化工基礎實驗教學改革的研究與實踐

1、    化工基礎實驗教學改革的研究與實踐    初增澤摘 要：在我國產學研一體化的趨勢下，基礎理論扎實、解決問題能力高、創(chuàng)新能力強的復合型人才是化學化工行業(yè)未來人才培養(yǎng)的主要方向。傳統(tǒng)化工基礎實驗在教學中存在一些問題，基于此，研究并實踐運用現代信息技術來推進教學模式改革，通過將仿真實驗與現場實驗操作相結合來提高學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力。關鍵詞：化工基礎實驗；仿真實驗；教學模式：g64 ：a ：1673-9132（2017）34-0020-02doi：10.16657/ki.issn1673-9132.2017.34.008一、引言經過近40年的高速發(fā)

2、展，我國當前正處于從產業(yè)鏈的中低端向高端制造業(yè)升級的關鍵時期。世界各主要發(fā)達經濟體也面臨著產業(yè)升級的巨大壓力，各國之間技術競爭愈演愈烈。要在產業(yè)革命中實現轉型升級歸根到底要靠人才。如何培養(yǎng)創(chuàng)新型人才從而在未來的競爭中立于不敗之地，是目前各國教育界亟待解決的關鍵問題。對于高等師范院校的化學類專業(yè)，為了適應我國產業(yè)轉型升級的重大需求，應該以“厚基礎，寬口徑，有特色，重能力”為辦學指導思想，培養(yǎng)具有基礎扎實、適應面廣、素質高、專業(yè)特色技能和創(chuàng)新能力強的專業(yè)人才。實驗教學是對理論教學知識的檢驗和應用，通過不斷加強和改善實驗教學內容、形式、方法，能夠激勵學生學習熱情，培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力。二、化工基礎實

3、驗課的信息化教改方向化工基礎實驗課程與工程應用聯系緊密，是有效連接課堂學習和生產實際的紐帶。因此，化工基礎實驗教學對于培養(yǎng)優(yōu)秀的化學化工人才有重要意義。但是，由于真實的化工生產其設備龐大、技術難度高、工藝流程復雜、耗時長、成本高昂，導致實際開設的化工基礎實驗課程只能安排一些簡縮型驗證性實驗，與生產實際有一定脫節(jié)。而且，傳統(tǒng)的灌輸式教學模式已經不適用于學生的創(chuàng)新和技術應用能力的培養(yǎng)。隨著信息技術的進步，特別是各種仿真計算軟件在化學工程中的普遍應用，傳統(tǒng)的化工行業(yè)逐漸與信息技術深度融合，結合了數值計算高可靠性、海量處理能力和高集成性高等諸多優(yōu)勢，極大地促進了行業(yè)的飛速發(fā)展。因此，如何將信息技術與傳

4、統(tǒng)的化工實驗課程融會貫通，提高學生的創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力，是目前化工類課程亟待解決的關鍵問題。三、教學改革的具體措施和實踐（一）轉變教學方式，改進教學方法化工實驗操作能力是化學專業(yè)學生的關鍵技能，是培養(yǎng)學生解決實際問題能力的重要途徑。但是傳統(tǒng)的教師講解和演示、學生聽講和練習的講課方式，很難調動學生的積極性，不利于學生自主學習和創(chuàng)新能力的提高。此外，傳統(tǒng)化工實驗受到場地和實驗設備限制，通常采取分批分組輪流操作的模式，而且現場設備容錯性較差，不利于學生深度學習和熟練掌控。仿真實驗訓練平臺依托“化工原理實驗cai系統(tǒng)”，包括流動阻力、過濾常數、傳熱系數、吸收系數、精餾塔操作等十個實驗。仿真實

5、驗具有安全性好、容錯性高、不限場地和時間等優(yōu)勢。通過充分利用現代信息技術等先進手段，推動教師從傳統(tǒng)的“如何講解和如何演示”向學生“如何學和如何做”的教學模式轉變。采用仿真模擬軟件，不僅使抽象的教學內容具體化，而且有助于學生獨立操作、反復練習，強化操作技能，提高學生的自主學習興趣和創(chuàng)新能力。（二）加大設備投入，提高教學質量在引入仿真實訓平臺的同時，學校和學院不斷增加對現場實驗操作教學的支持力度。為推動教學改革、提高教學質量，我們更新了化工基礎實驗所需的全部十二套實驗裝置，涵蓋了仿真平臺的全部實驗，以強化學生實踐環(huán)節(jié)的訓練，也使得實驗室的規(guī)模和層次得到明顯提升。我們結合本課程實際，采取仿真模擬和實

6、驗操作相結合的教學方式提高教學質量。在實驗前，利用仿真平臺調動學生的學習積極性，熟悉實驗原理、操作流程和注意事項，并訓練學生運用計算機的能力。然后，在計算機模擬的基礎上，學生再進行化工基礎實驗現場操作，進一步強化實驗技能，培養(yǎng)解決問題能力和創(chuàng)新能力。（三）改革考核形式，增強教學效果改革前的實驗課采取分組操作，主要根據課堂表現和實驗報告來評定成績，不能全面反映學生的實際水平和能力，也不利于激發(fā)學生的學習熱情。因此，我們采取多種手段相結合的綜合測評的形式，對學生實驗技術和應用能力進行全面評價。具體采用預習報告、仿真模擬、實驗操作、實驗記錄、實驗報告和期末動手能力測試來共同考核。預習報告主要考查學生

7、對于實驗原理和實驗內容的預習情況。仿真模擬主要考查學生對實驗流程和操作的熟悉情況，掌握實驗的各個環(huán)節(jié)。實驗操作是中心環(huán)節(jié)，考查學生的動手能力和團隊協作能力。實驗記錄和實驗報告則反映學生觀察能力、數據處理能力和對于實驗原理掌握的深度。最后，期末動手能力測試綜合考查學生實際的單獨操作設備的能力和知識的融會貫通能力。改革后的考核方法，通過多方面綜合評定機制，有利于提高學生動手能力、觀察和分析能力，并不斷提高創(chuàng)新能力。四、結語目前在我國面臨產業(yè)升級緊迫任務的時代背景之下，化學化工行業(yè)對于人才的需求越來越高，具有創(chuàng)新能力的復合型人才是人才培養(yǎng)的主要方向。我們從教學模式的轉變、教學方式和方法的改進以及考核形式等幾方面著手，在化工基礎實驗教學中將實際操作與仿真軟件相結合，增強了教學效果，激發(fā)了學生的學習積極性，培養(yǎng)了學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力。參考文獻：1 張興晶，鄭月娥，王繼庫，趙國升，杜娟.高師院?；せA實驗課程教學改革與實踐.蘭州文理學院學報（自然科學版），2014（5）：117-119.2 劉建軍，徐向陽，馮慶華，常彥龍.化工原理實驗教學模式的改革與探索.大學化學，2016（5）：23-26.3 王彩紅，林雄超，董敏，王永