摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,對(duì)化工高級(jí)人才的培養(yǎng)模式及質(zhì)量提出了新的挑戰(zhàn)?;瘜W(xué)工程與工藝是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的工程學(xué)科,專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是使學(xué)生實(shí)現(xiàn)專業(yè)理論學(xué)習(xí)與實(shí)際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合的重要方式之一,而目前,我國(guó)化工專業(yè)實(shí)臉教學(xué)體系中不科學(xué)、不盡合理的地方曰漸顯露出來。該文從化工原理實(shí)驗(yàn)、單元合成實(shí)驗(yàn)、精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)和化學(xué)反應(yīng)工程實(shí)驗(yàn)等方面進(jìn)行了定位,提出了整合的理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程與工藝專業(yè);專業(yè)實(shí)驗(yàn);整合;改革
化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)教育要培養(yǎng)創(chuàng)新人才就必須尊重學(xué)生,以學(xué)生為主體,充分利用各種現(xiàn)代教育手段和技術(shù),調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性,使他們學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),具有獲取知識(shí)和技能的能力,培養(yǎng)其適應(yīng)能力和工程實(shí)踐能力。因此,我們重點(diǎn)加強(qiáng)以下幾個(gè)環(huán)節(jié)的整合:
1 加強(qiáng)學(xué)生課前預(yù)習(xí),提高教學(xué)效果在講解實(shí)驗(yàn)前,檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)報(bào)告并提問學(xué)生預(yù)習(xí)和掌握的情況,使每個(gè)學(xué)生都能熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和操作步驟,實(shí)驗(yàn)時(shí)才能按部就班地進(jìn)行。對(duì)預(yù)習(xí)報(bào)告不合格、不按要求寫預(yù)習(xí)報(bào)告的學(xué)生,暫緩實(shí)驗(yàn),直到預(yù)習(xí)報(bào)告寫合格為止。預(yù)習(xí)報(bào)告合格后,在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)對(duì)學(xué)生再進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)操作的講解,幫助學(xué)生深化了解設(shè)備操作的過程及操作關(guān)鍵點(diǎn)。
化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生剛開始接觸工程裝置。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生往往對(duì)如何啟動(dòng)裝置感到無從下手。因此教師可安排現(xiàn)場(chǎng)預(yù)習(xí)課。現(xiàn)場(chǎng)預(yù)習(xí)就是讓學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室對(duì)照具體實(shí)物進(jìn)行預(yù)習(xí)。預(yù)習(xí)中,學(xué)生要清楚實(shí)驗(yàn)的目的和原理,明確實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)、流程;了解實(shí)驗(yàn)操作步驟和注意事項(xiàng);最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模Y(jié)合理論知識(shí)擬定實(shí)驗(yàn)方案;擬定要測(cè)取的實(shí)驗(yàn)參數(shù),設(shè)計(jì)出原始數(shù)據(jù)記錄表,并做好實(shí)驗(yàn)小組分工。預(yù)習(xí)后學(xué)生要寫出預(yù)習(xí)報(bào)告交給老師審閱,達(dá)到要求后,才能參加實(shí)驗(yàn)。通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí),使學(xué)生獲得實(shí)驗(yàn)主動(dòng)權(quán),不至于做實(shí)驗(yàn)時(shí),照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,照葫蘆畫瓢,這談不上實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。
2 實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)精心指導(dǎo),提高動(dòng)手動(dòng)腦能力
實(shí)驗(yàn)操作是動(dòng)手動(dòng)腦的重要過程。課堂上,教師除了認(rèn)真關(guān)注、指導(dǎo)學(xué)生操作步驟外,根據(jù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)、難點(diǎn),精心設(shè)計(jì)一些問題,讓學(xué)生帶著問題做實(shí)驗(yàn),可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,有意識(shí)地訓(xùn)練學(xué)生的思考能力。同時(shí),對(duì)實(shí)驗(yàn)中的問題,啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生分析解決。培養(yǎng)他們處理實(shí)際問題的能力,提高教學(xué)效果。例如:在離心錄性能曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,重點(diǎn)是離心泉的操作,難點(diǎn)是倒型管的數(shù)據(jù)采攫。為此,可設(shè)計(jì)如下幾個(gè)問題,觸發(fā)學(xué)生思考、探究。①為什么啟動(dòng)離心菜要充水灌泵;如果灌水后仍啟動(dòng)不起來,你認(rèn)為可能是什么原因?②為什么離心粟啟動(dòng)時(shí)要關(guān)閉出口閥門?③為了使結(jié)果圖完整準(zhǔn)確應(yīng)如何測(cè)取數(shù)據(jù)點(diǎn)?④若用流量計(jì)代替倒型管壓差計(jì)進(jìn)行流量測(cè)量,對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有影響等。學(xué)生通過思考、回答這些問題,明白了離心栗的操作規(guī)則,掌握了實(shí)驗(yàn)技能鞏固了理論知識(shí)。特別是對(duì)最后一個(gè)問題的分析解答更加強(qiáng)了工程觀念,提高理論聯(lián)系實(shí)際,分析解決實(shí)際問題的能力。因?yàn)槿绻捎昧髁坑?jì)測(cè)量流量,就要考慮到進(jìn)口效應(yīng),使測(cè)量管道變得很長(zhǎng),這在實(shí)驗(yàn)室是較困難的。同時(shí)在管路中增裝了流量計(jì),就會(huì)使管路阻力增大,管路的特性曲線變陡,工作點(diǎn)下降,流量變小,即流量的測(cè)量范圍變窄,使實(shí)驗(yàn)的難度加大,離心栗的特性曲線繪不完全。反映出在本實(shí)驗(yàn)的裝置中倒型管壓差計(jì)是關(guān)鍵部位,它的異常將會(huì)給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來很大的誤差。
3開放實(shí)驗(yàn)室,增加實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)
由于正常實(shí)驗(yàn)課受到實(shí)驗(yàn)室條件和統(tǒng)一課程時(shí)間的限制及學(xué)程度的差異。因此,除了保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間外應(yīng)該積極創(chuàng)造條件開放實(shí)驗(yàn)室。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是轉(zhuǎn)變教育教學(xué)觀念、深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的一項(xiàng)創(chuàng)新工作,是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力和就業(yè)能力、創(chuàng)業(yè)能力的重要途徑,在高等學(xué)校評(píng)估體系中,實(shí)驗(yàn)室開放的程度也是一項(xiàng)重要的評(píng)估指標(biāo)之一。
開放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)具體主要包括以下方面實(shí)行實(shí)驗(yàn)時(shí)間的開放:時(shí)間的開放就是打破傳統(tǒng)的化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的班級(jí)授課制,實(shí)驗(yàn)教學(xué)不再統(tǒng)一安排實(shí)驗(yàn)課表。實(shí)驗(yàn)室定期公布實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、時(shí)間、儀器和設(shè)備等基本情況,學(xué)生可以打破班級(jí)和專業(yè)的界限,根據(jù)各自的學(xué)習(xí)進(jìn)度、要求和興趣在與指導(dǎo)老師聯(lián)系的前提下,自由安排決定何時(shí)在實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立完成所規(guī)定的內(nèi)容。
(1)實(shí)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開放:開放式化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的局限,引入反映現(xiàn)代化工科技發(fā)展的新知識(shí),新技術(shù),新實(shí)驗(yàn)方法,以先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和貼近生活的實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
(2)實(shí)行實(shí)驗(yàn)形式的開放:形式的開放就是打破傳統(tǒng)化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)講授型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中引入計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)等現(xiàn)代化的教學(xué)手段,促進(jìn)虛擬、仿真實(shí)驗(yàn)。與實(shí)際實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合,大大降低實(shí)驗(yàn)教學(xué)的消耗,從而最大限度地提高開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果和質(zhì)量。對(duì)于實(shí)驗(yàn)時(shí)問較長(zhǎng)、毒性較大、污染較嚴(yán)重的實(shí)驗(yàn)采用計(jì)算機(jī)多媒體系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),把實(shí)驗(yàn)過程清晰地展現(xiàn)給學(xué)生,同時(shí)伴隨教師精辟的講解,獲得更好的實(shí)驗(yàn)效果。
(3)實(shí)驗(yàn)考核的開放:對(duì)開放式實(shí)驗(yàn)的考核要打破傳統(tǒng)化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)考核重在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的局限。選用靈活的考核方式:實(shí)驗(yàn)筆試、實(shí)驗(yàn)操作、答辯、開卷考試、選做等對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核;其次利用專業(yè)的化學(xué)軟件將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行考核,防止篡改數(shù)據(jù),考生實(shí)驗(yàn)結(jié)束后立即將數(shù)據(jù)輸入電腦,這樣使成績(jī)更加真實(shí)和公平。成績(jī)由電腦計(jì)算給出,大大減輕了教師的工作量。達(dá)到綜合、動(dòng)態(tài)、真實(shí)地評(píng)定學(xué)牛實(shí)驗(yàn)成績(jī)的目的。
開放實(shí)驗(yàn)室使學(xué)生有更多實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),同時(shí)還能使學(xué)生把精力轉(zhuǎn)移到與專業(yè)有關(guān)的學(xué)習(xí)上來鞏固專業(yè)思想,這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Χ计鸬搅撕芎玫拇龠M(jìn)作用。當(dāng)然開放實(shí)驗(yàn)室,儀器設(shè)備折舊、破損會(huì)增加,藥品消耗量也會(huì)增加,同時(shí)還涉及到水電等安全問題,這需要制定嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室管理?xiàng)l例。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介:閆星宇(1983-)男,黑龍江大慶人,研究方向化學(xué)教育、化工工程及工藝、化工安全和應(yīng)急管理。
(作者單位:大慶職業(yè)學(xué)院國(guó)家應(yīng)急救援培訓(xùn)演練基地)
科學(xué)與技術(shù)2018年16期