析解決這些問題要樹立學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位,培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)提出問題,進(jìn)而培養(yǎng)其分析、解決工程實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新能力,從而提高學(xué)生綜合素質(zhì)[3]。因此化工原理實(shí)驗(yàn)具有探索啟發(fā)性,教學(xué)過程應(yīng)以探究教學(xué)模式為主。化工原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備近年來多使用的是大型、多功能性設(shè)備,這為探究式教學(xué)提供了基礎(chǔ),教師可根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn),確定可進(jìn)行設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目,引導(dǎo)學(xué)生提出問題,并結(jié)合所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行選題和分析,再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)測(cè)量,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析討論。達(dá)到提高學(xué)生素質(zhì)、增強(qiáng)學(xué)生科研能力的目的。

一、注意強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)

化工原理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自己動(dòng)手,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),所以預(yù)習(xí)尤其重要。首先,通過預(yù)習(xí)可以使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃砗蛢?nèi)容有初步的了解。預(yù)習(xí)的重點(diǎn)可要求學(xué)生弄清楚實(shí)驗(yàn)原理;明確實(shí)驗(yàn)任務(wù),也就是實(shí)驗(yàn)過程中需要測(cè)定并記錄哪些數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)又通過什么方法測(cè)定;初步了解實(shí)驗(yàn)儀器、儀表及設(shè)備的操作方法及注意事項(xiàng);初步完成實(shí)驗(yàn)后的思考題等。通過實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí),可以培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,提高實(shí)驗(yàn)課效率,提高學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性和積極性。其次,學(xué)生在完成預(yù)習(xí)報(bào)告的基礎(chǔ)上,可進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),以進(jìn)一步強(qiáng)化預(yù)習(xí)效果。目前計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展,一般的化工原理實(shí)驗(yàn)過程都有仿真實(shí)驗(yàn)軟件。在實(shí)驗(yàn)操作前讓學(xué)生先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真,可使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置流程、操作步驟以及應(yīng)測(cè)試的數(shù)據(jù)都有切實(shí)的感受,為真正實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。仿真不同于實(shí)驗(yàn)操作過程,學(xué)生多次重復(fù)進(jìn)行,可強(qiáng)化學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程及操作步驟的掌握,有效的改善實(shí)驗(yàn)操作效果。目前的仿真軟件一般都配有操作說明,當(dāng)學(xué)生操作錯(cuò)誤,軟件會(huì)給出誤操作的后果以及正確的操作步驟,因此仿真實(shí)驗(yàn)可強(qiáng)化學(xué)生對(duì)儀器設(shè)備操作注意事項(xiàng)的理解。其三,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),先進(jìn)行手動(dòng)處理,再通過計(jì)算機(jī)軟件處理,將處理結(jié)果進(jìn)行對(duì)比、分析,找出實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差所在,繪制曲線,分析誤差,如此不僅可提高學(xué)生對(duì)三傳理論的理解與應(yīng)用,提高學(xué)生分析問題的能力,還可提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)水平。需要注意的是,仿真實(shí)驗(yàn)畢竟不是在設(shè)備上的實(shí)際操作,所以不能替代實(shí)際操作。

二、加大開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式依托開放型的實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)資源、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)評(píng)價(jià)等多方面的開放。開放式教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)作用,賦予學(xué)生更大的獨(dú)立性、自主性、探索性,更能充分體現(xiàn)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,使學(xué)生得到了多方面訓(xùn)練,緩解了實(shí)驗(yàn)資源緊張的矛盾,因此開放式化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是必要的,其優(yōu)勢(shì)也是勿容置疑的[4]。開放式化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式首先要建設(shè)有開放的化工原理實(shí)驗(yàn)室。化工原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備一般都是大型設(shè)備,投資較大,因此許多大中專業(yè)院校購(gòu)置較少,且多是單臺(tái)(套)。而開放式教學(xué)模式只需增加開放時(shí)間,可很好的解決這個(gè)問題。實(shí)驗(yàn)室的開放不僅是時(shí)間上的開放,從管理和人員配備上也需要要改革。管理上可細(xì)化管理制度,比如貴重儀器的使用,可從預(yù)約、登記、學(xué)習(xí)使用說明、操作使用、管理人員檢查登記等方面制定詳細(xì)的管理細(xì)則,以強(qiáng)化管理。化工原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備大多占地較大,配備責(zé)任心強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)人員是必需的。另外,開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式還應(yīng)依據(jù)不同的專業(yè),設(shè)置不同的驗(yàn)證性能實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)等開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;對(duì)同一實(shí)驗(yàn)要根據(jù)不同專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃,設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求。對(duì)于實(shí)驗(yàn)過程,教師可啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。比如板框式過濾實(shí)驗(yàn),由于閥門多、管路復(fù)雜、操作麻煩,學(xué)生操作過程中會(huì)出現(xiàn)無法正常過濾或者洗滌等問題,教師可引導(dǎo)學(xué)生分析問題,是板框放反了,還是閥門開關(guān)不對(duì),或者是其他原因。這時(shí),學(xué)生結(jié)合教材上板框結(jié)構(gòu)方面理論知識(shí),現(xiàn)場(chǎng)分析,可對(duì)板框的結(jié)構(gòu)有了直觀的理解,充分掌握了板框的工作原理。通過開放式教學(xué),學(xué)生分析問題能力和創(chuàng)新能力得到了提高。

三、注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

化工原理實(shí)驗(yàn)具有工程實(shí)踐性特點(diǎn),因此,對(duì)學(xué)生樹立工程實(shí)踐觀念,培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的創(chuàng)新能力,以及學(xué)生理論知識(shí)的綜合運(yùn)用等具有重要意義。化工原理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要以學(xué)生為主體,改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教育模式,樹立“素質(zhì)教育為基本,創(chuàng)新教育為核心”的教育理念。比如增設(shè)仿真實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新型或者研究性等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系,改革實(shí)驗(yàn)運(yùn)行模式、實(shí)驗(yàn)考核等管理制度。創(chuàng)新教育的主體是學(xué)生,但只有創(chuàng)新型的教師才能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的學(xué)生。因此注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的前提和關(guān)鍵是老師教育觀念的轉(zhuǎn)變。教學(xué)過程包含著教師的教學(xué)活動(dòng)和學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng),教師的教是為了學(xué)生的學(xué),學(xué)生的學(xué)又影響著教師的教。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,要強(qiáng)化教師的主導(dǎo)作用,確立學(xué)生的主體地位,采用啟發(fā)式、討論式或者探究式等多種教學(xué)方法,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、自主性和創(chuàng)造性,使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生興趣,激發(fā)他們內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),增加創(chuàng)新意識(shí)[5]。比如離心泵的特性曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn),教師在講解時(shí),可邊講解邊操作,不斷調(diào)節(jié)離心泵的流量,讓學(xué)生觀察功率表(或者電流表和電壓表)的變化,進(jìn)而提取問題,啟發(fā)學(xué)生為什么啟動(dòng)離心泵時(shí)要關(guān)閉出口閥。不但復(fù)習(xí)了課本上學(xué)習(xí)的理論知識(shí),也減少了學(xué)生操作過程中的誤操作(不關(guān)閉出口閥而直接啟動(dòng)離心泵),有事半功倍的效果。

四、增加自設(shè)計(jì)開放實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生“大工程觀”

上世紀(jì)90年代,國(guó)外首先提出大工程觀。近年來在國(guó)內(nèi)部分大學(xué)實(shí)施工程教育改革實(shí)踐項(xiàng)目試點(diǎn)。使課程設(shè)置從單一的“工程專業(yè)課程”傳授轉(zhuǎn)變?yōu)椤按蠊こ逃^、大系統(tǒng)觀”為指導(dǎo)的課程架構(gòu)體系。大工程觀要求學(xué)生更加重視工程的系統(tǒng)性和完整性,以及學(xué)生的人文素質(zhì)。而增加自設(shè)計(jì)開放實(shí)驗(yàn),有助于學(xué)生“大工程觀”的培養(yǎng)。自設(shè)計(jì)開放實(shí)驗(yàn)是在研究性實(shí)驗(yàn)開放環(huán)節(jié)中,鼓勵(lì)學(xué)生利用現(xiàn)有資源,進(jìn)行化工不同單元或多種單元相結(jié)合的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),通過實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和流程設(shè)計(jì),進(jìn)一步理解以“三傳理論”為基礎(chǔ)的化工單元操作的相對(duì)獨(dú)立性和綜合性,為后期學(xué)習(xí)“大工程觀”中建立奠定一定的基礎(chǔ);另外,鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)單元操作理論未涉及的單元操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),如新型換熱器、多功能精餾塔等,通過實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

五、結(jié)語

隨著現(xiàn)代化工的快速,改革化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量勢(shì)在必行。化工原理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生強(qiáng)化理論知識(shí),提高工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要途徑。教師要在熟悉化工原理實(shí)驗(yàn)課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,依據(jù)不同專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃要求,設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,通過仿真實(shí)驗(yàn)等強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié);通過建設(shè)開放的化工原理實(shí)驗(yàn)室、設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等措施,加大開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式;同時(shí),教學(xué)過程中要轉(zhuǎn)變觀念,注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。對(duì)化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題,應(yīng)采取積極的態(tài)度,探索新的教學(xué)方法,開發(fā)新的教學(xué)模式,體現(xiàn)課程特點(diǎn),優(yōu)化教學(xué)效果,提高教學(xué)質(zhì)量。(本文作者:劉軍海、李志洲、王俊宏、楊海濤、閔鎖田單位:陜西理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院)

化工原理實(shí)驗(yàn)論文:化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量研究

1化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的問題

1.1教師重視程度不高。我國(guó)在現(xiàn)階段的社會(huì)發(fā)展中,各個(gè)行業(yè)的進(jìn)展速度是比較快的,同時(shí)在很多方面都做出了的貢獻(xiàn)。相對(duì)而言,化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的有效教育,能夠?qū)と瞬排囵B(yǎng)產(chǎn)生較大的積極作用,對(duì)于今后的行業(yè)進(jìn)步,也能夠產(chǎn)生很大的積極影響。可是,從目前所掌握的情況來看,部分教師對(duì)于化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué),在重視程度上并不高[1]。首先,教師在日常的教育工作中,是按部就班的開展,并沒有積極的完成拓展教育,這就促使很多學(xué)生在知識(shí)掌握上,停留在基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)上,個(gè)人的能力及相關(guān)素質(zhì)培養(yǎng),都出現(xiàn)了強(qiáng)烈的隱患。其次,教師對(duì)于學(xué)生的提問,僅僅是按照單一的模式進(jìn)行解答和分析,雖然表面上促使學(xué)生較好的理解問題,可是在實(shí)際上未能夠充分推動(dòng)學(xué)生向前進(jìn)步。1.2課程體系未及時(shí)更新。化工行業(yè)在現(xiàn)階段的發(fā)展速度非常快,無論是在技術(shù)層面,還是在設(shè)備層面,都表現(xiàn)為階段性的革新、進(jìn)步,其目的在于更好的推動(dòng)化工產(chǎn)業(yè)的完善。我們?cè)诨ぴ韺?shí)驗(yàn)課程教學(xué)當(dāng)中,發(fā)現(xiàn)部分院校的課程體系,還是集中在老舊的層面上,促使學(xué)生在畢業(yè)后,還是要重新學(xué)習(xí),對(duì)于自身的專業(yè)應(yīng)用十分不理想。本文認(rèn)為,課程體系未及時(shí)更新的問題,主要是集中在以下幾個(gè)層次上:首先,化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的安排,安全是按部就班的完成,對(duì)于學(xué)生特點(diǎn)、職業(yè)規(guī)劃、未來人才塑造等,都沒有做出積極的考量[2]。在此種情況下,該項(xiàng)課程的教學(xué),將會(huì)直接出現(xiàn)惡性循環(huán)的現(xiàn)象,同時(shí)無法得到學(xué)生的認(rèn)可。其次,課程體系未進(jìn)行深入的探討。培養(yǎng)人才是需要一定時(shí)間的,化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的課程體系更新,往往直接按照成功案例進(jìn)行落實(shí),沒有考慮到學(xué)生的實(shí)際情況,以至于在成績(jī)上無法達(dá)到。1.3教學(xué)強(qiáng)制性手段偏多。就化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)本身而言,其在開展的過程中,要想在最終獲得理想的成績(jī),一定要在教學(xué)手段上保持和諧,保持多元化,否則很難將最終的工作任務(wù)完成。從目前所掌握的部分情況來看,有些教師在化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)過程中,采取了教學(xué)強(qiáng)制性手段。首先,日常的很多教學(xué)任務(wù)的實(shí)施,都在強(qiáng)迫學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)完成[3]。這樣的教學(xué)模式,雖然能夠在短期內(nèi)促使學(xué)生獲得較大的進(jìn)步,可是會(huì)長(zhǎng)期給學(xué)生造成強(qiáng)烈的神經(jīng)緊繃現(xiàn)象,超出學(xué)生的承受范疇以后,很容易在知識(shí)學(xué)習(xí)上展現(xiàn)為強(qiáng)烈的混亂問題,不利于人才團(tuán)隊(duì)的塑造。其次,在化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)當(dāng)中,部分教師按照自己的思想來完成,對(duì)于學(xué)生的看法、觀點(diǎn)十分抵觸,甚至是展現(xiàn)為不管不顧的現(xiàn)象,倘若在今后沒有做出良好的更新與優(yōu)化,肯定會(huì)對(duì)化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的落實(shí),造成特別嚴(yán)重的負(fù)面影響。

2化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量的提升策略

2.1改進(jìn)和延伸實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。在化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)當(dāng)中,實(shí)驗(yàn)是非常重要的組成部分,同時(shí)在很多方面都會(huì)產(chǎn)生特別大的影響。為了在今后的教育工作中獲得理想的成績(jī),必須在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容上,做出良好的改進(jìn)和延伸,這樣就能夠促使學(xué)生在知識(shí)記憶方面取得良好的效果[4]。化學(xué)的大部分知識(shí),都是經(jīng)過實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)出來的,如果僅僅開展理論教學(xué),不融入實(shí)驗(yàn)方面的內(nèi)容,則對(duì)學(xué)生的將來進(jìn)步,是非常不理想的。例如,以前的恒壓過濾常數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn),學(xué)生只是測(cè)定出恒壓過濾常數(shù),實(shí)驗(yàn)就結(jié)束了,為提高學(xué)生分析問題解決問題的實(shí)際工程意識(shí)和設(shè)計(jì)、創(chuàng)新綜合能力,在攪拌槽內(nèi)安裝加熱裝置,并配備相應(yīng)的溫度控制儀表,增加溫度對(duì)過濾速率的影響這一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,調(diào)整延伸實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后,不再是簡(jiǎn)單地測(cè)定常溫下的恒壓過濾常數(shù),而是可以通過設(shè)計(jì),測(cè)定不同操作溫度下的過濾速率,在教師指導(dǎo)下由學(xué)生自己來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和確定不同的操作溫度。通過采用這樣的教學(xué)方法,能夠讓學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)更加透徹,在思維方面表現(xiàn)為多元化的特點(diǎn)。2.2改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方式,增強(qiáng)工程觀念。化工原理實(shí)驗(yàn)課程在教學(xué)過程中,一定要堅(jiān)持從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來出發(fā)。現(xiàn)階段的國(guó)家化工產(chǎn)業(yè)進(jìn)步飛快,尤其是在相關(guān)的化工工程建設(shè)上,取得了不錯(cuò)的成績(jī)。在此種情況下,化工實(shí)驗(yàn)原理課程教學(xué),一定要緊密的結(jié)合客觀實(shí)際,要讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方式積極的改進(jìn),還必須在工程的觀念上良好樹立,這樣才能對(duì)今后的人才培養(yǎng)和教學(xué)水平進(jìn)步,提供足夠的支持,充分告別過往的多項(xiàng)問題。例如,化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的改進(jìn),總的思路是既要緊密結(jié)合課堂理論教學(xué),通過實(shí)驗(yàn)扎實(shí)基本理論和基礎(chǔ)知識(shí),又要強(qiáng)化學(xué)生工程意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)分析、解決實(shí)際工程問題的能力,并且在此過程中注重學(xué)生創(chuàng)新思維的開拓和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。通過在該方面的教學(xué)上不斷改進(jìn),能夠讓學(xué)生在課程知識(shí)的學(xué)習(xí)上,掌握更多的先進(jìn)理念,在知識(shí)和運(yùn)用方面保持協(xié)調(diào)進(jìn)步,而不是單純的進(jìn)行知識(shí)理論化學(xué)習(xí)。2.3加強(qiáng)考核與成績(jī)?cè)u(píng)定。化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量的提升過程中,除了要在上述的幾個(gè)方面積極努力,還必須在考核、成績(jī)?cè)u(píng)定方面持續(xù)的加強(qiáng)。從主觀的角度來分析,化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)當(dāng)中,一定要階段性了解學(xué)生的成就和個(gè)人不足,這樣才能為下一個(gè)階段的教學(xué)提供更多的幫助。為此,我們必須在考核、成績(jī)?cè)u(píng)定方面,保持足夠的理性態(tài)度。首先,應(yīng)該觀察化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)整體效果,對(duì)學(xué)生的日常表現(xiàn)、理論知識(shí)掌握、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒆⒁馐马?xiàng)等等,都做出測(cè)評(píng)分析,要找出學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié),便于在教學(xué)過程中合理的加強(qiáng)。其次,對(duì)于學(xué)生的成績(jī)?cè)u(píng)定,不能通過“一刀切”的方法來完成,要觀察學(xué)生是否存在一定的特長(zhǎng),在學(xué)習(xí)時(shí)間的安排上是否有所差異,是否在某些課程上十分厭惡等,應(yīng)結(jié)合學(xué)生的個(gè)體情況完成,這樣才能更加讓學(xué)生信服。值得注意的是,成績(jī)的考核與評(píng)定過程中,需要適當(dāng)?shù)娜谌雽W(xué)生代表的看法,讓教師的眼界更加開闊,不要總是在簡(jiǎn)單的測(cè)評(píng)上努力。

3結(jié)語

本文對(duì)提升化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量的策略展開討論,現(xiàn)階段的教育工作開展,已經(jīng)出現(xiàn)了很大的轉(zhuǎn)變,教學(xué)質(zhì)量的提升獲得了國(guó)家的肯定。日后,應(yīng)繼續(xù)在化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方面深入探討,不斷的鞏固教學(xué)體系,要讓學(xué)生通過多元化的方法來學(xué)習(xí),加強(qiáng)師生合作、交流,促使雙方共同進(jìn)步,培養(yǎng)較多的人才,形成教育工作的良性循環(huán)。

作者:連曉燕 單位:寶雞文理學(xué)院

化工原理實(shí)驗(yàn)論文:基于設(shè)備限制的化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索

摘要:化工原理實(shí)驗(yàn)是化學(xué)化工相關(guān)專業(yè)重要技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。基于實(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。通過分小組循環(huán)實(shí)驗(yàn)提高設(shè)備利用率、開放實(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)量傳遞過程的理論和實(shí)踐對(duì)于過程工業(yè)不可或缺,因此是化工、制藥、生化、環(huán)境工程等專業(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業(yè)的學(xué)生最早接觸的工程基礎(chǔ)課程,對(duì)于開啟學(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)四種類型。目前我校開設(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)專業(yè)都需要開設(shè)化工原理及實(shí)驗(yàn)這門課程。由于我校從師范類院校轉(zhuǎn)型而來,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。化工原理實(shí)驗(yàn)室雖然包含了流體流動(dòng)與輸送、過濾、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,不能保障實(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、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。基于化工原理實(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)行說明,并適當(dāng)介紹實(shí)驗(yàn)室以外其他類型雷諾實(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,能保障每位學(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)過程中由于需要同時(shí)解答多個(gè)小組實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題,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)處理分身無術(shù)的狀態(tài)。

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

開放性實(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)室開放可便于學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)課堂之外的時(shí)間自主開展實(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)化工過程中的物理加工過程,除了本門課程以外,化學(xué)化工相關(guān)專業(yè)開設(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)室的折光儀來完成。通過適當(dāng)借用,可以減少化工原理實(shí)驗(yàn)室專門配置相應(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)施過程中,不僅強(qiáng)化了對(duì)精餾過程的理解,而且提高了分析解決工業(yè)化分離過程中問題的能力,充分發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的效益。問卷調(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,以操作正確性、完成操作所花的時(shí)間以及回答問題正確性分項(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

化工原理實(shí)驗(yàn)是化學(xué)化工相關(guān)專業(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。通過改善實(shí)驗(yàn)組織方式、考核方式、充分\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。

化工原理實(shí)驗(yàn)論文:計(jì)算模擬在化工原理精餾實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用

摘要: 化工原理實(shí)驗(yàn)是化工原理課堂理論消化吸收的重要實(shí)踐課程。然而局限于驗(yàn)證課本理論的操作性實(shí)驗(yàn)具有單一性,不利于學(xué)生工程能力的培養(yǎng)。本文通過指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用模擬軟件對(duì)化工原理精餾實(shí)驗(yàn)工藝過程模擬優(yōu)化、故障診斷模擬分析、仿真開發(fā)等手段對(duì)化工原理實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行進(jìn)行操作,使學(xué)生在過程中工程能力得以形成,并對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)產(chǎn)生更多的學(xué)習(xí)興趣。總體而言,本次改革不僅將模擬計(jì)算綜合運(yùn)用到化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,提高了學(xué)生工程實(shí)踐能力,還在化工原理實(shí)驗(yàn)?zāi)J缴线M(jìn)行了改革。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)設(shè)備具有運(yùn)行成本低、數(shù)據(jù)重復(fù)性強(qiáng)、耗時(shí)短的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞: 模擬計(jì)算;化工原理;精餾實(shí)驗(yàn);工程能力

0 引言

現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的飛速發(fā)展得益于計(jì)算模擬的廣泛、深入應(yīng)用。現(xiàn)如今計(jì)算模擬已成為化工發(fā)展不可缺少的工具和手段,其在化工設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、研究和教學(xué)中的重要性日益凸顯。例如化工單元仿真即為以化工原理為基礎(chǔ),以計(jì)算機(jī)模擬操作為手段的綜合教學(xué)。

基于近年來國(guó)家引導(dǎo)部分地方本科高校向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的思想,轉(zhuǎn)型高校在校生工程能力、應(yīng)用能力的培養(yǎng)為改革的重中之重。因此在化工的專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)踐環(huán)節(jié)――化工原理實(shí)驗(yàn)中,教師應(yīng)根據(jù)社會(huì)發(fā)展的信息化需求,結(jié)合現(xiàn)代化的計(jì)算模擬軟件分析實(shí)驗(yàn)過程,一方面可強(qiáng)化學(xué)生在算模擬軟件方面的訓(xùn)練和運(yùn)用,另使一方面還可加深學(xué)生對(duì)裝置、實(shí)驗(yàn)過程,甚至化工過程的深入理解。此外,在實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行計(jì)算模擬,還可節(jié)約大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行成本,亦可多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),在形成學(xué)生解決工程問題的思維方式上具有極大的提升效果[1-3]。

精餾塔是化工流程應(yīng)用廣泛的單元操作設(shè)備,影響精餾塔操作水平和產(chǎn)品質(zhì)量的因素很多,且相互關(guān)系復(fù)雜。精餾實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚴刮覀兞私饩s塔的內(nèi)部結(jié)構(gòu),觀察塔內(nèi)各種傳質(zhì)狀態(tài),學(xué)習(xí)精餾塔的操作方法和具體流程,并掌握一定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法,加深我們對(duì)精餾塔對(duì)二元物系進(jìn)行分離過程的理解與認(rèn)識(shí),從而培養(yǎng)我們將理論與實(shí)際相結(jié)合,并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問題的能力。

本文以精餾實(shí)驗(yàn)裝置為例進(jìn)行計(jì)算模擬操作。運(yùn)用ASPEN軟件進(jìn)行工藝流程模擬、故障診斷分析,并采用計(jì)算機(jī)語言開發(fā)了仿真軟件。在教學(xué)過程中進(jìn)行各種環(huán)節(jié)設(shè)計(jì),然后根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)劑點(diǎn)評(píng),在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)了學(xué)生的工程能力,并對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)產(chǎn)生更高的學(xué)習(xí)興趣。

1 ASPEN軟件在工藝流程優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施效果評(píng)價(jià)

化工過程模擬技術(shù)是以化工工藝流程的理論機(jī)理為基礎(chǔ)模型,采用計(jì)算機(jī)模擬的手段來對(duì)化工過程進(jìn)行描述,并對(duì)化工的工藝流程進(jìn)行熱量衡算、物料衡算、能量分析和設(shè)備尺寸估算等。因此,流程模擬不僅可以節(jié)省時(shí)間,也可節(jié)省大量操作資金,同時(shí)對(duì)經(jīng)濟(jì)效益、過程優(yōu)化、環(huán)境評(píng)價(jià)進(jìn)行的分析與評(píng)估,以達(dá)到對(duì)化工過程的規(guī)劃、研究開發(fā)及技術(shù)分析,從而節(jié)約資源、優(yōu)化生產(chǎn)和提高經(jīng)濟(jì)[4]。

化工原理實(shí)驗(yàn)論文:應(yīng)用型人才培養(yǎng)下化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究

摘 要:化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有直觀性、啟發(fā)性、探索性等特點(diǎn),是化工原理課程的重要組成部分, 不但能蚺嘌學(xué)生的動(dòng)手能力,還能提升學(xué)生的綜合能力。本文從應(yīng)用型人才培養(yǎng)視角下,通過分析化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的現(xiàn)狀,探討了化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,以期能夠提升化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量,促進(jìn)其改革。

關(guān)鍵詞:應(yīng)用型人才培養(yǎng);化工原理實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革

0 引言

化工原理是化工專業(yè)最為重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性,是化工及其相關(guān)專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的專業(yè)核心課程。而作為化工原理課程重要組成部分的化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)則是一般課堂教學(xué)無法取代的,為了使學(xué)生具備較強(qiáng)的理論和實(shí)踐能力,如何提高化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果成了化工原理課程急需解決的問題。

1 化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1 教學(xué)內(nèi)容、方法缺乏先進(jìn)性

目前,在化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,很多實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)設(shè)備已經(jīng)不能和實(shí)際工程相對(duì)接,難以滿足現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展,導(dǎo)致新知識(shí)、新技術(shù)不能及時(shí)同步跟進(jìn)。在畢業(yè)后,導(dǎo)致學(xué)生需要重新學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)和技術(shù)才能進(jìn)入到崗位。化工原理實(shí)驗(yàn)主要是演示性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),一般情況下,化工學(xué)校都采用“老師講,學(xué)生聽”的教學(xué)方法,實(shí)驗(yàn)方法死板。并且每個(gè)實(shí)驗(yàn)都有固定的知道書,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)有教師提前設(shè)計(jì)好。實(shí)驗(yàn)操作上,學(xué)生“照方抓藥”,按部就班地完成實(shí)驗(yàn),缺乏學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合能力的培養(yǎng),很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生的個(gè)性、特長(zhǎng)、行為方式都被固化為統(tǒng)一的模式,教學(xué)內(nèi)容和方法都缺乏先進(jìn)性。

1.2 實(shí)驗(yàn)缺少足夠的認(rèn)識(shí)

化工原理課程主要包括理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分,部分高校的實(shí)驗(yàn)課程已經(jīng)單獨(dú)設(shè)課,但是,教學(xué)活動(dòng)集中在理論教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)課教學(xué)還是由理論課教師擔(dān)任,大部分高校存在著重理論、輕實(shí)驗(yàn)的問題,只講理論學(xué)習(xí),不重視實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)始終處于從屬地位。并且考核方法沒有做出相應(yīng)的調(diào)整,在實(shí)驗(yàn)開始前依靠理論課上的實(shí)驗(yàn)原理講解實(shí)驗(yàn),因此,并沒有充分發(fā)揮出化工原理實(shí)驗(yàn)課程單獨(dú)設(shè)課的作用。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和技術(shù)手段不夠先進(jìn)

目前,大部分化工院校化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)還停留在傳統(tǒng)的教學(xué)方式上,古老的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和古老的“保姆式”教學(xué)手段,設(shè)備陳舊落后,嚴(yán)重地影響了化工實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行,經(jīng)常導(dǎo)致數(shù)據(jù)不夠,學(xué)生不愿意去做實(shí)驗(yàn),在等待和反復(fù)調(diào)節(jié)上,浪費(fèi)了學(xué)生很多時(shí)間,學(xué)生缺乏現(xiàn)代儀器和控制方法的能力。并且目前,現(xiàn)代工程技術(shù)對(duì)工程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提出了更高的要求,大部分都采用了先進(jìn)的電腦控制系統(tǒng)。老師說什么,學(xué)生做什么,學(xué)生懶得動(dòng)腦,只按照教師的講解操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不理解實(shí)驗(yàn)的具體原理,實(shí)驗(yàn)小組中,有人動(dòng)手,有人旁觀,記錄一份數(shù)據(jù)交一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告完事,教師根本無法客觀的評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)。

2 應(yīng)用型人才培養(yǎng)下促進(jìn)化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的有效路徑

2.1 轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,提升師資隊(duì)伍建設(shè)水平

為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性,在教學(xué)活動(dòng)中,化工原理實(shí)驗(yàn)課程要以學(xué)生為主體,結(jié)合學(xué)校辦學(xué)定位和實(shí)際教學(xué)體會(huì),提升學(xué)生的綜合能力和實(shí)驗(yàn)操作能力。為了提高教學(xué)質(zhì)量,化工院校要增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程,使實(shí)驗(yàn)課程不再依附于理論課,使學(xué)生系統(tǒng)地掌握一定的實(shí)驗(yàn)研究方法,如:數(shù)據(jù)處理方法、測(cè)量技術(shù)手段等,提升師資隊(duì)伍建設(shè)水平,增加實(shí)驗(yàn)課教師的配備,轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,增加新的實(shí)驗(yàn)效果,減少每組實(shí)驗(yàn)的人數(shù),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要認(rèn)識(shí),保障教學(xué)效果。

2.2 提升實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性,合理規(guī)劃

在實(shí)驗(yàn)選擇上,化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程要適當(dāng)?shù)卦黾泳C合性實(shí)驗(yàn)、仿真性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),要以驗(yàn)證性和演示性實(shí)驗(yàn)為主,充分體現(xiàn)出學(xué)生對(duì)工程實(shí)驗(yàn)的思路、技能、設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理等能力的訓(xùn)練。化工原理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要注重學(xué)生處理問題能力的培養(yǎng),要區(qū)別物理實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)。為了提高學(xué)生對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的興趣,要及時(shí)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提升實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的先進(jìn)性,眼神實(shí)驗(yàn)課程體系,增設(shè)化工領(lǐng)域相關(guān)的新知識(shí)和新技術(shù),如:目前,超臨界萃取技術(shù)已經(jīng)成了一種重要的工業(yè)單元操作技術(shù),工藝簡(jiǎn)單、選擇性好、產(chǎn)品純度高,是一種高效的新型分離技術(shù)。其次,化工原理實(shí)驗(yàn)課程可以用板書或其他教學(xué)設(shè)備進(jìn)行講解,要秋衣學(xué)生充分預(yù)習(xí)并自己制定出“學(xué)生方案”,使學(xué)生能夠充分重視實(shí)驗(yàn)課程。并且在講解之后,教師對(duì)于不、不的地方,要進(jìn)行引導(dǎo)啟發(fā),補(bǔ)充監(jiān)督,要求學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)演示實(shí)驗(yàn)操作及其實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),和學(xué)生一起完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過這種形式,能夠提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度,能夠培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。另外,在工廠實(shí)習(xí)時(shí),要讓學(xué)生在實(shí)際生產(chǎn)過程中更加深入地了解化工單元操作的作用,引導(dǎo)學(xué)生講實(shí)驗(yàn)操作單元融入到實(shí)際生產(chǎn)流程中。并將化工仿真實(shí)習(xí)和工廠實(shí)習(xí)同化工原理實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合,提高學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的綜合能力。

2.3 增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)是設(shè)備和操作手段的多樣化、先進(jìn)性

為了提高實(shí)驗(yàn)的效果,化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要充分掌握學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)工作,充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,以本校設(shè)備為對(duì)象,從主要設(shè)備到實(shí)驗(yàn)流程的走向,一邊實(shí)驗(yàn)步驟操作,一邊介紹整套實(shí)驗(yàn)裝置流程,如:借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),將各個(gè)實(shí)驗(yàn)操作視頻上傳于網(wǎng)絡(luò),內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)的目的于原理等。并且要對(duì)實(shí)驗(yàn)流程中的設(shè)備部件和主要儀表進(jìn)行特寫鏡頭的展示,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中,介紹每個(gè)部件的功能和作用,按照實(shí)驗(yàn)過程中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置問題,讓學(xué)生帶著問題進(jìn)行預(yù)習(xí),如:離心泵特性曲線操作之前要進(jìn)行灌泵,為什么要進(jìn)行這不操作,教師會(huì)提出什么問題等。在課堂教學(xué)時(shí),通過提問來檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。另外,為了構(gòu)建有效的仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),化工學(xué)院要將計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)融到化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,提高整體教學(xué)效果。

化工原理實(shí)驗(yàn)論文:化工原理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法探究

摘要:化工原理實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理是化工原理實(shí)驗(yàn)及有關(guān)類似實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),在實(shí)際數(shù)據(jù)處理時(shí),往往存在有較大的誤差,如何更有效的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,是值得我們探究的重要問題,本文就化工原理實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的數(shù)據(jù)處理進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。

關(guān)鍵詞: 化工原理;實(shí)驗(yàn);數(shù)據(jù)處理

0引言

化工原理實(shí)驗(yàn)是理論與實(shí)踐結(jié)合緊密的一門課程,在化工原理系統(tǒng)理論的指導(dǎo)下,通過進(jìn)行過濾、吸收、傳熱、吸收、精餾、干燥等單元操作訓(xùn)練,一方面強(qiáng)化單元操作基本能力,另一方面,提高學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力,為從事化工生產(chǎn)工作奠定良好基礎(chǔ)。化工原理實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是測(cè)量數(shù)據(jù)多、計(jì)算量大、計(jì)算步驟復(fù)雜、試算難度相對(duì)大、查表次數(shù)較多,僅僅依靠手工計(jì)算進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,不僅浪費(fèi)時(shí)間,而且度較低。因此需要尋找既有效而且度相對(duì)較高的處理方法。

1EXCEL數(shù)據(jù)處理法

EXCEL是常見的Office應(yīng)用軟件,一般常用于表格的制作及數(shù)據(jù)的快速處理,將其應(yīng)于化工原理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,可提高數(shù)據(jù)處理效果,同時(shí)還可以對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性監(jiān)管。運(yùn)用EXCEL軟件系統(tǒng),可替代以前用單片機(jī)制作的軟件,提高數(shù)據(jù)錄入速度。另外,表格中還有足夠的文字提示,而且可以把相應(yīng)的量綱也輸入到表格當(dāng)中,不僅提高了化工原理實(shí)驗(yàn)速度,也增加了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的性,而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

在使用軟件過程當(dāng)中,教師可使用教師機(jī)進(jìn)行文件下傳,把數(shù)據(jù)、模版文件等資料發(fā)送給學(xué)生,學(xué)生以此文件資料為模版,用學(xué)生機(jī)進(jìn)行錄入和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理。方便、快捷、使用速度快,率高。

2Origin軟件數(shù)據(jù)處理法

Origin軟件是應(yīng)用于科研領(lǐng)域的數(shù)據(jù)分析和制圖軟件,不僅具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)繪圖功能,并且還提供了多種曲線的擬合方法,是一種非常好的數(shù)據(jù)處理工具,將其應(yīng)用于化工原理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,可進(jìn)行線性擬合和非線性擬合處理。

2.1 非線性擬合Origin軟件在指數(shù)增長(zhǎng)函數(shù)、指數(shù)衰減函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、S函數(shù)、Gaussiaan函數(shù)中描述了眾多擬合函數(shù)及圖形,同時(shí)還可以使用自定義函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合。

2.2 線性擬合法Origin軟件可進(jìn)行簡(jiǎn)單線性擬合和多項(xiàng)式擬合,還可用變量替換的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換函數(shù)擬合。可指定使用數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)、多項(xiàng)式階數(shù)計(jì)算法和X取值范圍,進(jìn)行多項(xiàng)式擬合。

3作圖法

作圖法是化工原理實(shí)驗(yàn)重要的數(shù)據(jù)處理方法,現(xiàn)以化工原理實(shí)驗(yàn)中比較重要的測(cè)定傳熱實(shí)驗(yàn)為例。傳熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)是化工原理實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)典型實(shí)驗(yàn),當(dāng)空氣在圓形的直管中流動(dòng)時(shí),對(duì)流傳熱準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式的一般表現(xiàn)形式為 Nu=ARemPrnGrp,式中,N為努塞爾特準(zhǔn)數(shù),Pr為普蘭特準(zhǔn)數(shù), Re為雷諾準(zhǔn)數(shù),Gr為格拉斯霍夫準(zhǔn)數(shù)。A、m、n、p 對(duì)應(yīng)的是不同的系數(shù)和指數(shù)。對(duì)于強(qiáng)制湍流氣體來說,Gr準(zhǔn)數(shù)我們可以忽略不計(jì),Pr準(zhǔn)數(shù)是一個(gè)常數(shù),并且不隨溫度和壓力的變化而變化。因此,Nu=ARem。

我們使用作圖法計(jì)算Nu=ARem中的系數(shù)A和指數(shù)m。得到直線方程式lnNu=lnA+mlnRe。在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上作圖,以Re為橫坐標(biāo),以Nu為縱坐標(biāo),直線斜率即為方程的指數(shù)m。在直線上任選一點(diǎn),將函數(shù)值代入方程N(yùn)u=ARem,得到系數(shù)A。(圖1)

4最小二乘法

作圖法具有簡(jiǎn)便、直觀的特點(diǎn),但由于在坐標(biāo)上進(jìn)行標(biāo)點(diǎn)時(shí)會(huì)有些許誤差,有一定的人為因素存在,因此,作圖法確定實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往誤差較大,最小二乘法可以較好的克服這些問題。

我們可將Nu=ARem進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換,即lnNu=lnA+mlnRe,得到y(tǒng)=a+bx的關(guān)系,從而得到A、m值。通過測(cè)得的一組數(shù)據(jù)Xi,以yi=(l,2,…n),可以確定系數(shù)a及b。其中,y表示lnNu,x表示lnRe,a表示InA,b表示m。根據(jù)最小二乘法

由此求得截距為m、斜率為b的直線方程,從而得到關(guān)聯(lián)各實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的直線。

5結(jié)束語

EXCEL數(shù)據(jù)處理法具有簡(jiǎn)便易行、軟件易得的特點(diǎn),Origin軟件具有功能強(qiáng)大、適應(yīng)于大量數(shù)據(jù)處理的特點(diǎn),這些方法在化工原理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理過程中,都發(fā)揮著越來越多地作用。作圖法具有簡(jiǎn)單直觀的特點(diǎn),在取平均值的時(shí)候,還可以發(fā)現(xiàn)測(cè)量中的錯(cuò)誤。但作圖法人為因素較多,有效數(shù)字容易受圖紙限制,不易估算測(cè)量結(jié)果的誤差。最小二乘法有統(tǒng)計(jì)方法嚴(yán)密,數(shù)據(jù)處理嚴(yán)謹(jǐn),誤差相對(duì)較小的特點(diǎn),但缺點(diǎn)是計(jì)算起來相對(duì)比較復(fù)雜,手工處理數(shù)據(jù)往往會(huì)花費(fèi)時(shí)間比較長(zhǎng),可借助計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)與圖形處理,可大大提高工作效率,并且還能夠培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)的使用能力。這些方法的應(yīng)用,既可以提高了數(shù)據(jù)處理的性,同時(shí)也增強(qiáng)了數(shù)據(jù)處原理的時(shí)效性,增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,提高了教學(xué)質(zhì)量。

化工原理實(shí)驗(yàn)論文:材料科學(xué)與工程專業(yè)化工原理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)與思考

【摘要】化工原理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力、創(chuàng)新能力,分析和觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力,針對(duì)我院材料科學(xué)與工程專業(yè)化工原理實(shí)驗(yàn)課程的現(xiàn)狀,通過教學(xué)模式改革、教學(xué)方式改革和教學(xué)內(nèi)容改革等多手段提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性和參與性,提高實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】化工原理實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教學(xué)改革

一、材料科學(xué)與工程專業(yè)化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的與要求

1.化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的

該實(shí)驗(yàn)課程主要講述化工原理中單元操作所涉及的各種設(shè)備,以鞏固學(xué)生加深對(duì)化工實(shí)際生產(chǎn)的理解,由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論并提出自己的見解,增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí),同時(shí),對(duì)學(xué)生的科學(xué)研究能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也起著十分重要的作用[1-5]。

2.化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求

通過實(shí)際操作使學(xué)生驗(yàn)證有關(guān)化工單元操作的理論,熟悉實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)、性能、工藝流程,掌握化工單元操作方法,培養(yǎng)學(xué)生從事實(shí)驗(yàn)研究的能力,其中包括:分析和觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力、正確選擇和使用測(cè)量?jī)x表的能力、利用實(shí)驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力、運(yùn)用文字表達(dá)技術(shù)報(bào)告的能力[4-5]。

二、化工原理實(shí)驗(yàn)中存在的不足

1.人數(shù)較多,儀器裝置較少,學(xué)生動(dòng)手能力受到限制,由于連年的擴(kuò)招,每個(gè)班的學(xué)生人數(shù)基本都是35人以上,而實(shí)驗(yàn)儀器的臺(tái)套數(shù)并沒有增加, 7-8個(gè)學(xué)生用一臺(tái)裝置的現(xiàn)象非常普遍,個(gè)別學(xué)生根本沒有機(jī)會(huì)動(dòng)手操作儀器。

2.學(xué)生被動(dòng)的做實(shí)驗(yàn),按照實(shí)驗(yàn)書上的照搬照抄,“照單抓藥”式的教學(xué),學(xué)生花大量的時(shí)間寫預(yù)習(xí)報(bào)告,來到實(shí)驗(yàn)室也不知道到底為什么做實(shí)驗(yàn),怎么做實(shí)驗(yàn)。

3.學(xué)生工程實(shí)踐性意識(shí)淡薄,不知道化工原理實(shí)驗(yàn)的重要性,只是為了學(xué)分被動(dòng)的做實(shí)驗(yàn),達(dá)不到理論聯(lián)系實(shí)踐的作用。

三、化工原理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革與思考

1.化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革與思考

針對(duì)“僧多粥少”的問題的教學(xué)模式,材料科學(xué)與工程專業(yè)化工原理實(shí)驗(yàn)充分打破以往“大水漫灌”、“放羊”式的教學(xué)模式,分小班、小組教學(xué),每一個(gè)小組為3-4人,每一位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中都有不同的分工, 比如過濾實(shí)驗(yàn)(恒壓過濾),一個(gè)學(xué)生要負(fù)責(zé)壓力閥、料漿閥、料液閥的暢通,一個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)記時(shí),一個(gè)學(xué)生要看濾液量和記錄,大家還要共同清洗濾布,傾倒濾渣,每組學(xué)生只有默契合作,才能將實(shí)驗(yàn)做完,這樣就充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性、參與性和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),老師再根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和小組合作進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)打分,教學(xué)效果明顯提高。

2.化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的改革和思考

每次課授課之前,給學(xué)時(shí)留20-30min的時(shí)間熟悉實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)、性能、工藝流程,掌握化工單元操作方法,正式講課時(shí),以分組提問的方式讓學(xué)生自己講解工藝流程和操作步驟,以引導(dǎo)的方式把理論課本上講解的內(nèi)容和實(shí)際操作中遇到的問題相結(jié)合,比如傳熱實(shí)驗(yàn)(強(qiáng)化管傳熱),改變?cè)瓉碇蛔鰧?shí)驗(yàn)、測(cè)數(shù)據(jù)的單一教學(xué)手段,通過強(qiáng)化管的強(qiáng)化方法,引申到化工中常見的傳熱設(shè)備的改進(jìn)方法,討論如何從材料的角度降低成本,從傳熱的角度提高傳熱速率等,學(xué)生積極參與發(fā)言,各抒己見,當(dāng)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象和理論不符時(shí),引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)的源頭到實(shí)驗(yàn)過程中分析誤差,充分解決“照單抓藥”式的教學(xué)模式。

3.化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革與思考

充分聯(lián)系課本理論知識(shí),讓學(xué)生感覺化工原理實(shí)驗(yàn)非常實(shí)用。比如傳熱實(shí)驗(yàn),告訴學(xué)生熱電偶溫度計(jì)的測(cè)溫原理,溫度計(jì)冷端溫度補(bǔ)償?shù)暮x,用電腦記錄數(shù)據(jù)的方法,通過數(shù)據(jù)處理,雙對(duì)數(shù)作圖、線性回歸等方法,了解計(jì)算機(jī)技術(shù)在化工原理實(shí)驗(yàn)中的重要性,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生要對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,還要總結(jié)和分析,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差產(chǎn)生的原因等,根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告上的數(shù)據(jù)處理為依據(jù),數(shù)據(jù)處理主要以電腦處理為主,可以鍛煉學(xué)生應(yīng)用Word、Excel、Origin等辦公軟件的能力。

以上教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性,增強(qiáng)了工程觀念,充分做到了理論聯(lián)系實(shí)際。

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