化工專(zhuān)業(yè)實(shí)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(zhuān)業(yè)實(shí)驗是高等學(xué)?；瘜W(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的重要實(shí)驗課，也是綜合運用化工熱力學(xué)、化工分離工程、化學(xué)反應工程、化工工藝學(xué)等專(zhuān)業(yè)課程知識的重要課程，是與化工生產(chǎn)實(shí)際緊密相關(guān)的專(zhuān)業(yè)課?；?zhuān)業(yè)實(shí)驗不僅是理論課程的延伸和繼續，也是提高學(xué)生實(shí)踐能力、工程能力的重要一環(huán)。
現在，多數高校都開(kāi)設化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)實(shí)驗( 或稱(chēng)為化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗) ，實(shí)驗學(xué)時(shí)多為48 學(xué)時(shí)。多數高校都把化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)實(shí)驗分為化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)實(shí)驗( 1) 和化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)實(shí)驗( 2) ，化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)實(shí)驗( 1) 包括化工熱力學(xué)實(shí)驗、化工分離工程實(shí)驗，在大三下學(xué)期做實(shí)驗，化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)實(shí)驗( 2) 包括化學(xué)反應工程實(shí)驗和化工工藝學(xué)實(shí)驗，在大四上學(xué)期做實(shí)驗。有很多高校對化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗進(jìn)行了教學(xué)改革與探索。
我?；?shí)驗中心根據實(shí)際情況，結合國家專(zhuān)業(yè)認證要求、并以全國工程教育專(zhuān)業(yè)認證專(zhuān)家委員會(huì )化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)認證為契機，對化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課程進(jìn)行了改革與探索，把化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)實(shí)驗設置成為四門(mén)獨立設課的實(shí)驗課、總學(xué)時(shí)由原來(lái)的48 學(xué)時(shí)提高到64 學(xué)時(shí)。在課程設置、實(shí)驗項目及內容、實(shí)驗室和實(shí)驗項目建設、實(shí)驗管理、實(shí)驗教學(xué)方法等幾方面進(jìn)行了教學(xué)改革探索。
1 課程設置
我?；?zhuān)業(yè)實(shí)驗初學(xué)時(shí)是48 學(xué)時(shí)，不是獨立設課，而是從屬于化工熱力學(xué)、化工分離工程、化學(xué)反應工程、化工工藝學(xué)等四門(mén)專(zhuān)業(yè)課，實(shí)驗主要為相對應的理論課服務(wù)，考慮到化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗內容多，涉及很多其它課程的知識，實(shí)踐性強，更主要的是僅僅理論課服務(wù)。為強化實(shí)驗教學(xué)，突出實(shí)驗教學(xué)重要性，提高學(xué)生工程能力和實(shí)踐能力，將化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗從理論課程教學(xué)中分出來(lái)，單獨設置化工熱力學(xué)實(shí)驗、化工分離工程實(shí)驗、化學(xué)反應工程實(shí)驗和化工工藝學(xué)實(shí)驗這門(mén)課等四門(mén)實(shí)驗課，每門(mén)實(shí)驗課程獨立考核，學(xué)時(shí)都為16 學(xué)時(shí)。這樣一來(lái)，化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課程總學(xué)時(shí)提高到64 學(xué)時(shí)。
2 各門(mén)實(shí)驗課程的實(shí)驗項目和內容
為了提高學(xué)生的工程能力和實(shí)踐能力，在實(shí)驗項目和實(shí)驗內容方面進(jìn)行了教學(xué)改革，主要是增加綜合性、設計性實(shí)驗項目，減少驗證性實(shí)驗項目。實(shí)驗分為必修實(shí)驗和選修實(shí)驗，由實(shí)驗室根據四門(mén)化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課程教學(xué)大綱要求并實(shí)驗室情況安排計劃學(xué)時(shí)16 學(xué)時(shí)的實(shí)驗項目，同時(shí)安排出實(shí)驗時(shí)間、實(shí)驗要求等，學(xué)生根據教學(xué)計劃和要求到實(shí)驗室完成實(shí)驗。
化工熱力學(xué)實(shí)驗項目有無(wú)限稀釋活度系數測定、二元氣液相平衡數據測定、制冷/熱泵循環(huán)實(shí)驗等6 個(gè)實(shí)驗，詳見(jiàn)表1，其中3 個(gè)為必修實(shí)驗，其余為選修實(shí)驗，學(xué)生按照化工熱力學(xué)實(shí)驗課程要求完成16 學(xué)時(shí)的實(shí)驗。

表1 化工熱力學(xué)實(shí)驗項目一覽表
化學(xué)反應工程實(shí)驗項目有填料塔軸向混合特性測定實(shí)驗、流化床特性及固體小球對流傳熱系數測定、均相反應器停留時(shí)間分布測定等8 個(gè)實(shí)驗，詳見(jiàn)表2，其中3 個(gè)為必修實(shí)驗，其余為選修實(shí)驗，學(xué)生按照化學(xué)反應工程實(shí)驗課程要求完成16 學(xué)時(shí)的實(shí)驗。

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

表4 化工工藝學(xué)實(shí)驗項目一覽表
3 實(shí)驗室和實(shí)驗項目建設
實(shí)驗室面積和設備臺套數是保證學(xué)生保質(zhì)保量完成實(shí)驗的重要硬件條件，實(shí)驗室以全國工程教育專(zhuān)業(yè)認證專(zhuān)家委員會(huì )化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)認證為契機，加強實(shí)驗室建設力度，增加化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室面積、增加化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗項目的臺套數，為化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)認證提供了硬件保障，同時(shí)，每組學(xué)生人數少，讓學(xué)生有更多機會(huì )了解、認識、操作實(shí)驗設備，對提高學(xué)生的動(dòng)手能力很有幫助。
其次化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗適應新要求化工行業(yè)趨勢，廣泛采用計算機控制、在線(xiàn)采集數據、自動(dòng)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(zhuān)業(yè)實(shí)驗的興趣。對典型的化工工藝學(xué)實(shí)驗項目，擴大實(shí)驗設備規模，模擬工廠(chǎng)的開(kāi)車(chē)階段、穩定生產(chǎn)階段、停車(chē)階段等操作。使實(shí)驗項目和化工生產(chǎn)一線(xiàn)情況更接近，不僅讓學(xué)生能夠理解所學(xué)的專(zhuān)業(yè)理論知識，也開(kāi)拓了專(zhuān)業(yè)視野。為學(xué)生將來(lái)進(jìn)入化工企業(yè)、適應化工企業(yè)生產(chǎn)打好基礎。
另外，對化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗的安全問(wèn)題或環(huán)保問(wèn)題，按照全國工程教育專(zhuān)業(yè)認證專(zhuān)家委員會(huì )化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)認證對化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)實(shí)驗的三廢處理要求處理，建設相應的通風(fēng)設施，學(xué)校委托專(zhuān)業(yè)的三廢處理企業(yè)處理回收。學(xué)生在做有三廢的實(shí)驗時(shí)必須按照要求做好防護、安全操作。
4 實(shí)驗室管理
首先，在師資配備方面，選派有扎實(shí)的化工專(zhuān)業(yè)知識，還要有較強的工程能力和專(zhuān)業(yè)基礎知識、責任心強、專(zhuān)業(yè)能力強的教師擔任指導教師，并且做好預實(shí)驗后才能指導實(shí)驗。在實(shí)驗試劑的使用、回收等方面嚴格登記、安全操作。
其次，記錄學(xué)生實(shí)驗日志，記錄實(shí)驗時(shí)學(xué)生操作情況、設備情況、試劑的領(lǐng)用消耗情況。
設置學(xué)期上，化工熱力學(xué)實(shí)驗開(kāi)設在大三上學(xué)期、化工分離工程實(shí)驗和化學(xué)反應工程實(shí)驗開(kāi)設在大三下學(xué)期、化工工藝學(xué)實(shí)驗在大四上學(xué)期開(kāi)設。
另外，在實(shí)驗課程考核方面，課程成績(jì)采取實(shí)驗平時(shí)成績(jì)和筆試成績(jì)相結合的方法，平時(shí)成績(jì)占60% ～ 70%，筆試成績(jì)占30%～ 40%。
5 實(shí)驗教學(xué)方法
化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗多數是綜合性實(shí)驗和設計性實(shí)驗，要求學(xué)生提出切實(shí)可行的實(shí)驗方案，并經(jīng)過(guò)指導教師審核通過(guò)后完成實(shí)驗。同時(shí)，在傳統的實(shí)驗教學(xué)方法基礎上，增加網(wǎng)絡(luò )教學(xué)，不僅將實(shí)驗文字資料、講解課件、實(shí)驗操作指導錄像上網(wǎng)。還建立化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗仿真模擬軟件、學(xué)生可以在線(xiàn)模擬實(shí)驗操作、預習。實(shí)驗時(shí)，指導教師全面指導、檢查實(shí)驗中出現的問(wèn)題，及時(shí)指導學(xué)生順利完成實(shí)驗。
6 結語(yǔ)
化工實(shí)驗中心以全國工程教育專(zhuān)業(yè)認證專(zhuān)家委員會(huì )化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)認證為契機，通過(guò)獨立開(kāi)設化工熱力學(xué)實(shí)驗、化工分離工程實(shí)驗、化學(xué)反應工程實(shí)驗和化工工藝學(xué)實(shí)驗課程，在課程設置、實(shí)驗項目建設、實(shí)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(shí)驗課的教學(xué)質(zhì)量、加強學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)都很有意義，也為學(xué)生將來(lái)參加工作奠定良好的基礎。