理科化工基础实验教学改革研究及其探索

王卫兵(运城学院应用化学系，山西 运城 044000)

1 引言

化工基础实验是化学基础课程教学的重要组成部分。作为一门独立的专业实践课程，化工基础实验是化学、应用化学、材料化学等专业必修的一门专业核心课，主要让学生掌握三传一反的基本理论、掌握常见的化工设备仪器的使用方法与技能为主要教学目标[1-2]。化工基础实验是理科化学类专业人才培养方案中重要的实践性教学环节，实验对象是化工设备中常出现的的工程技术问题，设计的变量较多，而且实验方法和数据处理也比较特殊。除了采用正交设计和均匀设计等试验设计方法来减少实验次数外，有时还需要采用数学模型法或量纲分析法等工程研究方法对实验过程进行简化[3-4]。

2 国内化工基础实验教学现状

2.1 目前实验教学中普遍存在的问题

由于许多地方院校实验条件有限，化工实验设备数量不多，每套实验设备人数较多。因此在实验教学中只能采用老师先讲解然后学生分组大循环，老师巡视解决问题。 许多学生化工实验报告内容过于简单，写实验报告时，只是把记录的实验数据进行简单处理，没有很好地运用所学的原理对实验结果进行合理的解释，大部分没有写实验结论。化工仪器设备大部分是离心泵与管路，许多院校对这些设备缺乏必要的维护与管理，导致这些设备在使用中常常容易出现故障。

目前学生自行设计实验的比重较低。在理科的化工基础实验教学中，有普遍的重理论而轻实践的现象。就各大高校所选做的项目来讲，多数为国际前沿的科研项目或实验仪器昂贵的项目。

2.2 存在问题的分析

化工基础实验这门课程是一门实践性很强的学科。对于理科学习化工技术的学生来讲，是有别于工科学生。工科院校的培养目标主要是培养操作性较强的工程技术人员；理科院校的培养目标不仅是掌握基本理论知识，而且还注重于理论与实践的结合。

在实验过程中，仍有一些学生尽管提前预习过了，但面对实验装置时会手足无措，更多的学生会把实验当做是一件枯燥无味的任务来做，而对实验操作和原理不求甚解。这些其实都是学生对基础化工实验课程的不了解所导致的，除了学生方面，在学校的硬件设施方面也存在一些问题，国内各大高校并不能做到开设大纲要求的所有实验项目。

3 运城学院化工基础实验教学中普遍存在的问题及改革措施

3.1 存在的问题及分析

运城学院化工基础实验室所开设项目相对不多。由于学院化工基础实验室设备较少，目前共开设有十个项目。分别是：离心泵实验；液-液热交换实验；板式塔实验；伯努利实验；连续精馏实验、雷诺实验、间歇精馏实验、裸管实验、停留时间分布实验、管路阻力实验。相对于其他大型院校来说，学院化工基础实验室所开设的项目不多，而且实验设备规模过小，会造成学生对其他实验项目理论与实际操作比较生疏，在每年的全国化工实验大赛和继续深造过程中，竞争力会比其他院校有所逊色。

由于实验仪器资金投入相对不足，现有的大型仪器设备缺少专业的保养，检修困难。仪器设施的保障是实验课程理论应用于实际的基础，陈旧的设备会使实验结果与真实结果存在的偏差变大，仪器缺少保养和检修在影响教学的同时，也会对实验人员产生一定的危险。

化工实验没有使用合适的正规实验教材。由于全国各出版社所出版的实验教材与所购买的仪器不匹配，目前所使用的授课教材是化工教研室自编的实验讲义。

无生产实训实验项目，这一点也是国内各大理科院校存在的通病。通过实验实训项目的培训，有利于提高学生学习本课程的兴趣；使学生了解常见的大型化工设备的结构与形貌；有助于学生了解主要的工艺参数的自动化控制情况；能使学生更好地训练职业岗位所需要的各种生产技能与技术。

3.2 化工基础实验改革具体方案和目标

针对上述问题，提出了四点改革措施的方案以供参考。具体如下：

(1) 参照我国其他院校课程改革后所开设的项目，以及本地企业的发展需要来增设学院化工基础实验室项目，着重培养当地企业单位所缺少的和国家急需的专业型人才，加强学生在实验方面的学习力度。

(2)根据新开设的项目来引进新的实验仪器设备，对原有的设备进行维修和替换。坚决杜绝在试验中可能引发的非人为隐患，在资金允许的情况下最好能做到定期的更换和保养。实验室应建立仪器设备使用和维修保养方面的规章制度。

(3)根据现有的仪器设备说明书与实验讲义，化工教研室组织教师编写一部适合的化工基础实验教材。对于自己所编写的教材，学院的老师及学生可以更好掌握其中的知识和重点，大大加强所学知识的牢固程度，并且教师在授课方面也会轻松很多，此外也可以参考其他各院校化工基础实验课程的开设情况及所选用的教材。

(4)在学院的化工基础实验课程中增加生产实训实验课程项目。生产实训实验主要的目的就是培养定向人才，这一点与第一条的观念不谋而合。生产实训项目主要培养的是人才的隐性知识，包括一些工作经验，现场实际操作能力，突发事件应变能力以及社会中的人际交往能力等[5]。建议学院对化工基础实验室进行开放，要求每个化学类专业的学生在完成本学年的学习之前必须自主设计完成一个实验项目，以此来培养学生的动手能力。

4 结论

随着我国国力的日益强大，作为国家的经济支柱—化工产业也在稳步兴旺，逐渐追赶上了国际水平。但是由于中国的发展较晚以及地区发展不平均等其他一些原因，国家的化工生产水平与国际还有一定的差距[6]。目前全国范围内的高校都在进行着化工基础实验的教学改革，化工基础实验课程项目旨在培养学生创造性思维，开发学生的研究能力和自主创新能力[7]。

在改革过程中，学校应以学生为中心，来进行教学硬件、教学内容、教学手段以及考核方法上的改革。在改革完成之后，化工基础实验课程应当具有综合性、设计性和创新性三个方面的特点。在近几年的发展中，学院的化工基础实验项目改革已经取得了很多成果，相信在今后的日子里，学院将进一步完善在实验教学内容、教学方法和教材建设等各方面的改革，将化工基础实验室建设成为学院的优秀教学资源，让全校师生共享化工基础知识的大平台。