韦德举

(贵州理工学院，贵州 贵阳 550003)

化工原理是化工、食品、酿酒、制药等专业的专业基础课程，课程具有很强的技术性和工程型。化工原理实验作为化工原理课程体系中的重要实践教学环节，其基本任务是使学生深入了解并巩固化工原理课程的基本理论，掌握装置的工艺流程、设备结构特点、了解各种仪表及测量原理、分析解决问题、数据采集及处理的能力。培养学生工程实践、工程设计和创新能力。从2017年开始，为推动高等学校化工类“新工科”建设，教育部高等学校化工类专业教学指导委员会、中国化工教育协会每年举办化工实验技能大赛，笔者有幸作为裁判员参加了两次西南赛区的裁判工作。如何更好的提高学生的实践能力，提高实验教学的水平，需要不断的探索和实践。

1 化工原理实验教学中存在的不足

我校化工原理实验教学从2015年开始，经过近几年的不断改进，目前还存在一些问题。首先，2017年实验室经过扩建，实验设备台套数基本在4台左右，每组人数3～5，小组人数过多，实验中部分学生得不到动手锻炼的机会。部分设备精密性差，重复测试效果不好。部分实验分析手段简单，只能得到粗略的结果，比如精馏实验。学生提前预习中存在应付现象，实验预习报告照着实验指导书抄写，没有认真思考、研究实验目的、原理、实验装置、注意事项，造成实验开始时一头雾水，不知所措，或者按照老师的演示过程，按部就班的操作设备。对整个实验装置、工艺不熟悉。实验技能大赛中最直观的反应就是操作不规范，实验中出现问题，不能正确解决，造成操作扣分。实验报告存在抄袭现象，同组学生存在实验报告雷同，说明部分学生没有对实验数据进行计算处理。在实验技能大赛中的反应就是部分学生出现计算错误，结果不和理，编造数据的现象。学生对实验操作考核准备不足，不太重视，造成达不到真正评价学生的目的。

2 以学生为主体强化实验预习的重要性

化工原理实验的预习主要是通过学生完成预习实验报告的形式进行，其内容包括实验项目的目的、实验原理(基本理论、公式)、实验装置图、实验操作步骤、数据原始记录表格等。为了更好的让学生熟悉实验装置及实验操作安全事项，我们在预习实验报告中增加了实验装置的设备及功能，实验注意事项及安全隐患等内容。最初由于学生没有提前进入到实验室了解实验装置，对于实验装置中设备型号、参数没能了解，导致实验预习实际效果不好。为提高实验预习效果，实验前提前1周开放化工原理实验室，让学生了解和熟悉第一个实验装置，随后每次实验课结束后，留在实验室预习下一个实验装置。课前组织学生对预习内容进行分组测试，每组随机抽选一名同学回答问题和操作，这名同学的测试成绩为同组同学的测试成绩，这样有利于提高学生预习的积极性。测试内容一是提问相应实验的实验目的、原理、装置结构(设备名称、工艺)、仪表及控制、数据测试位置等[1]。二是考查实验步骤及安全注意的熟知情况，在保证安全的前提下，实验指导老师监督学生完成实验装置的开车等操作。多种措施提高学生实验预习效果。

3 以学生为主体强化对实验装置工艺的了解

实验技能大赛的实验装置虽然与我们学校的不一样，原理是一样的，决赛前还有一天的时间专门熟悉现场的实验装置，实验操作应该没有问题，但是还有不少学生，操作中出现问题，例如精馏实验中出现液泛，干板等不正常现象，不能调整到正常状态。分析原因如下：由于实验装置主要是由金属管道、设备、仪表组成，生产流程与实际实验中的中试规模相近，一个实验需要学生配合操作，学生在实验过程中并没有能够完全理解每一个仪表、管路、部件的作用以及相关设备之间的相互关系。还有由于设备的自动化程度变高，实验过程中，学生照葫芦画瓢进行简单的阀门开关、切换，点点鼠标，设置一下参数，进行简单的数据记录，不了解装置并完成整个实验。很难培养学生实验的基本操作能力，分析、解决问题的能力，以及工程能力的培养。

化工原理实验有不少是对教材中理论知识点进行的验证实验，但具有典型的设备装置、较完整的工艺、自动化控制等优点，对学生全方位、立体化了解化工专业课程如：化工仪表及自动化、化工设备机械基础、化工工艺设计及设计能力训练等课程有很大的帮助[2]，所以在实验课开设时，应对实验装置及部件结构、实验装置中设备搭建原理、工艺流程(路线)、检测仪表及测量原理、实验操作中的注意事项、运行中不正常现象及故障排除进行相应的专业培训，有助于提高学生对装置、工艺的了解与认识。

4 以学生为主体强化对实验数据的处理能力

化工原理实验基本对温度(T)、压力(P)、流量(Q)、浓度(C)四大参数进行测定，利用相关经验公式、理论公式进行未知量计算。由于测量数据(组)比较多，计算公式多，计算量比较大，加之实验一般采用3～5人一组，实验报告交上来之后，同组学生实验数据处理过程几乎一样，实验数据处理存在抄袭的现象。还存在实验数据表、实验结果图不规范的现象。并且实验操作过程中不规范导致实验数据没有规律，实验结果与理论不一致，给学生带来困扰等的问题。如果在化工原理实验过程中借助计算机软件，比如excle、origin[3]。实验时，学生将得到的实验数据输入到编制的软件中，判断计算实验结果是否符合要求，需不需要进行重复试验。也可以通过实时实验数据处理，判断实验中装置的稳定性，这样会提高实验质量。那就需要学生在实验前结合理论知识，设计实验，在软件中编辑公式、数据表，提高预习效果。使用数据处理软件在实验时处理实验数据，有利于提高学生对化工原理实验课的兴趣爱好，有助于培养学生实验综合设计能力，提高实验整体教学质量。

5 以学生为主体强化考核模式

由于化工原理实验具有较强的工程性和实践性，所以考核时不能以实验报告的成绩作为唯一的、简单的考核指标，并且这种考核方法片面、不重视操作过程，不能很好地评价学生的动手及分析解决问题的能力。目前我们实验考核内容有实验报告(50%)、考勤(10%)、实验操作(20%)、实验操作考试(20%)。实验报告评分内容包括原始数据记录、注意事项与安全预案、设备、仪表的作用与功能，表格规范、数据处理、实验结果与讨论、思考题等。实验操作考试采用随机抽取实验项目，对实验项目理论，操作步骤，注意事项进行考核，由于每人一组单独考核，考核时间短，考查内容少，还有学生对操作考试重视程度不够，考核整体表现效果不好。为提高学生对实验的重视程度，建议今后实验考核增加实验理论内容考试，数据处理公式编程考核，仿真成绩考核，通过对每一个环节的考核，引起学生的重视程度，不仅能提高化工原理实验的教学水平，更重要的是能够提高学生学习的积极性，有利于学生掌握化工原理课程的基本理论，培养学生的工程实践能力。

6 结语

化工原理实验课程是一门理论联系实际的实践课程，是培养学生实验操作、分析问题、解决问题，提升学生工程意识、工程能力、创新等综合素质的一门课程，是应用型人才培养的重要措施。建立“以学生为主体”的实验教学改革模式，不断改进实验教学方法、考核方式，不断进行实验教学改革，激发学生学习的兴趣，调动学生的积极性与主动参与性，在不断实践中，努力提高化工原理实验教学效果。