基于能力培养的化工原理实验教学方法的改革实践

黄艳娥，赵红丽，舒世立

（唐山师范学院 化学系，河北 唐山 063000）

基于能力培养的化工原理实验教学方法的改革实践

黄艳娥，赵红丽，舒世立

（唐山师范学院 化学系，河北 唐山 063000）

对化工原理传统实验教学方法进行改革，通过转变学生“身份”，有效提高了学生的理论水平和动手能力。

《化工原理实验》；实验教学；转变学生“身份”

化工原理实验作为化学类专业基础实验，通常教学过程的指导思想就是把它作为理论课的补充和深化，强化理论的验证和使用以及动手能力的培养[1,2]。在教师讲解实验目的、实验原理、实验操作、注意问题、实验数据处理等的基础上，学生能够比较快速、准确地完成实验和撰写实验报告。如此这般，好像实验课很成功。可是当需要独立完成稍有难度的综合或设计实验时，学生常会感到无所适从。为此，我们采用了转变学生角色的方式——学生转变成教师或总工程师，然后落实到化工原理实验教学中，以提高学生的实验理论水平和动手能力。

1 学生转变身份

化学教育专业的培养目标是培养优秀的教师，应用化学专业的培养目标是培养优秀的化学工程技术人员。基于这样的目标，在化工原理实验课开始之前，教师将所有的实验以理论课的形式讲解一次，在随后的实验课中，学生转变身份——化学教育专业学生转变成教师，应用化学专业学生转变成总工程师，每一个“老师”分别对着同组中其他同学讲解实验，每一个“工程师”分别对着同组中其他同学介绍实验课题。

实验课开始时，化学教育专业的每一个学生都转换成了“老师”，需要将实验课向“学生们”讲清楚，包括所有的实验目的、实验原理、实验操作、注意问题、如何获得实验数据、如何处理数据并完成实验报告等；应用化学专业每一个学生都转变成了“总工程师”，需要将实验课题向其他“技术人员”讲清楚，包括所做工作的目的、为达到目的设计的装置、用到的原理、以及如何操作并获得实验数据、操作中注意的问题、如何处理数据并完成工作目的。讲解过程要求“言简意赅、条理清楚”。讲解成绩计入实验成绩[3]。实验课教师作为旁听者，记录每一个“老师”或“工程师”的讲解情况和演示情况并评分，最后讲评并开始实验操作。

2 教学方法改变后的成效

2.1 学生突然长大了

在实验课中，学生改变了身份，这种身份的改变无疑有助于促使学生进行思考，作为老师、作为总工程师，如何与自己的“学生”或其他“技术人员”进行沟通和交流，如何把自己的所思所想表述清楚，如何让其他人明白自己的所思所想。一学期后，大家表述问题明显重点突出，主次有序了。

经过长时间的这种转变身份的实践，学生逐渐明白了教师的用心所在，明显表现出了愿意与他人进行沟通、分担工作。这是对学生人格的塑造。

2.2 没有了“监工”

化工原理实验由于设备少，所以常常是7-8人一组。而通常的一个实验至多需要4-5人操作、记录即可，所以实验课过程中会出现背着手看别人操作的“监工”，甚至是坐在凳子上专心玩手机的“低头族”。

经过上述教改后，“监工”和“低头族”消失了，学生们都“各司其职”——或操作实验，或记录实验结果，或指挥操作。

由于每个学生都要作为“老师”或“工程师”，把自己对实验的理解讲明白，所以每个人对实验都做了充分预习，结果便是每个学生都充分理解了实验所研究的问题和最终应该可以得到哪些方面的结论，学生对实验（或问题）有了整体理解和全局认识，可以达到全方位的统领。实验过程中“指挥人员”的出现表明，学生有了统领意识和一定的统领能力。

2.3 学习的主动性大大提高

改革后的实验课，每个学生都是带队人。作为领队，首先要清楚实验的目标和工作内容、实验工作如何展开并完成、如何获得所需的数据，对于获得的数据如何处理并得到所要的结论，最后还要将实验工作清楚地表达给其他人，让其他人明白工作的目的、工作的原理、工作的程序和注意的问题以及最终要呈报的结果。所以，问问题的同学激增，问题多种多样，如这样讲可不可以、这个阀门是迅速打开还是缓慢打卡、调节流量时用一个阀门还是多个阀门调、该实验除了得到这个结论是不是还得到了那个结论等等。学生这种学习的主动性在以前的实验课里几乎没有。从实验报告中可以看出，学生对实验已有了统筹意识。

2.4 实验报告有了整体性

实验报告作为实验工作的总结，包括实验预期要达到的目的、实验原理、实验过程设计、实验数据、实验结论，这些结论是否达到了最初的目的。通篇报告是对一个工作的记述和分析，是前后呼应的整体。

以前，学生由于对实验整体认识不足，以为实验目的是摆设，甚至以为仅仅是教师的要求，因此，该抄的抄了，不用抄的也抄了，数据计算想算就算，不想计算就把别人的计算过程一抄了事，到该明确实验是否达到预期的目的时，则没有了下文。

在学生转变身份后，学生对实验有了整体认识，知道要做的实验预期应达到什么目的，为了达到这样的目的，设计了这样一套装置（或者是单元装置），同时，大多数学生有了这样的思考：改变一下装置是否也可以完成预期目的（如流体阻力实验中倒置U型管使用、大气压计使用、U型管使用等），而对记录的数据有了这样的思考：如何处理能够更清楚地阐明不同物理量之间的关系。

实验报告明确表明学生有了很大的进步，实验报告有了实验目的，也有了实验结论，而最终的结论从表格或图线上可以一目了然，由此可见，学生对一项工作（实验）的整体观念增加了。

3 结束语

化学化工应用型人才需要深厚的化工基础理论知识和扎实的单元装置操作能力，也需要具备对工程实验的组织能力和对化工过程的整体性观念[4-6]。在化工原理实验教学中，通过对学生身份的转变，不仅强化了学生的动手能力，加强了理论在实践中的应用，更重要的是培养了学生对工程实验的组织能力和整体性观念，有效地培养了学生的自主能力。

[1] 赵清华,白薇扬,谭怀琴,许俊强.化工原理实验教学改革与实践[J].广州化工,2012(3):146-147.

[2] 蓝平,谢涛,钟磊,等.高校化工原理实验教学的改革[J].广西民族大学学报,自然科学版,2010(3):97-100.

[3] 修乃云.化工原理实验课成绩评价方式的探索[J].化工高等教育,2010(5):67-68.

[4] 俞路.化工原理综合实验教学改革与实践[J].化工高等教育,2005(4):106-107.

[5] 郭庆丰,彭勇,余立新,赵洪,刘铮.在化工原理实验教学中培养学生综合素质及创新能力[J].化工高等教育,2004, (1):45-47.

[6] 韩永萍,程红霞,王佳.化工原理实验教学改革与探索[C].北京高教学会实验室工作研究会2007年学术研讨会论文集,2007:175-178.

（责任编辑、校对：琚行松）

The Reformation of Teaching Method for Experiment of Principles of Chemical Engineering Based on Ability Cultivation

HUANG Yan-e, ZHAO Hong-li, SHU Shi-li
(Department of Chemistry, Tangshan Teachers College, Tangshan 063000, China)

The traditional teaching method for Experiment of Principles of Chemical Engineering is improved by changing the students’ character. Practices show that the improved teaching method is effective in enhancing students’ theoretical level and practical ability.

Experiments of Principles of Chemical Engineering; experiment teaching; changing students’ character

G642.423

A

1009-9115(2014)02-0119-02

10.3969/j.issn.1009-9115.2014.02.036

唐山师范学院教改项目（2013001018）

2014-02-24

黄艳娥（1964-），女，河北遵化人，高级实验师，研究方向为水处理技术。