化工專業(yè)實驗教學(xué)改革與探索

2018-07-06 14:42 點(diǎn)擊：61

化學(xué)工程與工藝專業(yè)實驗是高等學(xué)校化學(xué)工程與工藝專業(yè)的重要實驗課，也是綜合運(yùn)用化工熱力學(xué)、化工分離工程、化學(xué)反應(yīng)工程、化工工藝學(xué)等專業(yè)課程知識的重要課程，是與化工生產(chǎn)實際緊密相關(guān)的專業(yè)課。化工專業(yè)實驗不僅是理論課程的延伸和繼續(xù)，也是提高學(xué)生實踐能力、工程能力的重要一環(huán)。
現(xiàn)在，多數(shù)高校都開設(shè)化學(xué)工程與工藝專業(yè)實驗( 或稱為化工專業(yè)實驗) ，實驗學(xué)時多為48 學(xué)時。多數(shù)高校都把化學(xué)工程與工藝專業(yè)實驗分為化學(xué)工程與工藝專業(yè)實驗( 1) 和化學(xué)工程與工藝專業(yè)實驗( 2) ，化學(xué)工程與工藝專業(yè)實驗( 1) 包括化工熱力學(xué)實驗、化工分離工程實驗，在大三下學(xué)期做實驗，化學(xué)工程與工藝專業(yè)實驗( 2) 包括化學(xué)反應(yīng)工程實驗和化工工藝學(xué)實驗，在大四上學(xué)期做實驗。有很多高校對化工專業(yè)實驗進(jìn)行了教學(xué)改革與探索。
我?；嶒炛行母鶕?jù)實際情況，結(jié)合國家專業(yè)認(rèn)證要求、并以全國工程教育專業(yè)認(rèn)證專家委員會化學(xué)工程與工藝專業(yè)認(rèn)證為契機(jī)，對化工專業(yè)實驗課程進(jìn)行了改革與探索，把化學(xué)工程與工藝專業(yè)實驗設(shè)置成為四門獨(dú)立設(shè)課的實驗課、總學(xué)時由原來的48 學(xué)時提高到64 學(xué)時。在課程設(shè)置、實驗項目及內(nèi)容、實驗室和實驗項目建設(shè)、實驗管理、實驗教學(xué)方法等幾方面進(jìn)行了教學(xué)改革探索。
1 課程設(shè)置
我?；I(yè)實驗最初學(xué)時是48 學(xué)時，不是獨(dú)立設(shè)課，而是從屬于化工熱力學(xué)、化工分離工程、化學(xué)反應(yīng)工程、化工工藝學(xué)等四門專業(yè)課，實驗主要為相對應(yīng)的理論課服務(wù)，考慮到化工專業(yè)實驗內(nèi)容多，涉及很多其它課程的知識，實踐性強(qiáng)，更主要的是僅僅理論課服務(wù)。為強(qiáng)化實驗教學(xué)，突出實驗教學(xué)重要性，提高學(xué)生工程能力和實踐能力，將化工專業(yè)實驗從理論課程教學(xué)中分出來，單獨(dú)設(shè)置化工熱力學(xué)實驗、化工分離工程實驗、化學(xué)反應(yīng)工程實驗和化工工藝學(xué)實驗這門課等四門實驗課，每門實驗課程獨(dú)立考核，學(xué)時都為16 學(xué)時。這樣一來，化工專業(yè)實驗課程總學(xué)時提高到64 學(xué)時。
2 各門實驗課程的實驗項目和內(nèi)容
為了提高學(xué)生的工程能力和實踐能力，在實驗項目和實驗內(nèi)容方面進(jìn)行了教學(xué)改革，主要是增加綜合性、設(shè)計性實驗項目，減少驗證性實驗項目。實驗分為必修實驗和選修實驗，由實驗室根據(jù)四門化工專業(yè)實驗課程教學(xué)大綱要求并實驗室情況安排計劃學(xué)時16 學(xué)時的實驗項目，同時安排出實驗時間、實驗要求等，學(xué)生根據(jù)教學(xué)計劃和要求到實驗室完成實驗。
化工熱力學(xué)實驗項目有無限稀釋活度系數(shù)測定、二元?dú)庖合嗥胶鈹?shù)據(jù)測定、制冷/熱泵循環(huán)實驗等6 個實驗，詳見表1，其中3 個為必修實驗，其余為選修實驗，學(xué)生按照化工熱力學(xué)實驗課程要求完成16 學(xué)時的實驗。

表1 化工熱力學(xué)實驗項目一覽表
化學(xué)反應(yīng)工程實驗項目有填料塔軸向混合特性測定實驗、流化床特性及固體小球?qū)α鱾鳠嵯禂?shù)測定、均相反應(yīng)器停留時間分布測定等8 個實驗，詳見表2，其中3 個為必修實驗，其余為選修實驗，學(xué)生按照化學(xué)反應(yīng)工程實驗課程要求完成16 學(xué)時的實驗。

表2 化學(xué)反應(yīng)工程實驗實驗項目一覽表
化工分離工程實驗項目有恒沸精餾實驗、反應(yīng)精餾實驗、液液傳質(zhì)系數(shù)測定等6 個實驗，詳見表3，其中3 個為必修實驗，其余為選修實驗，學(xué)生按照化工分離工程實驗課程要求完成16 學(xué)時的實驗。
 
表3 化工分離工程實驗項目一覽表
化工工藝學(xué)實驗項目有乙苯脫氫制苯乙烯實驗、離子膜電解實驗、煤油熱裂解制烯烴實驗等7 個實驗，詳見表4，其中3個為必修實驗，其余為選修實驗，學(xué)生按照化工工藝學(xué)實驗課程要求完成16 學(xué)時的實驗。

表4 化工工藝學(xué)實驗項目一覽表
3 實驗室和實驗項目建設(shè)
實驗室面積和設(shè)備臺套數(shù)是保證學(xué)生保質(zhì)保量完成實驗的重要硬件條件，實驗室以全國工程教育專業(yè)認(rèn)證專家委員會化學(xué)工程與工藝專業(yè)認(rèn)證為契機(jī)，加強(qiáng)實驗室建設(shè)力度，增加化工專業(yè)實驗室面積、增加化工專業(yè)實驗項目的臺套數(shù)，為化學(xué)工程與工藝專業(yè)認(rèn)證提供了硬件保障，同時，每組學(xué)生人數(shù)少，讓學(xué)生有更多機(jī)會了解、認(rèn)識、操作實驗設(shè)備，對提高學(xué)生的動手能力很有幫助。
其次化工專業(yè)實驗適應(yīng)新要求化工行業(yè)趨勢，廣泛采用計算機(jī)控制、在線采集數(shù)據(jù)、自動化控制、觸摸屏操作等，學(xué)生從中收獲了很多，還提高了對化工專業(yè)實驗的興趣。對典型的化工工藝學(xué)實驗項目，擴(kuò)大實驗設(shè)備規(guī)模，模擬工廠的開車階段、穩(wěn)定生產(chǎn)階段、停車階段等操作。使實驗項目和化工生產(chǎn)一線情況更接近，不僅讓學(xué)生能夠理解所學(xué)的專業(yè)理論知識，也開拓了專業(yè)視野。為學(xué)生將來進(jìn)入化工企業(yè)、適應(yīng)化工企業(yè)生產(chǎn)打好基礎(chǔ)。
另外，對化工專業(yè)實驗的安全問題或環(huán)保問題，按照全國工程教育專業(yè)認(rèn)證專家委員會化學(xué)工程與工藝專業(yè)認(rèn)證對化學(xué)工程與工藝專業(yè)實驗的三廢處理要求處理，建設(shè)相應(yīng)的通風(fēng)設(shè)施，學(xué)校委托專業(yè)的三廢處理企業(yè)處理回收。學(xué)生在做有三廢的實驗時必須按照要求做好防護(hù)、安全操作。
4 實驗室管理
首先，在師資配備方面，選派有扎實的化工專業(yè)知識，還要有較強(qiáng)的工程能力和專業(yè)基礎(chǔ)知識、責(zé)任心強(qiáng)、專業(yè)能力強(qiáng)的教師擔(dān)任指導(dǎo)教師，并且做好預(yù)實驗后才能指導(dǎo)實驗。在實驗試劑的使用、回收等方面嚴(yán)格登記、安全操作。
其次，記錄學(xué)生實驗日志，記錄實驗時學(xué)生操作情況、設(shè)備情況、試劑的領(lǐng)用消耗情況。
設(shè)置學(xué)期上，化工熱力學(xué)實驗開設(shè)在大三上學(xué)期、化工分離工程實驗和化學(xué)反應(yīng)工程實驗開設(shè)在大三下學(xué)期、化工工藝學(xué)實驗在大四上學(xué)期開設(shè)。
另外，在實驗課程考核方面，課程成績采取實驗平時成績和筆試成績相結(jié)合的方法，平時成績占60% ～ 70%，筆試成績占30%～ 40%。
5 實驗教學(xué)方法
化工專業(yè)實驗多數(shù)是綜合性實驗和設(shè)計性實驗，要求學(xué)生提出切實可行的實驗方案，并經(jīng)過指導(dǎo)教師審核通過后完成實驗。同時，在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法基礎(chǔ)上，增加網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，不僅將實驗文字資料、講解課件、實驗操作指導(dǎo)錄像上網(wǎng)。還建立化工專業(yè)實驗仿真模擬軟件、學(xué)生可以在線模擬實驗操作、預(yù)習(xí)。實驗時，指導(dǎo)教師全面指導(dǎo)、檢查實驗中出現(xiàn)的問題，及時指導(dǎo)學(xué)生順利完成實驗。
6 結(jié)語
化工實驗中心以全國工程教育專業(yè)認(rèn)證專家委員會化學(xué)工程與工藝專業(yè)認(rèn)證為契機(jī)，通過獨(dú)立開設(shè)化工熱力學(xué)實驗、化工分離工程實驗、化學(xué)反應(yīng)工程實驗和化工工藝學(xué)實驗課程，在課程設(shè)置、實驗項目建設(shè)、實驗室管理以及師資配備等幾方面進(jìn)行教學(xué)改革與探索，對提高實驗課的教學(xué)質(zhì)量、加強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)都很有意義，也為學(xué)生將來參加工作奠定良好的基礎(chǔ)。