开放式化工原理实验教学模式研究

李　鹏（天津大学仁爱学院化学化工实验中心，天津 301636）

开放式化工原理实验教学模式研究

李鹏
（天津大学仁爱学院化学化工实验中心，天津 301636）

作为一种新型的教学模式，开放式实验教学在我国目前正处于研究摸索阶段。实行开放式实验教学可以为学生的创造力提供发展平台，同样对实验的教学质量是一种提升，加强了学生对自身潜能的不断发挥。在此，我们依据化工原理实验为开放式实验教学模式探索的的平台，对实验内容进行开放性的设置，探讨了化工原理开放式实验教学的实践过程。

开放实验；创新才能；科学素质

1　开放式化工原理实验的重要性

在社会步入21世纪以来，随着教育改革的不断进行，很多学校对实验教学模式和教学内容都进行了很大的改变，修订实验教学，很大程度上对验证性实验内容进行了减少，加大了综合性的实验案例。化工原理实验又包括传热学、体力学等，每个大的实验项目包含许多的实验内容。在进行开放式实验教学时，可以加强学生的实验能力，并且对学生的“创新能力”和“科学能力”都能得到很大的训练，达到资源共同利用，提升教学效果和实验仪器的使用率。

“开放式实验教学”以及“课堂实验教学”两者间的不同就是教学思想和教学方法的不同，后者主要体现了老师的“教导”，以及老师对学生的开导和引导，这种教学方法在我国持续时间久远，这种传统的教学制度已经很成熟，而后者则是主导以学生为主，表明学生在学习中的重要性，展示着学生的自主学习的能力以及学生的创新能力培养，但是这种教学方式却并没有被延续，甚至在很多地方这种教学理念还比较模糊。开放式实验教学的教学内容方式众多，可以有验证性、设计性等实验项目[1]。

基于化工原理实验的开课时间比较晚，与学生之前所学习的实验学习环境有着很大的差距，化工原理实验有着很清晰的“工程特性”，实验在对学生的工程装置、操作进程等有着引导的作用，同时对学生的分析能力、洞察能力、完成工程的实践内容等问题上起到了培养的作用，同时使学生的基础教学向着工程教学起到了连接的作用。基于实验过程中设置的影响，学生人数至少3～6人一组，有的项目实验则需要更多的学生进行参与，这样就导致很多学生没有了操作实验的机会，致使这部分学生实验动手操作能力差，实验技能会受到影响。然而，另一部分学生则实验技能得到了很大的提升，对实验研究更加具有兴趣，参与更多的实验。面对上述情况，开放式实验研究可以为学生提供一个自主以及个性的实验学习平台，开放式实验的特点，以学生为本，考虑了学生的个性和能力水平，应对不同程度的学生进行不同的实验内容，这对实验教学质量有很大的提升，同样使学生的学习热情和积极性都得到了很大提升，使得孩子们的学习能力以及创新能力得到很大的提高。

2　开放式化工原理实验教学的实践

开放式实验教学对课程的体制进行了综合的考虑，使学生的实验技能得到全面的提高，使教学内容变得科学、合理。基于此，开放式实验教学内容的形式也是众多的。在现有的实验基础上，不断地进行开拓和延伸。在最近几年测定流化床床层压降和气速的变化曲线、中空纤维超滤膜分离实验等很多实验。这些实验包括了演示性、验证性、综合性以及设计性的实验。演示性实验的选材是与生活关联的设备进行的，比如旋风分离器实验、20万t合成氨生产实验等，验证性实验的实验对象一般都是以基础实验进行的，目的是为了学生基础理论知识、基础实验技能的了解，比如流体流动阻力实验里，“测定流体在湍流情况下，光滑管的摩擦系数（λ）和雷诺准数（Re）的关系曲线图”就是一个很好的实验。在不改变流动状态时，进行了“粗糙管的λ与Re关系曲线的测定”的实验，同样进行了与湍流相对应的层流情况下“光滑管的λ与Re的关系曲线测定的实验，这种不同类型的实验，使学习生们对于流体流动阻力实验更加的了解。设计性与综合性的实验则是众多的实验项目进行联合，老师给出实验要求，学会自主进行完成。比如在传热实验里[2]，大纲的要求是测出光滑管和波纹管的总传热系数就可以。我们基于对传热操作的重视，开展了“测定空气在圆形光滑管和波纹管中湍流流动时的给热准数方程式”这两个实验。在实验中，老师要讲授对流热传的重心就是求算对流传热膜系数（α），基于在实验进程中干扰α的原因很多，因此计算α非常难，现阶段运用最多的就是因次分析法把多种因素构成许多无因次准数，在利用实验确认这些系数间的关系，就可以得出许多的α方程式。在对实验项目的不断开拓下，让学生了解实验的重要性。

3　结语

“开放式实验教学”是以学生为主，表明学生在学习中的重要性，展示着学生的自主学习能力以及学生的创新能力培养，但是这种教学方式并没有被延续，甚至在很多地方这种教学理念还比较模糊。开放式实验教学的教学内容方式众多，可以有验证性、设计性等实验项目。

[1] 胡秀英，郑纯智.开放式化工原理实验教学模式研究[J].实验科学与技术，2011，（01）：111-113.

[2] 袁志国，刘有智，李同川.化工原理实验开放式教学探索与实践[J].广东化工，2011，（03）：207-208.

Open Chemical Engineering Experiment Teaching Model

Li Peng

As a new teaching mode，open experimental teaching research in China is currently in the exploratory stage.The implementation of open experimental teaching can provide a platform for the development of students' creativity，the same quality of teaching is a kind of experiment to enhance and strengthen the students their potential to continue to play.Here，we based chemical principle[][]experiments Open Experimental Teaching of the platform，the experimental content open set，discusses the principles of open chemical experiment teaching practice.

opening experiment；to innovation；Scientific Literacy

TQ0-4

A

1003-6490（2016）03-0141-01

2016-03-18

李鹏（1987—），男，天津人，助理实验师，主要从事现代仪器分析实验教学、仪器设备与库房的管理工作。