化工熱力學(xué)實(shí)驗課程教學(xué)改革與探討

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，化工行業(yè)對化工人才的要求不斷提高，化學(xué)工程與工藝畢業(yè)生不僅需要掌握專(zhuān)業(yè)理論知識，還需要有較強的工程能力和實(shí)驗能力?；崃W(xué)是化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎課之一，這門(mén)課是在學(xué)生學(xué)習物理化學(xué)的基礎上開(kāi)設的，之后學(xué)習的分離工程、化工設計概論、化學(xué)工藝學(xué)等課程和化工專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設計或畢業(yè)論文等都需要這門(mén)課程的相關(guān)知識。對于化工學(xué)科來(lái)說(shuō)，從事化工研究、開(kāi)發(fā)和化工數據、化工設計的人員，都會(huì )用到化工熱力學(xué)的相關(guān)知識，化工熱力學(xué)是進(jìn)一步深入了解化工過(guò)程本質(zhì)*的?；崃W(xué)的方法和原理能夠應用到很多化工生產(chǎn)實(shí)際。而與化工熱力學(xué)課程配套的化工熱力學(xué)實(shí)驗是學(xué)生理解化工熱力學(xué)原理、如何應用化工熱力學(xué)知識、培養學(xué)生專(zhuān)業(yè)能力、實(shí)踐能力、動(dòng)手能力等的重要課程，對提高學(xué)生專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)能力很有必要。
1 開(kāi)設化工熱力學(xué)實(shí)驗課程的現狀和重要性
化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)是與化學(xué)工業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)緊密相關(guān)的，是實(shí)踐性很強的工科專(zhuān)業(yè)，它包括有機化工、無(wú)機化工、化學(xué)工程、工業(yè)化學(xué)、石油化工、煤化工、精細化工等多個(gè)領(lǐng)域?；崃W(xué)是一門(mén)技術(shù)基礎課，化工熱力學(xué)實(shí)驗是將化工熱力學(xué)理論知識與化工實(shí)際相結合的重要紐帶。通過(guò)化工熱力學(xué)實(shí)驗不僅加深對化工熱力學(xué)理論知識的理解、化工熱力學(xué)實(shí)驗還提供了如何驗證化工熱力學(xué)理論知識和重要結論，是理論教學(xué)的繼續。
目前，在國內，都有化工熱力學(xué)實(shí)驗相關(guān)的實(shí)驗項目，但對于是否開(kāi)設“化工熱力學(xué)實(shí)驗”這門(mén)實(shí)驗課沒(méi)有統一的標準，很多高校采用不同方式進(jìn)行教學(xué)改革與探索。不開(kāi)設“化工熱力學(xué)實(shí)驗”這門(mén)實(shí)驗課的高校，一般采取下面兩種方法：
種方法，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)，將化工熱力學(xué)實(shí)驗歸并到化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)實(shí)驗中，單獨開(kāi)設“化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)實(shí)驗”這門(mén)實(shí)驗課程。這門(mén)實(shí)驗課程包括化工熱力學(xué)實(shí)驗、分離工程實(shí)驗、化學(xué)反應工程實(shí)驗和化學(xué)工藝學(xué)實(shí)驗等，開(kāi)設的學(xué)時(shí)各高校并不一致，有32 學(xué)時(shí)、48學(xué)時(shí)、64 學(xué)時(shí)等不同學(xué)時(shí)設置，多為48 學(xué)時(shí)。在化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)實(shí)驗這門(mén)課中開(kāi)設2~3 個(gè)化工熱力學(xué)實(shí)驗，化工熱力學(xué)實(shí)驗約占12~16 學(xué)時(shí)。
第二種方法，將化工熱力學(xué)實(shí)驗與化工熱力學(xué)課程放在一起，不單獨開(kāi)設化工熱力學(xué)實(shí)驗這門(mén)實(shí)驗課?；崃W(xué)實(shí)驗隨課程的進(jìn)度做相應的實(shí)驗，一般開(kāi)設3~4 個(gè)實(shí)驗項目，學(xué)時(shí)為12 學(xué)時(shí)或16 學(xué)時(shí)。
化工熱力學(xué)是化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎課，化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)為工科專(zhuān)業(yè)、是和化工實(shí)際緊密相連的，從提高學(xué)生實(shí)踐能力、工程能力等方面看，很有必要進(jìn)行這方面的教學(xué)改革探索，開(kāi)設化工熱力學(xué)實(shí)驗很有必要進(jìn)行教學(xué)改革與探索。
，從鍛煉、提高化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力和工程能力方面，很有必要。實(shí)驗教學(xué)是化工專(zhuān)業(yè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節，是理論教學(xué)的延伸。近幾年來(lái)，許多高校對實(shí)驗教學(xué)都做出了改革和探索，實(shí)驗教學(xué)也越來(lái)越引起重視。青島科技大學(xué)化工實(shí)驗中心自1958 年建立化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室以來(lái)，根據時(shí)代發(fā)展和要求，先后把無(wú)機化工實(shí)驗室、有機化工實(shí)驗室和化學(xué)工程實(shí)驗室合并成立化工實(shí)驗中心，根據國家教學(xué)改革要求，在完善教學(xué)體系、加強理論教學(xué)、提高教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，強化學(xué)生的實(shí)驗能力和工程能力?；瘜W(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)于2007 年被評為特色專(zhuān)業(yè)，化工過(guò)程實(shí)驗教學(xué)中心于2008 年被評為實(shí)驗教學(xué)示范中心。在化學(xué)工程與工藝實(shí)驗教學(xué)方面做了很多教學(xué)改革與探索。根據往屆學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐來(lái)看，開(kāi)設化工熱力學(xué)實(shí)驗不僅能夠加深化工熱力學(xué)理論知識，同時(shí)將理論知識與化工實(shí)際結合，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和工程能力，學(xué)生從中受益很多。
第二，從化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)認證方面看也很有必要加強化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗建設?；瘜W(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)認證考察的重要指標之一就是工程能力，提高工程能力需要多方面做工作，通過(guò)化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗也能夠提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力和工程能力，我校也在這方面進(jìn)行教學(xué)改革與探索，單獨開(kāi)設化工熱力學(xué)實(shí)驗課程，等等。并于2013 年通過(guò)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)認證。
第三，掌握化工實(shí)驗的方法在實(shí)驗過(guò)程中，通過(guò)實(shí)驗裝置的流程，操作條件的確定、測試儀表的使用、實(shí)驗數據的獲取，以及實(shí)驗操作分析、實(shí)驗現象和實(shí)驗問(wèn)題的解決、實(shí)驗結果分析等，為今后從事化工領(lǐng)域的科研和生產(chǎn)實(shí)踐打下良好的基礎。
2 化工熱力學(xué)實(shí)驗課程教學(xué)改革與探索
化工熱力學(xué)是化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)中重要的專(zhuān)業(yè)基礎課程之一，如焓、熵等課程中的概念抽象，學(xué)生不容易理解，是難懂難學(xué)的課程，而化工熱力學(xué)實(shí)驗是將理論與實(shí)際緊密相連的實(shí)踐性課程，將原理和實(shí)踐相結合，開(kāi)設相應的實(shí)驗。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗驗證化工熱力學(xué)的理論知識，在實(shí)驗過(guò)程中，可使理論知識得到鞏固。
現在高?；瘜W(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)開(kāi)設的化工熱力學(xué)方面的實(shí)驗主要有：流體(二氧化碳)PVT 實(shí)驗、汽液相平衡數據測定實(shí)驗、無(wú)限稀釋活度系數測定實(shí)驗、制冷實(shí)驗、液體混合物熱力學(xué)性質(zhì)測定實(shí)驗、中壓氣液相平衡實(shí)驗等。
我?；?shí)驗中心根據專(zhuān)業(yè)改革和發(fā)展共開(kāi)設了三元水鹽系相圖繪制、活性炭脫硫等9 個(gè)化工熱力學(xué)實(shí)驗項目，詳見(jiàn)表1。

表1 歷年開(kāi)設實(shí)驗項目一覽表
根據化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的發(fā)展和調整，現在開(kāi)設的化工熱力學(xué)實(shí)驗項目包括二元氣液相平衡數據測定、無(wú)限稀釋活度系數測定等6 個(gè)，見(jiàn)表2。

表2 現在開(kāi)設實(shí)驗項目一覽表
化工熱力學(xué)實(shí)驗為單獨設課，計劃學(xué)時(shí)16 學(xué)時(shí)，共開(kāi)設6個(gè)實(shí)驗項目，3 個(gè)必修，3 個(gè)選修，要求必須完成16 學(xué)時(shí)的實(shí)驗項目。
在化工熱力學(xué)實(shí)驗課程考核方面，采取平時(shí)成績(jì)和筆試相結合的考核方式，以平時(shí)成績(jì)?yōu)橹?，?/span>60 %~70 %，筆試成績(jì)占30 %~40 %。
在指導教師方面，優(yōu)先聘任有相關(guān)教學(xué)基礎、有責任心、能夠認真負責的指導教師，指導教師必須先做預習實(shí)驗，對實(shí)驗現象、原理、實(shí)驗數據處理、可能出現的實(shí)驗狀況*了解后，才能指導學(xué)生實(shí)驗，保證實(shí)驗安全、有序、保質(zhì)保量的按照要求完成教學(xué)任務(wù)。
3 結語(yǔ)
結合多年的教學(xué)經(jīng)驗和體會(huì )，在化工熱力學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革方面做了一些改革和探索，學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力和工程能力得到了提高，得到學(xué)生的良好反響，也獲得有關(guān)專(zhuān)家的認可。