高校化工基础实验教学思考与改革

2018-03-27李朋娜王留昌

山东化工 2018年2期

李朋娜，王留昌

(西安文理学院化学工程学院，陕西西安 710065)

随着化学工业的飞速发展和学科建设的日益完善，化学工程学的基础教学日益引起了人们的重视，化学工程学是建立在实验基础上的学科，它不仅有完整的理论体系，而且具有一些独特的实验研究方法[1-2]。化工基础教学除了较为系统的基础理论讲授外，实验教学也是一项必不可少的实践性环节。化工基础实验是我校非化工专业-应用化学专业的一门专业基础实验课，是整个化工基础教学的有机组成部分。它使应用化学专业学生在化工基础理论学习的基础之上，结合实验能够更好地将理论与实践有机结合，进一步验证、深化理论知识，提高动手操作能力[3-5]。同时，使非化工专业学生建立起化工专业术语及概念，增强化工意识。

我校现开设的化工基础实验课程在大学的第五学期，即大三上学期。所用教材为我校化学工程与工艺教研室自编讲义，并配套相关的实验报告册，所用仪器设备以浙江中控技术股份有限公司的化工成套设备为主。每学期从流量计的校核、流体流动阻力测定、离心泵特性曲线的测定、空气-蒸汽对流给热系数测定、填料塔吸收实验、填料塔性能实验、流化床干燥、洞道干燥、多釜串联反应器混合性能测定、膜分离实验、筛板塔精馏实验、单级反应釜性能实验中选取开设8个实验。经过近几年的实验教学，取得了一定的教学成果，但是教学过程当中存在的问题也非常突出。

1 教学过程当中存在的问题

1.1 教材内容陈旧

每个实验，每组学生在操作过程或者实验报告中都会或多或少出现操作不当、理解不到位等各种问题，有些问题甚至是在每一届、每一组学生中反复出现。针对这一情况，已有的教材并未及时跟进更新，使得教师需要反复在讲解中讲授、强调，在占用大量时间的同时，教学效果并不十分理想。

1.2 学生学习积极性不高，缺乏学习热情

应用化学专业学生由于化工基础知识薄弱，学习态度普遍浮躁，课前预习不充分。化工装置比较复杂，实验流程也长，与学生之前所做的基础实验区别较大，很多学生存在畏惧心理，预习也不够认真，导致现场做实验时，一味依赖老师讲解，实验做起来也很被动。并且，学生只按照老师的讲解要求做出数据，没有机会发挥自己的主观能动性，动手能力和科研思维都得不到锻炼，最终只是机械地得到了所要的实验数据，很多学生只知其然而不知其所以然，导致实验教学效果不理想。

同时，我院的《化工基础》理论教学和实验教学由不同的教师上课，理论教学和实验教学安排在同一学期。学期初，就开始安排实验课，很多实验内容理论课上还没有讲到，在学生本来学习兴趣不高的情况下，面对这种情况，学生的畏学心理更为严重，实验老师上课也较被动。实验过后，学生对知识点的理解仍然不到位。

化工基础实验对数据处理的要求很高，有些实验，获取实验数据容易，但是数据处理很复杂，要求学生对公式要理解透彻，并且单位换算也比较难，导致很多学生实验报告大范围抄袭，起不到开设实验最起码的目的。

1.3 实验装置少，学生人数多。

每套装置只有一套，通常一组学生有6～7人。实验操作的过程中，往往只有一两个人动手，其他人没有动手的机会，思想松散，教师课堂也难掌控，每次都有学生上课看手机、聊天的现象。而且，没有备用装置，一旦装置出现问题，必须及时进行维修，维修不及时直接导致实验课程中断现象。

1.4 考核方式不甚合理

化工基础实验是应用化学专业的考试课程，以往考核方式主要由学生预习、实验报告、课堂表现三部分组成。学生预习报告中一般都照搬实验讲义的内容，实验报告抄袭现象严重，导致这两部分的成绩很难合理给出。同时，由于课堂学生人数多，老师很难对每个学生的课堂表现给出全面客观的成绩[6]。

2 改革措施

针对以上存在的问题，我在教学中进行了深入思考，在学院领导的指导和配合下，制定了以下改革措施。

2.1 结合学生实际进行教材改编和优化

经过总结学生在实验过程中存在的普遍问题及操作上容易出现的失误，我们对现有实验讲义进行了重新改编和优化。在每个实验讲义的后面，重点列出了实验的注意事项，并在相应思考题中也进行了强调，让学生在课前有针对性地进行预习。

2.2 加强课前预习检查，提高学生学习紧迫感和积极性

第一，针对学生预习不认真，学习积极性不高的现状，我们除了要求学生提交书面预习报告外，每一组在开始实验前，老师都会针对每个学生单独提问，提问的内容主要侧重实验的注意事项和讲义当中的思考题并当场给出预习成绩，这样可以督促学生在课前认真预习，达到预习的效果。同时，8个实验的教学时间，我们安排了十次课，其中特意拿出两次课的时间作为理论讲座，集中讲解实验的原理、操作、注意事项等，并结合装置进行现场演示。

第二，实验教学与以往相比，在时间安排上推迟4周开设，即在学期的第五周才开始实验课程。这样学生经过前面四周的理论学习，流体部分的理论已经掌握了，避免了理论和实验脱节的问题。

第三，实验报告要求学生单独处理数据，并且要手动作图，不允许电脑画图，这样在一定程度上避免了学生复制粘贴他人实验报告的情况出现。

2.3 加大实验投入力度

学院在已有装置的基础之上，每套装置都进行了扩增，保证每3～4人一套装置，使每个学生都有动手的机会，而且必须每个人都动手相互配合才能完成整个实验操作过程。学生动手能力和积极性都得到了提高，课堂组织效果日益显著。

2.4 优化课程考核方式

在原有考核方式的基础上，我们结合学生现状进行了重新优化。将学生期末成绩分为平时成绩和考试成绩两部分。平时成绩占课程总成绩的60%，考试成绩占40%。考试内容由学生抽签决定，每人从开设的8个实验中抽出一个，教师先进行理论提问，再针对装置让学生单独操作，并根据学生回答问题和操作情况现场给出考试分数。这一方式显著提高了学生上课的积极性和主动性，教学效果也显著提高了。