时间：2022-03-23 11:40:40
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了1篇化工原理实验论文，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
《化工原理》是应用化学、生物工程及材料等专业的必修课,其涉及到高等数学、物理、物理化学、计算机技术等过去所学的基础科目。化工原理实验有别于其他的基础实验,类属于工程实验,具有由理论到工程的桥梁作用,对学生的动手能力、创新能力、工程思维的培养起着重要的作用。化工原理实验教学着重于实践能力和解决实际问题能力的培养。结合近年本人在化工原理实验教学中进行了一些探索,也收到了一些的效果。
一、在实验教学环中更好的为学生构建知识体系 在化工原理的实验教学中不能一味的追求作出实验的结果,其中应更加注重理论和实际的结合。《化工原理》课程本身就是一门综合学科,其中的理论知识和工程的方法既需要多学科作为支撑,又需要有新的理解和研究方法,因此构建学生和知识体系的重要性并不低于动手的实验本身。因此,在开设实验课之前应该对过去的知识进行梳理,提出相关的公式的相关性以及工程中的区别,在了解实验设备的前提下进行实践,对实际工厂中的生产设备有所了解,再去通过实验去了解怎样通过其去解决实际的问题。
二、随着科技日新月异的发展,计算机模拟技术已经很成熟,在很多的实际科研中已经取得了很多成果,对实际的生产起到了辅助甚至预测作用。并且在化工原理实验课往往受到场地和实验装置的限制,很难让每个学生真正的完成整个实验。因此引入计算机模拟可以解决这两个方面的问题。其对于提高整体教学效果的作用是非常明显的。在很大程度上,计算机模拟技术可以辅助仿真实验,在构建模型的基础上能让同学们更好的理解整个过程中生产设备的运作和在使用上,更好的结合实际的情况和理论的结合。其能不受时间、场地、安全等实际实验条件的限制。化工原理实验教学中开展仿真实验和计算机模拟结合应该会成为化工原理实验教学改革的新方向。
三、采用分讨论小组的实验教学模式 为了培养学生的兴趣和创新力,争取逐步建成更完善的学习小组,根据学生的实际情况对学生进行分组,对实验的理论、过程、和能应用的场合进行讨论和汇报。合理安排学习讨论内容 [1]:基本实验,对所学的知识进行汇总,处理数据得出实验结果。[2]总结公式对比实验式、理论式、经验式,将用到的公式进行汇总,构建简单的模拟模型,用计算机模拟实际情况。[3]将实验中的知识结合实际,探讨其在实际中的应用,和在实际生产工程中应用可能出现的问题,解决方法。
四、培养学生自主处理化工原理实验报告 实验报告是化工原理实验重要部分,但很大部分的学生写实验报告只是为了完成任务,对处理数据并不重视,抄袭现象严重。其主要原因可能是化工原理实验报告内容太多,而且并不愿意用心去完成。因此,在实验报告写法上我们也作了相关的改进。[1] 实验报告的纸张采用装订成册的形式,不采用统一的模式,学生可以通过小组自行设计。[2]以小论文形式的写作,可以让学生更好的了解科研的模式,为其日后的科研学习打下基础。除此之外论文形式也要求学生发现实验中的问题提高创新能力。
五、计算机模拟和仿真实验是未来的一种趋势,更多的思考学生和学校的具体条件和能掌握的内容是我们思考的主要方向。在已有的硬件设施的情况下,还需拓展学习和交流的途径,争取能将化工原理实验的改革做到更好。
在认真分析化工原理实验课程教材建设中存在问题的基础上，探求化工原理实验教材建设的途径和教材建设的具体要求。
一、化工原理实验教材建设存在的问题
化工原理实验具有明显的工程特点，是实践性很强的一门技术课程，以培养高等化工科技人才的能力和素质为主要目的。新建本科高校化工原理实验教材建设虽已取得了很大的成绩，但仍存在一定的不足。
(一)教材内容参差不齐，多是讲义
化工原理实验研究的是多达14个的基本化工单元操作，其相关实验，根据内容可分为基础实验、验证实验、综合实验和设计实验，与之配套的实验仪器有很多。由于化工原理实验内容的这种特殊性，化工原理实验教材版本较多，涉及的实验内容也各不相同。即使名称相同的实验，由于实验性质不同，其实验仪器亦不同，加之生产仪器设备厂家的研发能力也不同，这也致使化工原理实验所需的仪器设备千差万别。而且，在以往的化工原理实验教材编写时，编著者往往根据自己所在专业化工原理实验室已有仪器设备进行编写，又由于各学校的专业培养目标不同，同一实验的性质不同，所购置的仪器设备不同，致使实验教材中名称相同的实验项目的实验内容不同。这些都给学校选用教材带来了一定的困难。
(二)教材内容落后于科学技术的发展
首先，测量仪器及测量方法方面的内容陈旧。化工原理实验中的测量项目较多，有流量测量、温度测量、压强测量等。例如流量测量仪器，目前使用的有孔板流量计、转子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、卡门涡街流量计、超声波流量计、质量流量计、多普勒激光流量计和其他新型流量计。这些测量仪器及其使用方法都是学生需要掌握和了解的。可是，现行的化工原理实验教材甚至是化工原理教材也只是简单地介绍了其中的2~3种，无法满足学生获取知识的要求，也无法满足现代社会对应用型人才的需求。其次，数据采集及控制方面的内容滞后。现代科技社会，为了切实提高化工生产的安全水平，化工企业逐步实现了化工安全生产过程自动化控制，如DCS系统、SIS系统、ESD系统等，这些系统有一个共同的特点，那就是应用信息技术和自动控制技术，远程采集数据和动态控制生产。由于化工原理实验课程以培养符合社会需求的高等化工科技人才的能力和素质为主要目的，学生需要了解和掌握计算机数据在线采集和自动控制系统方面的知识内容，但现有的化工原理实验教材大多都没有提及这方面的内容，即使是后续相关的过程控制等课程教材对此也多是泛泛地提到。目前，新建本科高校现有的化工原理实验仪器设备的操作和调节多是手工调节，数据的记录基本上采用的也多是笔加纸的方式。传统的手工操作训练远远滞后于现代计算机数据在线采集和自动控制系统的发展要求。
二、加强化工原理实验教材建设的途径
(一)学校给予重视和政策支持
化工原理实验是化学化工专业的一门专业基础课，其教材建设如果单靠个人，很难达到预期的效果，需要学校与系院给予高度重视和政策支持。学校应根据教材建设制定相应的政策，在经费、时间和政策上给予鼓励，完善教材的评审机制，调动专业教师参与编写专业课程教材的积极性。总之，只有在学校政策的指导下，所有专业教师都参与到教材的建设中来，才能够取众人之长，独辟蹊径，编写出既能体现应用化学专业培养目标，又能体现新技术和新工艺的教材。
(二)教材建设与化工原理实验课程改革相呼应
新建本科高校化工原理实验教材建设应该在遵循培养方案的前提下，以培养目标为核心，以课程体系为基础，以教学内容为主体等方面开展建设。化工原理实验是应用化学专业的一门专业基础课，其开设的目的是为专业课的学习奠定理论与实践的基础，增强学生的学习积极性和创新能力。化工原理实验课程建设是应用化学专业课程体系改革的一个重要组成模块，其教材建设也是建设的重点之一。化工原理实验是以单元操作为基本教学内容的，那么其教材建设应以各种单元操作为主体，针对每个单元操作进行具体的分析、定位和确认，逐步开展教材建设。整个建设过程要与化工原理实验课程改革相呼应，突出应用型的特点。
(三)教师积极参与专业课程教材的编写
教材建设是一项具体、系统的项目，需要一批有事业心的教师积极参与研究和实施。在教材编著之前，参与教材建设的教师要广泛、及时地收集各种资料，并对其进行精选和提炼，整理出能体现新建本科高校应用型办学定位的先进技术理论内容；编著教材时，还要及时了解国内外化工原理实验方面的新技术和新工艺，并充实到教材中去，使课程教材既能体现应用型的办学定位，又能反映出国内外化工原理实验的新理论和新研究成果，从而激发学生的学习积极性和创新性，促进学生全面发展。
(四)教学内容设置注重应用及创新
化工原理实验课程教材建设首先要站在具体专业方向的角度来设置教学内容，确定哪些是重点要阐述的，哪些是点到为止的，哪些是避免重复应该删减的，哪些是最新应用须增加的，以避免因内容重复而出现课程之间的推诿现象；其次要适应现代社会的发展，删除教材中已淘汰的内容，增加国内外的新技术新工艺，要根据企业生产实际增加实践方面的内容，以提高学生的实际操作水平和处理问题和解决问题的能力。
三、化工原理实验教材建设的要求
(一)定位准确
教材建设要在贯彻知识、能力和素质协调发展的教育教学思想指导下，结合具体的人才培养目标，具体的专业课程特点和具体的培养对象，编写专业针对性较强的教材[2]。新建本科高校应用化学专业化工原理实验课程作为一门专业基础课，其教材的建设应该服务于人才培养目标，重视基本原理的应用，对于基本原理的推导和论证要尽量简约处理，追求内容体系的系统性和完整性，强调基本原理的应用和操作，使学生在学习过程中，掌握基本的原理、基本的技能和应用知识，形成基本的专业素养。
(二)树立精品
意识新建本科高校化工原理实验教材建设要与应用型人才培养目标相一致，在实验和实训配套等方面突出应用能力培养的特点，要有精品意识。在注意教材系统性、逻辑性和完整性的前提下，教材编写要用精炼、准确的文辞进行精辟阐述，把最先进的理念、最新的标准规范、最新的技术和工艺融入教材，让教材能体现知识的时代性，体现出学校的人才培养特点，使其成为同类教材中的精品。
(三)遵循先进性、通用性和实用性原则
教材建设要追踪现代科技发展新趋势，把握专业实际发展的需要，注重知识和技术的更新，将国内外新技术和新工艺及时编入教材，同时注重电子教材特别是仿真实验教材的建设。在通用性方面，随着社会对人才需求的不断变化，专业面由单一向多个方向拓展这就需要教材建设要处理好综合性和专门化之间的关系，使编著的教材既适用于单个专业方向，又适用于多个专业方向的专业需要。教材内容设计要摆脱理论分析长而深的模式，充实应用实例的内容，以实用性和综合性为特点，以培养学生基本技能和应用知识为目的。
(四)专业教师和企业技术人员加强合作
化工原理实验教材建设单靠在校教师是很难完成的，只有教师与实验设备研发制造公司及企业生产一线的工程师紧密合作，甚至邀请他们直接参与到教材建设中来，才能真正了解社会所需的化工人才应具备的知识能力和知识结构，并以此进行教材的开发，才能编写出真正适用的化工原理实验课程教材，达到培养出真正的应用型人才目的。
作者：张果时国庆单位：黄淮学院郑州轻工业学院
摘要：在现阶段的教育工作中，部分专业课程的实施，往往继续运用传统模式完成，不仅没有得到学生的肯定，同时在很多方面都影响到了正常教学任务的开展，对人才培养和教学体系健全，产生了一定的负面影响。化工原理实验课程是重要的化学人才培养课程，必须在教学质量上充分提升。
关键词：提升；化工原理；实验课程；教学
相对而言，化工原理实验课程教学在开展的过程中，必须充分遵循一定的规律，要让学生在知识掌握的过程中，能够通过科学的实验、实践来完成，这样就可以最大限度的巩固知识记忆能力，在知识的整体学习上，可以获得较大的突破。值得注意的是，提升化工原理实验课程教学质量的时候，不能总是追求短期效果，还必须在长期教育上高度关注。
1化工原理实验课程教学的问题
1.1教师重视程度不高
我国在现阶段的社会发展中，各个行业的进展速度是比较快的，同时在很多方面都做出了卓越的贡献。相对而言，化工原理实验课程教学的有效教育，能够对化工人才培养产生较大的积极作用，对于今后的行业进步，也能够产生很大的积极影响。可是，从目前所掌握的情况来看，部分教师对于化工原理实验课程教学，在重视程度上并不高[1]。首先，教师在日常的教育工作中，完全是按部就班的开展，并没有积极的完成拓展教育，这就促使很多学生在知识掌握上，完全停留在基础的标准上，个人的能力及相关素质培养，都出现了强烈的隐患。其次，教师对于学生的提问，仅仅是按照单一的模式进行解答和分析，虽然表面上促使学生较好的理解问题，可是在实际上未能够充分推动学生向前进步。
1.2课程体系未及时更新
化工行业在现阶段的发展速度非常快，无论是在技术层面，还是在设备层面，都表现为阶段性的革新、进步，其目的在于更好的推动化工产业的全面完善。我们在化工原理实验课程教学当中，发现部分院校的课程体系，还是集中在老旧的层面上，促使学生在毕业后，还是要重新学习，对于自身的专业应用十分不理想。本文认为，课程体系未及时更新的问题，主要是集中在以下几个层次上：首先，化工原理实验课程教学的安排，安全是按部就班的完成，对于学生特点、职业规划、未来人才塑造等，都没有做出积极的考量[2]。在此种情况下，该项课程的教学，将会直接出现恶性循环的现象，同时无法得到学生的认可。其次，课程体系未进行深入的探讨。培养人才是需要一定时间的，化工原理实验课程教学的课程体系更新，往往直接按照成功案例进行落实，没有考虑到学生的实际情况，以至于在成绩上无法达到最佳。
1.3教学强制性手段偏多
就化工原理实验课程教学本身而言，其在开展的过程中，要想在最终获得理想的成绩，一定要在教学手段上保持和谐，保持多元化，否则很难将最终的工作任务完成。从目前所掌握的部分情况来看，有些教师在化工原理实验课程教学过程中，采取了教学强制性手段。首先，日常的很多教学任务的实施，都在强迫学生在较短的时间内完成[3]。这样的教学模式，虽然能够在短期内促使学生获得较大的进步，可是会长期给学生造成强烈的神经紧绷现象，超出学生的承受范畴以后，很容易在知识学习上展现为强烈的混乱问题，不利于人才团队的塑造。其次，在化工原理实验课程教学当中，部分教师完全按照自己的思想来完成，对于学生的看法、观点十分抵触，甚至是展现为不管不顾的现象，倘若在今后没有做出良好的更新与优化，肯定会对化工原理实验课程教学的落实，造成特别严重的负面影响。
2化工原理实验课程教学质量的提升策略
2.1改进和延伸实验教学内容
在化工原理实验课程教学当中，实验是非常重要的组成部分，同时在很多方面都会产生特别大的影响。为了在今后的教育工作中获得理想的成绩，必须在实验教学内容上，做出良好的改进和延伸，这样就能够促使学生在知识记忆方面取得良好的效果[4]。化学的大部分知识，都是经过实验推导出来的，如果仅仅开展理论教学，不融入实验方面的内容，则对学生的将来进步，是非常不理想的。例如，以前的恒压过滤常数测定实验，学生只是测定出恒压过滤常数，实验就结束了，为提高学生分析问题解决问题的实际工程意识和设计、创新综合能力，在搅拌槽内安装加热装置，并配备相应的温度控制仪表，增加温度对过滤速率的影响这一实验内容，调整延伸实验内容后，不再是简单地测定常温下的恒压过滤常数，而是可以通过设计，测定不同操作温度下的过滤速率，在教师指导下由学生自己来设计实验方案和确定不同的操作温度。通过采用这样的教学方法，能够让学生对课程的学习更加透彻，在思维方面表现为多元化的特点。
2.2改进实验方式，增强工程观念
化工原理实验课程在教学过程中，一定要坚持从长远的角度来出发。现阶段的国家化工产业进步飞快，尤其是在相关的化工工程建设上，取得了不错的成绩。在此种情况下，化工实验原理课程教学，一定要紧密的结合客观实际，要让学生对实验方式积极的改进，还必须在工程的观念上良好树立，这样才能对今后的人才培养和教学水平进步，提供足够的支持，充分告别过往的多项问题。例如，化工原理实验教学方式的改进，总的思路是既要紧密结合课堂理论教学，通过实验扎实基本理论和基础知识，又要强化学生工程意识，培养学生运用所学理论知识分析、解决实际工程问题的能力，并且在此过程中注重学生创新思维的开拓和创造能力的培养。通过在该方面的教学上不断改进，能够让学生在课程知识的学习上，掌握更多的先进理念，在知识和运用方面保持协调进步，而不是单纯的进行知识理论化学习。
2.3加强考核与成绩评定
化工原理实验课程教学质量的提升过程中，除了要在上述的几个方面积极努力，还必须在考核、成绩评定方面持续的加强。从主观的角度来分析，化工原理实验课程教学当中，一定要阶段性了解学生的成就和个人不足，这样才能为下一个阶段的教学提供更多的帮助。为此，我们必须在考核、成绩评定方面，保持足够的理性态度。首先，应该观察化工原理实验课程教学整体效果，对学生的日常表现、理论知识掌握、实验能力、注意事项等等，都做出测评分析，要找出学生的薄弱环节，便于在教学过程中合理的加强。其次，对于学生的成绩评定，绝对不能通过“一刀切”的方法来完成，要观察学生是否存在一定的特长，在学习时间的安排上是否有所差异，是否在某些课程上十分厌恶等，应结合学生的个体情况完成，这样才能更加让学生信服。值得注意的是，成绩的考核与评定过程中，需要适当的融入学生代表的看法，让教师的眼界更加开阔，不要总是在简单的测评上努力。
3结语
本文对提升化工原理实验课程教学质量的策略展开讨论，现阶段的教育工作开展，已经出现了很大的转变，教学质量的提升获得了国家的肯定。日后，应继续在化工原理实验课程教学方面深入探讨，不断的巩固教学体系，要让学生通过多元化的方法来学习，加强师生合作、交流，促使双方共同进步，培养较多的人才，形成教育工作的良性循环。
作者:连晓燕 单位:宝鸡文理学院化学化工学院
前言
在化工人才的培养当中，利用化工原理进行实践教学为重要内容之一，其中涉及到了化工生产当中的诸多操作，需要对实验的设备等进行熟练控制。在教学方法的不断创新当中，逐渐将实验现象、原理、过程以及对实验所得数据的处理等与先进的计算机技术相互结合，利用仿真技术进行处理，良好的弥补了实验过程中理解的不足。
一、计算机化工原理仿真系统的制作
（一）仿真系统整体结构。
在化工实验的仿真系统当中，主要分为了准备、数据记录、数据处理三个阶段。其中，主要的实验准备和实验数据记录需要通过Flash软件的辅助完成，在动画制作当中有所体现。而实验当中的数据处理则需要通过计算机2005VisualStudio软件辅助完成，同时需要利用比较精准的Access数据库进行数据的交换和存储[1]。上述三个阶段组成了完整的仿真系统，但是每一个阶段的正常运作均需要计算机相关技术的配合。
（二）仿真系统的实现。
利用计算机仿真实现化工原理实验，在动态的数学模型模拟下，能够进行试验的指导，对实验素材进行处理，通过仿真操作以及数据处理，建立完整的实验模型。此处以离心泵性能的测试为例，对计算机仿真在化工原理实验当中的实现进行分析。首先，实验准备。在Flash动画软件当中体现开始阶段，为了能够使人机更加完美的配合，需要使用具有针对性的ActionScrip语言。Flash动画中，设计水泵开启按钮，对水泵的开关进行控制。为了使整个实验具有真实性，在Flash动画设计当中，按照阀门流量的控制，将其分为由小到大的8个不同等级[2]。其次，利用C语言编程，在实验当中增加相应的可拖动组件，形成相对的代码。进行离心泵性能测试仿真实验时，需要制作实验模拟课件，利用2005VisualStudio软件，对各种被开发的元素名称、属性等进行设置，在属性窗口当中显示相应的内容。同时利用2005VisualStudio软件工具箱，能够在课件制作当中添加标准的控件。在窗口以及控件的协助下，结合C语言形成的代码，在命令窗口中通过输入命令，得到各个数据值。但是，编程当中会因为种种原因出现一定的误差，相关人员需要及时发现产生误差的根源，解决问题，提高实验的精准率。在此情况下，通过Flash动画软件以及C语言编程得出相关数据，工作人员予以记录，绘制出离心泵性质的曲线图。
二、仿真系统操作过程与功能
在利用计算机仿真系统进行化工原理实验中，通过主界面的VisualStudio窗体，以及菜单栏的选择，能够简单、便捷的实验，同时能够对仿真系统的使用提供更加完善的空间。例如上文当中所提到的离心泵特性实验。离心泵在使用当中，开关按钮必不可少，并且离心泵的开关必须由按钮而控制，在打开按钮后方能够启动。但是，在离心泵与按钮同时启动时，其他素有按钮均不能够被启用。而离心泵启用完毕，水量达到使用要求，必须先关闭总体的阀门，然后关闭离心泵按钮。每一按钮均会带动数据仪表的运转，而对数据记录的按钮便会将所有数据进行记录。操作者根据记录数据进行相应的取舍，形成具有依据性的实验结果。
结论
计算机仿系统当中，Flash动画软件以及C语言编程必不可少，由二者相互结合组成的仿真系统对化工原理的实验能起到巨大的辅助作用。在操作过程当中，仿真系统能够进行简单的操作，界面比较直观，人机能够进行相互配合，占用的空间亦比较小。不仅减少了化工原理实验当中各项实验设备的成本以及损坏率，亦使得化工原理实验效果显著提高。因此，在化工原理实验中使用计算机仿真具有重要的积极意义。
作者：宋丽萍 梁成刚
一、化工原理实验项目化教学设计背景
化工原理实验是一门实践性、工程性很强的课程，对培养学生分析问题和解决问题的能力、树立工程观点及创新意识起着十分重要的作用。［8］目前，很多高校对化工原理实验教学进行了改革，教学过程中引入综合设计性实验，改变了过去单一的验证性实验教学模式。［9］然而，综合设计性实验在整个实验项目中所占的比例还很低。我校化工原理实验中除精馏实验属于设计性实验之外，其他实验项目仍然是传统的验证性实验，都是采取教师先讲授实验原理，学生再按照实验指导书按部就班进行实验的教学方式。学生对教师过分依赖，以致于缺乏独立思考的能力，没有学习热情，学习效果不理想。有些学生甚至刚做完实验就一问三不知，根本不清楚自己在干什么。针对这种情况，我们结合本校实验室条件，对化工原理实验教学进行了改革，初步探索了该课程项目化教学的模式。所谓项目化教学设计模式是指在建构主义理论的指导下，以工程实践为导向、以工程项目为载体、融合多种现代教育理念的教学模式，其目的是在教学中把课程理论与实践教学有机地结合起来，充分发掘学生的创造潜能，提高学生解决实际问题的综合能力。
二、化工原理实验项目化教学的实施
（一）构建项目实施项目化教学设计的前提是项目的构建。项目的构建并不是将原有的实验内容简单地拼凑在一起，而应以教学内容与工业生产实际为依据，同时结合学生的学习兴趣及实验室具备的条件，将课程要求的知识点有机地融合到一个项目中予以完成。学生在项目实施过程中不但要掌握本课程传授的专业理论知识，还要熟悉这些理论知识在生产实际中的具体应用。化工原理实验的各个项目对应于生产过程中涉及的精馏、吸收、过滤、干燥等单元操作，其中过滤和干燥技术在化工、食品、制药等生产过程中都有广泛的应用，对国民经济发展具有重要的意义。干燥是一个非常复杂的热质传递过程，它不仅受到空气温度、相对湿度、空气流速等外部条件的影响，还受到物料结构、物理化学性质等内部因素的影响。因此，我们利用现有的板框过滤和流化床干燥实验装置，将这两个实验项目进行组合，将板框过滤实验中的产品作为流化床干燥实验的原料，以“碳酸镁过滤和干燥过程的实验研究”为项目载体，将过滤与干燥这两个单元操作的教学内容贯穿在一起，把化工原理课程乃至化工专业所需的知识、应达到的能力、应具备的素质等培养目标融入该项目中，使学生在学习知识、培养技能的同时培养团队协作精神，为将来从事科学研究和解决工程实际问题打下基础。
（二）分析项目项目分析就是让学生分组讨论，明确本项目的总体目标，并思考如何完成项目，以及在项目实施过程中可能会遇到哪些困难，然后得出可行性分析报告，再根据项目的总体目标，把总项目分解为多个子项目，填写项目分析表。“碳酸镁过滤和干燥过程的实验研究”项目，就是要让学生综合运用化工原理课程中所学的知识和技能，对高湿高黏物料的干燥过程进行研究，从而让学生了解一个产品从过滤到干燥的全部流程。在以往的实验过程中，板框过滤实验中得到的碳酸镁滤饼，都是在实验结束后直接倒掉，这不仅造成了原料浪费，而且还会对环境造成污染。另外，我校实验室虽然购买了流化床干燥实验装置，但对学生尚未开设这一实验项目，致使该实验装置一直没有投入使用。因此该项目的研究不仅有效地利用了空置的实验设备，而且还可以培养学生的环保和工程意识。
（三）制订方案传统的“过滤常数的测定实验”主要是让学生了解板框过滤机的结构及操作方法，测定恒压过滤方程式中的过滤常数，验证过滤操作的基本原理。“流化床干燥实验”要求学生了解流化床干燥器的基本流程及操作方法，掌握流化床流化曲线的测定方法，测定流化床床层压降与气速的关系曲线。“碳酸镁过滤和干燥过程的实验研究”项目除了完成传统实验内容之外，还对实验内容做了进一步地扩充。譬如流化床干燥实验要求学生研究“气流速度、空气温度等操作条件对物料干燥速率曲线的影响”，此任务又可以分解成以下子任务：1．测量在相同工况不同物料量的情况下的干燥特性曲线；2．当风温、物料量相同时，研究风速不相同的工况下的干燥特性曲线；3．当风速、物料量相同时，研究风温不相同的工况下的干燥特性曲线。学生根据项目要求，制订出可行的实验以创新型工程科技人才培养为导向的化工原理实验项目化教学设计方案。
（四）实施方案“项目化教学法”的基本特征就是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”，因此，本阶段充分发挥学生的主体作用，根据项目方案和各自的任务，小组成员以分工合作的形式完成项目。教师不再像传统实验教学中以讲授、灌输知识为主，而是对项目的实施过程进行跟踪，当学生遇到问题，感觉有困难的时候，才对其进行个别的、启发式的指导。
（五）检查评估学结与效果评价是项目化教学模式中的一个重要环节，它的主要特点是将素质、能力、知识的考核评价融合于项目完成过程之中。项目完成后，各组首先展示各自的实验报告，对项目完成过程中遇到的问题及解决办法进行总结，然后小组内进行自我评价或者各小组间相互评价，教师做出点评。最后，教师根据完成项目的实际情况给出评价。教师在评价学生的学习效果时，应注重过程，而不是结果。
三、化工原理实验项目化教学效果
实践表明，化工原理实验教学中实施项目化教学模式，可以大大提升教学效果，这主要体现在以下几个方面。第一，激发了学生的学习热情。项目化教学充分发挥学生的主体作用，给学生得以展现能力的舞台，极大地调动了学生的学习积极性。第二，培养了学生的综合能力。项目化教学过程中学生根据项目设置的任务，自己查找资料、设计方案、实施方案，独立分析并解决问题。学生们通过动手操作，对化工生产中的单元操作有了切身的理解，提高了工程实践能力。第三，提升了学生的综合素质。学生在完成项目的过程中需要和其他成员相互合作，由此意识到了团队协作的重要性。另外，完成项目的过程，有利于学生养成认真、细致、综合考虑问题的思维习惯，以及辩证看待问题、实事求是的科学精神。第四，对教师提出了更高的要求。学生在项目实施过程中碰到的问题往往都是预料不到的，这就需要指导教师具有丰富的知识，那样才能及时解决学生提出的各种问题。
作者：赵朝晖 单位：广州大学化学化工学院
摘要:
化工原理实验不同于基础实验，具有工程性的特点，微课引入化工原理实验教学符合化工原理实验的特点，有利于发挥学生的主体性，要采取多项措施切实发挥微课在化工原理实验的作用。
关键词:
微课;化工原理实验;工程观念
微博、微信、微电影等开启了人们的微时代生活，随之诞生的微课做为先进的信息技术冲击着校园，给学校教育带来了新的生机和活力。化工原理实验是化工、食品、环境、材料等院系或专业开设的一门实验课程，是培养学生工程观念和提高实践能力的一个重要环节，微课的引入有利于促进化工原理实验教学的改革和发展。
一、微课的概念和特点
微课翻译于Micro－lecture，又名微课程，微型课程。Micro－lecture的雏形源于20世纪九十年代美国北爱荷华大学的一分钟课程和英国纳皮尔大学的一分钟演讲，真正意义上的Micro－lecture始于2007美国可汗学院的微视频［1］。2010年佛山市举办的全市中小学教师优秀微课作品评审活动使得微课在我国得到关注，并由佛山教育局的胡铁生率先提出微课一词。微课是以微型教学视频为核心资源和呈现载体，针对某个学科知识点(如重点、难点、疑点、考点等)或教学环节(如学习活动、主题、实验、任务等)而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的“短、小、精、活”的视频课程资源。微课短小精悍，时间一般持续5到10分钟;针对性强，是针对某个教学环节或知识点设计的，不具备系统性和完整性［2］;内容呈现方式生动，是以视频为载体。微课类型多样，有讲授型微课程，实验型微课程，答疑型微课程，活动型微课程，多用于学生自学。
二、化工原理实验的特点
化工原理实验是对化工原理理论教学的实践与验证，有助于加深学生对化工原理知识的深入理解，但其又不同于基础化学实验和化工专业综合实验。化工原理实验的基本内容包括伯努利演示实验与流量计标定实验、流体流动阻力测定、离心泵实验、过滤实验、传热实验、精馏实验、吸收实验及干燥实验等，所用的是一些比较专业的、成套的装置设备，更接近实际化工单元操作，涉及到了实验化学、仪表及自动化、化工过程技术与设备等相关操作和知识，因而化工原理实验是工程实验。化工原理实验的工程性特点决定了化工原理实验是学生从学校的理论学习到具备工作中工程实践能力的一个重要过渡，其教学根本目的着重于培养学生的工程观念以具备解决实际问题的能力，为学生在以后的工作和科学研究中打下基础。工程观念要求学生不仅能够具备科学素养，掌握基本的实验方法和技能，而且要求学生面对复杂多变的实际工程问题时能够发现、分析和解决问题，这就要求在化工原理实验教学中以学生为主体，充分发挥学生能动性，培养学生独立思考，探索问题的能力。
三、微课引入化工原理实验教学的意义
目前化工原理实验教学沿袭传统的实验教学模式:课前，学生课前通过阅读课本，书写预习报告的形式预习实验内容;课堂上，教师上课时讲解实验内容，演示实验步骤，学生完成实验;课后，学生进行数据处理并上交实验报告。传统的化工原理实验教学忽视了化工原理实验的工程性特点，缺乏对学生工程观念的培养。微课引入化工原理实验教学充分调动学生课下自主学习的潜力，留给师生课堂上互动的空间，不仅契合化工原理实验的教学目标，而且对其它实验课程有很大的借鉴作用。
1．从兴趣和习惯入手培养工程观念微课将实验原理、流程和操作过程等经过录制，后期处理，以视频的形式呈现，优美动感的视觉效果，相较于枯燥、乏味的教科书更符合当代大学生的兴趣。现代信息技术发达，电子产品普及，电脑、手机上网观看视频已经变得轻而易举，微课做为短小精悍的视频便于学生利用零散的时间随时，随地自由安排学习，更适合现代学生快捷的生活方式，符合当代大学生的学习习惯。丰富的微课资源引入化工原理实验教学强化学生课前预习，课后作业辅导，从兴趣和习惯方面为大学生提供了自主学习便捷通道，自我探索的，培养了学生的工程观念。
2．从提供个性化服务入手培养工程观念传统的教学方式课堂上讲授实验内容，只能顾及中间层次的学生，而微课可以解决不同学生的不同问题，可以顾及到各个层次、不同基础的学生，为学生提供一对一个性化服务。一方面微课引入化工原理实验教学，学生在课下观看时可以根据自己的能力学习观看，弥补了传统课堂演示一遍就过，漏听，没有看清，听清的情况。另一方面微课类型多样，不同的学生可以根据自己存在的疑惑和需求挑选不同的微课内容，解决自身学习时遇到的困难。基于一定的学习自觉性，一对一个性化服务的提供，从提高大学生自主学习能力方面培养工程观念。
3．从提供更多讨论的时间入手培养工程观念微课引入化工原理实验教学，教师不需要在课堂上详细讲解实验原理、内容和数据处理方法，可以留给学生更多时间做实验，解答学生的疑惑，从而提供给学生与学生，学生与教师之间交流、探讨的学习空间，保证了课堂中充分以学生为主体。从而使得学生能够善于发现、分析和解决问题，培养了他们的工程观念。
四、具体措施
1．利用微课加强课前预习效果学生的课前预习效果直接影响到化工原理课堂实验的效果。传统的化工原理实验教学学生预习只是通过阅读教材获取实验内容，虽然内容全面，具有整体性，但是学生难以把握实验目的和重难点，而且容易导致学生的预习报告没有目的的抄书，效果不好。微课引入化工原理实验教学，教师可以根据实验目标，实验重点、难点，将操作步骤，实验设备的正确操作方法、安全注意事项等制作成微课，加强学生对实验重点、难点的把握。同时对微课内容设计任务单，让学生带着问题去观看视频和预习，然后完成任务单，将任务单与自主学习平台结合以在线测试的方式确保良好的预习效果。
2．采用以学生为主体的教学方式教师需摈弃只注重讲授的传统教学方式，采用探究式等以学生为主体的教学方式［3］。单纯的课堂上教师讲授、演示实验，可以调整为学生在良好的预习效果基础上以互动提问等放方式展开实验教学。实验课教学中教师的任务，课堂的任务转移为讨论，辅助学生，解答学生疑虑。在实验过程中，培养学生发现问题，解决问题的能力，培养学生的创新能力，安全操作意识，培养学生的工程观念。
3．利用微课引导学生正确处理实验数据学生在课后处理实验数据的过程中会遇到很多问题或者存在错误认识，容易因为没有找到合适的解决途径而抄袭。教师可以根据教学经验，针对学生易出错和难以解决的问题制作微课，使学生在处理数据时有资料可查，并引导学生利用微课自主学习，寻求解决问题的办法，避免犯错，正确处理实验数据。
五、结语
微课引入化工原理实验教学顺应了信息时代的发展和当代学生的兴趣，更符合化工原理实验的工程性特点，有利于大学化工培养具有实践能力的工程人才，必将给化工原理实验教学带来新的契机和面貌。然而微课做为一项新的信息技术应用于教学在我国乃至世界上的时间都不长，尤其应用于实验教学还处于初步探索阶段，因此还需要不断尝试，做很多工作。
作者：李江兵 夏明 单位：石河子大学化学化工学院 新疆石河子职业技术学院
1化工原理实验教学存在的问题
1.1学生实验数据处理能力差化工原理实验的显著特点就是工程性强。化工原理演示实验很少，大部分需测定大量的数据，计算公式多而复杂，数据处理难度大。在批改实验报告时，主要发现存在以下问题：（1）部分学生只记录实验数据，未对数据进行处理；（2）不少学生存在错代公式的现象；（3）几乎所有的学生都用手工处理数据及实验坐标纸作图；（4）不同学生对同一数据的处理往往存在较大的差异；（5）部分学生没有形成“数量概念”，比如有的学生计算水或类似液体在管路中的流速为10，若有“数量概念”就不会犯这种错误。1.5教学方法不合理传统的化工原理实验教学就是按照教学计划做某几个实验，实验的准备工作全部由教师完成，上课前，实验指导教师对实验目的、实验原理、操作步骤及注意事项进行讲解，这种“填鸭式”教学方式枯燥乏味，未充分发挥学生的学习主动性和独立性，学生不会主动地思考问题，造成依赖思想的形成，不能有效激发学生的求知欲和探索精神。
1.2考核方式不合理传统的化工原理实验成绩主要是根据实验报告来评定的。这种的考核方法欠科学，往往导致学生普遍认为只要实验报告字迹工整，书写规范、实验结果好、页数多，就能得高分，有些同学甚至整个实验过程无所事事，只抄个实验报告，就可以蒙混过关。因此，这样的考核方式存在很大的弊端，不仅不能客观公正公平地评价学生的成绩，而且在一定程度上还打击了学习认真的学生的学习积极性，势必会使学生产生一种做与不做一个样的“大锅饭”思想，甚至有的学生会把实验课看成是一种负担。
1.3师资力量不足有的化工原理实验中每位指导教师掌握8～10种装置的操作，因受实验装置数量的限制，每个实验时间周期长，导致指导教师工作量大。另一方面，目前实验指导教师都是青年教师，没有实际工程经验或化工类企业工作经历，每台装置在实验过程出现的问题，缺乏解决能力。
2.对策
2.1制定切实可行的实验教学大纲教学大纲是一门课程重要的教学指导性文件,它规定了本学科的教学目的、要求、任务、教学内容、教学进度和教学法的基本要求（杨雄，2008）。教学大纲是教师进行教学的依据,教师在组织和实施教学活动中必须强制执行，它对保证教学质量有着重要的作用。因此，编制教学大纲具有重要的现实意义。教学大纲由化工教研室组织力量编写，先查阅国家有关规定及国家化工专业教育指导委员会的相关文件，到化工及相关企业做些调研，倾听企业技术人员关于化工原理实验教学等方面的意见，并结合本校实际，组织专家进行论证，制定切实可行的实验教学大纲。依据教学大纲，编写化工原理实验讲义并在化工类学生中进行试用,根据教学反馈情况,对该教学大纲进行了调整修订,制定出适合我院化工专业特点、适应学科发展需要的《化工原理实验》课程教学大纲。
2.2加强实验室硬件建设实验室硬件建设工作作为实验室建设中的一项主要工作。俗语说：“巧妇难做无米之炊”，实验室硬件建设是保证实验教学改革顺利进行的必要条件。因此,要把实验室硬件建设好、管理好、使用好、护维好。根据学院的不同实际，应从以下几方面加强化工原理实验室建设：（1）加大资金的投入,采购管路与设备拆装实训实验装置和配套分析检测仪器；（2）结合当地实际情况，采购相关的设备，提高开设实验的针对性，更好地服务地方经济的发展；（3）注重实验装置的维护工作，延长装置使用年限，提高装置的利用率；（4）推进开放实验室建设充分发挥实验室的潜力和功能。总之,应多角度、全方位的推进实验室建设，努力办出水平和特色，使实验教学科研条件得到根本的改善。
2.3优化与整合实验内容教学目标引领教学内容，教学内容的选择要紧紧围绕教学目标而定。化工原理实验要特别注重对学生工程观念培养、分析和解决实际问题能力的培养与处理工程问题的基本方法能力的培养。针对化工原理实验教学中存在教学内容不合理的现象，可以结合化工单元操作基本理论和工程特点，精选经典验证性实验，开设管路、设备拆装实训实验，有利学生了解设备的内部结构，提高学生的动手能力；适当增加综合性、设计性和创新性实验内容的比例,优先考虑开设实验内容贴近实际生产、生活和社会热点。同时，为避免实验内容重复，必须结合化工专业实验进行内容整合，实现教学内容一体化。这样，不仅有利于提高学生的动手能力、综合能力和独立创新能力，而且也有利于激发学生学习兴趣和实际能力。
2.4提高学生实验数据处理能力实验数据处理是化工原理实验教学中的一个重要内容，特别是实验数据处理软件被引入到化工原理实验教学实践中，这对于强化实验教学效果，据有独到的作用。(严军，2010)。针对化工原理实验教学中，学生普遍存在实验数据处理能力较差的特点，可以采取以下措施：（1）安排课时给学生讲授相关的数学知识，比如实验数据处理方法（列表法、图示法和图解法）、实验数据误差分析、最小二乘法、试差法等；（2）要特别注意计算公式的使用范围及条件；（3）要求学生记住一些经常遇到的工程数据范围即“数量概念”，比如水及类似液体在管路中的流速范围一般为1～3，做到心中有数，避免出现虚假的“准确”；（4）开设如Excel、Origin、Matlab等数据处理及作图软件课程。采用计算机软件处理实验数据及作图，一是可以减少人为误差、提高工作效率，二是可以有效地锻炼学生计算机应用能力和培养科学研究能力。
2.5改进教学方法良好的教学方法是提高教学质量、实现教学目的的有效保障。目前大多数实验教学都是被动式接受教学，学生按照实验指导书上的实验步骤进行操作，无法调动学生的积极性和创造性。而启发式、讨论式教学法就是善于引导启迪（魏辅良，1986）学生，通过与学生的有效互动，引导学生对实验的目的和意义、基本操作、注意事项、化工单元操作理论知识等问题进行思考和讨论，让学生带着问题去探求、理解和总结，设计实验方案，并在讨论的过程中不断总结，逐步提高学生的分析问题、解决问题的能力和培养团队协作精神（周立亚等，2012）。积极实施开放式实验教学，充分利用网络平台；通过自行开发实验教学软件，将实验基本操作，泵、风机、常用仪表使用操作、实验室安全基本知识、教学录像、动画、视频课件等资料放在化学化工系的中心网页上，建设网络课堂，使学习不受场地、空间和时间的限制。在实验教学实践中，综合利用各种教学方法，有效地激发学生的学习兴趣，时常鼓励学生勤于动手、勇于动手，引导学生勤于思考，善于发现问题，只有这样才能取的良好的教学效果。
2.6改革考核方式与理论课的考核相比，化工原理实验课的考核有其特殊性，应侧重于考察学生的实验技能、实验过程中的态度与表现、数据处理及作图能力、发现问题、分析问题和解决问题的能力（修乃云，2010）。实验课总成绩应由平时成绩（70%）和考试成绩(30%)两部分组成。平时成绩包括出勤情况（10%）、实验预习情况（20%）、实验过程（20%）和实验报告（20%），其中实验预习情况主要是考察学生通过预习后对实验内容的熟悉程度、能否提出问题、提出问题的数量和质量如何；实验过程主要是考察学生实验过程的操作能力、观察能力、发现问题和解决问题的能力，以及与实验指导教师的互动水平；实验报告主要是考察学生对实验数据处理及作图的能力，以及对实验结果的分析与讨论能力；实验考试采用现场临时抽选以前做过的实验项目，主要考察学生的掌握实验相关的理论及实际操作的熟练程度。对学生成绩的评定，要注重过程、贯穿始终、及时记录学生在实验过程中综合表现，客观、公正、合理评定学生成绩。充分调动学生的学习兴趣和积极性，培养其科学严谨、实事求是的科学态度。
2.7加强实验教师队伍建设作为一门实验课程，不仅要有一系列性能优良的实验装置，同时还需要有知识层次高、结构合理、学术思想活跃、富有创新能力和爱岗敬业的教师队伍。加强实验教师队伍建设,特别是加强对青年教师的培养,坚持自主培养与引进青年教师相结合的原则,是教师队伍建设的有效途径（胡兵,2010）。针对前面提到的情况，可以采取以下措施：（1）配备实验员，减轻指导教师的工作量，充分调动教师工作的积极性和主动性；（2）设立化工原理实验教研室，定期开展教研活动，指定每位教师负责2～3台实验装置，由2～3教师共同指导实验教学，充分发挥团队的力量；（3）建立良好院企合作关系，选派青年教师到化工类企业锻炼1～2年或引进硕士以上学历，且具有工程实践经验的双师型教师；（4）选派青年教师到知名设备供应商参观学习，详细地了解设备结构、功能及使用；（5）选派青年教师到相关高校调研、进修学习,资助青年教师参加国家教指委组织的教学研讨会，鼓励青年教师参加授课竞赛、优质课件、微课评比等活动。教师通过教研活动、科研实践、学术交流、不断更新教学观念、改革教学方法和手段,提高自身业务素质。
3结语
综上所述，相信在师生的共同努力下，从制定切实可行的实验教学大纲、优化与整合实验内容、提高学生实验数据处理能力、加强实验教师队伍建设等七方面着手，以提高学生理论知识运用能力、实验操作能力、仪器仪表使用能力、实验数据处理能力、解决实际问题的能力和独立创新能力为目标。不断深化教学改革，与时俱进，逐步提高我院化工原理实验教学水平和人才培养质量。
作者：胡江良范佳鑫李志连明磊缪应菊单位：六盘水师范学院化学与化学工程系华侨大学环境科学与工程系
在精馏实验环节，我们尝试着改变教学方式。老师提供给学生指南，对于化工原理精馏实验而言，实验目的为：(1)了解筛板精馏塔及其附属设备的基本结构，掌握精馏过程的基本操作方法。(2)学会应用酒精比重计测量酒精浓度的方法。(3)学习测定精馏塔全塔效率的实验方法。其中实验的重点和难点在于通过掌握精馏过程的基本操作，计算出精馏全塔效率。从实验原理引导学生逆向倒推实验中需要涉及到的数据。通过需要采集的实验数据逆向倒推需要进行的实验操作以及需要的药品器材等。全塔效率简单地反映了整个塔内塔板的平均效率，说明了塔板结构、物性系数、操作状况对塔分离能力的影响。对于塔内所需理论塔板数NT，可由已知的双组分物系平衡关系，以及实验中测得的塔顶、塔釜出液的组成，回流比R和热状况q等，用图解法求得。大量的研究发现，学生的认知策略与其元认知水平的发展有关。善于灵活运用多种策略去达到特定的学习目标的学生，往往具有较强的元认知能力，并善于控制冉已的学习过程。麦启奇通过实验研究同样发现，要使学生学会认知策略必须引导学生掌握元认知。而学生的元认知的发展水平受学生的冉我意识发展水平的影响和制约。因此我们对学生的认知策略的训练应考虑学生的元认知发展水平和自我意识水平发展的限制，遵循由简-单到复杂、由低级到高级的原则，精心选择认知策略，以适合不同年龄的学生，才能达到事半功倍的作用。比如在实验中，引导学生通过精馏实验的两个阶段：全回流和部分回流阶段，需要获得镏出液、釜残液、原料液的基本参数，如温度，实测酒精浓度，乙醇摩尔分数等。
首先进行全回流操作：(1)将塔釜、换热器以及贮罐内溶液转移至塑料桶内，调整其浓度为15%~20%(酒精的体积百分比，20℃)，再加入贮罐内，打开进料管路阀门，开启进料泵，将料液加入釜中，至釜容积的2/3处。(2)关闭塔身进料管路上的阀门和进料泵，启动电加热管电源，使塔釜温度缓慢上升。(3)打开塔顶冷凝器的冷却水，调节合适冷凝量，调节回流比控制器，使整塔处于全回流状态。(4)当塔顶温度、回流量和塔釜温度稳定后，获得塔顶馏出液和塔底釜残液数据。老师必须确保学生已具备所需要的知识背景，才能形成和提高学生运用认知策略的能力，这一点非常重要。学生学习新知识时，老师先进行任务分析或进行诊断性评价，了解学生，解学生达到新的教学目标所肯要的知识和技能，并针对不足的情况给予补充、扩大相应的知识经验，以加深他们的理解。在讲授教学难度较大、较抽象的新知识时，老师师若能帮助学生回忆已学过的知识，或从实际经验出发，通过观察、演示，提供感性经验，帮助学生有效地应用旧知识去更好地理解新的、抽象的知识，就能达到良好的迁移效果。该步骤中学生需要习得酒精比重计的使用方法，当分别取塔顶馏出液和塔底釜残液，用酒精比重计进行检测，同时需要学会酒精溶液应该如何修订，通过《酒精溶液温度修正表》换算出换算得出20℃的酒精度，并进而计算出塔顶摩尔浓度XD和塔釜摩尔浓度XW。其次进行部分回流操作：(1)待塔全回流操作稳定时，打开进料管路阀门，开启进料泵，调节进料量至适当的流量，将料液加入釜中。根据信息加工过程理论，认知策略对整个信息加工过程起调控作用，使用策略的目的就是提高信息加工的效率。这略的应用与它所加工的信息有着十分密切的关系。研究表明，策略的应用离不开被加工的信息本身，丰富的知识背景为认知策略的形成提供了基础，同时又促进学习者认知策略的应用。引导学生重温理论课上所学回流比、加热状态参数、酒精摩尔浓度等概念，加深理解，逆向倒推实验流程操作应该如何进行。(2)当塔釜与贮罐间管路显示有釜液采出时，调节回流比R(R=1~4)。(3)当塔顶温度、回流量和塔釜温度稳定后，分别取塔顶浓度XD和塔釜浓度XW，用酒精比重计进行检测，并通过《酒精溶液温度修正表》换算出换算得出20℃的酒精度，并进而计算出塔顶摩尔浓度XD和塔釜摩尔浓度XW。(4)记录原料的进口温度T℃，确定加料热状态参数q。
3．全部数据测定完毕后，应先切断加热电源、关闭进料泵和进料阀门、关闭仪表电源及总电源，待塔顶蒸汽已全部冷凝完后，方可关闭冷却水阀门，并打开放空管，所取样剩余液体应倒入回收桶内，严禁随地乱倒，防止酒精蒸汽着火燃烧。
4.注意事项(1)塔顶放空阀一定要打开，否则容易因塔内压力过大导致危险。(2)料液一定要加到设定液位2/3处方可打开加热管电源，否则塔釜液位过低会使电加热丝露出干烧致坏。(3)部分回流时，一定要塔釜与贮罐间管路显示有釜液采出时，才进行回流比的调节。丰富学生的知识背景在精馏实验结束以后，对学生进行单元小结性学习引导，让学生质疑探索以后，在课堂上集中学习、交流、探索谈论，充分调动学生的积极性，从而加深理论的理解，巩固化工原理精馏实验所学内容。由此可见，学生原有知识背景是认知策略学习与应用的一个重要条件。维因斯坦和斯通指出，学习者必须具备五类不同类型的知识：有关自我学习特长和倾向的知识。主要包括(1)个体对自身学习的长处和缺点、学习爱好、最佳学习时间、学术倾向等方面的认识与了解。(2)不同类型学习任务的知识。(3)获取、整合、运用所习得的策略和技巧知识。(4)原有领域内容知识，可通过原有知识似直接或类比的方式从新知识中获得意义。(5)对各类知识适用的当前或未来情境的知识。除以上五类知识外，学习者还须知如何何川这些不同类型的知识来满足学习目标、监控学习过程出现问题时灵活调节当前正在进行的学习活动，如何运用自我评认或自我监测决定是否达到预期目标。综上所述，人的思维活动一般来说是按一定方向进行的，化工原理实验教学中积极地促使学生的思维，能够按需要自由地离开一种思路而转移到另一种思路，从而形成思维方向的多面化。
只有把实验教学中的相关逆向思维训练的问题落实到位，才能使学生的的逆向思维能力得到提高。在化工原理教学中既注重培养学生正向思维，还要关注学生逆向思维的培养。(1)要认真钻研教材，充分挖掘实验教材中的逆向思维素材，明确训练内容。(2)备课时，明确学生的思维特点，制定逆向思维策略。(3)精心设计、组织实验教学，注意逆向思维训练策略的落实。
作者：白薇扬赵清华谭怀琴李军单位：重庆理工大学化学化工学院
化工原理实验不仅是化学工程与工艺专业的实验课程，也是石油工程、生物工程、食品工程、高分子材料、环境工程以及造纸工程等许多相关专业的实验课程，因此具有专业普遍性。应针对不同的专业，依据专业特点制订培养计划和教学大纲，设置不同的实验项目；同时设置部分开放性自选实验，学生在学完必做实验的基础上，可根据爱好兴趣选择实验项目。化工原理实验具有工程实践性，而实际化工生产过程中的问题往往是复杂多变的，分析解决这些问题要树立学生在学习中的主体地位，培养学生综合应用所学知识提出问题，进而培养其分析、解决工程实际问题的能力和创新能力，从而提高学生综合素质[3]。因此化工原理实验具有探索启发性，教学过程应以探究教学模式为主。化工原理实验设备近年来多使用的是大型、多功能性设备，这为探究式教学提供了基础，教师可根据学生的特点，确定可进行设计性和综合性实验的项目，引导学生提出问题，并结合所学理论知识进行选题和分析，再进行实验设计和数据测量，最后对实验结论分析讨论。达到提高学生素质、增强学生科研能力的目的。
一、注意强化学生实验预习环节
化工原理实验是学生在教师的指导下自己动手，独立完成实验任务，所以预习尤其重要。首先，通过预习可以使学生对实验目的、原理和内容有初步的了解。预习的重点可要求学生弄清楚实验原理；明确实验任务，也就是实验过程中需要测定并记录哪些数据，这些数据又通过什么方法测定；初步了解实验仪器、仪表及设备的操作方法及注意事项；初步完成实验后的思考题等。通过实验预习，可以培养学生自学能力，提高实验课效率，提高学生做实验的主动性和积极性。其次，学生在完成预习报告的基础上，可进行仿真实验，以进一步强化预习效果。目前计算机技术快速发展，一般的化工原理实验过程都有仿真实验软件。在实验操作前让学生先进行实验仿真，可使学生对实验装置流程、操作步骤以及应测试的数据都有切实的感受，为真正实验做好准备。仿真不同于实验操作过程，学生多次重复进行，可强化学生对实验过程及操作步骤的掌握，有效的改善实验操作效果。目前的仿真软件一般都配有操作说明，当学生操作错误，软件会给出误操作的后果以及正确的操作步骤，因此仿真实验可强化学生对仪器设备操作注意事项的理解。其三，学生对实验数据，先进行手动处理，再通过计算机软件处理，将处理结果进行对比、分析，找出实验结果误差所在，最后绘制曲线，分析误差，如此不仅可提高学生对三传理论的理解与应用，提高学生分析问题的能力，还可提高学生的计算机水平。需要注意的是，仿真实验毕竟不是在设备上的实际操作，所以不能完全替代实际操作。
二、加大开放式实验教学模式
开放式实验教学模式依托开放型的实验室，进行实验时间、实验资源、实验内容、教学手段、教学评价等多方面的开放。开放式教学强调学生的主体地位和教师的主导作用，赋予学生更大的独立性、自主性、探索性，更能充分体现学生是学习的主体，使学生得到了多方面训练，缓解了实验资源紧张的矛盾，因此开放式化工原理实验教学是必要的，其优势也是勿容置疑的[4]。开放式化工原理实验教学模式首先要建设有开放的化工原理实验室。化工原理实验设备一般都是大型设备，投资较大，因此许多大中专业院校购置较少，且多是单台(套)。而开放式教学模式只需增加开放时间，可很好的解决这个问题。实验室的开放不仅是时间上的开放，从管理和人员配备上也需要要改革。管理上可细化管理制度，比如贵重仪器的使用，可从预约、登记、学习使用说明、操作使用、管理人员检查登记等方面制定详细的管理细则，以强化管理。化工原理实验设备大多占地较大，配备责任心强的实验人员是必需的。另外，开放式实验教学模式还应依据不同的专业，设置不同的验证性能实验、设计性实验、综合性实验和研究性实验等开放实验项目；对同一实验要根据不同专业的培养计划，设置不同的实验内容和要求。对于实验过程，教师可启发、引导学生主动学习。比如板框式过滤实验，由于阀门多、管路复杂、操作麻烦，学生操作过程中会出现无法正常过滤或者洗涤等问题，教师可引导学生分析问题，是板框放反了，还是阀门开关不对，或者是其他原因。这时，学生结合教材上板框结构方面理论知识，现场分析，可对板框的结构有了直观的理解，充分掌握了板框的工作原理。通过开放式教学，学生分析问题能力和创新能力得到了提高。
三、注重创新能力的培养
化工原理实验具有工程实践性特点，因此，对学生树立工程实践观念，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的创新能力，以及学生理论知识的综合运用等具有重要意义。化工原理实验创新能力的培养要以学生为主体，改革传统的实验教育模式，树立“素质教育为基本，创新教育为核心”的教育理念。比如增设仿真实验、创新型或者研究性等实验项目以扩展实验内容体系，改革实验运行模式、实验考核等管理制度。创新教育的主体是学生，但只有创新型的教师才能培养出具有创新能力的学生。因此注重创新能力的培养的前提和关键是老师教育观念的转变。教学过程包含着教师的教学活动和学生的学习活动，教师的教是为了学生的学，学生的学又影响着教师的教。实验教学过程中，要强化教师的主导作用，确立学生的主体地位，采用启发式、讨论式或者探究式等多种教学方法，充分调动学生的学习主动性、自主性和创造性，使学生对实验产生兴趣，激发他们内在的学习动机，增加创新意识[5]。比如离心泵的特性曲线测定实验，教师在讲解时，可边讲解边操作，不断调节离心泵的流量，让学生观察功率表(或者电流表和电压表)的变化，进而提取问题，启发学生为什么启动离心泵时要关闭出口阀。不但复习了课本上学习的理论知识，也减少了学生操作过程中的误操作(不关闭出口阀而直接启动离心泵)，有事半功倍的效果。
四、增加自设计开放实验，培养学生“大工程观”
上世纪90年代，国外首先提出大工程观。近年来在国内部分大学实施工程教育改革实践项目试点。使课程设置从单一的“工程专业课程”传授转变为“大工程观、大系统观”为指导的课程架构体系。大工程观要求学生更加重视工程的系统性和完整性，以及学生的人文素质。而增加自设计开放实验，有助于学生“大工程观”的培养。自设计开放实验是在研究性实验开放环节中，鼓励学生利用现有资源，进行化工不同单元或多种单元相结合的创新实验设计，通过实验方案设计和流程设计，进一步理解以“三传理论”为基础的化工单元操作的相对独立性和综合性，为后期学习“大工程观”中建立奠定一定的基础；另外，鼓励学生对单元操作理论未涉及的单元操作进行实验设计，如新型换热器、多功能精馏塔等，通过实验过程进一步提高学生的实验动手能力和创新能力。
五、结语
随着现代化工的快速，改革化工原理实验教学模式，提高实验教学质量势在必行。化工原理实验是学生强化理论知识，提高工程实践能力和创新能力的重要途径。教师要在熟悉化工原理实验课程特点的基础上，依据不同专业培养计划要求，设置不同的实验项目，通过仿真实验等强化实验预习环节；通过建设开放的化工原理实验室、设置不同的实验项目等措施，加大开放式实验教学模式；同时，教学过程中要转变观念，注重对学生创新能力的培养。对化工原理实验教学过程中出现的问题，应采取积极的态度，探索新的教学方法，开发新的教学模式，体现课程特点，优化教学效果，提高教学质量。（本文作者：刘军海、李志洲、王俊宏、杨海涛、闵锁田单位：陕西理工学院化学与环境科学学院）
1化工原理实验课程教学的问题
1.1教师重视程度不高。我国在现阶段的社会发展中，各个行业的进展速度是比较快的，同时在很多方面都做出了卓越的贡献。相对而言，化工原理实验课程教学的有效教育，能够对化工人才培养产生较大的积极作用，对于今后的行业进步，也能够产生很大的积极影响。可是，从目前所掌握的情况来看，部分教师对于化工原理实验课程教学，在重视程度上并不高[1]。首先，教师在日常的教育工作中，完全是按部就班的开展，并没有积极的完成拓展教育，这就促使很多学生在知识掌握上，完全停留在基础的标准上，个人的能力及相关素质培养，都出现了强烈的隐患。其次，教师对于学生的提问，仅仅是按照单一的模式进行解答和分析，虽然表面上促使学生较好的理解问题，可是在实际上未能够充分推动学生向前进步。1.2课程体系未及时更新。化工行业在现阶段的发展速度非常快，无论是在技术层面，还是在设备层面，都表现为阶段性的革新、进步，其目的在于更好的推动化工产业的全面完善。我们在化工原理实验课程教学当中，发现部分院校的课程体系，还是集中在老旧的层面上，促使学生在毕业后，还是要重新学习，对于自身的专业应用十分不理想。本文认为，课程体系未及时更新的问题，主要是集中在以下几个层次上：首先，化工原理实验课程教学的安排，安全是按部就班的完成，对于学生特点、职业规划、未来人才塑造等，都没有做出积极的考量[2]。在此种情况下，该项课程的教学，将会直接出现恶性循环的现象，同时无法得到学生的认可。其次，课程体系未进行深入的探讨。培养人才是需要一定时间的，化工原理实验课程教学的课程体系更新，往往直接按照成功案例进行落实，没有考虑到学生的实际情况，以至于在成绩上无法达到最佳。1.3教学强制性手段偏多。就化工原理实验课程教学本身而言，其在开展的过程中，要想在最终获得理想的成绩，一定要在教学手段上保持和谐，保持多元化，否则很难将最终的工作任务完成。从目前所掌握的部分情况来看，有些教师在化工原理实验课程教学过程中，采取了教学强制性手段。首先，日常的很多教学任务的实施，都在强迫学生在较短的时间内完成[3]。这样的教学模式，虽然能够在短期内促使学生获得较大的进步，可是会长期给学生造成强烈的神经紧绷现象，超出学生的承受范畴以后，很容易在知识学习上展现为强烈的混乱问题，不利于人才团队的塑造。其次，在化工原理实验课程教学当中，部分教师完全按照自己的思想来完成，对于学生的看法、观点十分抵触，甚至是展现为不管不顾的现象，倘若在今后没有做出良好的更新与优化，肯定会对化工原理实验课程教学的落实，造成特别严重的负面影响。
2化工原理实验课程教学质量的提升策略
2.1改进和延伸实验教学内容。在化工原理实验课程教学当中，实验是非常重要的组成部分，同时在很多方面都会产生特别大的影响。为了在今后的教育工作中获得理想的成绩，必须在实验教学内容上，做出良好的改进和延伸，这样就能够促使学生在知识记忆方面取得良好的效果[4]。化学的大部分知识，都是经过实验推导出来的，如果仅仅开展理论教学，不融入实验方面的内容，则对学生的将来进步，是非常不理想的。例如，以前的恒压过滤常数测定实验，学生只是测定出恒压过滤常数，实验就结束了，为提高学生分析问题解决问题的实际工程意识和设计、创新综合能力，在搅拌槽内安装加热装置，并配备相应的温度控制仪表，增加温度对过滤速率的影响这一实验内容，调整延伸实验内容后，不再是简单地测定常温下的恒压过滤常数，而是可以通过设计，测定不同操作温度下的过滤速率，在教师指导下由学生自己来设计实验方案和确定不同的操作温度。通过采用这样的教学方法，能够让学生对课程的学习更加透彻，在思维方面表现为多元化的特点。2.2改进实验方式，增强工程观念。化工原理实验课程在教学过程中，一定要坚持从长远的角度来出发。现阶段的国家化工产业进步飞快，尤其是在相关的化工工程建设上，取得了不错的成绩。在此种情况下，化工实验原理课程教学，一定要紧密的结合客观实际，要让学生对实验方式积极的改进，还必须在工程的观念上良好树立，这样才能对今后的人才培养和教学水平进步，提供足够的支持，充分告别过往的多项问题。例如，化工原理实验教学方式的改进，总的思路是既要紧密结合课堂理论教学，通过实验扎实基本理论和基础知识，又要强化学生工程意识，培养学生运用所学理论知识分析、解决实际工程问题的能力，并且在此过程中注重学生创新思维的开拓和创造能力的培养。通过在该方面的教学上不断改进，能够让学生在课程知识的学习上，掌握更多的先进理念，在知识和运用方面保持协调进步，而不是单纯的进行知识理论化学习。2.3加强考核与成绩评定。化工原理实验课程教学质量的提升过程中，除了要在上述的几个方面积极努力，还必须在考核、成绩评定方面持续的加强。从主观的角度来分析，化工原理实验课程教学当中，一定要阶段性了解学生的成就和个人不足，这样才能为下一个阶段的教学提供更多的帮助。为此，我们必须在考核、成绩评定方面，保持足够的理性态度。首先，应该观察化工原理实验课程教学整体效果，对学生的日常表现、理论知识掌握、实验能力、注意事项等等，都做出测评分析，要找出学生的薄弱环节，便于在教学过程中合理的加强。其次，对于学生的成绩评定，绝对不能通过“一刀切”的方法来完成，要观察学生是否存在一定的特长，在学习时间的安排上是否有所差异，是否在某些课程上十分厌恶等，应结合学生的个体情况完成，这样才能更加让学生信服。值得注意的是，成绩的考核与评定过程中，需要适当的融入学生代表的看法，让教师的眼界更加开阔，不要总是在简单的测评上努力。
3结语
本文对提升化工原理实验课程教学质量的策略展开讨论，现阶段的教育工作开展，已经出现了很大的转变，教学质量的提升获得了国家的肯定。日后，应继续在化工原理实验课程教学方面深入探讨，不断的巩固教学体系，要让学生通过多元化的方法来学习，加强师生合作、交流，促使双方共同进步，培养较多的人才，形成教育工作的良性循环。
作者:连晓燕 单位:宝鸡文理学院
摘要：化工原理实验是化学化工相关专业重要技术基础实验。基于实验设备限制，化工原理实验需要克服传统实验教学模式才能提高教学效果。通过分小组循环实验提高设备利用率、开放实验提高学生学习兴趣、充分利用实验条件设计合适实验内容、改革实验考核方式等实践，对化工原理实验教学模式进行了有益探索。
化工原理课程关于动量传递、热量传递和质量传递过程的理论和实践对于过程工业不可或缺，因此是化工、制药、生化、环境工程等专业的重要技术基础课[1，2]。同时，化工原理课程往往是这些专业的学生最早接触的工程基础课程，对于开启学生工程思维、提高学生实验动手能力和理论联系实际的能力具用关键性的作用。以应用型人才培养为目标的高校相关专业，学生除了要有较为扎实的理论基础外，对实验动手能力、应用理论知识解决实际问题的能力提出了更高的要求。
一、化工原理实验教学现状
化工原理实验方法主要包括演示性实验、验证化工单元操作原理的实验、综合应用三传原理的实验和培养学生创新意识和能力的实验四种类型。目前我校开设的化学教育、应用化学、制药工程、环境工程等化学化工相关专业都需要开设化工原理及实验这门课程。由于我校从师范类院校转型而来，化工原理实验条件薄弱，主要表现在：（1）仪器设备类型不够，特别新型单元操作设备少，不能满足现代化工单元操作技术进展教学的需要。化工原理实验室虽然包含了流体流动与输送、过滤、吸收、传热、精馏、干燥等"三传"传统的基本单元操作，但是象萃取精馏、液膜分离、固体膜分离等新型分离实验设备基本没有。（2）能结合工业应用的实验设备少。目前的实验室中化工原理实验设备主要是验证性实验设备，难以满足综合性实验和创新性实验的需要，也缺乏与工业对接的实验设备和能进行单元操作研究的设备。（3）实验设备台数有限。单个实验的设备台数都不超地两台，基本上是一个实验一台仪器，不能保证实验课程中每个学生都有独立的操作机会。设备种类、台数有限的情况下，化工原理实验教学效果必然受到影响。基于化工原理实验条件薄弱的现状难以在短时间内改变的现状，我们探索了一些提高教学效果的方法。
二、提高化工原理教学效果的实践
1. 分组循环实验提高实验设备利用率
针对化工单元操作种类多，各单元操作的实验设备台数有限的情况，我们摒弃上完一章理论课就做相应单元操作实验的传统方法，改为集中进行化工原理实验的方式。为此，在化工原理理论课程教学中介绍一些验证性实验方法和实验室设备。比如，在化工原理理论课中讲解流体动形态时，展示实验室雷诺实验仪器的现场照片，对雷诺实验仪器进行说明，并适当介绍实验室以外其他类型雷诺实验仪器设备的设计原理和优缺点。实践证明，这种教学方法不仅有利于学生对实验原理、方法的理解，也有利于学生通过理论与实践的结合，加深对单元操作理论的理解。集中进行化工原理实验时，学生分成多个小组，协同完成一个实验，做完一个实验后，小组与小组间交换实验仪器做另一个实验。分小组实验充分利用了仪器设备，每小组人数较少，能保证每位学生都能相对独立地完成各个实验，避免了分批次实验人数太多很多学生在实验中开小差、当旁观者的现象。由于部分实验，比如填料塔精馏实验，需要两人以上配合才能完成，分小组实验的方法也能很好地培养学生的团队协作精神。当然，分小组循环实验过程中由于需要同时解答多个小组实验过程中遇到的问题，大大地增加了教师工作量和工作强度，指导教师经常会处理分身无术的状态。
2. 开放实验室提高学生学习兴趣
开放性实验对于提高学生学习兴趣和自主学习能力，培养学生创新精神都有积极意义[3]。在实验设备不足的条件下，实验室开放可便于学生利用实验课堂之外的时间自主开展实验，不仅可以弥补实验课时数有限，解决实验课中学生对实验原理、方法等掌握不够深入的问题，还能充分发挥实验设备作用，还可满足对有部分单元操作特别有兴趣的学生进行探究式实验，培养这些学生的创新意识和创新能力。
3. 利用相关实验设备完成化工原理实验
化工原理课程针对化工过程中的物理加工过程，除了本门课程以外，化学化工相关专业开设的其他课程所采用的仪器设备也可以借用为化工原理实验课程使用。比如干燥实验需要进行物料含水率测定，可以借用应用化学专业实验的红外快速水分测定仪完成；精馏实验需要分析两种液体组成比例，可以利用物化实验室的折光仪来完成。通过适当借用，可以减少化工原理实验室专门配置相应的仪器所需资金。结合科研实践进行化工原理实验教学对培养学生创新意识和创新能力特别有益[4，5]。为此，我们借用自已科研工作中所用的与单元操作相关的仪器设备，设计部分创新性实验，增加学生对先进单元操作方法和设备的了解，培养学生创新能力。
4.利用验证性实验仪器设置综合性、创新性实验
化工原理实验以演示性、验证性实验仪器为主，综合性实验仪器较少。为提高化工原理实验对培养学生实验技能的效果，可以在既有仪器基础上开发一些综合性实验。比如，利用填实塔精馏实验仪，不仅可以进行精馏过程实验、理论塔板数测定等简单的实验，我们还指导学生自主设计混合液体系，利用精馏完成混合物分离的实验。学生在实验方案设计和实验实施过程中，不仅强化了对精馏过程的理解，而且提高了分析解决工业化分离过程中问题的能力，充分发挥了实验仪器设备的效益。问卷调查表明，90%以上的学生对这种自主设计、实施实验的方法表示非常欢迎。
5.改革考试方式，提高学生实验主动性
在仪器设备台数限制条件下，实验过程中难免有部分学生缺乏主动实验和独立分析、解决问题的动力。由于学生人数较多，指导教师也不可能随时盯住每一个学生。为此，一些教师化工原理实验课程考核方式进行了改革探索[6]。对我们改革了考核方法，采取平时实验记录学生表现和期末独立操作考试的方式。平时学生实验表现主要考查学生分析解决问题、动手实验的主动性、有效性，因为学生人数多，只能对特别优秀和特别不认真的学生加以区分。期末考核时要求每个学生逐个上机操作随机选定的实验项目，观察其操作是否规范，并就所选实验项目相关的理论和操作进行随机提问，以操作正确性、完成操作所花的时间以及回答问题正确性分项打分求和为期末成绩。实践证明，实验课中认真实验的学生能快速、规范地完成实验，而在小组中当旁观者的，往往不能在规定的时间能完成操作，甚至不能正确完成实验操作，水平高低立现。为考试及格，化工原理实验课中学生基本上不再需要指导教师监督就能主动完成实验。
三、结语
化工原理实验是化学化工相关专业必须进行的实验课程。设备条件限制不是化工原理实验教学效果降低的必然结果。通过改善实验组织方式、考核方式、充分\用可用资源，设计合适的实验内容等手段，可以在很大程度上克服实验设备条件的不足。
摘 要：化工原理实验教学具有直观性、启发性、探索性等特点，是化工原理课程的重要组成部分， 不但能蚺嘌学生的动手能力，还能提升学生的综合能力。本文从应用型人才培养视角下，通过分析化工原理实验教学中的现状，探讨了化工原理实验教学改革，以期能够提升化工原理实验教学的质量，促进其改革。
关键词：应用型人才培养；化工原理实验；教学改革
0 引言
化工原理是化工专业最为重要的一门专业基础课程，具有较强的理论性和实践性，是化工及其相关专业学生必修的一门重要的专业核心课程。而作为化工原理课程重要组成部分的化工原理实验教学则是一般课堂教学无法取代的，为了使学生具备较强的理论和实践能力，如何提高化工原理实验教学效果成了化工原理课程急需解决的问题。
1 化工原理实验教学现状分析
1.1 教学内容、方法缺乏先进性
目前，在化工原理实验教学中，很多实验教学内容与教学设备已经不能和实际工程相对接，难以满足现代信息技术的快速发展，导致新知识、新技术不能及时同步跟进。在毕业后，导致学生需要重新学习相关的知识和技术才能进入到岗位。化工原理实验主要是演示性和验证性实验，一般情况下，化工学校都采用“老师讲，学生听”的教学方法，实验方法死板。并且每个实验都有固定的知道书，验证性实验有教师提前设计好。实验操作上，学生“照方抓药”，按部就班地完成实验，缺乏学生创新能力和综合能力的培养，很难激发学生的学习兴趣，学生的个性、特长、行为方式都被固化为统一的模式，教学内容和方法都缺乏先进性。
1.2 实验缺少足够的认识
化工原理课程主要包括理论教学、实验教学两部分，部分高校的实验课程已经单独设课，但是，教学活动集中在理论教学中，实验课教学还是由理论课教师担任，大部分高校存在着重理论、轻实验的问题，只讲理论学习，不重视实验，实验教学始终处于从属地位。并且考核方法没有做出相应的调整，在实验开始前依靠理论课上的实验原理讲解实验，因此，并没有充分发挥出化工原理实验课程单独设课的作用。
1.3 实验设备和技术手段不够先进
目前，大部分化工院校化工原理实验教学还停留在传统的教学方式上，古老的实验设备和古老的“保姆式”教学手段，设备陈旧落后，严重地影响了化工实验的顺利进行，经常导致数据不够准确，学生不愿意去做实验，在等待和反复调节上，浪费了学生很多时间，学生缺乏现代仪器和控制方法的能力。并且目前，现代工程技术对工程实验内容提出了更高的要求，大部分都采用了先进的电脑控制系统。老师说什么，学生做什么，学生懒得动脑，只按照教师的讲解操作步骤进行实验，不理解实验的具体原理，实验小组中，有人动手，有人旁观，最后记录一份数据交一份实验报告完事，教师根本无法客观的评定实验成绩。
2 应用型人才培养下促进化工原理实验教学改革的有效路径
2.1 转变教学理念，提升师资队伍建设水平
为了充分调动学生学习的积极性和创造性，在教学活动中，化工原理实验课程要以学生为主体，结合学校办学定位和实际教学体会，提升学生的综合能力和实验操作能力。为了提高教学质量，化工院校要增加实验教学课程，使实验课程不再依附于理论课，使学生系统地掌握一定的实验研究方法，如：数据处理方法、测量技术手段等，提升师资队伍建设水平，增加实验课教师的配备，转变教学理念，增加新的实验效果，减少每组实验的人数，提高实验教学的重要认识，保证教学效果。
2.2 提升实验课教学内容的先进性，合理规划
在实验选择上，化工原理实验教学课程要适当地增加综合性实验、仿真性实验和设计性实验，要以验证性和演示性实验为主，充分体现出学生对工程实验的思路、技能、设计、数据处理等能力的训练。化工原理实验的教学要注重学生处理问题能力的培养，要区别物理实验、基础化学实验。为了提高学生对专业实验的兴趣，要及时改进实验内容，提升实验内容的先进性，眼神实验课程体系，增设化工领域相关的新知识和新技术，如：目前，超临界萃取技术已经成了一种重要的工业单元操作技术，工艺简单、选择性好、产品纯度高，是一种高效的新型分离技术。其次，化工原理实验课程可以用板书或其他教学设备进行讲解，要秋衣学生充分预习并自己制定出“学生方案”，使学生能够充分重视实验课程。并且在讲解之后，教师对于不全面、不准确的地方，要进行引导启发，补充监督，要求学生现场演示实验操作及其实验注意事项，和学生一起完成实验教学。通过这种形式，能够提高学生对实验教学的重视程度，能够培养学生独立学习、团结协作和实验动手能力。另外，在工厂实习时，要让学生在实际生产过程中更加深入地了解化工单元操作的作用，引导学生讲实验操作单元融入到实际生产流程中。并将化工仿真实习和工厂实习同化工原理实验操作相结合，提高学生独立分析和解决问题的综合能力。
2.3 增强实验是设备和操作手段的多样化、先进性
为了提高实验的效果，化工原理实验教学要充分掌握学生在实验前的预习工作，充分利用现代化的教学手段，以本校设备为对象，从主要设备到实验流程的走向，一边实验步骤操作，一边介绍整套实验装置流程，如：借助网络教学平台，将各个实验操作视频上传于网络，内容包括实验的目的于原理等。并且要对实验流程中的设备部件和主要仪表进行特写镜头的展示，在整个实验环节中，介绍每个部件的功能和作用，按照实验过程中的知识点进行设置问题，让学生带着问题进行预习，如：离心泵特性曲线操作之前要进行灌泵，为什么要进行这不操作，教师会提出什么问题等。在课堂教学时，通过提问来检查学生的预习情况。另外，为了构建有效的仿真实验系统，化工学院要将计算机仿真实验技术融到化工原理实验教学中，提高整体教学效果。
【摘要】化工原理实验是培养学生的科学研究能力、创新能力，分析和观察实验现象的能力，针对我院材料科学与工程专业化工原理实验课程的现状，通过教学模式改革、教学方式改革和教学内容改革等多手段提高学生的实验积极性和参与性，提高实验的教学效果。
【关键词】化工原理实验 实验教学 教学改革
一、材料科学与工程专业化工原理实验教学目的与要求
1.化工原理实验教学目的
该实验课程主要讲述化工原理中单元操作所涉及的各种设备，以巩固学生加深对化工实际生产的理解，由实验数据和实验现象得出结论并提出自己的见解，增强创新意识，同时，对学生的科学研究能力、创新能力的培养也起着十分重要的作用[1-5]。
2.化工原理实验教学要求
通过实际操作使学生验证有关化工单元操作的理论，熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程，掌握化工单元操作方法，培养学生从事实验研究的能力，其中包括：分析和观察实验现象的能力、正确选择和使用测量仪表的能力、利用实验的原始数据进行数据处理以获得实验结果的能力、运用文字表达技术报告的能力[4-5]。
二、化工原理实验中存在的不足
1.人数较多，仪器装置较少，学生动手能力受到限制，由于连年的扩招，每个班的学生人数基本都是35人以上，而实验仪器的台套数并没有增加， 7-8个学生用一台装置的现象非常普遍，个别学生根本没有机会动手操作仪器。
2.学生被动的做实验，完全按照实验书上的照搬照抄，“照单抓药”式的教学，学生花大量的时间写预习报告，来到实验室也不知道到底为什么做实验，怎么做实验。
3.学生工程实践性意识淡薄，不知道化工原理实验的重要性，只是为了学分被动的做实验，达不到理论联系实践的作用。
三、化工原理实验的教学改革与思考
1.化工原理实验教学模式的改革与思考
针对“僧多粥少”的问题的教学模式，材料科学与工程专业化工原理实验充分打破以往“大水漫灌”、“放羊”式的教学模式，分小班、小组教学，每一个小组为3-4人，每一位同学在实验中都有不同的分工， 比如过滤实验（恒压过滤），一个学生要负责压力阀、料浆阀、料液阀的畅通，一个学生负责记时，一个学生要看滤液量和记录，大家还要共同清洗滤布，倾倒滤渣，每组学生只有默契合作，才能将实验做完，这样就充分调动了学生的积极性、参与性和团队合作意识，老师再根据实验操作和小组合作进行现场打分，教学效果明显提高。
2.化工原理实验教学方式的改革和思考
每次课授课之前，给学时留20-30min的时间熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程，掌握化工单元操作方法，正式讲课时，以分组提问的方式让学生自己讲解工艺流程和操作步骤，以引导的方式把理论课本上讲解的内容和实际操作中遇到的问题相结合，比如传热实验（强化管传热），改变原来只做实验、测数据的单一教学手段，通过强化管的强化方法，引申到化工中常见的传热设备的改进方法，讨论如何从材料的角度降低成本，从传热的角度提高传热速率等，学生积极参与发言，各抒己见，当实验中出现的现象和理论不符时，引导学生从实验的源头到实验过程中分析误差，充分解决“照单抓药”式的教学模式。
3.化工原理实验教学内容的改革与思考
充分联系课本理论知识，让学生感觉化工原理实验非常实用。比如传热实验，告诉学生热电偶温度计的测温原理，温度计冷端温度补偿的含义，用电脑记录数据的方法，通过数据处理，双对数作图、线性回归等方法，了解计算机技术在化工原理实验中的重要性，实验结束后，学生要对实验数据进行处理，还要总结和分析，分析实验数据误差产生的原因等，根据实验报告上的数据处理为依据，数据处理主要以电脑处理为主，可以锻炼学生应用Word、Excel、Origin等办公软件的能力。
以上教学内容和教学方法的改革充分调动了学生的实验积极性，增强了工程观念，充分做到了理论联系实际。
摘 要：化工原理是化工类专业体系中的核心课程，其在基础课和专业课之间起着承前启后的作用，而且对其他专业课程的学习具有重要意义。本文对化工原理实验教学过程中出现的问题进行了思考和分析，并在实验环节进行了精馏和过滤实验过程正常使用的若干改进，并考察了改进后的设备及实验过程的效果。
关键词：化工原理；过程改进；精馏；过滤；
一、引言
化工原理实验教学是学生验证理论知识、加深对化学工程有关知识的理解、掌握课程基础概念、强化工程实践能力和建立工程概念必不可少的组成部分。特别是化工类、应用化学类、生物工程、食品工程等专业学生将来要从事工程技术方面的有关工作，因此具备良好的动手能力和分析解决实际问题能力、创新与实践能力是必不可少的。故学生掌握化工原理单元操作的实践能力，建立良好的工程观念，进而提高解决实际问题的综合实践能力是化工原理实验教学的一项重要课题。
针对化工原理实验过程中常出现的如精馏实验过程中出现气液接触效果不理想、操作不稳定，过滤实验过程中单位滤浆体积所需时间过长等问题，本文对这些问题进行分析，并在实验环节进行了精馏和过滤实验过程正常使用的若干改进，取得良好效果。满足了基本的教学和提高学生对实际工程问题的分析能力，并加深对工程概念的理解。
二、精馏实验过程改进
精馏实验是传质操作单元的重要内容之一，如何在实验过程中使设备处于最佳状态，使实验操作的效果符合实验要求，给予学生更感性的认识，是值得我们讨论的。目前，学校化工原理实验中心有四套筛板精馏实验装置，所用的连续精馏塔是天津大学化工基础实验中心制造的连续精馏过程控制实验装置。该装置主体是一座由直径57mm、筛孔直径10mm的筛孔塔板（共7块，每块塔板的开孔率6.6 ）所组成的不锈钢筛板精馏塔。塔内径为50mm，板间距为100mm，塔高1.5m，铜质降液管外径8mm，塔体部分上下端各装有一玻璃视盅，用以观察塔板上的气液鼓泡接触情况和回流情况。该装置主要用途为分离正丙醇和乙醇混合物，具有连续进料、出料，回流比可调等性能。精馏塔维持最佳状态是通过电加热控制、控制塔内压力、进料的量（组分、温度）、冷凝剂量、回流比等方法实现。但在目前的实验设备中存在如下问题：气液接触效果不理想；操作不稳定，操作弹性差，常出现爆沸现象。为提高教学质量.我们分析了原因，并采取一些相应措施，使实验效果有了明显的改善。
（一）原料体系的改进
塔在使用一定时间后，各块塔板上的传质效果逐步变差，出现气泡大而且不均匀的现象，有的塔板上鼓泡层很高，有的塔板上鼓泡层很低，学生在玻璃塔节中看不到比较正常的气液接触现象。因此，我们分析原因，认为低级醇类之间表面张力相互接近，而低级醇类和水的表面张力相差两倍以上，是导致塔内各板上鼓泡层高度相差悬殊、操作不易稳定的原因之一。此外，由于学校位处南方，气候潮湿且空气湿度大（空气湿度经常达90%以上），所以估测体系在空气中吸入一定量的水分。而在原料体系中采样做气相色谱分析时发现，分析结果表明原料体系含水量均在10%左右。从维护费用方面考虑，我们选用干燥剂对原料体系进行了干燥，干燥剂选择原则是要操作简单，不污染原料体系，同时可重复使用。我们尝试使用了氯化钙（熔融过的）、活性氧化铝、硫酸镁、硫酸铜、分子筛等，这些干燥剂的特点都是吸水能力强、干燥速度快、可烘干再生。通过试验，由于氯化钙（熔融过的）、活性氧化铝、硫酸镁、硫酸铜等干燥剂本身具弱酸碱性或成型性差，均给原料体系带来少许污染，易于染色，腐蚀设备，因此，我们选用分子筛，分子筛成型性好，吸水能力强，呈中性，对原料体系不污染、不染色，便于干燥操作，所以我们定期用分子筛对原料体系进行干燥，并取得良好效果。
（二）保温层方面的改进
用于教学的实验设备一般希望从启动到正常运转之间的开车时间越短越好。精馏实验设备是利用热能的设备，保温的好坏不仅关系到能量的节约与否，而且还涉及到开车时间的长短，涉及到操作的稳定性。原先的保温措施是在塔柱体缠上低密度石棉，然后在外面包不锈钢铁皮，但使用后发现外层的温度仍较高，约有70℃左右，散热量较大。往往塔的下段已产生了液泛现象，而塔的上部温度仍低于正常值，且持续时间较长，要达到稳定，开车时间很长。我们分析后认为，产生上述现象的主要原因是保温效果不好，使塔下部的热量过多地散入环境；而塔内上升蒸气过多、过早地冷凝是引起塔内各板上鼓泡层高度相差悬殊、操作不易稳定的另一原因。因此，根据实验体系和设备的具体情况，选用既有较小的导热系数、又能耐受设备所要求最高温度的聚氨酯泡沫塑料作保温内层，外包加厚高密度石棉毡。通过对精馏塔操作系统的上述改进，收到了比较好的实验效果，改进后实验准备时间缩短，塔内各板上鼓泡小而均匀。操作范围变宽，学生易于操作，在有限的实验时间内，学生可增加操作参数的变化次数，观察精馏实验的结果和现象，加深理解精馏原理；同时也获得了比较准确的实验数据，提高了实验数据的重显性。利用作图法求得在一定分离效果时的理论塔板数及全塔效率。实验结果及数据整理如下，本实验中实际塔板数N=7，实验中一定回流量下对应的塔底轻组分浓度为0.15，塔顶轻组分浓度为0.80，求得的理论塔板数为5～6，全塔效率为71.5%～85% 。y，x分别为气液两相中乙醇摩尔百分数。重复上述实验，其数据的重显性很好。
三、恒压过滤实验过程改进
恒压过滤实验装置的悬浮滤浆液为水、碳酸钙，以纺织状物为过滤介质，采用真空吸滤方式进行过滤，过滤推动力恒定。在外力的作用下，悬浮液的液相通过介质的孔道而固体颗粒被截留下来，从而实现固液分离。目前的实验设备中存在如下问题，即使在大压差和低浓度滤浆的条件下，过滤速率依然小，获得单位滤液体积所需要的时间长。在使用实验装置一段时间后，在不更换浆液的条件下，在同样的压差、搅拌速度、滤浆浓度操作条件下，单位滤浆体积所需时间过长，就会影响实验教学质量。分析原因，影响过滤速度的主要因素是压强差、滤饼厚度、滤饼和悬浮液的特性、悬浮液温度、过滤介质的阻力等。由于实验条件（如压差、滤浆浓度、搅拌速度、温度等）不改变，同时每次实验都要求学生清洗滤饼，依然解决不了单位滤浆体积所需时间过长的问题，因此我们认为随着实验操作次数增加，学生反复清洗滤饼的次数也多，其接触悬浮液的次数越来越多。而在正常教学过程中，多数学生用完餐后就急急忙忙来到实验室，或多或少会带进一些生物成分（如淀粉、细菌、食用油等），这些成分会包覆在碳酸钙颗粒表面，使颗粒表面被改性，颗粒被乳化而形成胶体，从而改变滤饼的特性，影响过滤速率。为了节约费用，降低工作强度，减少碳酸钙悬浮滤浆液更换次数，我们加入一定量的防止滤渣堆积过于密实且能使过滤顺利进行的细碎程度不同的不溶性惰性材料助滤剂，加入助滤剂后，在过滤同样浓度的浆液和一定操作压力下，获得100ml体积的滤液所需时间，由原来的5分钟缩短为2分钟。通过对过滤实验过程的改进和实际使用证明，改进后学生易于实验操作，在有限的实验时间内，更好完成实验数据。
四、结语
化工原理日常实验教学中涉及的设备较多，且使用频率较高，善于发现设备中存在的问题并及时改进为教学任务的顺利完成提供了保障。通过对精馏和过滤实验过程的改进，能够使实验快速准确完成的同时，达到使学生掌握并运用化工原理课程教学中的基本理论的目的，互动效果较好。
【摘要】本文主要集中分析了化工原理实验教学过程中的几个关键性问题，分析了化工原理实验教学的一些比较可行的建议和措施，以期可以为化工原理实验教学提供参考。
【关键词】化工原理；实验教学；问题
一、前言
目前，化工原理实验教学过程中，还有部分问题注意不够，导致了化工原理教学质量不高，教学效果不佳，所以，分析化工原理试验教学非常有必要，这是提高教学效果的必要途径。
二、化工原理实验教学概述
《化工原理》课程是化学工程、应用化学、过程装备与控制、生物工程、环境工程、高分子等专业的技术基础课。化工原理课程的主要内容是以生产中物理加工过程 为背景，按照其操作原理的共性归纳为若干“单元操作”，主要研究各单元操作的基本原理、典型设备的原则结构和工艺尺寸的设计计算以及选型。化工原理属于工 程科学，用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题，研究方法主要是理论解析和在理论指导下的实验研究。《化工原理实验》是配合化工原理课堂理论教学 设置的实验课，运用课堂学过的化工基本理论，通过实验从实践中进一步学习、掌握和运用基本理论，分析实验过程中的各种现象和问题，培养学生实际动手操作实 验设备的能力，分析、归纳、整理实验结果及撰写实验报告的能力，以及严肃认真、实事求是的工作作风。《化工原理实验》是培养学生工程设计能力、工程实践能 力以及创新能力的重要教学环节，与理论课具有同等重要的教学地位。
三、化工原理实验教学的问题
长期以来，传统的实验教学被固定的模式所束缚，总结起来存在以下三个方面的问题：
第一，实验内容单一、陈旧。所开设的实验项目大多是长期开设的经典实验、依附于课堂理论的验证性实验，而反映学科前沿的、有利于学生创新性思 维的研究性、设计性实验少。学生缺乏对实验的积极性和兴趣，故在实验中只是机械地重复老师刚演示过的步骤，不重视实验的细节和过程，也不注意操作是 否规范。
第二，教学模式单一、陈旧。以往的物理化学实验教学主要是采用传统的实验教学模式，即由教师组织安排，学生进入实验室先听完老师介绍实验目 的、实验原理、仪器设备、实验步骤以及实验中的注意事项，接着学生按教师讲解的步骤重复实验，完成规定的实验内容，记录数据，然后按规定的格式完成实验报 告。总的说来就是在统一规定的实验时间内，在相同的地点，学生听相同的讲解，做相同的实验，这样导致学生积极性不高，厌学心理加重；且对于基础较好的同学 实验设计过于简单，而对于基础薄弱的同学则略显复杂。
第三，实验人数多，硬件设备缺乏。由于近几年的教育扩招，使得学生人数增多，原本富足的实验设备在目前看来显得有些“捉襟见肘”，这样做实验时就要轮流等待，使得一组实验做下来所消耗的时间增长，学生和教师都有怨言。
四、化工原理实验教学措施
1、重视理论严谨性同时注意培养学生创新能力。
理论授课教师同时也是实验课教师，可在理论教学的同时穿插对实验设计的思考和讨论。同时我们应该思考如何在化工原理实验中培养学生的创新能力，并着重培养学生的发散思维、批判思维和联想思维。如在课堂讲完离心泵后，向学生提了一个问题，离心泵启动后为什么不出水？学生们有的说汽蚀了，有的说气缚了，有的说管道进了异物堵住了，有的说线路故障，有的说出口阀没开等等，答案五花八门，有的答案并不牵扯什么高深的理论问题，但在实际操作中极有可能出现。因此在进入实验中，学生就能很快能理解实验目的，完成实验操作。在理论授课的同时可安排实验的预习，使学生进入实验时心中有数，得心应手，这样才能更好发挥他们的主动性和积极性。这里还有一个问题值得注意，即在理论课后集中开出实验好还是上完相关章节后及时进行相应的实验？一般认为，相对的集中便于实验室的安排与管理，理论课后及时做实验对于学生来说肯定容易理解一些。我认为，在条件允许的前提下，尽可能将实验教学与课堂理论在内容与时间上协调。毕竟当代大学生要学的知识很多，不可能在某一门课程上反反复复地花时间。
2、实验仿真不能取代实际操作
实验仿真是近20年来随着计算机仿真技术的出现而出现的。在降低实验成本、克服因实验装置台套数不够而引起的学生动手机会少、改善和加强实验预习等方面，确实发挥了不可替代的作用。近年来，一些仿真技术公司和高校陆续推出了水平较高的化工原理实验仿真软件，它们对化工原理实验教学的贡献是功不可没的。当然，实验仿真不可能完全替代实际操作，正如多媒体教学不能完全替代传统板书授课，那种认为让学生在计算机上仿真就可避免购置和使用化工原理实验装置的想法是错误的。我认为，在实验操作前让学生进行实验仿真，既可以加深他们对理论知识的理解，也可以强化他们对实验过程和步骤的掌握，以改善实验操作效果。同时，对于有特别要求的学生，也可以为他们提供多次反复实验的机会。目前存在的问题是，现有的软件往往是针对某一种装置设计和开发的，普适性不够，同时也不能提供给使用者以自主设计实验的功能，这样不仅有碍软件本身的推广，而且不利于引导和激发学生的创造性思维。
3、改革实验报告撰写形式
实验报告是对实验过程的总结，是实践环节中不可缺少的一个重要组成部分。很多同学在撰写实验报告时流于形式，不动脑，多数内容可以照抄实验讲义。报告要真实反映我们要作什么？怎么作？作的结果？以及存在的问题。化工原理实验报告要突出工程性及现实性；要体现出学生应用知识能力、分析问题能力和解决问题能力；体现出创造性和探索性。总体上化工原理实验报告可以采用/小论文/的形式来写，但不强求一律，给学生思考、选择和发展的空间。学生在预习时，根据实验室提供的设备，在能达到教学大纲规定的实验任务前提下，可根据自己兴趣、爱好自行确定研究重点，自拟题目。同一实验，学生可以拟订不同的题目。由于题目、方案是学生自己拟定的，增加了实验的主动性和兴趣，实验报告质量由此得到明显提高，抄袭实验报告的现象则可明显减少。
五、实验创新
创新能力具有很大作用。但目前化工原理实验教学在教学方法、技术上和测试手段上仍有许多问题。教学方法上，还主要以教师讲，学生照着 做为主，实验成绩仍采用学生单纯做实验定成绩的教学模式；测试手段和技术比较落后，尤其是在运用计算机进行实验的数据采集、处理和控制方面。为此我们要加 大实验教学改革力度，进行实验创新。
1.严格实验教学管理，实行结构成绩制
教师要认真组织好实验教学，严格教学管理，严格考核制度。实验课采取课前预习、现场提问、实验操作、编写实验报告、期末书面考试的教学方式， 由以上各环节的执行情况来全面评定学生的实验成绩，既实行结构成绩制。
2.将计算机引入实验教学
开发与实验装置相配套的化工原理仿真系统软件，运用仿真实验的计算技术、图像和图形技术，可方便、迅速、形象地再现教学实验装置、实验过程、实验结果， 学生在计算机上可完成实验前预习，提高实验效率和实验效果，同时利用计算机进行实验数据处理，可节省学生繁杂和大量重复性计算时间，使学生有更多时间和精 力撰写实验报告，提高实验报告质量。
运用计算机进行实验的数据采集、处理和控制。现代化工生产的一个显著特点是集成化、大型化和自动化，其实 质就是用计算机进行生产过程的自动控制。我们在有些实验装置上采用计算机进行数据采集、处理和控制，不仅可以模拟实际生产过程，还可以使学生对计算机在工 程上的应用有进一步的认识。
六、结束语
综上所述，化工原理实验教学教学过程中，必须要关注一些比较关键的问题，进而提出一些可行的措施来提高化工原理教学的水平，确保化工原理实验教学质量得到提高。
化工原理实验属于一种工程性质的实验，应用于高校轻工化工课课堂教学，所涉及的领域主要为化学工程学以及建立其基础之上的技工领域。实验过程中，对学生的操作能力和分析解析问题的能力会有一定的考验。因此，化工原理实验教学模式的优劣将会直接对学生能力的培养造成影响。目前，我国各技工院校中仍有不少学校化工原理实验教学采取的是传统的教学模式，传统教学模式过于强调同学合作和教师主导，对提高实验教学效果造成阻碍，给学生生产实习带来不便。
一、开放式化工原理实验教学模式概述
时间开放方面。开放式化工原理实验教学模式中，时间开放针对的不仅仅是教学课堂，还包含着课堂之外的时间。也就是说，实验室开放的时间与学校图书馆无异，由此，每个学生都可以在实验室开放时进行试验操作和观察，并没有严格的时间限制和约束。这对于任何类型的学生都很适用。对于那些热爱学习，热衷于工科实验和车间作业实验的学生来说，他们可以根据自己的课程安排来安排自己的实验；而那对于些实验能力欠佳的学生而言，为了保证课前的预习质量和课后知识的巩固，也可以根据自己的时间来安排实验，直至达到自己的理想状态。
内容开放方面。开放式化工原理实验教学模式中，实验内容即实验项目的开放是保障开放式教学的基础。学生的实验能力有强弱，知识吸收速度有快慢，另外，学校学生的专业、兴趣和能力都会有所差别，因而，实验室在实验内容上的开放性正好符合了学生们的需要。教师可以将实验项目进行分组，如：基础性实验、设计性实验、综合性实验等。学生们可以根据自己的实际情况来安排实验，进行实验。这不仅有益于培养学生对于化工原理实验和车间实验操作的兴趣，还有助于学生的个性化发展。我们知道，很多的发明创造及天才般的灵感大多数都来源于自由实验的过程中，大多技术工人车间技术操作的精炼来源平时的努力和积累。因此，实验内容的开放实际上是为学生们提供了一个自由发挥想象力和创新能力的平台，而对于学校来说，它可以借此平台来培养更多多样化、个性化的专业人才。
资源开放方面。开放式化工原理实验教学模式中，资源开放是对开放式实验教学的进一步完善。化工原理实验范围广且过程复杂，对于仪器设备和资料教材方面的要求颇多，因此，先进的实验仪器和全面的资料教材是保证实验进行下去的关键。开放实验资源，不仅有助于构建良好的实验环境，还有助于学生自学能力的提高。
二、开放式化工原理实验教学模式方案的探讨
做好实验相关的准备工作。开放式化工原理实验教学的实验装置为实验顺利进行提供了基础。因此，学生在开放式化工原理实验教学前，就应当对实验装置有一定的了解。了解实验装置，不论是对于授课老师还是学生都有一定的好处。首先，了解实验装置的结构，知晓它的操作方法，可以读取仪表类设备的数值，这有利于学生理解教师讲解的实验过程；再次，对于实验装置的了解可以增强学生参与实验的积极性。
在讲解实验装置时，可以让学生猜想这些仪器设备各自的功用和效能，或者安排学生进行小组讨论，发表对接下来实验的看法，调动学生的积极性，为接下来的实验做好准备。
让学生成为课堂的主导者。学生的求知欲往往会引导他们积极的探索新事物。传统的实验教学课堂上，教师处于主导地位，课程内容由教师策划设计，实验进程由教师决定。由此，学生往往会在实验过程中听任老师的指挥和指导，实验原理、步骤和结果以及注意事项并没有用心的去思考和体会，最终导致他们完成实验的目的只是为了取得一个合格成绩。因此，在开放式实验教学中，教师应当注意区别于传统教学，让学生作为实验课堂的主导者，来掌控实验课堂。
让学生成为课堂的主导者，有利于充分调动学生学习的积极性。而且，每个学生的能力水平不一致，教师对实验课堂的控制并不利于学生对实验过程的理解和思考，学生的自主控制正好解决了这一问题。如：设备制冷维修技术的课堂上，教师提出“为什么目前的一些化工行业会应用到制冷设备，如何保证这些化工原料的一直处于常态，不发生化学反应？”对此，传统的教学模式是教师指名学生回答，或者是老师直接解释。这并不利于学生想象力和分析解析问题能力的提高。因此，教师只需要引导学生“思考――讨论――综合意见――说明理由”即可，如果学生讲解不全面，教师可以适时来补充。这不仅有利于学生对实验课堂产生兴趣，还有利于培养学生自主思考问题和解决问题的能力。
完善教学方式。传统的化工原理实验教学主要是通过教师讲解，辅助资料不外乎课本和参考资料。开放式化工原理实验教学，可以应用现代技术手段来丰富、完善教学方法避免这一现状。如今信息技术在教育教学中应用普遍，同样，也可以将实验教学与信息技术结合起来。目前较为常用的辅助教学设备主要有：幻灯片、实验录像、CAI、计算机网络。信息技术的应用有助于增强学生对实验的兴趣，同时也能从多方面来加深学生对实验的理解，从而拓宽知识面。
改变传统的评价方式。在化工原理实验教学中，传统的实验课成绩评定标准主要参考目标为学生的实验报告。实际上，学生为了追求高分数，往往会制作虚假的实验报告。究其原因，还是由于传统的评价方法较为关注学生实验报告的整体质量和报告内容的完整性，由此，更改数据或者是编写实验数据成为了学生为获取高分而长用的手段。这种结果的分数并不能呈现学生的学习状态，反映学生的学习能力和操作能力，因此，改变传统的评价方式势在必行。
可以参照学校其他科目成绩的评定方法，对其完善。首先，将实验课的成绩分成平时的出勤率、实验操作能力、实验报告的完整性、笔试测试成绩，小组评定成绩这几大板块；再次，根据每大板块所能真实反映学生综合能力的程度，来分配比例，如：平时的出勤率为15%的计分值。这之中，所要注意的是，学生实验报告数据的真实性，上文提到，学生为了获得高分数，可能会编写数据。这种全新的评分机制就是为了评分公平，因此，为了保障公平，实验报告完整性的比例数值可以稍稍降低；最后，成绩的评定应当脱离全部由教师评定的方式，学生自己也可以参与到分数评定中来。具体操作时，可以由实验小组成员来评定其他成员的成绩，而这个成绩所占的比率可以控制在10%左右。
化工原理实验开放式教学模式在技工院校中应用过程中，其优势明显，不论是对于教师还是学生而言，都具有明显的便利性和辅助功能。因此，解决好化工原理实验开放式教学模式运行实践过程中的问题，便显得尤为重要了。在运行实践过程中，想要做好开放式实验教学，教师们应当注意以下几点：做好实验相关的准备工作、让学生成为课堂的主导者、完善教学方式和改变传统的评价方式，只有这样，才能真正的实现开放式实验教学。
（作者单位：冷水江市高级技工学校）
摘 要：依靠校园内网络，利用计算机建模和仿真技术，实现网络版的实验结构和动态表现。既能够提供教学信息资源，使学生在很大程度上对学习的时间、过程和空间具有更多的支配权，而且能够将静态教材转变为图、文、声、像并茂的动态教材，甚至对因设备、场地等原因无法开设的实验能够“身历其境”地感受实验过程中的生动性和丰富性。
关键词：化工原理实验 虚拟教学 实验教学
自从2002年美国麻省理工大学（MIT）通过互联网全部课程的教学信息而成为全球共享资源以来，其普遍、快速、交互的特点引起了对知识传播模式的全新探讨，极大地改变了基础教育领域内教与学的方式、手段和过程。采用基于网络（WEB）的虚拟教学模式来完善、甚至是部分替代传统的教学模式，必将成为未来教育的主渠道。从技术角度看，当前的网络技术已相当成熟，图像、动画、视频、音频等多媒体信号的制作及传输方式也是多样化的。系统运行于校园网上，既可用于计划性较强的日常教学，也适用于灵活的培训、辅导讲座及师生间交流。近年来，对这一模式在英语课程、计算机课程及思政课程教学中应用的研究不断地深入，但目前应用于工程实验课程的实践则相对寥寥。
《化工原理实验》课程是一门以培养学生的工程能力、创新思维为目标，以实验研究方法处理化学工程问题为特色的实践性课程，是学习、掌握和运用化工原理理论知识必不可少的重要教学环节。实验教学过程担负着从理论到工程、从基础到专业的桥梁作用，必然要求适应时代的教学模式与之匹配。目前高校所采用的实验教学模式多为传统的、验证性的模式：即实验中采用分组实验的形式，教师讲解实验要点后由学生采集实验数据，经课后整理后上交实验报告。这种实验教学模式导致学生机械地循序操作，而且由于受到场地和实验装置的限制，很难实现学生个人独立完成实验的目的。另外《化工原理实验》中，介质在密闭的管道或塔器内进行传质传热过程，无法观察到实际的过程变化或产生故障的情况，这些因素都不可避免地剥夺了学生思考的权利。除此之外，作为工程实验，要花大量的时间在准备实验上，但如果碰到设备出现问题，将直接影响实验的进展；作为对实践环节的总结，实验报告是实验课程的重要组成部分，也是评判学生实验结果的依据。但在实际的教学当中，学生的实验报告单纯是数据的整理，且容易抄袭。对于报告中体现的较大误差甚至是失败的实验，学生得到的只是一个成绩，而没有修正或改进的实践机会。为建立《化工原理实验》教学的基础性、综合性、自主性、创新性相结合的实验教学模式，鼓励学生选择、自学、尝试、乃至允许失败并总结经验，巩固课堂教学知识点，弥补课堂教学的盲点，基于WEB的《化工原理实验》开放式虚拟教学的探讨势在必行。
1 《化工原理实验》开放式虚拟教学模式的主题模块
顺应科技教育的趋势，我们提出了以《化工原理实验》教学过程的设计及学习资源的利用为特征，以信息库的建立及实验CAI的网络化作为整个虚拟实验教学核心的模式，组建包括资源创作、视频教学、多媒体课件的教学信息库，实现《化工原理CAI》仿真的网络化，开发综合学习、资源、评估及信息交流的教学平台体系。通过网络联通的PC机，学生不仅可使用模拟软件搭建的虚拟实验环境，根据实训的要求，任意时段、任意次数地进行实验练习，而且能够利用多媒体通讯技术构造的学习环境，进行实时视频点播教学、多媒体个别化交互式网络学习等教学活动。以此为主旨的主体模块为：
1.1 网络化仿真实验平台
基于WEB的实验仿真系统的开发。东华大学的《化工原理实验》现为上海市精品课程，自主研制的《化工原理CAI》以其三维立体界面、逼真的动态效果、切合教材的操作流程，以及方便的操作界面等优点已经在《化工实验原理》课堂教学中使用，教学效果良好。但由于其必需以软件的形式单独安装在每台电脑中，无法进行使用者个体间的交流，也无法在没有购买或安装此软件的学生个人电脑中使用，限制了在实验室外的使用条件。因此，将流程仿真、动态实验过程通过计算机技术、多媒体技术、数字压缩技术、网络通信技术的融合交叉，制作成适用于网络传输的实验仿真系统是迫切的需求，是虚拟实验系统的关键组成部分。在虚拟的教学实验中，学生们可以再现和模拟实验发生和发展的条件、现象，直观清晰生动地为学生提供大量的感性材料来验证课堂理论讲授的内容。对于难做的实验，学生可以重复进行实验，而不受时间、场地、安全等实际实验条件的限制。实验报告可以用小论文的形式，运用课堂教学的理论知识、学生自身实践的数据成果，允许学生在仿真实验中模拟错误实验条件及操作下的异常现象和可能出现的实验事故，鼓励他们勇于实践、不怕失败、善于从成功与失败中吸取经验，培养和促进学生的语言知识、逻辑思维能力和概括能力。不仅能够最大限度地利用各种教学资源；能够实现任何学生、在任何时间、任何地点、从任何实验章节开始实践；而且可以使教师与学生、学生与学生之间，通过网络进行全方位的交流，最大范围的教学资源共享，大大地提高实验教学的质量和效率。
1.2 虚拟实验教学管理
打破许多实验内容的设置还停留在把书本上的文字直接上传到网上的方式，建立和完善“数据库”服务体系。不仅局限于教学大纲，教学日历，教案等文字资料，还应以流媒体信息模式以在线播放或下载播放提供教室讲课录像、声音、图像等，丰富教材内容。将录制好的视讯影片剪辑安排，结合Flash动画等形式，针对教学内容，以不同的教学策略提出问题来启发、促进与引导讨论。数据库的建设是一个长期的过程，需要该实验课程的专业教师和技术人员共同开发，结合传统的网页资源及预录的视频播放，充分调动人的多种感官，以达到良好的教学效果。
2 基于WEB的开放式虚拟教学模式应用于《化工原理实验》的教学体会
无论对学生还是老师来说，虚拟实验教学都是新体验，不仅在形式上，也将是在思想上的一次创新。建立网络交互体系，将教学过程中教师与学生的交流形式网络化，延伸课堂教学的空间和时间，密切师生之间的交流也是本项目的关键之处，可以通过BBS主题讨论和与师生间的电子邮件在线非实时答疑，构建民主平等的新型师生关系与和谐愉快的心理氛围。在此两项基础之上，建立讨论答疑及考试系统。提供练习、作业、考试等多种试卷类型，以满足不同用户考试、学习、培训、竞赛的应用需要。学生可以查看自己的成绩和答卷，参照设定的正确答案和答案要点说明，了解自己的知识盲区，有效地提高在教学上的应用效果。同时，教师的角色不再单纯地作为知识的传播者，而是从“教”到“导”。引导学生高效率地学习，掌握学习策略，培养学生自我调节、自我监控等能力，形成良好的学习习惯。只要在有网络的地方，就能够成为真实意义上的开放实验室.虚拟实验室的优势是硬件设备无法可比的，但也不可忽视它的局限性，毕竟是一个模拟的环境，对那些在处理硬件设备是还有很多细节问题上要同学们反复练习、熟练操作；在教学过程中应该要灵活运用虚拟实验室和教学实验室之间的互补，虚实结合、取长补短，为学生们进行更高层次的学习提供良好的学习和实验的环境。
【摘 要】仿真实验教学是一种现代化的教学手段，本文分析了仿真实验的优缺点，同时指出仿真实验与实验实训相结合，更有利于提高教学效果和学生能力的培养。
【关键词】仿真实验；化工原理；实验实训
化工原理是我校药物制剂专业及相关专业的一门专业基础课程，该课程以化工传递过程的基本理论和工程方法论为两条主线，系统地讲授了化工生产过程中常见单元操作的工作原理、相关设备的工艺结构和具体的操作过程，在整个教学体系中起着承上启下的重要作用[1-2]。随着时代的发展、科学技术的进步和教育理念的革新，尤其是计算机技术的飞速发展，对教学思想、教学方法和教学手段提出了全新的要求和挑战。在这样的形势下，化工原理课程传统的教学方法和教学手段也在进行着新的尝试与改革，把计算机仿真实验运用于化工原理课程的教学将成为一种趋势[3]。
化工仿真实验利用现代计算机建模与仿真技术，对生产过程系统进行数字仿真，建立虚拟的操作环境 ，同时营造类似于工厂控制室的教学环境，训练学生分析问题 、解决问题和故障处理的能力，是一种先进的教学手段。
1 仿真实验的优点
1.1 直观性
仿真实验可以模拟实验实训全过程，形象逼真生动、简明易懂，既有科学性又富有趣味性，便于学生在较短的时间内了解实验单元的操作方法和操作技巧[4]。通过模拟开车、停车、正常运行以及发生事故时所涉及的参数及数据的变化，明白正常状态、事故发生状态以及事故处理的规律和方法，加深学生对化工生产装置操作过程的了解和对其功能把握，巩固所学知识。
1.2 可操作性
由于实验室的设备的规模及内容有限，同时受教学时数的限制，很多情况下一些实验被简化、调整甚至放弃。有时某些实验采取教师演示操作学生观看或者几个学生一组的合作实验，每个学生得到单独操作练习的机会很少，这样会造成学生对知识点的理解不够透彻，动手能力得不到应有的锻炼，甚至所学内容与实际应用相脱节，教学效果会受到一定程度的影响。利用仿真实验，学生可以在仿真软件上反复进行设备的开、停车及事故处理训练，直到操作技能达到要求，这在实际生产过程中和实验室中是难以实现的。
1.3 安全性
对于化工原理课的一些实验，学生由于之前预习不充分或者课堂上开小差，经常会出现由实验操作失误现象，轻则影响整个实验教学进度，重则还会危害教师和学生的身体健康，造成严重的教学事故。例如：离心泵的启动或关停的误操作会引起离心泵电机的烧毁；吸收塔操作失误则会引起氨气泄露等安全事故。在教学的过程中使用仿真实验，即使学生在仿真计算机上进行误操作时也不会发生人身危险，同时也不会造成仪器设备、仪表、元件破坏和环境污染等经济损失。
1.4 经济性
化工原理实验设备一般价格高、体积大，而仿真实验只需将软件安装在电脑上即可运行，且在使用过程中，仿真实验没有实验设备的日常维护和实验药品的消耗，在达到了实验教学效果的同时，还能减少教学投资，节约实验场地。
2 仿真实验的不足
任何事物具有双面性，仿真实验应用于教学有利也有弊，在教学过程中我们发现了仿真实验有以下三个不足之处。
2.1 真实生产与仿真实验存在较大差别
仿真实验操作的模拟性和程序化与生产现场操作的灵活性、不可预见性还有相当的距离。以仿真实验过程的离心泵操作实验为例，仿真软件可以模拟离心泵的操作顺序，在操作顺序出错时，软件会报警提示，而在实际生产过程中，泵在启动前要盘泵，检查密封装置及润滑油的液位等，而仿真系统中这些操作步骤是没有的。同时真实生产过程中存在大量的不可预见性的问题，需要操作人员凭借丰富的经验和技术迅速反应并及时果断处理，而仿真实验只是实际生产装置的简单化处理。
2.2 减少学生应对突发事件的机会
而在实验实训中遇到仪器故障、突发问题等，会使学生增加克服困难的训练机会，提高学生解决问题的能力。而仿真实验室的条件相对理想，减少了学生应对突发事件、排除故障及对实验仪器的常规检修的机会，又由于仿真实验所得到的数据也是程序设置好的，也减少了使学生通过实验数据进行误差分析这一环节体验，同时也减少了对整个实验过程的反思及寻找可用的经验和过失机会。
2.3 不利于学生安全生产观念的培养
仿真实验带有游戏色彩，学生在电脑面前通过鼠标和键盘来操纵生产过程时没有压力，完全可以处于轻松的心理状态，操作失误时可以通过重新再做来弥补前次操作的过失，很难体会现场实际操作的紧张及工作压力，不利于增强学生安全生产的高度责任感、紧迫感。因此，要让学生真正掌握化工生产操作技能，了解化工生产安全问题的重要性，提高分析判断和处理的问题的能力，还必须与实训实验相结合。
3 结论
化工仿真和实验实训相结合，既可以在仿真中理解所学的理论知识，又可提高学生对化工操作的感性认识。通过仿真训练与真实操练有机结合，扬长避短，既节省成本，又提升学生实际操作能力训练的有效性，更加提高了教学效果。
【摘 要】为了提高学生动手能力，对巩固与加深课堂知识的理解， 列举了化工原理实验教学存在的几个问题，提出了一些解决方法
【关键词】化工原理；实验；教学；方法
素质教育是高校21世纪人才培养的方向， 教育的重点向能力素质培养转化。只有具有较强实际工作能力和创新能力的人才， 才能适应社会的需求， 化解社会就业的竞争压力。陕西科技大学是工科院校， 培养的是应用型人才， 大部分的毕业生将直接面向生产一线， 从事现场的生产、技术、管理工作。 作为化工类及其相近专业的技术基础课， 化工原理课程的建设和改革一向受到各相关学校及院系的高度重视。从见诸公开发表的教学研究论文到各地各院校的精品课程名单上， 都可以看出化工原理课程的重要地位和建设水平。在构成化工原理课程的三大教学环节中， 化工原理实验起着验证理论、结合科学研究和生产实际、培养学生动手能力和创新能力的重要作用。实验课与理论课是相辅相成的，是提高学生动手能力的一重要环节，是对课堂知识的一种巩固与加深。在教学过程中，教师应该把实验内容、理论课教学和工业实际生产紧密结合起来，要使学生所学的理论知识能够通过实验加以检验，而且要让学生能够学到化工生产过程中一些常用单元操作的操作过程，掌握一些常用设备的使用方法，使其动手能力得到初步的训练，养成良好的实验操作习惯，以适应化工企业中的基本生产过程，为学生今后的发展打下一定的基础。 因此我们在重视理论教学的同时， 需进一步加强实验课程教学工作的改革[ 1] ， 用科学态度对待和重视实验教学， 提高实验课程的地位。从目前我校化工原理实验教学实践来看， 学生虽能在老师的指导下完成实验课程的基本操作及对实验数据的处理， 但仍存在以下不足： 1 实验课的内容和操作主要靠教师在实验室讲解和演示， 多数学生仅照葫芦画瓢， 简单动手，基本不动脑， 有些学生做完后仍是茫然，更不要奢谈创新； 2 部分实验内容枯燥乏味，学生对实验目的性不明确和不感兴趣， 做实验表现为缺乏积极性、主动性； 3 实验报告撰写流于形式。 针对以上不足， 为提高实验课的教学质量，笔者对以下几方面进行了一些思考。
1 重视理论严谨性同时注意培养学生创新能力。
理论授课教师同时也是实验课教师， 可在理论教学的同时穿插对实验设计的思考和讨论。同时我们应该思考如何在化工原理实验中培养学生的创新能力， 并着重培养学生的发散思维、批判思维和联想思维。如在课堂讲完离心泵后，向学生提了一个问题，离心泵启动后为什么不出水？学生们有的说汽蚀了，有的说气缚了，有的说管道进了异物堵住了，有的说线路故障，有的说出口阀没开等等，答案五花八门，有的答案并不牵扯什么高深的理论问题，但在实际操作中极有可能出现。 因此在进入实验中， 学生就能很快能理解实验目的， 完成实验操作。在理论授课的同时可安排实验的预习， 使学生进入实验时心中有数， 得心应手，这样才能更好发挥他们的主动性和积极性。这里还有一个问题值得注意， 即在理论课后集中开出实验好还是上完相关章节后及时进行相应的实验？ 一般认为， 相对的集中便于实验室的安排与管理， 理论课后及时做实验对于学生来说肯定容易理解一些。我认为， 在条件允许的前提下，尽可能将实验教学与课堂理论在内容与时间上协调。毕竟当代大学生要学的知识很多， 不可能在某一门课程上反反复复地花时间。
2 实验仿真不能取代实际操作
实验仿真是近20年来随着计算机仿真技术的出现而出现的。在降低实验成本、克服因实验装置台套数不够而引起的学生动手机会少、改善和加强实验预习[ 2] 等方面， 确实发挥了不可替代的作用。近年来， 一些仿真技术公司和高校陆续推出了水平较高的化工原理实验仿真软件， 它们对化工原理实验教学的贡献是功不可没的。当然， 实验仿真不可能完全替代实际操作， 正如多媒体教学不能完全替代传统板书授课，那种认为让学生在计算机上仿真就可避免购置和使用化工原理实验装置的想法是错误的。我认为， 在实验操作前让学生进行实验仿真， 既可以加深他们对理论知识的理解， 也可以强化他们对实验过程和步骤的掌握， 以改善实验操作效果。同时， 对于有特别要求的学生， 也可以为他们提供多次反复实验的机会。目前存在的问题是， 现有的软件往往是针对某一种装置设计和开发的， 普适性不够， 同时也不能提供给使用者以自主设计实验的功能， 这样不仅有碍软件本身的推广， 而且不利于引导和激发学生的创造性思维。
3 改革实验报告撰写形式
实验报告是对实验过程的总结， 是实践环节中不可缺少的一个重要组成部分。很多同学在撰写实验报告时流于形式，不动脑， 多数内容可以照抄实验讲义。 报告要真实反映我们要作什么？ 怎么作？ 作的结果？ 以及存在的问题。化工原理实验报告要突出工程性及现实性； 要体现出学生应用知识能力、分析问题能力和解决问题能力； 体现出创造性和探索性。总体上化工原理实验报告可以采用/小论文/ 的形式来写， 但不强求一律， 给学生思考、选择和发展的空间。学生在预习时， 根据实验室提供的设备，在能达到教学大纲规定的实验任务前提下， 可根据自己兴趣、爱好自行确定研究重点， 自拟题目。同一实验， 学生可以拟订不同的题目。由于题目、方案是学生自己拟定的， 增加了实验的主动性和兴趣， 实验报告质量由此得到明显提高， 抄袭实验报告的现象则可明显减少[3-5]。
4 结论：
本文就常见于化工原理实验教学的几个问题提出了我自己的看法。实际上， 类似的问题也存在于其他专业基础实验课及其实验室中。提高学生动手能力，对巩固与加深课堂知识的理解，提高教学质量， 培养高素质人才， 是非常重要的。
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