引論：我們?yōu)槟砹?3篇精餾實驗報告范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

③測定全回流時的全塔效率及單塔效率。

④測定部分回流時的全塔效率。

⑤測定全塔的濃度(或溫度)分布。

⑥測定塔釜再沸器的沸騰給熱系數(shù)。

二、基本原理

在板式精餾塔中，由塔釜產生的蒸汽沿塔逐板上升與來自塔頂逐板下降的回流液，在塔板上實現(xiàn)多次接觸，進行傳熱與傳質，使混合液達到一定程度的分離。 回流是精餾操作得以實現(xiàn)的基礎。塔頂?shù)幕亓髁颗c采出量之比，稱為回流比。回流比是精餾操作的重要參數(shù)之一，其大小影響著精餾操作的分離效果和能耗。 回流比存在兩種極限情況:最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作，要完成分離任務，則需要無窮多塔板的精餾塔。當然，這不符合工業(yè)實際，所以最小回流比只是一個操作限度。若操作處于全回流時，既無任何產品采出，也無原料加入，塔頂?shù)睦淠喝糠祷厮校@在生產中午實際意義。但是由于此時所需理論板數(shù)最少，又易于達到穩(wěn)定，故常在工業(yè)裝置的開停車、排除故障及科學研究時采用。

實際回流比常取最小回流比的1.2~2.0倍。在精餾操作中，若回流系統(tǒng)出現(xiàn)故障，操作情況會急劇惡化，分離效果也將變壞。

板效率是體現(xiàn)塔板性能及操作狀況的主要參數(shù)，有以下兩種定義方法。

(1) 總板效率E

E=N/Ne

式中 E--總板效率;N--理論板數(shù)(不包括塔釜);

Ne--實際板數(shù)。

(2)單板效率Eml

Eml=(xn-1-xn)/(xn-1-xn*)

式中 Eml--以液相濃度表示的單板效率;

xn ，xn-1--第n塊板和第n-1塊板的液相濃度;

xn*--與第n塊板氣相濃度相平衡的液相濃度。

總板效率與單板效率的數(shù)值通常由實驗測定。單板效率是評價塔板性能優(yōu)劣的重要數(shù)據。物系性質、板型及操作負荷是影響單板效率的重要因數(shù)。當物系與板型確定后，可通過改變氣液負荷達到最高板效率;對于不同的板型，可以保持相同的物系及操作條件下，測定其單板效率，以評價其性能的優(yōu)劣。總板效率反映全塔各塔板的平均分離效果，常用于板式塔設計中。

若改變塔釜再沸器中加熱器的電壓，塔內上升蒸汽量將會改變，同時，塔釜再沸器電加熱器表面的溫度將發(fā)生變化，其沸騰給熱系數(shù)也將發(fā)生變化，從而可以得到沸騰給熱系數(shù)與加熱量的關系。由牛頓冷卻定律，可知Q=αAtm

式中 Q--加熱量，kw;

α--沸騰給熱系數(shù)，kw/(m2*K);

A--傳熱面積，m2;

tm--加熱器表面與主體溫度之差，℃。

若加熱器的壁面溫度為ts ,塔釜內液體的主體溫度為tw ,則上式可改寫為

Q=aA(ts-tw)

由于塔釜再沸器為直接電加熱，則加熱量Q為Q=U2/R式中 U--電加熱的加熱電壓，V; R--電加熱器的電阻，Ω。

三、裝置和流程

本實驗的流程如圖1所示，主要有精餾塔、回流分配裝置及測控系統(tǒng)組成。

1.精餾塔

精餾塔為篩板塔，全塔共八塊塔板，塔身的結構尺寸為:塔徑∮(57×3.5)mm，塔板間距80mm;溢流管截面積78.5mm2,溢流堰高12mm，底隙高度6mm;每塊塔板開有43個直徑為1.5mm的小孔，正三角形排列，孔間距為6mm。為了便于觀察踏板上的汽-液接觸情況，塔身設有一節(jié)玻璃視盅，在第1-6塊塔板上均有液相取樣口。

蒸餾釜尺寸為∮108mm×4mm×400mm.塔釜裝有液位計、電加熱器(1.5kw)、控溫電熱器(200w)、溫度計接口、測壓口和取樣口，分別用于觀測釜內液面高度，加熱料液，控制電加熱裝置，測量塔釜溫度，測量塔頂與塔釜的壓差和塔釜液取樣。由于本實驗所取試樣為塔釜液相物料，故塔釜內可視為一塊理論板。塔頂冷凝器為一蛇管式換熱器，換熱面積為0.06m2，管外走冷卻液。

圖1 精餾裝置和流程示意圖

1.塔頂冷凝器 2.塔身 3.視盅 4.塔釜 5.控溫棒 6.支座

7.加熱棒 8.塔釜液冷卻器 9.轉子流量計 10.回流分配器

11.原料液罐 12.原料泵 13.緩沖罐 14.加料口 15.液位計

2.回流分配裝置

回流分配裝置由回流分配器與控制器組成。控制器由控制儀表和電磁線圈構成。回流分配器由玻璃制成，它由一個入口管、兩個出口管及引流棒組成。兩個出口管分別用于回流和采出。引流棒為一根∮4mm的玻璃棒，內部裝有鐵芯，塔頂冷凝器中的冷凝液順著引流棒流下，在控制器的控制下實現(xiàn)塔頂冷凝器的回流或采出操作。即當控制器電路接通后，電磁圈將引流棒吸起，操作處于采出狀態(tài);當控制器電路斷開時，電磁線圈不工作，引流棒自然下垂，操作處于回流狀態(tài)。此回流分配器可通過控制器實現(xiàn)手動控制，也可通過計算機實現(xiàn)自動控制。

3.測控系統(tǒng)

在本實驗中，利用人工智能儀表分別測定塔頂溫度、塔釜溫度、塔身伴熱溫度、塔釜加熱溫度、全塔壓降、加熱電壓、進料溫度及回流比等參數(shù)，該系統(tǒng)的引入，不僅使實驗跟更為簡便、快捷，又可實現(xiàn)計算機在線數(shù)據采集與控制。

4.物料濃度分析

本實驗所用的體系為乙醇-正丙醇，由于這兩種物質的折射率存在差異，且其混合物的質量分數(shù)與折射率有良好的線性關系，故可通過阿貝折光儀分析料液的折射率，從而得到濃度。這種測定方法的特點是方便快捷、操作簡單，但精度稍低;若要實現(xiàn)高精度的測量，可利用氣相色譜進行濃度分析。

混合料液的折射率與質量分數(shù)(以乙醇計)的關系如下。

.=60.8238-44.0529nD

式中 .--料液的質量分數(shù);

nD--料液的折射率(以上數(shù)據為由實驗測得)。

四、操作要點

①對照流程圖，先熟悉精餾過程中的流程，并搞清儀表上的按鈕與各儀表相對應的設備與測控點。

②全回流操作時，在原料貯罐中配置乙醇含量20%~25%(摩爾分數(shù))左右的乙醇-正丙醇料液，啟動進料泵，向塔中供料至塔釜液面達250~300mm。

③啟動塔釜加熱及塔身伴熱，觀察塔釜、塔身t、塔頂溫度及塔板上的氣液接觸狀況(觀察視鏡)，發(fā)現(xiàn)塔板上有料液時，打開塔頂冷凝器的水控制閥。

④測定全回流情況下的單板效率及全塔效率，在一定的回流量下，全回流一段時間，待該塔操作參數(shù)穩(wěn)定后，即可在塔頂、塔釜及相鄰兩塊塔板上取樣，用阿貝折光儀進行分析，測取數(shù)據(重復2～3次)，并記錄各操作參數(shù)。

⑤實驗完畢后，停止加料，關閉塔釜加熱及塔身伴熱，待一段時間后(視鏡內無料液時)，切斷塔頂冷凝器及釜液冷卻器的供水，切斷電源，清理現(xiàn)場。

五、報告要求

①在直角坐標系中繪制x-y圖，用圖解法求出理論板數(shù)。 ②求出全塔效率和單板效率。

③結合精餾操作對實驗結果進行分析。

六、數(shù)據處理

(1)原始數(shù)據

①塔頂：nD1=1.3597，nD2=1.3599;塔釜：nD1=1.3778，nD2=1.3779

nD1=1.3658，nD2=1.3658;nD1=1.3678，nD2=1.3681。②第四塊板：第五塊板： (2)數(shù)據處理

①由附錄查得101.325kPa下乙醇-正丙醇 t-x-y 關系：

表1：乙醇—正丙醇平衡數(shù)據(p=101.325kPa) 序號 1

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

液相組成x 氣相組成y 沸點/℃ 0 0.126 0.188 0.210 0.358 0.461 0.546 0.600 0.663 0.844 1.0

0 0.240 0.318 0.339 0.550 0.650 0.711 0.760 0.799 0.914 1.0

97.16 93.85 92.66 91.60 88.32 86.25 84.98 84.13 83.06 80.59 78.38

乙醇沸點：78.38℃，丙醇沸點：97.16℃。 純溶質(溶劑)折光率原始數(shù)據

純物質 冰乙醇 正丙醇

折光率

1.3581 1.3579 1.3809 1.3805

均值 1.3580 1.3807

回歸方程：

由質量分數(shù)m=A-BnD代入m1=1 nD1=1.3580 與m2=0 nD2=1.3807 得 .=60.8238-44.0529nD ① ②原始數(shù)據處理：

表2：原始數(shù)據處理

名稱

塔頂 塔釜 第4塊板 第5塊板

折光率nD

1.3597 1.3778 1.3658 1.3678

折光率nD

1.3599 1.3779 1.3658 1.3681

平均折光率nD 質量分數(shù)ω 摩爾分數(shù)x

1.3598 1.37785 1.3658 1.36795

0.9207 0.1255 0.6563 0.5616

0.9380 0.1577 0.7136 0.6256

以塔頂數(shù)據為例進行數(shù)據處理：

D

nD1.nD2

1.3597.1.3599

.1.3598

將平均折光率帶入①式

..60.8238.44.0529nD.60.8238.44.0529.1.3598.0.9207

0.9207

x...0.9380

1-0.92071-0.9207

...乙醇.正丙醇4660

③在直角坐標系中繪制x-y圖，用圖解法求出理論板數(shù)。

乙醇

參見乙醇-丙醇平衡數(shù)據作出乙醇-正丙醇平衡線，全回流條件下操作線方程為y=x,具體作圖如下所示(塔頂組成，塔釜組成)：

圖2：乙醇—正丙醇平衡線與操作線圖

④求出全塔效率和單板效率。

由圖解法可知，理論塔板數(shù)為6.2塊(包含塔釜)，故全塔效率為E.

第5塊板的入板液相濃度x4=0.7136，出板組成x5=0.6256

由y5=x4=0.7136查圖2中乙醇和正丙醇相平衡圖，得x5=0.5490

N6.2

.100%..100%.77.5%N總8

則第5塊板單板效率 Em1,5.

0.7136.0.6256

.100%.53.46%

0.7136.0.5490

七、誤差分析及結果討論

1.誤差分析：

(1)實驗過程誤差：測定折光率時溶質組分有所揮發(fā)造成數(shù)據誤差

(2)數(shù)據處理誤差：使用手繪作圖法求取理論塔板數(shù)存在一定程度的誤差，尤其是在求取x5=0.5490時，直接在圖上尋找對應點，誤差較大。

(3)折光儀和精餾塔自身存在的系統(tǒng)誤差。

2.結果討論：

此次實驗測得的全塔效率為77.5%，單板效率為53.46%，全回流操作穩(wěn)定 ，全塔效率和塔板效率較為合理。

八、思考題

1.什么是全回流.全回流操作有哪些特點，在生產中有什么實際意義.如何測定全回流條件下的氣液負荷.

答：a、冷凝后的液體全部回流至塔內，這稱作全回流。 簡單來說，就是塔頂蒸汽冷凝后全部又回到了塔中繼續(xù)精餾。

篇2

1、采樣方法：用普通型多孔玻板吸收管，內裝8ml吸收液，以0.5L/min的流量，采樣30min

2、檢測方法：甲醛溶液吸收-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法。

二、實驗設計

1、采樣描述：采樣前空氣采樣器用皂膜流量計校準，采樣前后流量誤差小于5%，用普通型多孔玻板吸收管，內裝8ml吸收液，以0.5L/min的流量，采樣30min。采樣時吸收液溫度應保持在30℃以下，采樣、運輸、儲存過程中要避免日光直接照射樣品。并及時記錄采樣點氣溫和大氣壓力。當氣溫高于30℃，樣品若不能當天分析，應貯存于冰箱。

2、采用有證標準物分析：標準物選用國家環(huán)境保護總局標準樣品研究所的二氧化硫標準樣品，標準樣品號：GSBZ50037-95(4610126)，平行測定12次。評價測量的準確度。3、平行樣測定：采集一個測點二氧化硫，連續(xù)采樣六天，每天采集四份平行樣，從中取兩份進行平行測定，評價測量的精密度。

4、加標回收測定：每天取上述平行采集的兩份平行樣品進行加標測定，一份加標量為10ml吸收液中加標1.00μg，另一份加標量為10ml吸收液中加標15.00μg。

5、所用儀器與設備：UV7504分光光度計、 吸收管、空氣采樣器、具塞比色管、恒溫水浴鍋。

三、測量結果：

1、有證標準物測定結果：(見表1)

注：標準樣品號：GSBZ50037-95(4610126) 標準樣品濃度：0.457±0.027mg/L

2、平行樣測定結果：（見表2）

篇3

1．小城鎮(zhèn)。本文所指的小城鎮(zhèn)主要是指建制鎮(zhèn)，包括縣城所在地的城關鎮(zhèn)，不包括非建制的場鎮(zhèn)或集鎮(zhèn)。

2．鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)。這里是指鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體、村和村民小組、鄉(xiāng)村聯(lián)戶和農戶個人投資興辦的各種經濟類型的生產經營活動單位，包括雖然領取的是農村個體工商營業(yè)執(zhí)照，但雇工8人以上的企業(yè)。

3．農村剩余勞動力。這里指中國農村中不充分就業(yè)的勞動力。本文所指綿陽市農村剩余勞動力是用已經外顯的從事非農業(yè)生產、經營活動的從業(yè)人員來代替，沒有包括從事農業(yè)生產但利用不充分的隱性的農村剩余勞動力。

4．經濟勢差。這里是指居民現(xiàn)實或預期的收入差距。城鄉(xiāng)勢差是指城市居民與農村居民的收入差距；鎮(zhèn)鄉(xiāng)勢差是指小城鎮(zhèn)居民與農村居民的收入差距。

（二）理論假設

第一，城鄉(xiāng)勢差與鎮(zhèn)鄉(xiāng)勢差的大小決定農村勞動力的流向。第二，農村勞動力流動受制度條件的制約。第三，小城鎮(zhèn)吸納農村剩余勞動力的機制缺陷的修復必須借助于大中城市的輻射或外資的刺激。

二、西部內陸小城鎮(zhèn)吸納農村剩余勞動力的機制缺陷：

（一）理論分析

在西方的人口流動理論中，劉易斯和托達羅的人口流動模型揭示了發(fā)展中國家農村勞動力（人口）流動的機制：農村勞動力“近乎無限供給”，且收入水平低，從而對勞動力產生巨大的外推力；城市預期收入較高，對勞動力產生強大的吸拉力。這兩種力量形成的合力可產生出類似于河水流動所仰賴的“勢差”，且勢差越大，流速越快；沒有勢差或勢差太小，就不能或很難流動。

在農村的外推力一定的情況下，小城鎮(zhèn)要吸納大量的農村剩余勞動力，必須有比城市更大的吸拉力，形成比城鄉(xiāng)之間更大的鎮(zhèn)鄉(xiāng)勢差；如若不然，就只能通過行政的力量，在城鄉(xiāng)之間筑起一個制度屏障，人為地阻斷農村勞動力流向城市，而把他們圈囿在小城鎮(zhèn)。

勢差的大小取決于兩個因素，即勞動力流動的成本和預期收益。流動成本主要由兩部分構成：其一是直接成本，即遷徙費用；其二是機會成本，即勞動力流出所放棄的其它收益。預期收益由兩個因素決定：其一是就業(yè)概率，其二是預期工資水平。農村勞動力總是選擇成本低、預期收益高的地方作為流入地。

很顯然，農村勞動力流入當?shù)匦〕擎?zhèn)的成本是最低廉的，不僅遷徙費用很低，甚至可能是零成本，而且可以照顧家庭，不耽誤農活，機會成本也很低。所以，如果單純從流動成本方面來看，農村勞動力流向當?shù)匦〕擎?zhèn)是最經濟的。但是，從收益方面來看，由于西部內陸地區(qū)的小城鎮(zhèn)產業(yè)水平低，就業(yè)容量很有限，就業(yè)崗位遠遠不能滿足農村剩余勞動力的要求，就業(yè)概率很低，況且即使能夠就業(yè)，其工資水平也明顯低于大中城市。這樣，預期收益和預期成本的差值即勢差較小。另一方面，農村勞動力流入大中城市，不論是直接成本還是機會成本都可能較高，但大中城市的就業(yè)概率和工資水平高于小城鎮(zhèn)，城鄉(xiāng)勢差較大。所以，農村勞動力在選擇流入地時，較多地選擇大中城市，而不是小城鎮(zhèn)。

（二）綿陽市的實證分析

綿陽市位于四川省府成都市東北110公里，幅員面積20249平方公里。根據第一次農業(yè)普查資料（數(shù)據為1997年1月1日的時點數(shù)），綿陽市有建制鎮(zhèn)122個，農村住戶人口417．6萬人，除縣城所在地的建制鎮(zhèn)外，其余115個建制鎮(zhèn)，平均每鎮(zhèn)占地面積1．5平方公里，鎮(zhèn)區(qū)平均人口2997人，其中，非農業(yè)人口1677人。

綿陽市農村住戶的從業(yè)人員共有298．7萬人，他們的從業(yè)分布情況是：農業(yè)從業(yè)人員238．9萬人，非農業(yè)從業(yè)人員59．8萬人。在非農從業(yè)人員中，在城市從業(yè)的有31萬人，在農村從業(yè)的有28．8萬人。在農村的非農從業(yè)人員中，有15．3萬人被非農鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)所吸納，其中，有6．8萬人分布在建制鎮(zhèn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，有5．1萬人分布在自然村的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，有3．4萬人分布在非建制的場鎮(zhèn)或工礦區(qū)等的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)。

1．小城鎮(zhèn)對農村剩余勞動力的吸納狀況。很多學者和決策者都認為，發(fā)展小城鎮(zhèn)有利于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)集中，而鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)基本上是以農村勞動力為吸納對象的（米增渝、鄒范鳴，2002），所以，只要小城鎮(zhèn)發(fā)展起來了，農村剩余勞力就會被其吸納。但是，只要我們分析一下鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的分布狀況，就會發(fā)現(xiàn)，靠鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)吸納農村剩余勞動力到小城鎮(zhèn)是不樂觀的。有關調查表明，目前全國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)僅有7％分布在建制鎮(zhèn)（米增渝、鄒范鳴，2002），其從業(yè)人員只占鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)從業(yè)人員的20．8％（江濤，2001）。綿陽市的情況與全國其他省區(qū)不完全相同。綿陽市有鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)3072個，其中，有1701個鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)分布在自然村，占鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)總數(shù)的55．4％；有1035個鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)分布在小城鎮(zhèn)，占鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)總數(shù)的33．7％；有36個鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)分布在大中城市，占鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)總數(shù)的1．2％；有300個鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)分布在集鎮(zhèn)或工礦區(qū)，占鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)總數(shù)的9．8％。從鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)吸納的農村剩余勞動力來看，綿陽市本地的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)只吸納了15．3萬人，占當?shù)剞r村剩余勞動力的25．5％。其中，小城鎮(zhèn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)僅吸納了6．8萬人，占農村剩余勞動力的11．3％（占農村全部從業(yè)人員的2．27％）；自然村、集鎮(zhèn)和工礦區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)吸納了8．5萬人，占當?shù)剞r村剩余勞動力的14．2％；綿陽市的農村剩余勞動力的51．9％在大中城市就業(yè)。

小城鎮(zhèn)是否能夠通過集中分散于自然村落和小集鎮(zhèn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)而吸納更多的農村勞動力呢？筆者對綿陽市T鎮(zhèn)J村的一個磚廠的調查表明，該磚廠不愿建在更不愿搬遷到鎮(zhèn)區(qū)的原因主要是：第一，鎮(zhèn)區(qū)的土地占用費較高；第二，鎮(zhèn)區(qū)沒有可供掘取的荒地作原料；第三，鎮(zhèn)區(qū)對污染控制較嚴格；第四，鎮(zhèn)區(qū)的工資成本較高；第五，非正規(guī)制度的成本較高，人際關系復雜。筆者通過對綿陽市其它自然村的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的調查還發(fā)現(xiàn)，它們不愿搬遷到小城鎮(zhèn)的原因還涉及產權分割和歸屬、搬遷費用等問題。事實上，西部內陸地區(qū)分布在自然村和小集鎮(zhèn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，一般都有就地取材（自然資源、勞動力資源）、生產規(guī)模小、經營層次低、污染嚴重等特點，因而，這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)最好的生存環(huán)境就是自然村和小集鎮(zhèn)。如果離開了特定的環(huán)境，它們的生存就會受到威脅。J村的磚廠老板就說到，如果該廠建在鎮(zhèn)區(qū)，僅土地占用費和治污費兩項就會置該廠于死地。所以，要把它們集中到小城鎮(zhèn)去，困難是非常大的。

2．鎮(zhèn)鄉(xiāng)勢差和城鄉(xiāng)勢差分析。如果能夠縮小城鄉(xiāng)勢差并擴大鎮(zhèn)鄉(xiāng)勢差，則不僅可以把“盲目”流入大中城市的農村剩余勞動力，而且可以把分散在自然村和小集鎮(zhèn)的剩余勞動力吸拉到小城鎮(zhèn)上來。然而，根據綿陽市城調隊提供的資料，從1980年至1998年，城鄉(xiāng)勢差不論從相對數(shù)還是絕對數(shù)看都在不斷擴大。盡管鎮(zhèn)鄉(xiāng)勢差也再擴大，但畢竟小于城鄉(xiāng)勢差，所以，農村剩余勞動力的主要流向仍然是大中城市。

如果以綿陽市1997年初小城鎮(zhèn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)吸納的農村剩余勞動力占全部剩余勞動力的比重（11．3％）作為農村剩余勞動力在小城鎮(zhèn)的就業(yè)率，以在城市就業(yè)的農村剩余勞動力占全部農村剩余勞動力的比重（51．9％）作為農村剩余勞動力在城市的就業(yè)率，并以此分別近似地代表小城鎮(zhèn)和城市的就業(yè)概率，則會發(fā)現(xiàn)轉移到小城鎮(zhèn)的預期收益（就業(yè)概率×工資水平）僅為421．72元（以人均收入代替工資水平計算）。這不僅大大低于轉移到大中城市的預期收益2476．67元，而且低于農村的現(xiàn)實收入1824元。即使農村勞動力在小城鎮(zhèn)就業(yè)的機會成本為零，即每年仍然可以獲得農村人均純收入，1997年轉移到小城鎮(zhèn)的總預期收益也只有2245．72元；而轉移到城市的預期收益既高出農村現(xiàn)實收入652．7元，又高出零機會成本的轉移到小城鎮(zhèn)的預期收益230．95元。這也許能夠解釋為什么更多的農村剩余勞動力選擇城市作為流入地，而不選擇小城鎮(zhèn)作為流入地。

三、小城鎮(zhèn)的區(qū)位特征與吸納農村剩余勞動力的相關性分析

筆者按距離綿陽市城區(qū)距離的遠近，將小城鎮(zhèn)分為3組：第一組，20公里以內；第二組，20公里至70公里之間；第三組，70公里以外。然后，筆者分別在3組中隨機抽出3個小城鎮(zhèn)，采用農業(yè)普查資料并結合實地調查來分析其區(qū)位特征與吸納勞動力的相關性。

那么，是什么原因導致小城鎮(zhèn)吸納農村剩余勞動力的能力有如此之大的差異呢？

四、小城鎮(zhèn)吸納農村剩余勞動辦的機制缺陷的修復：大中城市的輻射或外資的刺激

從全國來看，蘇南、珠江三角洲等地區(qū)的小城鎮(zhèn)發(fā)展勢頭良好，不僅吸納了大量當?shù)睾屯獾氐霓r村剩余勞動力，而且縮小了城鄉(xiāng)差別，加快了二元社會的一元化進程。分析其成功的原因，人們不難發(fā)現(xiàn)，除原有基礎較好、起步早、得到過政策扶持外，它們更得益于當?shù)卮笾谐鞘械妮椛浜屯赓Y的刺激。蘇南和蘇北小城鎮(zhèn)發(fā)展的歷程和現(xiàn)狀正好說明這一點。蘇南大中城市密集，大中城市通過對周邊地區(qū)的投資、技術擴張和企業(yè)聯(lián)營，發(fā)揮著巨大的輻射效應。蘇南不僅受區(qū)域內城市的發(fā)展帶動，而且受上海大工業(yè)的強勁輻射；而蘇北大城市稀疏，城市的實力薄弱，輻射效應差，這是導致蘇南和蘇北小城鎮(zhèn)發(fā)展差異的一個重要原因（劉葆金等，2001）。西部內陸地區(qū)小城鎮(zhèn)發(fā)展水平較低的原因，與蘇北的情況有很多相似之處。

從綿陽市的情況看，絕大多數(shù)小城鎮(zhèn)建設仍然是政府行為，而非農民自下而上的愿望和自覺的行動。通常的做法是，在政府和地方部門的資助下，先搞好基礎設施，再通過優(yōu)惠的政策吸引農村人口到小城鎮(zhèn)居住。這種在政府主導下的小城鎮(zhèn)很難形成自己的特色，產業(yè)基礎十分薄弱，有鎮(zhèn)無市的空殼現(xiàn)象比較普遍。2002年初，筆者對綿陽市區(qū)附近的3個小城鎮(zhèn)進行了調查。W鎮(zhèn)是全國小城鎮(zhèn)建設示范鎮(zhèn)。從外觀上看，該鎮(zhèn)高樓林立，街道整潔，設施配套；但進一步調查發(fā)現(xiàn)，相當一部分樓房是人去樓空，鋪面關閉，商業(yè)蕭條。例如，鎮(zhèn)區(qū)紅極一時的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)——飼料廠和印刷廠正頻臨破產；原來有一定優(yōu)勢的農產品集貿市場雖然被修葺一新，但攤位閑置，門可羅雀，全然沒有年關的繁華景象。據當?shù)毓賳T說，Y鎮(zhèn)是歷史悠久的牲畜交易地。據說該鎮(zhèn)每逢趕場時，人山人海，水泄不通，但筆者看到的牲畜交易地卻是在陳舊的木板房之間的一條狹窄的街道，除街道兩邊屈指可數(shù)的店面外，幾乎沒有象樣的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)。該鎮(zhèn)區(qū)人口除政府、醫(yī)院、學校的工作人員外，多為原來的場鎮(zhèn)居民。近幾年，該鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)幾乎沒有吸納農村人口和勞動力，以致于該鎮(zhèn)至今沒有一個居委會或街道辦事處。T鎮(zhèn)的農村剩余勞動力1999年前要么到綿陽市區(qū)打工，早出晚歸作鐘擺式流動，要么遠走他鄉(xiāng)常年在外務工，要么留在本村在城鄉(xiāng)之間搞販運，很少流向鎮(zhèn)區(qū)就業(yè)或定居。1999年以后，綿陽市區(qū)向外擴展，T鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)被劃為經濟試驗區(qū)，這使該鎮(zhèn)遇到了一次極好的發(fā)展機遇。筆者去該鎮(zhèn)調查時看到了對比鮮明的兩種景象：老場區(qū)冷冷清清，新場區(qū)一片繁忙。當該鎮(zhèn)官員向筆者介紹情況時，從他的言談話語中筆者可以感受到，他們對鎮(zhèn)區(qū)的前景充滿了信心。確實，我們沒有理由不贊同該鎮(zhèn)官員的憧憬，因為試驗區(qū)建成以后，T鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)將與綿陽市區(qū)聯(lián)為一片，屆時，T鎮(zhèn)將成為“城中鎮(zhèn)”。當然，它也就不再具有一般小城鎮(zhèn)的代表性了。

針對同樣在距離綿陽市區(qū)20公里范圍內的永興鎮(zhèn)和塘汛鎮(zhèn)在吸納農村剩余勞動力方面存在的較大差異，筆者于2002年6月對兩鎮(zhèn)進行了調查研究。筆者發(fā)現(xiàn)，城市工業(yè)的輻射效應是小城鎮(zhèn)發(fā)展和吸納勞動力的關鍵，城市的輻射效應在點上的表現(xiàn)比在面上的表現(xiàn)更明顯。也就是說，小城鎮(zhèn)單靠城市的面上的輻射，其發(fā)展速度通常較慢；相反，如果城市大工業(yè)的觸角直接伸向某一小城鎮(zhèn)，該鎮(zhèn)若能抓住機遇，則可能形成一個經濟的生長點，從而會得到快速發(fā)展。永興鎮(zhèn)就是這樣的例子。20世紀90年代初期，永興鎮(zhèn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)開始與市內幾家大型國有企業(yè)聯(lián)姻，生產配套產品。90年代中后期，該鎮(zhèn)抓住在綿陽建立國家級高新技術開發(fā)區(qū)和長虹集團新區(qū)建設的機遇，使鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)上規(guī)模、上檔次，直接為高新區(qū)內的企業(yè)（包括長虹集團）提供配套生產和服務，鎮(zhèn)區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)得到了快速發(fā)展，同時，也吸納了較多的農村剩余勞動力。1997年初，該鎮(zhèn)有鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)70個。其中，59個鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)企業(yè)吸納的從業(yè)人員占該鎮(zhèn)全部鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)從業(yè)人員的88．58％；分布在鎮(zhèn)區(qū)的32個鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)吸納的從業(yè)人員占該鎮(zhèn)這59個鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)從業(yè)人員的65％。而塘訊鎮(zhèn)在1999年以前則沒有這樣的機遇。1997年初，該鎮(zhèn)有16個鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)。其中，有鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)企業(yè)14個，這14個企業(yè)吸納的從業(yè)人員僅占該鎮(zhèn)全部鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)從業(yè)人員的38．4％；鎮(zhèn)區(qū)僅有3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，從業(yè)人員僅74人。該鎮(zhèn)有一個建筑類鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，從業(yè)人員達1．1萬人，占該鎮(zhèn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)從業(yè)人員的60．44％，但該企業(yè)并沒有建在鎮(zhèn)區(qū)，而是在綿陽市區(qū)，所以，它對鎮(zhèn)區(qū)的發(fā)展和直接帶動的作用不明顯。

通過調查筆者還發(fā)現(xiàn)，很多學者所認可的小城鎮(zhèn)第二產業(yè)的發(fā)展會帶動第三產業(yè)的快速發(fā)展，從而吸納較多的農村剩余勞動力的觀點，在綿陽市小城鎮(zhèn)的現(xiàn)實中很難得到驗證。究其原因，主要是小城鎮(zhèn)的規(guī)模較小，常住人口少，多數(shù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的從業(yè)人員是“離土不離鄉(xiāng)”、早出晚歸的農民，第三產業(yè)缺乏服務的對象，故其從業(yè)人員的比重很低。像永興鎮(zhèn)這樣發(fā)展較好的小城鎮(zhèn)，其鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)中第三產業(yè)的從業(yè)人員也僅有79人，占鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)從業(yè)人員的1．59％。

從目前的情況看，由于西部內陸地區(qū)發(fā)展小城鎮(zhèn)的輻射源——城市工業(yè)相對落后，輻射力較弱，因此，多數(shù)小城鎮(zhèn)不能直接得到城市工業(yè)的帶動，外資刺激的可能性則更小。所以，要修復小城鎮(zhèn)吸納農村剩余勞動力的機制缺陷，尚需時日。

五、結論與思考

我們必須承認小城鎮(zhèn)建設在我國東部沿海地區(qū)、特別是在蘇南和珠江三角洲等基礎較好且有外力刺激的地區(qū)取得了巨大的成就。在那里，小城鎮(zhèn)不僅縮小了城鄉(xiāng)差別，加快了城市化進程，而且吸納了大量的農村剩余勞動力。但是，那里的成功經驗是否適應已經邊緣化了的西部內陸地區(qū)呢？對此筆者表示懷疑。

對于廣大的西部內陸地區(qū)而言，由于大中城市的密度較小，實力相對較弱，而小城鎮(zhèn)的數(shù)量多，并且很分散，能夠直接得到大中城市輻射的小城鎮(zhèn)畢竟是極少數(shù)，所以，絕大多數(shù)小城鎮(zhèn)的非農產業(yè)（特別是工業(yè)）基礎是非常薄弱的。正因為如此，缺乏產業(yè)支撐的小城鎮(zhèn)自然不能很好地吸納農村剩余勞動力就業(yè)，更難吸引農民去定居。

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2.觀察高等植物的葉綠體在細胞質基質中的形態(tài)和分布

二、實驗原理

高等植物的葉綠體呈橢球狀,在不同的光照條件下,葉綠體可以運動,改變橢球體的方

向,這樣既能接受較多的光照,又不至于被強光灼傷。在強光下,葉綠體以其橢球體的側面朝

向光源;在弱光下,葉綠體以其橢球體的正面朝向光源。因此,在不同光照條件下采集的葫蘆

蘚,其小葉內葉綠體橢球體的形狀不完全一樣。

活細胞中的細胞質處于不斷的流動狀態(tài)，觀察細胞質的流動，可以用細胞質基質中的

葉綠體的運動做為標志。

三、材料用具

蘚類的葉，新鮮的黑藻，顯微鏡，載玻片，蓋玻片，滴管，鑷子，刀片，培養(yǎng)皿，鉛筆

四、實驗過程

1．制作蘚類葉片的臨時裝片

2．用顯微鏡觀察葉綠體

3．制作黑藻葉片臨時裝片

4．用顯微鏡觀察細胞質流動

五、討論

1．細胞質基質中的葉綠體是否靜止不動，為什么？

2．葉綠體的形態(tài)和分布與葉綠體的功能有什么關系？

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摘 要：該研究旨在探討飼喂高精料玉米秸稈型日糧對奶牛瘤胃中內毒素釋放和乳腺中炎性細胞因子生成的影響。選擇30頭產奶量相似（24.32±3.86 kg/d）、體重相近（542.7±56.5 kg）、體況良好（體況評分2.86±0.29）、處于泌乳中期的經產（2～4胎）中國荷斯坦奶牛，隨機分為3組（每組n=10），各組飼喂不同的日糧：（1）低精料混合粗飼料日糧（LCF，精粗比為46∶54）。（2）高精料玉米秸稈日糧（HCS，精粗比為65∶35，營養(yǎng)水平除纖維外與LCF相同）。（3）低精料玉米秸稈日糧（LCS；精粗比與LCF相同，為46∶54；但營養(yǎng)水平低于LCF和LCS）。試驗持續(xù)6周，最后一周為樣品采集期。結果顯示，飼喂HCS的奶牛瘤胃中和糞中內毒素含量顯著高于飼喂LCS和LCF的奶牛；飼喂HCS的奶牛乳腺動脈血漿中內毒素含量顯著高于飼喂LCS的奶牛；與LCS比較，HCS顯著增加了乳腺中白細胞介素（IL）-1β、IL-6和IL-8的生成；乳腺動脈血漿中內毒素含量與泌乳效率呈負相關。結果表明，飼喂高精料玉米秸稈型日糧提高了奶牛瘤胃中和糞中內毒素的含量，增加了進入奶牛乳腺的內毒素數(shù)量，從而促進了奶牛乳腺中炎性細胞因子的生成。結果揭示，飼喂高精料玉米秸稈型日糧誘導乳腺發(fā)生了炎性反應，從而在一定程度上降低了奶牛的泌乳效率。

關鍵詞：內毒素 細胞因子 乳腺 奶牛

Abstract：The objective of this study was to investigate the effects of feeding a high-concentrate corn straw diet on the release of endotoxin in the rumen and pro-inflammatory cytokines in the mammary gland of dairy cows in comparison with a low-concentrate corn straw diet and a low-concentrate quality forage diet. Thirty multiparous mid-lactation Chinese Holstein cows with a body condition score of 2.86 ± 0.29， weighing 543 ± 57 kg and producing 24.32 ± 3.86 kg/d milk， were randomly assigned to 1 of the 3 diets （n = 10）：（1） low-concentrate mixed quality forage diet （LCF） with a concentrate to roughage ratio of 46∶54.（2）high-concentrate corn straw diet （HCS） with a concentrate to roughage ratio of 65∶35 and identical nutrient levels （except fiber） with LCF.（3）low-concentrate corn straw diet （LCS） with the same concentrate to roughage ratio （46∶54） as LCF but lower nutrient levels than both LCF and HCS. The experiment lasted 6 weeks， and samples were collected on the last week. Concentrations of endotoxin in rumen fluid and feces of cows fed HCS were significantly higher than those of cows fed LCS and LCF. Contents of endotoxin in mammary arterial and venous plasma in cows fed HCS were significantly higher than in cows fed LCS. Feeding HCS increased the release of IL-1β， IL-6 and IL-8 in the mammary gland compared with feeding LCS. Concentrations of endotoxin in mammary arterial plasma had a negative correlation with milk production efficiency. Results indicated that the high-concentrate corn straw diet increased the concentrations of endotoxin in rumen fluid and feces. Furthermore， feeding the high-concentrate corn straw diet increased entry of endotoxin into the mammary gland， which in turn stimulated the mammary gland to release more pro-inflammatory cytokines. The results may suggest that feeding a high-concentrate corn straw diet induce a higher pro-inflammatory response in the mammary gland and thus may partly decrease the milk production efficiency in dairy cows.

Key Words：Endotoxin；Cytokine；Mammary gland；Dairy cow

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1化工原理實驗教學的現(xiàn)狀分析

化工原理實驗教學環(huán)節(jié)主要由實驗理論課、實驗預習、實驗操作、實驗報告與實驗考核這幾個教學環(huán)節(jié)組成，在傳統(tǒng)的化工原理實驗教學過程中，主要存在以下問題和不足:化工原理理論課與實驗課開設不同步，導致實驗開展時學生對實驗涉及的理論知識有所遺忘，直接影響實驗效果［3］。傳統(tǒng)實驗教學過程中實驗預習不充分，預習過程中大多數(shù)學生主要依賴教師集中講解實驗的原理、內容及主要要求，然后將相關實驗目的、原理、實驗裝置與流程、實驗步驟對照實驗講義抄寫一遍［4］，學生對實驗的原理理解不透徹，對實驗涉及的流程、設備及實驗過程中應該記錄的數(shù)據不清晰，在整個預習過程中并沒有積極主動思考問題;由于預習不夠充分，直接導致實驗過程中對設備、流程梳理不到位，機械地按照教師的示范或講義的步驟進行實驗操作，一旦有問題出現(xiàn)就手忙腳亂，不知如何處理。此外，由于實驗設備臺套數(shù)有限，每組學生可能多至4～5人，有些學生在實驗過程中只是袖手旁觀，跟著吃大鍋飯，學生的動手能力沒有得到充分鍛煉，工程實踐能力也沒有得到應有的提升，最終導致實驗教學效果不佳。最后，傳統(tǒng)實驗教學過程中，學生缺乏工程意識和鍛煉;在實驗報告的撰寫環(huán)節(jié)有部分學生只是處理一下實驗數(shù)據，并未對實驗過程中遇到的問題進行深入分析和總結，有個別學生甚至抄襲實驗報告。傳統(tǒng)的化工原理實驗成績主要依據學生的實驗報告給出，但由于存在上述不良現(xiàn)象，實驗報告不能客觀、全面反應出學生對實驗的認識和掌握程度［5］，無法考量學生的實際操作能力和發(fā)現(xiàn)、分析、解決工程問題的能力。

2化工原理實驗教學的改革與探索

鑒于化工原理實驗教學存在上述問題和不足，為了踐行工程教育認證的基本理念，對照認證的標準和本專業(yè)畢業(yè)要求，我們對化工原理實驗教學從教學軟硬件設施、教學模式及方法、工程意識培養(yǎng)及鍛煉、考核方式等方面進行了改革與探索。

2．1改善教學軟硬件設施

綜合考慮工程教育認證和化工專業(yè)對化工原理實驗的教學要求，有針對性地采購與化工原理實驗配套的仿真軟件、增加實驗設備的臺套數(shù)、升級部分陳舊設備。如采購了流體流動、精餾、萃取等經典化工原理實驗的仿真軟件，讓學生在預習實驗階段增加仿真實驗的學習和運行，有利于強化預習效果。為了保障生均設備臺套數(shù)滿足認證要求，增添了多套流體流動、換熱、精餾、吸收和過濾裝置，滿足每組學生2～3人一起開展實驗，同學之間分工協(xié)作，使得每一位學生充分參與到實驗過程中，極大調動了學生的積極性和團隊協(xié)作能力。除此之外，還升級了部分陳舊設備，例如，將原有的流量計校正、流動阻力測定、離心泵性能曲線測定三套獨立的舊實驗設備升級為一套流動過程綜合實驗裝置，不僅節(jié)約了實驗用地，而且學生通過綜合設計實驗加深對理論知識的理解與運用，循序漸進地提高其創(chuàng)新意識和工程實踐能力。

2．2優(yōu)化教學模式及方法

工程教育專業(yè)認證強調“以學生為中心”，因此實驗教學的各個環(huán)節(jié)設置和安排均以學生為主體，調動學生學習的自主性［6］。為提高學生學習的主動性和創(chuàng)造性，將傳統(tǒng)以教師為主導的灌輸式教學模式改革為以學生為中心的引導式、互動式、開放式教學模式。實驗預習時做到理論預習、仿真預習和現(xiàn)場預習三者相結合。理論預習時，引導學生了解和熟悉實驗的目的、原理、涉及的主要設備，自主設計實驗的步驟和程序，手繪實驗的主要工藝流程圖，設計實驗數(shù)據記錄表格、明確實驗過程中應該關注的參數(shù)等。教師積極引導學生利用仿真實驗教學平臺資源，學生通過仿真軟件，結合理論預習對實驗進行預演，熟悉實驗操作，關注實驗過程中出現(xiàn)的新問題和注意事項，以此提高實驗的設計能力與分析、解決問題的能力。實驗設備提前對學生開放，讓學生實地熟悉實驗設備、閥門、儀表、實驗涉及的工藝流程及安全操作注意事項，為后期實驗開展做好準備工作。在預習這一環(huán)節(jié)的教學中，教師時刻注意以學生為中心，多采用問題教學模式，激發(fā)學生的學習實驗興趣，讓學生積極參與到實驗預習中來，發(fā)揮主觀能動性。學生預約進入實驗室后，進行實驗操作之前教師要檢查學生的預習報告是否完善，通過對學生提出問題，檢驗學生的預習效果;實驗前引導學生梳理實驗的工藝流程和注意事項，強調在操作中應該注意的安全問題;具體操作細節(jié)先不做講解和示范，讓學生自行探索，待他們自己發(fā)現(xiàn)問題后教師介入，引導學生分析、討論問題，最終找到解決問題的辦法。在這一過程中，學生能深刻理解和應用所學理論知識。如實驗過程中可能出現(xiàn)的一系列問題:(1)離心泵啟動后不出水的原因可能是什么，離心泵的實驗開始前為什么要灌泵?離心泵串聯(lián)實驗中，串聯(lián)泵出現(xiàn)嗡鳴、異響可能是什么問題?應該如何解決?2)流量計校正實驗中，文丘里流量計測量時實驗測量值偏小，可能是什么原因造成的?3)流動阻力測量時，在測量大流量時，測壓點壓差通過什么元件測量?此時U型管壓差的進入閥門應該處于什么狀態(tài)?(4)精餾實驗中，出現(xiàn)塔頂產品質量下降，應該如何調節(jié)精餾塔?學生通過對這一系列問題的思考、分析、討論到最終解決，不僅對實驗原理、單元操作的理論知識理解更深入，而且其工程意識和分析問題、解決問題的能力也得到了強化［7］。實驗報告撰寫中，每名學生選取一組實驗數(shù)據，寫出完整的數(shù)據處理過程，以此避免同學之間抄襲實驗報告的情況發(fā)生，同時鼓勵學生運用計算機相關軟件處理數(shù)據和繪圖。此外，增加結果分析和討論環(huán)節(jié)，以此培養(yǎng)學生歸納總結、撰寫科學實驗報告及就復雜工程問題與同行進行溝通交流的能力［8］。此外，通過組織學生參加化工原理實驗大賽促進實驗教學改革。鼓勵、引導學生參加全國大學生化工實驗大賽，并對參賽學生進行重點培訓，針對輔導，做到“以賽促教，以賽促學，賽學結合”，實現(xiàn)化工原理實驗教學內容的應用與拓展［3］。

2．3注重工程意識培養(yǎng)和鍛煉工程實踐能力

鑒于化工原理實驗的工程實踐特點，在每一個實驗環(huán)節(jié)中根據教學內容和特點滲透工程觀念，激發(fā)學生對工程問題的思考和探究興趣，引導學生用所學知識解決工程實際問題，做到學以致用，以此培養(yǎng)學生的工程意識和鍛煉學生的工程實踐能力。實驗預習階段，鼓勵學生根據理論所學自行設計實驗方案，引導學生討論、分析該方案在生產實踐中的可行性、經濟性、安全性及環(huán)境保護等實際工程問題。在實驗準備階段，讓學生梳理工藝流程、裝置中的開關和閥門所處狀態(tài)，類似化工廠開車前的準備工作。實驗操作中讓學生牢記“安全”二字，避免設備損壞和事故發(fā)生。同時，通過分組實驗有意識地培養(yǎng)學生在實驗過程中進行有效溝通的能力、組織協(xié)調能力和團隊精神。實驗報告環(huán)節(jié)，要求學生最后從工程實際角度對實驗結果做出評價，培養(yǎng)學生的分析和總結能力。此外，還以化工原理實驗大賽為契機，引導學生積極參賽挑戰(zhàn)和鍛煉，培養(yǎng)學生的工程能力［9］。

2．4完善考核方式

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1.1對接企業(yè)需求開發(fā)實訓項目

目前，畢業(yè)生工程實踐能力不強、創(chuàng)新意識薄弱現(xiàn)象大量存在。究其原因主要有兩點，一是由于企業(yè)生產特點等原因，使學生在企業(yè)實習時很少有動手操作的機會；二是學校實踐訓練與企業(yè)需求脫節(jié)或實踐訓練環(huán)節(jié)不完善，使學生工程意識培養(yǎng)和實踐創(chuàng)新能力提升不連續(xù)。針對學校實踐訓練與企業(yè)需求脫節(jié)問題，許多高校已經或開始籌建校內實訓中心[7-9]。對于地方高校而言，實訓中心應對接區(qū)域經濟發(fā)展需求，結合專業(yè)特點和培養(yǎng)目標，以提高學生實踐創(chuàng)新能力和工程實踐能力及培養(yǎng)企業(yè)需要的高級專門應用型人才為核心，開設實訓項目。具體實訓項目應以實際工程項目為引導，將實際工程項目的設計思路、實現(xiàn)過程與設備、過程監(jiān)控等展現(xiàn)給學生，使學生通過項目訓練充分體驗企業(yè)的生產過程。乙酸乙酯生產、無機鹽類生產、甘油催化加氫制備丙二醇是比較成熟的實訓工藝，在不少高校已有應用。

1.2以實訓項目引領實驗項目設計

學生工程意識培養(yǎng)不可能一蹴而就，而需要循序漸進。以乙酸乙酯生產實訓項目為例，圍繞乙酸乙酯的制備、分析、純化，設計了乙酸乙酯的制備、乙酸乙酯紅外光譜分析及物理常數(shù)測定、乙酸乙酯與乙醇的分離等系列基礎化學實驗項目。該系列項目旨在對接專業(yè)實驗和實訓，一以貫之地遞進式培養(yǎng)學生的實踐動手能力和工程意識。每個實驗項目都融入了工程意識培養(yǎng)的理念。其中，乙酸乙酯的制備實驗定位于工業(yè)生產乙酸乙酯的核心反應，通過實驗學生要明確反應的選擇、條件的控制及反應流程；乙酸乙酯紅外光譜分析及物理常數(shù)測定實驗定位于化工生產中的產品純度分析，通過實驗學生應熟悉利用多種方法分析、評價產品中乙酸乙酯純度的實驗方案；乙酸乙酯與乙醇的分離實驗定位于化工生產中提高產品純度的手段，通過實驗學生應學習反應精餾、萃取精餾等操作及分離液態(tài)混合物的手段等。

2結合工程意識培養(yǎng)需求確定實驗教學目標

設計了實驗項目之后，還要根據工程意識培養(yǎng)需求，確定實驗教學目標。在基礎化學實驗中，首先要使學生懂得，基礎化學實驗的一項重要任務就是為工業(yè)大規(guī)模生產做好實驗室研究，從而引起學生對基礎化學實驗的重視，激發(fā)學生對基礎化學實驗的學習興趣。具體到實驗項目，乙酸乙酯制備實驗的教學目標是使學生通過分析不同反應條件對產品產率的影響，明確化工生產中條件控制的重要性；乙酸乙酯紅外光譜分析及物理常數(shù)測定實驗的教學目標，是使學生學會利用紅外光譜分析純度的同時，了解紅外光譜在化工生產中的應用；乙酸乙酯與乙醇的分離實驗的教學目標，是使學生掌握蒸餾操作原理及蒸餾在化工生產中的應用等。

3結合實驗項目改革教學方法和考核方式

3.1教學方法改革

在完善項目設計的基礎上，教學方法是提高教學效果的關鍵環(huán)節(jié)。調研發(fā)現(xiàn)，目前存在的主要問題是，教師在基礎化學實驗教學中作用過大，而學生則一直處于從屬地位，學生主動實驗的興趣不高，做實驗像藥劑師“照方抓藥”，邊看講義邊操作，甚至完成實驗后也不知做了什么，這樣的實驗教學效果難以令人滿意。針對這一問題，在實驗開出前，應帶領學生參觀實訓工藝，并基于教師的講解，使學生明確如下兩點：一是乙酸乙酯生產主要包括制備、純化和檢測三大工藝流程；二是產品投入工業(yè)生產一般要經過實驗室研究、小試、中試等過程，既包括反應的設計，又包括設備和工藝流程的設計。然后要求學生分小組查閱相關文獻資料，完成《乙酸乙酯的工業(yè)制備方法》總結報告，并以PPT形式在課程平臺上展示和互評，同時教師對學生進行成績評定。以乙酸乙酯制備實驗為例，實驗前教師通過課程平臺等給出實驗的關鍵問題，如：由乙醇和乙酸制備乙酸乙酯的反應條件是什么？為何要嚴格控制溫度，可能的副反應有哪些？如何提高乙酸乙酯的產率？如何確保產品純度，洗滌過程中選擇洗液的依據是什么，有何作用？教師根據學生網上回答及預習實驗報告情況給出實驗預習成績。之后，教師上傳蒸餾操作視頻，要求學生觀看并掌握操作規(guī)范與要領。實驗過程中，應注重學生規(guī)范的操作習慣和嚴謹?shù)膶W術研究態(tài)度的養(yǎng)成，使學生系統(tǒng)掌握有機物的蒸餾、洗滌和干燥等基本操作。實驗結束后，要求學生在完成實驗報告的同時，思考如下問題：如何證明生成的產物是乙酸乙酯？若生成的乙酸乙酯中有少量乙醇，如何除掉？針對上述兩個思考題，即可順勢提出乙酸乙酯紅外光譜分析及物理常數(shù)測定和乙酸乙酯與乙醇的分離兩個實驗項目。該兩個實驗項目的推進均采用小組協(xié)作式教學法，旨在培養(yǎng)學生自主發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。學生通過資料查閱和小組討論，提出實驗方案，教師協(xié)助、指導方案的修改。在確定方案的基礎上，由學生自主開展實驗，實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題后，共同研討，最后完成實驗報告。教師根據學生實驗方案的設計、實驗過程中操作的規(guī)范程度、解決實際問題的能力及實驗報告完成情況，給出實驗項目的綜合成績。

3.2考核方式改革

篇8

Yang Ronghua， Cao Xiaoqun， Cheng Yueshan， Wang Hai， Wang Fang， Liu Xin

Taishan medical college， Tai’an， 271016， China

Abstract： Starting form the curriculum， test content， teaching methods， experimental teachers and other aspects， exploring and implementing the reform of chemical engineering experiments curriculum and teaching content， with chemical experiment platform. Building experimental teaching system to help students develop practical skills and innovative ability. Construction of experimental teaching team to meet the needs of high-quality experiment teaching and construction advanced equipment， resource sharing， open environment for experimental teaching service. Implementation of the efficient operation of the management mechanism， to improve the quality of chemical engineering experiments， and training innovative applications personnel of “thick foundation， wide caliber， emphasize practical， pursuing innovation”.

Key words： chemical experiments； platform； experimental curriculum； experimental teaching content； reform

2010年9月，我校化工學院將化工原理實驗室和化工專業(yè)綜合實驗室劃歸化工專業(yè)教研室管理，邁出了化工專業(yè)教學改革的關鍵一步。為充分發(fā)揮現(xiàn)有資源的功用和進一步完善實驗室建設，加強化工專業(yè)實驗課程體系和教學內容的改革，提高實驗教學質量，參照“化學化工國家實驗教學示范中心”建設的成功經驗，從課程體系、實驗內容、教學方法、師資隊伍4個方面對我校化工專業(yè)實驗平臺建設、實驗教學體系和教學內容進行了改革和建設，著力提高化工專業(yè)實驗教學質量，取得了顯著成效。

1 化工專業(yè)實驗教學課程體系

培養(yǎng)創(chuàng)新型應用人才，必須建立與之相適應的具有創(chuàng)新性、實用性的實驗教學體系，以培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。在化學實驗基礎及技能訓練的前提下，設置“基礎訓練、綜合設計、創(chuàng)新研究、仿真與計算機應用”4種實驗類型，形成體現(xiàn)化工專業(yè)特色的“一體化、多層次、開放式、重基礎、求創(chuàng)新”的化工專業(yè)實驗教學體系；并從“化工原理實驗—化工專業(yè)綜合實驗—化工仿真與計算機應用訓練—創(chuàng)新性研究實驗”4個方面構建和管理實驗室。

化工專業(yè)實驗教學課程體系（以化學工程與工藝專業(yè)為例）（如圖1所示）。

圖1 化學工程與工藝專業(yè)實踐教學課程體系

2 化工專業(yè)實驗內容

根據化工專業(yè)實驗教學課程體系的規(guī)劃，本著“重視基礎訓練，加強綜合，突出設計和創(chuàng)新研究訓練”的目的，對每一階段的實驗教學訓練在基礎實驗訓練之上，增加綜合設計性、研究性和自助式實驗內容，以激發(fā)學生興趣、啟迪學生探索、訓練學生科學思維方法，引導學生創(chuàng)新，充分體現(xiàn)以能力培養(yǎng)為核心的創(chuàng)新性實驗內容建設。擬開設的主要實驗課程和所選實驗內容包括：

2.1 化工原理實驗

對化工類專業(yè)學生，化工原理實驗課程以單元操作中的流體流動與輸送、傳熱、精餾、吸收、萃取、干燥、過濾、蒸發(fā)、結晶等傳質過程為主線，實驗設備及裝置能夠開設基礎訓練性、綜合設計性和創(chuàng)新研究性3類實驗項目24個，其中基礎訓練性實驗5個，綜合設計性實驗13個，創(chuàng)新研究性實驗6個。在基礎訓練性實驗基礎上，根據學時要求和第二課堂形式，通過自主設計、綜合搭配化工過程實驗裝置，以必做和選做結合的方式，開設綜合性、設計性、創(chuàng)新研究性化工過程綜合實驗。上述實驗項目中必做實驗8個，選做8個，其他實驗項目可根據學生的興趣、愛好，利用第二課堂、開放實驗室、科技創(chuàng)新項目等形式選擇。

2.2 化工專業(yè)綜合實驗

將化學工程與工藝相關核心專業(yè)課程的實驗內容，綜合歸類為化工專業(yè)綜合實驗，單獨設課，其內容以熱力學基礎數(shù)據測定、傳質數(shù)據測定、化學反應工程實驗技術及設備、化工分離技術及設備、化工工藝、計算機數(shù)據采集與控制等實驗為主，能開設綜合設計性專業(yè)實驗項目25個，其中必做項目15個，選做項目10個。通過實驗方案的擬訂、實驗方案的實施、實驗數(shù)據的處理與評價，綜合應用相關專業(yè)知識進行綜合、設計類實驗，目的是應用所學專業(yè)知識，通過實驗培養(yǎng)學生的工程實踐能力。

2.3 化工仿真與計算機應用訓練

為進一步強化學生的工程實踐能力，采用化工過程及單元操作仿真實訓方式，不僅使學生領悟到單元操作的核心，也可以使學生進行模擬和控制可能的化工工藝及優(yōu)化操作，實現(xiàn)工廠現(xiàn)場無法實現(xiàn)的環(huán)節(jié)，同時可結合生產實習進一步得到訓練。借助計算機在化工生產中的應用，結合相關專業(yè)知識訓練化工過程設計軟件應用、實驗設計與數(shù)據處理、化工過程與系統(tǒng)模擬優(yōu)化等環(huán)節(jié)，為將來從事化工設計、工程實踐打好基礎。現(xiàn)有設備、裝置及軟件能夠開設11個訓練項目，其中必做基礎訓練項目6個，選做綜合訓練項目5個。

2.4 創(chuàng)新性研究實驗

堅持教學、科研與新技術應用的有機融合，將教師的特色科研成果轉化為實驗教學內容，將部分畢業(yè)環(huán)節(jié)的課題實驗訓練與專業(yè)綜合實驗融合，開發(fā)創(chuàng)新性、研究性實驗，充分體現(xiàn)化工專業(yè)綜合實驗訓練和科研訓練，現(xiàn)有10個創(chuàng)新研究性實驗項目供學生選擇。另外，每年有十多個項目采用開放實驗室的方法，結合大學生科技創(chuàng)新計劃，鼓勵學生開展科技創(chuàng)新項目訓練。

3 教學方法與教學手段改革

3.1 開放式實驗教學與第二課堂活動

為激發(fā)學生對實驗課的積極性，全面培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，解決實驗裝置套數(shù)少、實驗人數(shù)多的問題，化工專業(yè)實驗平臺實施開放式實驗教學，并開展多種形式的第二課堂活動。對基礎訓練部分的實驗采用分組集中實驗的方式，將每班學生分成3～4個大組，每組15～20人，安排不同的時間進行實驗。實驗時再將每組學生分成3～4個小組，每小組4～6人，同時開設幾個實驗，各小組輪流進行實驗訓練。對于綜合設計性實驗，要求學生提前選好所做項目，預習并準備好實驗內容，在指定的時間內有計劃地進行實驗。

創(chuàng)新研究性實驗，多來源于教師的科研課題或大學生科技創(chuàng)新項目，學生可根據自身情況選題，跟隨指定的指導教師進行實驗。重視引導學生參加研究項目實踐，一方面，教師積極參加科研，從科研工作中選出學生可以參與的項目；另一方面，有效地組織學生積極參與到研究實踐中來。創(chuàng)新研究實驗按照選題、文獻檢索、設計實驗方案、實驗、撰寫論文或實驗報告、報告答辯會的順序進行。

在課外時間，實驗室向學生全天開放，為學生的個性發(fā)展和創(chuàng)新意識培養(yǎng)提供空間，為大學生科技創(chuàng)新計劃提供訓練場所；鼓勵學生參與教師的科研項目，引導優(yōu)秀學生利用業(yè)余時間和節(jié)假日進入教師的科研課題組，使學生盡早接觸本學科最前沿知識，得到科研訓練。

3.2 化工實驗課與化工設計相結合，體現(xiàn)工科特色

為培養(yǎng)學生的工程實踐和工程設計能力，充分利用化工專業(yè)實驗平臺，在工程實踐教學過程中，借助豐富的實踐教學資源，通過一系列教學安排，使學生除學習各種工藝知識，掌握各種工藝方法外，還可以培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W作風，增強綜合素質。例如，將部分化工實驗課與化工設計相結合，通過化工實驗課，讓學生全面掌握某一單元操作或化工過程的實驗基礎理論與技術、實驗裝置的使用、實驗技能及科技小論文的寫作方法；在化工原理課程設計、化學反應工程課程設計及化工設計中，結合某一單元操作、某一裝置或化工過程，訓練學生的設計能力。也可以將兩者直接結合，給出某一化工過程，先進行流程及裝置設計，然后根據設計的數(shù)據進行實驗操作驗證，最后分析討論及對設計或實驗裝置進行改進（如乙酸乙酯的合成及精餾實驗）。這種有機結合的方式，能將多種知識及能力訓練綜合運用，使學生印象深刻，取得良好的教學效果。

3.3 采用多種現(xiàn)代化手段輔助實驗教學

針對學校開設的實驗項目，動員教師開發(fā)和研制適合學校實驗教學特點的集實驗原理、實驗流程、實驗演示、實驗結果數(shù)值計算、誤差分析及實驗綜合思考為一體的多媒體教學軟件，或實驗操作過程錄像，如精餾、吸收等，提高教學質量。使用與實驗裝置配套的計算機數(shù)據處理系統(tǒng)，引導學生掌握實驗設定、軟件使用、數(shù)據處理等技能，為將來應用現(xiàn)代化生產裝置打下基礎。

借助化工仿真軟件和化工過程模擬計算機軟件，開展化工裝置及過程自動控制模擬操作訓練或對化工設備、過程進行模擬、設計、計算等，彌補實習過程現(xiàn)場無法操作的不足，也為將來從事化工過程模擬或設計起到訓練作用。

3.4 開展實驗競賽活動

化工專業(yè)實驗平臺每年舉行1次全校規(guī)模的化工原理實驗競賽，以鞏固學生的基礎知識，強化實驗技能，培養(yǎng)競爭意識和創(chuàng)新意識。同時，在實驗競賽中加入實驗流程設計、設備設計訓練、數(shù)據處理等環(huán)節(jié)，起到綜合訓練的目的。組織學生參加2年1次的全省或全國大學生化工實驗大賽，拓寬學生視野。

3.5 建立多元化實驗考核體系

化工實驗考核方式，采用平時單元成績累計計分和期末考試相結合的多元化考核方法。平時單元實驗按基礎實驗和綜合設計實驗制定相應的評分標準，客觀記錄學生的實驗預習、基本操作、實驗結果、實驗報告和綜合素質等環(huán)節(jié)的成績；期末考試采用筆試加實際操作2種方式對學生進行全面考核。基礎訓練實驗占50%，綜合設計實驗占20%，期末考試占30%。

基礎實驗階段評分依據：實驗紀律和秩序、預習和回答問題、基本操作規(guī)范性、實驗記錄規(guī)范性、實驗數(shù)據及處理正確性及實驗報告等。綜合設計實驗階段評分依據：文獻調查與總結、實驗方案、實驗操作及實驗報告等。對于創(chuàng)新研究實驗，可根據實際情況，單獨考核。

4 制度和教學隊伍建設

要提高實驗教學水平和教學質量，必須建立現(xiàn)代化的、高效運行的管理機制并重視師資隊伍的建設。在管理機制和制度方面，做到“教學工作與科研工作，教學帶頭人和科研帶頭人，教學成果與科研成果，教學研究項目與科研項目”一視同仁，以調動和鼓勵教師參與實驗教學工作，提高實驗教學的師資素質。在實驗室設置教學重點崗位并實行競爭上崗；建立健全青年教師培養(yǎng)制度，在教學與科研實踐中培養(yǎng)梯隊。加強“實驗課教學團隊”建設，實施實驗室主任負責制。實驗課教學團隊設立實驗室主任（教師）、相對固定的教師和實驗室管理人員，并按照專職教師：實驗技術人員：兼職任課教師為1：3：6的比例配置師資隊伍。

5 化工專業(yè)實驗平臺建設展望

化工專業(yè)實驗平臺建設要進一步發(fā)揚自身特色，優(yōu)化實驗教學體系，深化實驗教學內容和教學手段改革，延長校內工程實踐教學的時間，彌補工業(yè)實踐難以到位的現(xiàn)狀，從整體上優(yōu)化實踐教學的安排；要培養(yǎng)學生的工程實踐能力，教師必須先具備工程實踐能力，要繼續(xù)深化實驗室管理體制改革，提升實驗教師隊伍的水平，建立一個高水平的教學團隊；加強實驗教學平臺與企業(yè)的交流與合作，推進產、學、研一體化改革，為進一步建立中試實驗基地和產業(yè)化生產服務；建立“以人為本、有利于實驗室開放和實驗教學的文化環(huán)境”，激發(fā)學生實驗與科研興趣，培養(yǎng)實驗能力和工程實踐能力，引導學生學會學習、善于協(xié)作。

篇9

一、教學內容的改革創(chuàng)新

開展以“降低、夠用”為主的課本內容調整，降低課本難度，增強課本實用性。《化工原理》課程經過了多年的完善發(fā)展，有了完善的理論體系，雖然給教學帶來了方便，但是對于培養(yǎng)實用型人才這一教學目標來說，并不太適合，所以對原有教學內容應做適當刪減。對于一些理論推導，教師應當適當減去，將教學重點放在讓學生掌握基本概念，強化實際應用方面。對于應用性不強的理論知識，教師可改為該理論的應用和延伸。如化工原理中溫度梯度這一節(jié)，溫度梯度的基本概念是必須了解的內容，在平壁的穩(wěn)定熱傳導里各層的溫差的有關計算公式推導，只需要讓學生了解哪層熱阻大，哪層溫差大這一結論即可，可在實際應用中，讓學生通過實驗感受這一理論。此外，還有熱傳導中的輻射基本定律、因次分析法及傳至中向平衡和溶解度的基本關系等內容，對于精簡的內容來說，不能脫離大綱內容，精簡準確突出基本規(guī)律即可。另外，適當拓展課程內容、引入新知識是很有必要的。技術在不斷發(fā)展，在實際化工操作中，會有很多新的技術出現(xiàn)，教師適當引入現(xiàn)階段與課程有關的新技術，可培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。總體來說，以應用為目的對課本內容進行精簡、拓展。

二、實驗教學方法的改革

化工原理課程的一個重要環(huán)節(jié)是實驗教學，實驗教學的目的是鞏固學生的課本理論內容，培養(yǎng)學生解決工程問題的能力和掌握一定的實驗操作技能。由于化工原理屬于技術類課程，因此必須加強實踐性教學，培養(yǎng)學生的工程意識、工程思想和工程方法。化工原理課程的實踐教學一般包括實驗、實訓和相關實習。筆者對實踐教學提出以下建議：

1.改革化工原理實驗模式、內容。在教學中引入計算機仿真實驗，提高學生實驗操作技能和工程應用能力。傳統(tǒng)化工原理實驗是教師布置實驗內容，學生寫實驗報告，然后做實驗，交報告，整個研究就結束了，整個過程實際上是在驗證課本上的理論、結論。這樣單調地做實驗對培養(yǎng)學生的工程應用能力并無大用，而計算機仿真實驗的引入，可以讓學生在做實驗之前模擬出整個實驗過程，首先激發(fā)了學生的興趣，其次，通過改變各種操作條件、參數(shù)，讓學生了解并思考參數(shù)和操作方式的變換對實驗的影響，對于理論知識的掌握和應用都有很大幫助。如化工中常見的“精餾”、“吸收”這兩種單元操作，其理論比較抽象，課堂上傳授理論知識，學生難以理解，而通過計算機仿真實驗，在學習了“精餾”、“吸收”兩章的理論知識后，到實驗室實際操作篩板精餾塔和填料吸收塔。實驗室內“精餾”、“吸收”流程小巧、簡潔，方便學生觀察物料的反應。學生在實訓時，邊操作、邊觀察、邊思索、邊討論，不但可以解決課堂遺留問題，還可以將課本上的理論知識應用于實際操作中。這樣一方面提高了學生的學習興趣，調動了他們的學習積極性，另一方面給教學工作增添了色彩。

2.設置研究性實訓課題。化工原理實踐教學就是充分發(fā)揮課本中實驗的實用性特點，在實驗內容選取時，盡可能接近生產實際。如化工原理流體力學的綜合實驗問題，眼球測定阻力系數(shù)與關系曲線，離心水泵的特性曲線，直管阻力與局部阻力產生的原因是什么，如何測定，如何確定離心泵的工作點。在實際實驗時，教師可以創(chuàng)造性地將這個實驗改為實際生產中的問題，如直管阻力的阻力產生和測定，阻力產生的原因和怎樣減少阻力等。讓學生查閱文獻，獲得實際生產數(shù)據資料，大膽質疑，找出規(guī)律性東西，最后制訂實驗方案。通過這幾項準備工作，不僅增強了學生解決問題的能力，還提高了學生的學習興趣，同時開闊了視野，了解了更多化工新技術、新設備。

3.注重與其他課程的共同發(fā)展，化工原理與化工儀表、化工機械等相關課程緊密聯(lián)系，在實驗教學中，注重實驗裝置之間的聯(lián)系，盡可能加大信息量。實驗中很多設備都是化工類相關課程中涉及的，將這些設備的選用和使用方法穿插到實驗中，使學生對整個實驗內容有整體認識。

三、教學手段改革

化工原理是一門實踐性很強的課程，教學中涉及很多大型的化工設備結構、復雜的操作原理和流程，以及大量的工程專業(yè)計算，而在傳統(tǒng)課程教學中，教師往往難以把全部內容展現(xiàn)出來，只能草草帶過，因此，教學手段的改革迫在眉睫。多媒體技術的快速發(fā)展對化工原理課程進行了補充。多媒體電子教案、圖像演示等能把抽象的概念和理論形象地展示出來，動態(tài)地展示設備結構、操作原理和工藝制作流程的具體情況，通過多媒體技術把難講的內容直觀生動地表現(xiàn)出來，降低教學難度。如講解化工原理流體輸送設備這一內容時，需要了解流體輸送機械的基本結構、工作原理及操作特性等多方面知識，一般的口述板書根本不能完全將內容展現(xiàn)出來，而利用多媒體分析，可以方便生動地多次再現(xiàn)整個機械分析過程，節(jié)約教師的板書時間，使教師將精力主要放在知識的講解和對學生的了解、交流上，有利于提高教學質量。

參考文獻：

[1]邱運仁.化工原理課程教學改革與實踐[J].化工高等教育，2005（04）.

篇10

實驗教學一直是高等教育的重要組成部分，是學生實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基礎和必需環(huán)節(jié)[1]，對于日益發(fā)展起來的注重實踐操作技能培養(yǎng)的高職教育來說同樣重要。自建校以來，我校始終是以“培養(yǎng)高素質的技能型人才”為培養(yǎng)目標，因此，在教學過程中高度重視實驗教學和實踐教學環(huán)節(jié)，不斷推行從形式到內容的多種教學改革嘗試，全面系統(tǒng)提高實驗教學水平。但目前改革的內容還很形式化和片面，仍存在的問題是，實驗室建設塊塊分割，技能培養(yǎng)、專業(yè)基礎課、專業(yè)課等實驗教學難以以人才培養(yǎng)要求統(tǒng)籌規(guī)劃；重復和脫離培養(yǎng)目標的教學，過程設計不合理現(xiàn)象突出；實驗教學過程組織粗燥，實驗教學效果不理想的問題普遍存在。通過學習各級院校實驗教學改革的成功經驗再結合本校的需求，現(xiàn)有條件和教學實際過程，需進一步加強實驗教學改革，推動教學質量和人才培養(yǎng)質量的提高。

1 理論與實驗教學并重，基礎實驗輔助專業(yè)技能培養(yǎng)

職業(yè)教育發(fā)展多年來，在理論教學與實驗教學的關系處理上，主要有兩種方式。一是重理論輕實驗的研究型。部分高校仍沿襲以往我國高校培養(yǎng)精英型研究人才的教學模式，實驗教學一直定位于輔助教學的地位，并且實驗教學內容仍有很多是一些驗證性實驗，內容和教學模式都與工業(yè)應用鮮有聯(lián)系。而這樣的實驗教學對于一個以培養(yǎng)化工應用方向技能型人才為目標的人才培養(yǎng)模式而言，無論在教學體系安排，還是在教學目的、教學模式、教學方法、教學資料容量、實驗室建設及管理的水平上，都不能與職業(yè)教育培養(yǎng)具有創(chuàng)新和實踐能力人才的根本要求相適應。可喜的是現(xiàn)在高職院校的教學改革中，討論最熱烈并得到業(yè)內人士共識的是工作過程導向的實踐教學和基于崗位任務的實訓教學。但第二種重實訓輕基礎的經濟型是很多職教院校在具體實施過程中又往往走入嚴重壓縮理論和基礎技能培養(yǎng)，只重專業(yè)實驗實訓的思路。有的教學單位基礎理論和基礎實驗的開設只分配了十幾個課時，把大量的課時都分配到了與企業(yè)對口的某項專門操作上。這樣的做法對用人單位來說是非常有利的，學生不用再經過企業(yè)多加培養(yǎng)就可以很熟練的上崗操作，產生效益。學生也能很快承擔起預先設計好的崗位任務。而過分強調貼合崗位任務的技能培養(yǎng)重專業(yè)實驗，實訓培訓，更極大降低了教學體系中對基礎理論及實驗教學的關注，在有限的學時內，基礎實驗自然要全面為專業(yè)實驗和實訓讓路，學時被大大壓縮。這樣針對崗位被量身定做培養(yǎng)出來的學生，勢必在職業(yè)遷移能力和拓展能力方面是非常弱勢的。職業(yè)能力的形成包括實際操作和熟練程度[1]兩方面，而考量職業(yè)能力的強弱則需要考慮專業(yè)技能拓展和深入的能力，不管是職業(yè)能力的初步形成還是職業(yè)能力的發(fā)展一定是基于一定知識、技能、經驗基礎上的綜合性和專業(yè)性的體現(xiàn)。要培養(yǎng)具有發(fā)展?jié)摿Φ募寄苋瞬牛碚摵蛯嶒瀾摬⒅兀瑥恼J識規(guī)律的角度來看，基礎實驗對于技能培養(yǎng)的作用也不可忽視。

因此，在充分認識高校實驗室在高等職業(yè)教育中的重要地位和作用的基礎上，我們嘗試構建實驗教學與理論教學并重的教學新模式。前期，我系已在人才培養(yǎng)方案中提高了實驗學時在課程中所占的比例。但目前在教學過程中無論從形式、內容上還是考核方式上還是依附于理論課程，還沒能更多的體現(xiàn)理論和實驗課程并行，互相補充，互相促進的效果，因此，在教學效果上相當一部分學生的實驗過程只是對實驗手法亦步亦趨的模仿，也沒有起到實驗技能與職業(yè)技能培養(yǎng)的有用關聯(lián)。

現(xiàn)在我們采取的措施是，將原有的實驗內容經過提煉整合，去重，在應用理論知識的同時，形成了一門更側重基礎技能訓練，服務于后續(xù)專業(yè)課程和職業(yè)技能形成；跨多學科，服務于專業(yè)技能訓練的公共技能平臺的實驗課課程。我們不但將各門課程的實驗課程與理論課程獨立開，還將系內不同專業(yè)在理論和實驗教學中相關和有遞進關系的基礎內容整合為基礎實驗，再依照不同專業(yè)特點分別設立骨干專業(yè)實驗，在知識體系和內容上作為基礎實驗的專業(yè)化拓展延伸。教學內容和側重點上與理論教學完全區(qū)別開，單獨授課，單獨建立考評體系。基礎實驗在新生入學的第一學年開設，讓學生了解學科特點、基本原理、基本實驗手段和檢測手段，為綜合實驗能力的提高、后續(xù)課程學習及專業(yè)實驗做技能性和知識性鋪墊。以有機化學實驗為例，我們在以上教學改革的基礎上，改善教學過程，改變實驗的預習方式，并在實驗過程中增加討論環(huán)節(jié)；減少驗證性實驗，增加了合成、分離、檢驗內容，豐富了實驗項目；在強化基本操作的基礎上，增加了多種實驗手段和儀器的應用，搭建更寬闊的實驗技能的基礎平臺課。

2 調整觀念，建立新型有效的有機化學實驗教學模式

以往的實驗教學中，我們一直沿襲傳統(tǒng)的方法，在黑板上摘抄實驗目的，試劑，步驟，數(shù)據處理這幾項內容并機械地按原理―實驗準備―裝置―操作及注意事項的順序對實驗內容加以陳述和強調。這樣的方式，不但用枯燥的文字難以反應出實驗裝置的安裝順序、方式、原理等特點，也難以在有限的黑板上完整而詳細的描述操作步驟和操作要點，更沒有時間完成專業(yè)技能方向的拓展。學生通過教師在實驗原理、裝置安裝要求、操作步驟、注意事項、結果處理及實驗現(xiàn)象記錄等方面的一大堆講述后，對整個實驗的實驗內容要點已經沒有什么有效記憶，更談不上實現(xiàn)實驗教學的效果了。

因此，為了達到有效的實驗教學效果，我們在實驗中要充分考慮到高職高專學生的專業(yè)知識水平，實踐操作能力和信息接收量的程度，因材施教，采取更貼近學生實際水平，更詳細的引導和更能體現(xiàn)專業(yè)方向的培養(yǎng)方法，讓學生能在有目的的前提下，有思考的過程中操作，在實驗完畢后根據實驗現(xiàn)象和結果有所反思和提高認識，在后續(xù)專業(yè)課程和專業(yè)實驗中起到知識鋪墊作用。首先構建實驗教學信息平臺。實現(xiàn)實驗課內容、實驗課安排、實驗要求等工作的信息化、系統(tǒng)化和規(guī)范化。儀器設備及使用說明、實驗項目及實驗大綱、實驗課PPT、實驗圖片及操作錄像、裝置錄像、實驗室制度、實驗要求等內容的共享，讓學生可以自由安排預習實驗、觀摩實驗和隨時重溫實驗。不但教師授課時內容可以動態(tài)化，課堂討論的內容信息更豐富，而且整個實驗過程中學生也可以自由翻閱，避免學生實驗過程的盲目性。

其次，完善實驗項目，增強實驗項目的連貫性，以任務驅動促進學生的實驗興趣，重視實驗技術研究、實驗項目選擇、實驗方案設計要有利于啟迪學生科學思維和分析思考意識。實驗項目的連貫性和綜合性體現(xiàn)在，一方面我們按照學生認識過程的規(guī)律[2]，先安排培養(yǎng)基本操作，認識基本理論的練習型實驗，接著是綜合基本操作的小綜合實驗，最后是綜合了不同學科實驗手段的大綜合實驗；另一方面，安排實驗內容時，將實驗項目通過產品聯(lián)系起來，每次的產品也是下次實驗的原料，讓學生每次實驗時有產品，產量和產率的任務目標。如，在有機化學實驗中首先我們安排基本裝置安裝，萃取，蒸餾等基本操作，接著安排從茶葉中提取咖啡因的實驗，復習萃取操作和蒸餾原理。接著安排乙醇溶液的精餾實驗，既復習了裝置安裝又在蒸餾原理的基礎上引入了精餾操作和塔板理論。染料的多步合成實驗是在乙酰苯胺的制備實驗后，對粗乙酰苯胺進行純化和表征（包括：紅外表征、重結晶和熔點測定），用自制乙酰苯胺制備對硝基苯胺，最后制成對位紅并用于染色。連貫性實驗要求學生在任務驅動下激發(fā)注意力、過程思考和操作的嚴謹；綜合性實驗是對學生運用某一課程或多種課程知識，掌握的基礎理論知識和基本操作技能較高的要求。其中包括化學基本操作、基礎分析儀器的使用、綜合性實驗。

在教學設計上，刪減了一些化工行業(yè)中不典型的性質實驗[3]，如醇、酚、醛、酮和糖類等的性質實驗，把它們放到工業(yè)分析與檢驗，生物技術等專業(yè)的骨干專業(yè)實驗中；增加了與實際應用相關的天然產物提取和化合物的制備實驗，如從茶葉中提取咖啡因和乙酸乙酯的制備等實驗，并結合咖啡因和乙酸乙酯在食品中的應用和危害，使學生即熟練了基本操作，又通過產品使學生明確化學與生活的關系，激發(fā)學生對有機化學實驗的興趣，提高學生做實驗的積極性。同時，采取科研在基礎有機化學中的滲透，采用目前科研常用的熔點測定儀做熔點測試實驗；并在實驗講解中結合科研前沿，如做天然產物提取中介紹超聲波輔助提取和CO2超臨界提取方法等，促使學生在課下努力了解目前的科研現(xiàn)狀和拓寬知識面。

在實驗教學方法與教學手段方面，實驗中精煉理論講授內容，增加學生的能動性，有教學有操作更要有討論，傳統(tǒng)的實驗教學方式一般是以教師為中心的“傳授式”，教師準備好實驗所需的一切材料，講清楚實驗步驟，有時還做演示實驗，然后由學生按照操作步驟機械地完成，實驗報告也只是把書上的內容照抄一遍，學生做完實驗沒有什么收獲，教師也很難評定學生的實驗成績。因此，教學方法的改革對于提高整個實驗課程體系效果非常重要。我們改變過去實驗準備階段由教師完成、學生進行課上模仿操作的模式，由教師提供實驗指導，藥品、儀器的準備，預備實驗包括實驗條件的優(yōu)化都由學生在教師的監(jiān)督指導下完成，采取自愿和分組兩種方式準備實驗所需材料，讓學生都有機會完成一個完整實驗過程[4]。在實驗課堂中教師扼要講述實驗過程，并以流程圖的形式表現(xiàn)出來，強調實驗過程中的關鍵注意事項，把充足的時間留給學生操作。同時在實驗過程中教師深入到每一實驗小組去觀察指導學生的每一個動手、操作方法、規(guī)范程度等，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正，切實保證每個學生實驗基本功達標，養(yǎng)成良好的實驗習慣和正確的實驗態(tài)度，避免一些學生只重視實驗結果，不重視實驗細節(jié)和過程，操作不規(guī)范、不熟練的現(xiàn)象。由于學生的實驗速度不一，無法同時結束實驗，也不可能讓早結束的學生花大量的時間等全部同學結束后，聽老師總結分析。在實驗中教師就根據學生不同操作提出問題，引導學生深入探究實驗過程。并且在做下一個實驗前再分析討論上一個實驗的方法，這樣既給學生一個再查詢資料、討論和思考的過程，又可以復習鞏固上一個實驗所應掌握的知識。學生經過自己思考主動地做實驗，并且老師根據實驗的操作給予操作分，勢必在主觀上引起重視，而且有種小競賽的成份，不但明顯提高了實驗的效果，而且使學生對實驗產生了持久的興趣，有利于激發(fā)學生學習的激情，提高了學生的綜合素質和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

單獨設課，細化實驗教學評價，以實驗過程的考核為主，統(tǒng)籌考核實驗的準備、討論與實驗結果，統(tǒng)一考核辦法。實驗報告作為一種考核手段，目的是檢驗一個學生實驗完成過程與效果，檢驗實驗教學效果。但以往完全依賴課后完成的實驗報告作為評定學生實驗成績的問題，這樣并不能完全反映出一個學生的真實能力水平。在有機實驗中我們實行兩人小組制，每個學生的平時實驗操作評價單獨計入成績，占30%，實驗報告包括預習報告和討論各占20%，再加上評定實驗報告的成績（包括：裝置圖、操作流程圖、記錄和數(shù)據處理、分析）占30%[5]，這樣更能反映出一個學生的綜合實驗成績。

高等職業(yè)院校化工方向專業(yè)發(fā)展進程中如何對待基礎化學實驗的作用，基礎有機化學實驗如何在技能人才培養(yǎng)中起到應有的輔助教學的作用，如何樹立學生在實驗中的主體地位，全面提高學生的綜合素質，培養(yǎng)合格并有發(fā)展?jié)摿Φ母叩燃夹g應用型人才，還需要我們更加不懈地努力改革，不斷創(chuàng)新，不斷改進實驗教學方法，構建符合職業(yè)教育培養(yǎng)目標的新型實驗教學體系，有效提高化學實驗教學質量。

參考文獻

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1 本院化工原理實驗課程概況

本院化工原理實驗共有36學時，其中理論課3學時，實踐33學時。理論課主要將化工原理實驗與其他基礎實驗課的區(qū)別介紹清楚，介紹化工原理預習實驗要求，操作要求，安全要求和實驗報告要求，化工原理裝置控制軟件和數(shù)據處理軟件的使用。

實踐實驗包括10個，其中包括流體流動阻力的測定，離心泵特性曲線的測定，水蒸汽給熱系數(shù)的測定，洞道干燥實驗，液-液萃取實驗，填料塔吸收體積系數(shù)的測定，恒壓過濾實驗，板式塔（填料塔）精餾實驗，流化床干燥實驗，膜分離實驗。每個實驗均有6套設備，均為浙江中控設備有限公司生產。

2 培養(yǎng)學生主動學習的能力

2.1 學生分組

化工原理實驗所用設備體積龐大，占地面積廣，很難做到一人一套實驗設備。[4]因此我們將學生可以分為12人一大組，每2-3人一套設備。以確保每位同學都能有動手的機會，同時還培養(yǎng)工程操作中的團隊精神。

2.2 課前預習

學生可以通過預習分析實驗原理、實驗裝置、設計實驗步驟，真正地理解實驗，做到脫離實驗教材順利做實驗，以備在實驗中發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，檢驗數(shù)據的合理性，提高實驗效果，增強學生的設計能力。[5]因此課前預習非常重要。以吸收實驗為例，學生應熟悉實驗采用水吸收空氣和二氧化碳混合氣體中的二氧化碳，在進塔混合氣體流量和組成均不變的情況下，通過加大水量，測定進出塔氣體組成。學生應掌握吸收的原理、應熟悉隨著水量的加大，吸收效果會越來越好，出塔氣體組成會隨著水量的加大而減小。學生還應熟悉流程圖中的各個設備。對本實驗要采集的原始數(shù)據，如空氣的溫度、吸收劑水的溫度、混合氣體的流量和單位、吸收劑水的流量、進塔氣體組成、出塔氣體組成，進行列表。水流量由0.3m3/h增加到0.4m3/h，再增加到0.5m3/h。

2.3 熟悉工藝流程，提問并講解

工藝流程的熟悉可以有助于學生了解和掌握實驗中可能遇到的安全隱患和處理方法，而且在熟悉工藝的過程中通過提問激發(fā)學生思考問題的能力。讓學生從理清化工原理管路開始學習工藝流程的控制，為以后走上工作崗位，熟悉車間流程、設計車間流程打下較好的基礎。以吸收實驗為例，學生對吸收實驗工藝流程分析完后，以提問的形式開始詳細講解，比如混合罐的作用是什么？混合氣體沿著哪條管道從塔的哪里進入吸收塔，又從塔的哪里出吸收塔？氣體進塔前的管道為什么設置成倒U型結構？水從哪里進入吸收塔，又從哪里出吸收塔？液封的作用是什么？液封旁邊的兩個閥門該怎樣控制？出塔氣體的閥門為什么不能全開？通過這些問題的提問和解答將整個的吸收裝置的每一條管路介紹清楚。

2.4 動手操作和數(shù)據處理

為培養(yǎng)學生主動學習的能力，教師對實驗的每一個項目只強調該實驗項目存在的安全隱患和實驗過程中應該注意的問題，讓學生在操作中發(fā)現(xiàn)問題，提出問題并解決問題。以吸收實驗為例，操作前教師講解鋼瓶的使用和需要注意的問題，以免發(fā)生危險，還需講解塔底液封的安全性。在實驗過程中學生按照預習過程中自己設計的實驗步驟進行操作，手動調節(jié)氣體流量和液體流量，學習各種閥門的調節(jié)。當學生在操作過程中遇到問題，應讓學生先自己思考，試著自己解決問題。若實驗中沒有問題出現(xiàn)，可以制造些實驗故障讓學生解決。如把出塔?馓宸?門開大，學生在使用氣相色譜測定二氧化碳含量時有可能測定不出來，讓學生自己解決問題。實驗過程中學生根據預習設計在一定范圍內采集數(shù)據。實驗結束后，學生采用數(shù)據處理軟件進行數(shù)據分析，得出實驗圖表進行分析。特別要求學生找出實驗結果數(shù)據中變化的規(guī)律。

3 化工原理實驗考核

化工原理實驗總成績包括提問成績占20%，操作成績占40%，實驗報告成績占40%。

提問成績是在講解過程中根據每位學生的回答情況給出相應的分數(shù)。

操作成績是根據每位學生在實驗過程中的實際操作能力和組員相互間的合作能力。

篇12

隨著社會科技的飛速發(fā)展，化工行業(yè)對工程技術人才的要求越來越高。化學工程專業(yè)作為理工科專業(yè)之一，實施 CDIO 教育模式成為化工專業(yè)教學改革的重要方向之一[1]。化工實踐教學是化工專業(yè)課程體系中的重要組成部分，其內容包含化工實訓、化工仿真、化工認識實習、化工生產實習、本科生科研立項、專業(yè)課程設計、化學反應工程實驗、化工原理實驗及畢業(yè)設計等實踐環(huán)節(jié)。進行化工專業(yè)實踐教學的CDIO 模式改革，不僅可以提高教學質量，而且可以培養(yǎng)學生的工程素質、創(chuàng)新意識和團隊意識，提高就業(yè)競爭力。

1基于CDIO教育理念構建化工專業(yè)實踐教學體系按照 CDIO 工程教育模式要求，教學過程要以學生為主體，教學內容安排設計型及綜合型內容，引導學生主動學習，提供更多的實踐動手機會[2]。基于燕山大學省級化學實驗教學示范中心的化工實踐教學體系，是按照CDIO的工程理念對實踐教學內容重新整合設計，構建了課程教學演示、化工仿真操作、實訓綜合、化工設計、科研創(chuàng)新5個層次的化工實踐教學體系平臺，兼顧基礎性、綜合性、研究性，如圖1所示。1.1基礎型

基礎型包括教學演示和仿真操作。教學演示是使用化工設備多媒體素材庫及化工原理實驗仿真軟件， 以真實直觀的仿真界面和豐富的資料展示實際過程；仿真操作內容使用了“聚丙烯聚合工段仿真系統(tǒng)”和“苯胺生產3D虛擬仿真系統(tǒng)”等仿真系統(tǒng)[3]，可以在計算機上真實地再現(xiàn)化工生產過程。仿真操作是學生在掌握化工產品的工藝流程及操作步驟的基礎上，用計算機模擬化工產品生產過程中的開車、停車、正常運行及事故處理，彌補了傳統(tǒng)實習學生無法親自動手操作的不足。通過局域網互聯(lián)的教師站，教師可以實時修改培訓內容，匯總并分析學生成績等。

1.2綜合型

綜合型內容由化工實訓基地的多套化工實驗裝置組成，如圖 1所示，這些實驗裝置的操作幫助學生樹立工程實踐概念，使其在完成化工產品的生產操作的同時在化工過程基本原理和化工實踐之間建立起緊密聯(lián)系。例如，在“化工生產工藝流程優(yōu)化實驗裝置”的實訓過程中，要求學生通過仿真DCS控制系統(tǒng)進行生產操作，由原料乙烯、氧氣及冰醋酸經過換熱器預熱，在氣固相管式反應器中反應生成產品醋酸乙烯酯，粗產品經過水洗釜、氣液分離器分離后進入精餾塔進行精餾，得到的純醋酸乙烯酯在聚合反應釜中發(fā)生聚合反應得到聚醋酸乙烯酯。該項目要求學生在掌握“三傳一反”基本原理基礎上，學會熟練操作并完成各項工藝參數(shù)的控制。該項目的實訓操作不僅使學生理解了氣固相催化反應器、氣液分離器、醋酸乙烯酯精餾塔及聚合釜等化工單元設備的基本原理，而且可以培養(yǎng)學生的工程實踐能力，實現(xiàn)基本理論與工程實踐的結合。

科研創(chuàng)新型主要是在化工設計和科研方面。化工設計型按照CDIO的工程理念及教育模式要求，將本科生第6學期的化工原理課程設計、第7學期的專業(yè)課程設計及畢業(yè)設計環(huán)節(jié)整合到一起，由點到面，從局部到整體，對學生的分析和解決問題能力、創(chuàng)新意識和團隊意識進一步訓練。例如“丙烯腈合成工段設計”題目中，在化工原理課程設計中，要求學生在掌握化工過程基本原理后，根據老師給定的設計任務完成氨中和塔、空氣飽和塔或反應器等某一化工單元的設計計算，而在專業(yè)課程設計中，要求學生在完成某一化工單元的設計任務基礎上完成丙烯腈合成工段的初步設計與計算及工藝流程圖的繪制，在畢業(yè)設計時候，則要求學生在專業(yè)課程設計基礎上進行完整的工藝設計，包括主要設備的工藝計算、工藝設備、原料消耗、能耗表、排出物表及帶控制點的工藝流程圖等。

科研型是鼓勵學生自主創(chuàng)新，積極參加創(chuàng)新與設計競賽等。例如，學生在教師的指導與帶領下，完成了“基于Aspen plus的聚醋酸乙烯酯生產工藝流程仿真及優(yōu)化”和“平推流與全混流反應器系統(tǒng)仿真”等創(chuàng)新項目，并在由中國化工學會、中國化工教育協(xié)會、教育部高等學校化工類專業(yè)教學指導委員會主辦的第九屆全國大學生化工設計競賽中榮獲全國二等獎、華北賽區(qū)一等獎的優(yōu)異成績。

2基于CDIO模式的化工實踐教學體系改革與實踐2.1改革實訓內容，培養(yǎng)學生工程實踐能力

1）課堂教學引入討論環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生工程分析能力。 按照CDIO的教育理念，課程的教學過程應圍繞著設計項目展開。在化學反應工程教學實踐過程中，分別針對課程重點內容“均相反應過程”和“氣固催化反應工程”燒擄才帕肆醬翁致劭危由教師指定兩章的討論選題內容。例如，針對“氣固催化反應工程”中的難點“固定床反應器計算”，要求學生在擬均相模型求解算法和Aspen Plus反應器計算中選題，學生在討論課前需進行相關文獻資料的查閱整理，討論完后由小組派出代表進行主題發(fā)言，其他同學討論主題發(fā)言同學的意見，最后由教師進行總結。討論課使學生的綜合能力、創(chuàng)新能力及團結協(xié)作能力都得到了加強和鍛煉。

2）采用3D虛擬現(xiàn)實仿真，提高學生學習興趣。CDIO的教育理念倡導“做中學”的教學方法，讓學生在知識的學習和應用之間形成良性互動。3D虛擬現(xiàn)實仿真技術[4]營造了“自主學習”的環(huán)境，學習者可以通過自身與信息環(huán)境的相互作用獲得知識與技能。在化學反應工程教學實踐中[5]，使用了“苯胺生產3D虛擬仿真軟件”等仿真系統(tǒng)。如圖2所示，學生在掌握了苯胺生產的工藝流程及流化床反應器的內部結構基礎上，在3D虛擬生產環(huán)境中貼近真實地體驗實際操作的感受，在激發(fā)了濃厚學習興趣的同時更深刻理解了所學的專業(yè)知識，提高了學生分析和解決生產操作中各種問題的能力。

2.2采用項目式教學，培養(yǎng)學生工程設計創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力CDIO倡導“基于項目的教育與學習”。在化學反應工程教學實踐過程中引入了Aspen Plus工藝軟件進行三級項目設計[5]。項目要求學生結合實際問題從Aspen Plus反應器模塊中進行選題，學生要采用類似討論課的方式分組完成反應器的選型及計算模塊選擇、物性方法及參數(shù)的設定、計算過程和結果輸出、項目報告及答辯等工作，以答辯的形式進行驗收。

三級項目的實施為后續(xù)的專業(yè)課程設計和畢業(yè)設計等實踐環(huán)節(jié)打下了良好的基礎，學生通過對反應器模塊設計的熟練運用，掌握了分析和設計化工過程的基本技能，同時也加深了對反應器設計基礎知識的理解。例如，在“乙烯法生產聚醋酸乙烯酯工藝設計”畢業(yè)設計題目中，學生按設計任務對氣固相催化反應器、油水分離器、醋酸乙烯酯產品精餾塔、水洗釜及聚合釜等化工生產單元進行分析，在完成設計計算后通過操作“化工生產工藝流程優(yōu)化實驗裝置”來驗證計算結果。此類項目設計與實施是對學生的工程設計能力和團隊協(xié)作能力的進一步提高。

2.3利用化工實踐教學平臺，培養(yǎng)學生工程實踐能力CDIO的含義為構思―設計―實現(xiàn)―運作[6]。將這一理論應用到化工實踐過程上，就是化工過程的合成、設計、分析、評估和實現(xiàn)。利用圖 1所示的綜合型化工實訓裝置，選擇具有實際應用背景的產品開發(fā)項目，企業(yè)工程技術人員和校內教師作為指導教師相互協(xié)作，指導學生組成團隊合作完成設計案例。例如，在“聚乙烯醇合成工段工藝”設計題目案例中，以“化工生產工藝流程優(yōu)化實驗裝置”為基礎進行二次開發(fā)，利用Aspen Plus工藝軟件設計了以聚醋酸乙烯酯為原料合成聚乙烯醇的工藝方案，初步完成了聚乙烯醇合成工段工藝設計計算、主要設備計算選型及工藝流程優(yōu)化等工作。

2.4成績評價體系的改革

在化學反應工程教學實踐中，按照CDIO的教育理念，建立了一套完整實踐考核體系[5]，依據全程監(jiān)控的理念從7個方面進行考核，見表 1。其中，討論課、仿真操作及項目設計是考核的主要內容，學生在鞏固反應器基本知識的基礎上，又熟悉了應用Aspen Plus軟件進行反應器設計的基本內容，并通過平推流和全混流反應器的實驗操作做到了理論和實踐的結合，真正實現(xiàn)了“做中學”。期末的閉卷考試只占總成績的50%，閉卷考試分值的弱化也避免了以往學生考試突擊及作弊的現(xiàn)象。

2.5加強校企合作，突出教師工程素質培養(yǎng)

校企合作及企業(yè)的參與是真正實現(xiàn)CDIO 工程教育模式的關鍵途徑。全方位的校企合作不僅可以實現(xiàn)化工專業(yè)實踐與科學研究、工程實際及社會應用的有機結合，而且對教師的工程素質的提高有很大幫助。學校和秦皇島華瀛磷酸有限公司及中國阿拉伯化肥有限公司建立了長期的合作關系，積極推進校企共建平臺建設，利用學校現(xiàn)有的科研平臺及信息資源等主動服務于企業(yè)，幫助企業(yè)解決實際問題，加大企業(yè)參c高校人才培養(yǎng)的步伐，并由企業(yè)工程技術人員和校內教師共同指導學生來完成項目案例，保障實踐教學的實施。

表1化學反應工程教學實踐成績評價

序號內容比例%考核方式1出勤5簽到2作業(yè)5作業(yè)內容及完成情況3討論10分組答辯、報告及PPT4仿真操作10仿真在線測試5項目設計10分組答辯、報告及PPT6實驗10分組操作表現(xiàn)及實驗報告7期末考試50閉卷考試3結束語

基于CDIO教育理念的化工實踐教學體系，在實踐教學的過程中效果明顯，提高了化工專業(yè)的教學質量，培養(yǎng)和鍛煉了學生的工程創(chuàng)新能力和團隊意識。結合學校的人才培養(yǎng)和教學理念，在化工實踐教學體系構建與實踐過程中，不斷深化CDIO工程教育改革，繼續(xù)構思與設計以構建實施新的人才培養(yǎng)方案。

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Construction and exploration of chemical engineering practice system

teaching based on the concept of CDIO education

Li Jianjun，Zhang Yongqiang

篇13

為了充分利用實驗室的現(xiàn)有資源，同時考慮到專業(yè)特色，本文化學工程與工藝專業(yè)綜合型實驗內容，主要是沿著石油加工和催化劑制備與評價兩大主線進行的。

（一）石油加工方向綜合型實臉

石油加工工藝是化學工程與工藝專業(yè)學生的一個主要專業(yè)方向。針對該專業(yè)特點，我們開發(fā)了“大慶原油的小型煉制加工與產品性能分析”實驗。該實驗涉及原油的蒸餾、二次加工和相關石油產品性能的分析測試，是煉油廠石油加工過程的縮影。通過該實驗，學生可以全面了解原油的加工過程，將“石油加工工藝學”與原油的加工實踐結合起來，掌握提升管催化裂化裝置的工藝特點，了解和掌握石油產品的分析方法，理解石油化工在整個國民經濟中的重要地位。

（二）沸石催化劑制備與評價綜合型實驗

該實驗涉及沸石催化劑的制備、反應工程、分離工程等多門學科。其中催化劑的制備包括催化劑合成、成型、改性、催化劑的tpd和紅外光譜表征;采用高壓微反考察催化劑的反應活性、反應產物采用萃取精餾工藝進行分離等過程。現(xiàn)代化工過程大多數(shù)是催化過程，一代新催化劑往往引發(fā)新的生產工藝。通過該實驗項目的實施，學生可以加深對“催化原理”等理論課的理解，了解沸石催化劑的最新進展和催化工藝的發(fā)展方向，掌握沸石催化劑制備的基本方法及其特點，掌握催化劑的tpd、紅外光譜表征和高壓微反評價催化劑的反應活性等先進的催化劑評價手段。近年來，學院相繼購置了比表面測定儀、熱重/差熱分析儀、紅外光譜儀、色質聯(lián)用、液相色譜、x衍射儀等大型儀器，實驗過程中學生在教師的指導下，親自動手操作一些大型實驗儀器、設備，大大滿足了學生的好奇心，鍛煉了學生的動手能力。

（三）與教師的科研相結合，開發(fā)實驗項目

近年來，隨著教師科研任務的增多，工作量的增大，為了使學生盡早參與到教師的科研當中，鼓勵教師帶學生一起搞科研。我們把專業(yè)設計型實驗分配給各個科研組，要求教師根據科研任務的進展情況，給學生安排實驗任務。一方面使學生可以盡快接觸到本專業(yè)的最前沿領域，培養(yǎng)科學研究能力，增強了學習興趣;另一方面，也為畢業(yè)環(huán)節(jié)打下了基礎，提高了畢業(yè)論文的寫作水平。經過了一年的實踐，這種開設專業(yè)設計型實驗的方式得到了學生和教師的歡迎。學生很踴躍，因為學生和教師可以雙向選擇。

二?實驗的實施

在具體的實驗過程當中，讓學生自身獨立的完成整個實驗過程，教師在其中只是做些必要的指導和輔助作用，那么這樣就有效的改變傳統(tǒng)性實驗，有效的講過學生作為實驗的主體，過去傳統(tǒng)中的被動實驗實施者轉變成為現(xiàn)在實驗過程當中的主動參與者。教師在指導的過程當中，可以有效的將學生分成若干小組，每個小組都選配一名小組長進行分工和協(xié)調，這樣不僅能夠鍛煉學生的科研工作的組織協(xié)調性，而且還可有有力的增強學生在團隊當中的合作精神。

（一）實驗方案的確定

為了使實驗工作能順利進行，我們要求每位學生在實驗前根據實驗的內容、要求及目的查閱相關資料，然后每個組對查閱到的資料進行綜合分析，寫出開題報告，并根據實驗室所能提供的儀器設備資源，制定出本組的實驗方案。方案中應包括該學科的最新進展，該實驗所包含的實驗項目、實驗方法和實驗步驟等，方案最后應列出所需儀器設備、實驗藥品細目。實驗方案經教師審閱合格后，學生才可進入實驗室做實驗。

（二）實驗的實施與管理

由于實驗項目多、實驗室儀器套數(shù)有限，因此在實驗過程中，除了每個組內部要有仔細、明確的分工合作外，組與組之間還要進行協(xié)調配合。比如，只有一套小型提升管催化裂化裝置，而四個大組都需要進行催化裂化實驗，所以組與組之間要協(xié)調好時間。

教師在實驗中的作用是指導和輔助作用，但為確保實驗順利進行，每位教師的分工也是明確的，并負責按學生列出的實驗材料和實驗藥品清單，提供實驗材料和實驗藥品。

（三）考核方式

實驗報告是對實驗的總結、歸納。實驗工作完成后，我們要求學生將實驗以實驗報告的形式進行總結。報告內容包括實驗內容、實驗方法、實驗結果和結果分析討論。

三?對專業(yè)綜合型實驗的一點看法

綜合型實驗鍛煉了學生的獨立分析問題和解決問題的能力。調動了學生學習的積極性，使學生對本專