基于專業(yè)認證引領下的化工原理實驗教學改革

朱兆友　馬藝心　于聰　王英龍

摘要：化工原理實驗是化學工程與工藝等工科專業(yè)培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐能力的重要環(huán)節(jié)。基于專業(yè)認證的能力要求，進行化工原理實驗教學改革，完善實驗教學大綱和充實實驗項目內(nèi)容，建設實驗教學網(wǎng)站，探索科學的考評系統(tǒng)，建立化工原理實驗教學新體系，全面提高動手能力、分析解決問題的能力、工程能力和創(chuàng)新能力等。

關(guān)鍵詞：化工原理實驗教學改革；教學新體系；教學網(wǎng)站；工程能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）10-0273-02

開展工程教育專業(yè)認證是規(guī)范我國高等學校工程教育專業(yè)、提高工程教育質(zhì)量的重要舉措。青島科技大學化學工程與工藝專業(yè)于2013年10月接受并通過了工程教育專業(yè)認證，作為化工專業(yè)本科生的骨干課程與重要的工程實踐能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)，化工原理實驗受到專家組的充分肯定與高度重視。針對實驗過程中普遍存在的學生主動性不高、學習興趣不濃、動手能力不強、依賴教師程度高、創(chuàng)新能力和獨立實驗能力差的現(xiàn)象，結(jié)合工程教育專業(yè)認證10條標準要求，對實驗課程的實驗項目、實驗內(nèi)容、教學方法、學生實驗操作、實驗報告、考核方法等，要求對照認證標準10條要求，對實驗教學體系進一步充實完善，構(gòu)建新的教學體系。

一、基于專業(yè)認證的能力要求，完善實驗教學大綱和充實實驗項目內(nèi)容

化工原理實驗是一門工程實驗課程，主要研究化工生產(chǎn)中的工程技術(shù)問題，其實驗設備和操作流程接近于工業(yè)生產(chǎn)實際情況[1]?；ぴ韺嶒炇菍W生初次接觸工程裝置，如何上好實驗課，講解哪些內(nèi)容，這是實驗指導老師必須認真思考的問題[2-3]。我校在實驗教學改革中不斷改進教學大綱體系，采用理論與實踐相結(jié)合的方法，循序漸進地培養(yǎng)學生解決實際問題的能力，全面提高學生的綜合能力，持續(xù)培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)人才，有效發(fā)揮實驗教學示范中心作用，推動國家級實驗教學示范中心向更高水平發(fā)展。

化工原理中過濾、萃取、蒸發(fā)在工業(yè)上也是重要的單元操作，為提高學生的綜合能力，促進實驗教學與工程實際相結(jié)合。項目組成員前往華東理工大學、天津大學等高校進行了學術(shù)交流，學習了其先進的實驗教學方法和思想觀念。搜集了關(guān)于實驗教學改革的相關(guān)資料，從高校教學工作的整體出發(fā)，處理好理論講授與實踐訓練的結(jié)合、教學與科研的結(jié)合，將實驗室建設與實驗課程體系建設有機結(jié)合起來。將工程實踐問題融入教學實踐，增加了關(guān)于過濾、萃取、蒸發(fā)的實驗課程，豐富了實驗教學體系，使之更加有利于提高學生綜合素質(zhì)。為完善和豐富實驗教學體系，提高學生的實驗興趣、實驗積極性以及動手操作能力，在現(xiàn)有化工原理實驗課時的基礎上，結(jié)合學校的整體教學工作和教學進度安排情況，適當?shù)卦黾踊ぴ韺嶒炚n時，并安排關(guān)于過濾、萃取、蒸發(fā)的實驗。并在課余時間開放化工原理實驗室，由學生提前預約實驗時間，在遵守實驗室安全制度和相關(guān)老師負責監(jiān)督指導的前提下完成實驗。

項目基于專業(yè)認證的能力要求，以實際工程中的精餾單元操作為主導，構(gòu)建實驗教學新大綱，將傳統(tǒng)化工原理實驗內(nèi)容中物理量的測量、流體力學實驗、傳熱實驗、換熱器傳熱系數(shù)測定、管路設計與安裝實驗、精餾綜合實驗有機結(jié)合，循序漸進地培養(yǎng)學生的理論知識與實踐結(jié)合的能力和解決實際工程問題能力，完善實驗教學大綱并充實實驗項目內(nèi)容，加強化工單元過程基本理論的考核指標，形成一套完整的教學大綱體系。該體系將實驗教學規(guī)范化、模式化，建立了理論知識與專業(yè)認證所要求的10種能力之間的支撐度關(guān)聯(lián)矩陣，明確了每個實驗的教學目的，以堅實的理論基礎做后盾，對實踐教學發(fā)揮有效的指導作用。

二、實驗教學網(wǎng)站的建成與利用

隨著網(wǎng)絡技術(shù)和計算機的高速發(fā)展，信息化給化學實驗教學帶來了新挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在教學的方式、實驗的方式、實驗的內(nèi)容、實驗的結(jié)果、實驗儀器及輔助設備等諸多方面。實驗教學網(wǎng)站建設旨在引導學生掌握基本實驗技能和方法，通過具體實驗設計及其過程，充分體會實驗與其所學各科的結(jié)合和應用，從而激發(fā)學生的學習興趣和實踐動手能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。實驗中心建設要運用科學的實驗管理理念，使用先進的教學方法，采用現(xiàn)代化的信息技術(shù)等手段來提高實驗教學水平和擴大實驗中心影響，因此，實驗中心網(wǎng)站建設成為了實驗中心建設的一個重要環(huán)節(jié)[4-6]。

建設網(wǎng)站基本原則如下：（1）實現(xiàn)有形網(wǎng)絡體系和無形網(wǎng)絡體系的有機結(jié)合，利用管理思想與技術(shù)相融合的理念，把實驗中心網(wǎng)站建設成最先進的計算機教學網(wǎng)絡技術(shù)平臺。（2）提供信息量大、內(nèi)容豐富的教學內(nèi)容以滿足不同級別、不同層次學生的需要以及個別化學習的需要。（3）實驗中心網(wǎng)站主要是為化工原理實驗教學服務，目的在于提高學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，提高學生的動手實踐能力。（4）運用模塊化能大大提高系統(tǒng)的可管理性和可維護性，既方便管理和維護，又能使網(wǎng)站導航清晰明確，方便訪問者操作[7]。（5）要把網(wǎng)站運行過程中平穩(wěn)運行問題、系統(tǒng)和信息安全問題也納入管理基本原則。

以實際工程中的精餾單元操作為主導，設置實驗室實驗裝置的仿真實驗軟件，以一種可視化、動態(tài)化、間接接觸化的方式培養(yǎng)學生的理論知識與實踐結(jié)合的能力和解決實際工程問題能力。這樣傳統(tǒng)古板、枯燥、抽象的被動學習立馬轉(zhuǎn)換成靈活、有趣、生動的主動學習，大大激發(fā)了學生的積極性和行動力，提高了學生面對實驗中出現(xiàn)的問題的主動執(zhí)行力。

總之，優(yōu)秀的實驗教學大綱、實驗項目內(nèi)容，豐富的教學資源，可以激發(fā)學生學習的主觀能動性。以課程教學引導學生學習，提高學生自主學習意識，理解和掌握化工原理理論知識；以實驗教學鍛煉和提高學生的實踐操作能力。堅持在專業(yè)認證的指導下，采用理論與實踐相結(jié)合的教學方法，穩(wěn)步漸進地提高學生的綜合水平。在理論教學方面，教師對實驗的原理進行透徹分析的同時，激發(fā)學生求知欲，讓學生積極主動地對現(xiàn)有實驗提出自己的見解，此外，講解實驗儀器和設備的構(gòu)造，使學生在更深層次上提高實驗技能；在實驗教學方面，從學生的實踐動手能力到數(shù)據(jù)分析處理能力，都緊扣專業(yè)認證的思想，嚴格對學生進行專業(yè)化培養(yǎng)，從而提升學生的工程意識、工程能力、創(chuàng)新能力、實踐能力、科研能力等綜合素質(zhì)，以提高學生的就業(yè)競爭能力。

參考文獻：

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