工程能力培養(yǎng)視閾下的化工原理實驗教學(xué)改革測量分析

王超

摘? 要：目前，實現(xiàn)化工原理實驗教學(xué)改革具有重要意義?；ぴ韺嶒灲虒W(xué)通過與理論教學(xué)的結(jié)合，既可以實現(xiàn)理論聯(lián)系實際，又能夠促進(jìn)學(xué)生工程意識與實際操作能力的提升，有利于其未來更好地發(fā)展。因此，該文將對化工原理實驗教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并提出工程能力培養(yǎng)視域下的化工原理實驗教學(xué)改革措施，希望可以為相關(guān)工作者的研究提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：工程能力? 化工原理實驗? 教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）02（c）-0136-02

進(jìn)入新時代后，工科學(xué)生工程能力得到了人們的廣泛關(guān)注，這也就給化工原理實驗教學(xué)提出了更高的要求。因此，必須了解化工原理實驗教學(xué)現(xiàn)狀，并通過相關(guān)措施的實施，提高教學(xué)質(zhì)量與水平，增強(qiáng)學(xué)生工程能力，從而為其健康發(fā)展提供保障。

1? 化工原理實驗教學(xué)現(xiàn)狀

《化工原理》課程具有較強(qiáng)工程觀念，是化工類學(xué)生必須修讀的一門課程，在實際教學(xué)過程中發(fā)揮著橋梁作用，可以讓學(xué)生從基礎(chǔ)課程過渡到專業(yè)課程中[1]。其中，化工原理實驗教學(xué)存在著較多問題。一方面，學(xué)生缺乏正確認(rèn)識。由于實驗成績占比較低，并且考核更加重視結(jié)果，這就使得大部分學(xué)生并不重視實驗課程，長此以往，實驗環(huán)節(jié)只能流于形式。另一方面，在具體講授過程中，教師承擔(dān)保姆角色，其不但把實驗?zāi)康?、原理、裝置、流程以及具體步驟詳細(xì)講解給學(xué)生，甚至還將實驗數(shù)據(jù)如何處理成實驗結(jié)果都講述給學(xué)生。在這種情況下，學(xué)生失去了思考的機(jī)會，只需要機(jī)械模仿教師示范就能夠完成實驗活動，無法有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)熱情與積極性，不能對其動手能力、工程問題分析能力以及解決能力進(jìn)行有效培養(yǎng)，不利于學(xué)生進(jìn)一步發(fā)展。

2? 工程能力培養(yǎng)視域下的化工原理實驗教學(xué)改革措施

2.1 實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的工程化

首先，基礎(chǔ)實驗。化工原理課程中涉及到眾多理論與計算，并且這些工程計算并不是簡單的數(shù)學(xué)或者是物理計算，而是與工業(yè)生產(chǎn)存在緊密聯(lián)系。由于工程實驗認(rèn)識缺乏，學(xué)生通常無法有效消化相關(guān)計算，而基礎(chǔ)性的化工原理實驗教學(xué)，則能夠為學(xué)生理解理論知識、進(jìn)一步鞏固知識提供幫助，有利于其實踐能力的提升。因此，在開展基礎(chǔ)實驗教學(xué)時，教師應(yīng)該把洞道干燥實驗、機(jī)械能守恒以及雷諾演示等傳統(tǒng)驗證實驗當(dāng)作主要內(nèi)容，而教學(xué)目標(biāo)則是讓學(xué)生對單位操作原理進(jìn)行掌握，并在這一基礎(chǔ)上，完成各種基本訓(xùn)練，如數(shù)據(jù)處理、實驗操作等。

其次，綜合實驗。生物工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)是使其成為優(yōu)秀工程師，并且在就業(yè)后，其需要直接面對生產(chǎn)，這也就使得對學(xué)生的工程分析能力與實際生產(chǎn)解決能力進(jìn)行培養(yǎng)具有重要意義。因此，在實際綜合實驗教學(xué)中，教師應(yīng)該從產(chǎn)品生產(chǎn)工藝入手，讓學(xué)生明確工藝各單元操作，熟練掌握化工三傳遞具體操作，并對影響各單元操作的因素進(jìn)行分析，有效解決實際問題，從而體會到生產(chǎn)工藝的科學(xué)性與藝術(shù)性。例如，教師可以開展中試規(guī)模的花生素提取實驗，把學(xué)生分成4人小組，引導(dǎo)其經(jīng)歷每一個單元操作。通過這種方式，學(xué)生可以在一定程度上接觸工程實訓(xùn)，并進(jìn)一步認(rèn)識工程問題，能夠為其日后生產(chǎn)實踐提供較大幫助。

最后，創(chuàng)新實驗。創(chuàng)新性實驗在課時、實驗藥品等方面存在較大難度，因此，教師可以將其作為一種素質(zhì)拓展項目進(jìn)行申報，并和學(xué)生一起商量命題。其中，教師發(fā)揮管理作用，由學(xué)生自主完成團(tuán)隊組建、資料查閱以及實時路線設(shè)計等工作，并在方案審核通過后，讓學(xué)生獨立操作完成。在對題目進(jìn)行選擇時，應(yīng)該充分考慮生物工程的制藥方向特點，并開展發(fā)酵液預(yù)處理、分離提取以及藥物結(jié)晶等實驗。在這種方式作用下，學(xué)生能夠通過對所學(xué)知識的靈活運用，有效解決實際問題，不但可以培養(yǎng)學(xué)生工程分析能力，還有利于其創(chuàng)新意識的增強(qiáng)[2]。

2.2 建立多元預(yù)習(xí)體系

傳統(tǒng)教學(xué)模式下，預(yù)習(xí)在實驗中也發(fā)揮重要作用，雖然教師一再強(qiáng)調(diào)預(yù)習(xí)重要性，但學(xué)生的預(yù)習(xí)程度并不理想，并且其獨立思考能力較低。針對這一情況，教師對化工原理實驗教學(xué)進(jìn)行改革時，應(yīng)該建立多元預(yù)習(xí)體系，引導(dǎo)學(xué)生做好預(yù)習(xí)。首先，教師應(yīng)該先將實驗課件下發(fā)給學(xué)生，讓其通過對其中實驗指導(dǎo)部分的觀看，明確實驗原理、需要解決問題、待測量參數(shù)與方法以及操作要點與注意事項等，并要求學(xué)生完成實驗預(yù)習(xí)報告。其次，在開始實驗之前，教師還應(yīng)該給予學(xué)生一定時間讓其對儀器設(shè)備與工藝流程進(jìn)行熟悉，完成工藝流程圖與操作規(guī)程的繪制和編寫，并在得到指導(dǎo)教師認(rèn)可后再開展具體實驗。通過這種方式，學(xué)生對操作流程印象較深，在實驗過程中不需要邊看邊實驗，有利于其主動性的發(fā)揮。需要注意的是，化工過程極易出現(xiàn)安全事故，因此，教師必須加強(qiáng)對實驗全過程的管理。

2.3 重視實驗講解

化工原理實驗教學(xué)通常是由教師講述與實驗相關(guān)的內(nèi)容，并不具備學(xué)生參與環(huán)節(jié)，這樣無法有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。而工程特點是化工原理實驗的主要特性之一，即在具體實驗過程中，應(yīng)該對學(xué)生各種工作能力進(jìn)行培養(yǎng)，如分析、解決問題能力。因此，實驗教學(xué)中必須給予學(xué)生自主權(quán)，隨機(jī)選定幾位學(xué)生講解實驗原理、數(shù)據(jù)記錄以及實驗步驟等內(nèi)容，在這一過程中，教師應(yīng)該發(fā)揮引導(dǎo)作用，讓學(xué)生真正體會自主實驗的樂趣。同時，教師還可以采取提問方式來掌握學(xué)生實際理解情況，并進(jìn)行針對性講解。在具體實驗之前，教師應(yīng)該重點強(qiáng)調(diào)安全問題，并粗略講述實驗步驟，給予學(xué)生思考空間。相較于教師手把手教學(xué)，這種實驗教學(xué)方式會讓學(xué)生產(chǎn)生多樣化問題，如在流體流動阻力測量實驗中，倒U型壓差計排水閥為什么會沖出水？在精餾實驗中，若塔頂產(chǎn)品質(zhì)量下降，需要怎樣調(diào)節(jié)精餾塔？在恒壓過濾常數(shù)實驗中，為什么濾液是渾濁的？等等。這樣，學(xué)生既能夠進(jìn)一步理解所學(xué)知識，還可以主動發(fā)現(xiàn)、思考、分析并解決問題，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提升，并能夠引導(dǎo)其建立工程觀念。

2.4 改革考核模式

傳統(tǒng)考核方式更加重視結(jié)果，并不關(guān)注實際實驗過程中學(xué)生的綜合能力與參與程度，無法對學(xué)生綜合素質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確、客觀評價。針對這一情況，必須改革傳統(tǒng)考核模式，將整個實驗教學(xué)過程劃為考核范圍，并把過程性學(xué)習(xí)當(dāng)作考核重點?？己顺煽儽戎乜梢赃@樣設(shè)計：課堂參與程度占20%、教材預(yù)習(xí)情況占10%、裝置現(xiàn)場預(yù)習(xí)占10%、具體操作占20%、實驗報告占20%、理論考試成績占20%。通過這種考核方式，能夠在最大程度上將學(xué)生理論結(jié)合實際能力與工程問題分析、解決能力反映出來[3]。

3? 結(jié)語

綜上所述，在工程能力培養(yǎng)視閾下，加強(qiáng)對化工原理實驗教學(xué)的改革已經(jīng)成為了一項重要工作。因此，必須重視化工原理實驗教學(xué)，并通過實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的工程化、建立多元預(yù)習(xí)體系、重視實驗講解以及改革考核模式等方法，提高教學(xué)質(zhì)量與水平，增強(qiáng)學(xué)生工程能力，從而促進(jìn)其更好地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊俊松，葉栩文，陳明功，等.基于工程觀念培養(yǎng)的化工原理實驗課程教學(xué)探討[J].長春師范大學(xué)學(xué)報，2018，37（8）：147-149.

[2] 張翔，孫懷宇，王明艷，等.化工原理實驗教學(xué)改革對學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實踐與研究[J].山東化工，2018，47（9）：124-125.

[3] 梁克中，黃美英，賴慶柯.應(yīng)用型本科院?；ぴ韺嶒炚n程教學(xué)改革思考與探索[J].山東化工，2017，46（10）：173-174，178.