化工原理实验室建设的改革与实践*

杨连利 王云芳 杨振 张卫红

(咸阳师范学院化学系 陕西咸阳712000)

化工原理实验室建设的改革与实践*

杨连利 王云芳 杨振 张卫红

(咸阳师范学院化学系 陕西咸阳712000)

化工实验室是帮助学生巩固理论知识，掌握化工实验操作技能，培养理论联系实际，综合分析问题和解决问题能力的重要基地。本文主要介绍化工原理实验室建设中的一些新举措。

化工原理课是应用化学专业及相关专业的一门主干基础课。该课程的主要任务是介绍流体流动、传热、传质的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、计算及选型。通过该门课程的学习，可以增强学生工程观念，培养学生从事科学研究的能力［1］。化工原理实验室是帮助学生巩固所学理论知识，掌握化工实验操作技能，培养理论联系实际，综合分析问题和解决问题能力的重要基地。实验室建设的情况，直接关系着人才的培养［2］。为了适应市场竞争力的需要，我校对非师范类专业提出了“高标准、高水平”的要求，在此要求下，我们应化教研室全体教师在了解当前实验教改动向，学习兄弟院校实验室建设经验的基础上，结合我院特点，精心设计工作方案，为提高实验教学质量创造了条件。下面谈谈我们在化工实验室建设中的一些经验。

1 高素质教师队伍是建设现代化实验室的保证

化工实验室建设涉及化工、计算机系统、仪表自动化等多方面的专业知识。因此，要建设适应21世纪发展的实验室，必须有一支高素质的师资队伍，其成员既要有丰富的知识、技术、能力和经验，又要具备很强的事业心和团队精神。我们教研室按照“数量保证、结构合理、素质过硬、整体优化”的方针进行师资队伍建设，现拥有博士3名、硕士3名、学士1名，其中具有高级职称者3名，中级职称者4名。大家发挥了良好的团队精神，相互协调、集思广益、取长补短，保证了实验室建设的良好进行。

2 建立绿色化工的思维方式

化学教育工作者应具有绿色化学的思想，具备一定的对“三废”进行控制和治理的能力，多开设绿色化实验，注重培养学生建立绿色化学思想，加强学生的绿色意识。另外，实验教师应对常用试剂尤其是有毒有害物质的毒性、危害性参数和毒性、危害性作用机理以及防治方法建立数据库，这对学生环境意识和创新能力的培养是非常必要的［3-4］。又如吸收实验，教师应从当前环境污染的严重性及环境保护的迫切性出发，指出吸收实验的重要性，指导学生用绿色环保型的水吸收CO2实验代替传统的水吸收氨气实验;在测定吸收系数时用现代分析手段气相色谱代替传统的酸碱滴定法。

3 实验室建设与科研及生产相结合

近年来，应化教研室每一位任课教师、实验员都积极参加校外实习，进行科学研究，这样既能促进教师学术水平和业务能力的提高，也使教师能及时掌握学科发展最新动态，了解社会和用人单位对人才培养的最新要求，从而及时调整教学大纲。另外，校外实习、科研工作也使教师接触到一批既有理论知识又具备丰富实践经验的专家、学者及技术人员，他们对我们化工实验室建设提出了很多合理化建议，这些建议拉近了实验与生产实际的距离，培养了学生化学工程、环保及节能意识，使教学、科研和生产实际相结合。

4 运用计算机仿真提高实验教学的直观性和生动性

传统的实验教学模式是“预习→动手操作→数据记录→数据处理→写实验报告”，模式单一，难激发学生实验兴趣。对此我们在实验室建设中逐步引入计算机仿真，通过仿真技术，在计算机上表现实验装置、实验过程、实验结果和实验规律，从而把复杂、抽象的教学信息转化为学生易于接受的信号。使学生能更好地预习实验，把握实验过程及方法，获得更多的知识与信息［5-6］。计算机仿真对于调动学生的学习主动性、加强学生理论知识的掌握和运用、提高学生工程应用能力有较大的促进作用。

5 确保实验基本训练要求和先进性的统一

近年来，国内外很多院校都已经认识到化工实验的根本目的是加强理论知识和工程原则的教学，重视试验技巧和测试技术的训练以及现代实验技术、信息的传输和交叉［7-8］。因此，我们建设化工实验室时也遵循了这些原则。我们尝试分层次开设化工原理实验，既有常规验证理论的内容，如雷诺实验，机械能转换实验和泵的特性曲线测定实验等，又有综合开发及研究型实验的内容，如筛板精馏塔操作及塔板效率测定的实验，体现新型传质分离技术的膜分离实验，体现绿色环保型及现代气相色谱应用技术的水吸收CO2实验。这些实验既可通过手动操作，也可通过计算机进行过程模拟。这样，不仅有利于学生学习基本知识，也有利于扩大学生的知识面。

6 创建开放型实验室

传统的化工原理实验教学是以教师为核心，教师大包大揽，学生只是按照教师设计好的步骤进行，难以激发学生的实验兴趣。在当前的实验室建设中，我们注重突出学生的主导地位，尽可能地给学生提供展示自己的平台。学生自己通过资料室及网络查资料，利用实验仿真软件及网站教学辅导等熟悉仪器设备，了解实验目的、实验方案，掌握实验步骤和实验注意事项等。这些措施使实验教学变成积极、主动、灵活的互动过程。传统的实验教学模式导致学生动手机会少，针对此状况，我们尝试加大学生可选实验内容及实验时间的弹性，在学期初将能进行的实验内容、时间及仪器、设备、指导教师等情况向学生公布，允许学生打破班级和专业的界限，根据各自的学习进度、要求和兴趣，确定实验的内容及时间。实验室对学生开放，针对课堂上讲过的理论和概念，学生可以课后去实验室进行验证，以加深对课堂内容的消化和理解。

7 开展学生科技活动

开展学生科技活动是实验室建设的重要方面，是课堂教学和书本知识的补充和延伸。组织学生开展科技活动，既能帮助学生复习、记忆、理解、应用课本知识，又能加强各学科间的互相联系、互相渗透，培养学生的综合分析能力和联系实际能力，还能开阔学生眼界，扩大知识面，形成勇于探索未知领域的个性［8-9］。如我们把科研课题“无机/有机复合膜的研制、性能及应用”与化工原理的膜分离实验相联系，还组织学生帮助开发实验仿真软件等。这些措施不仅增进了学生对化工专业的学习热情，提高了独立工作能力，也为实验室的建设和科技开发做出了贡献。

8 结束语

随着实验室建设工作的进行，我们在设施及管理方面已经形成了自己的特色，为实验教学改革的深入创造了良好的条件，同时也为科研工作积累了经验。但实验室建设是一项长期艰巨的工作，其成功来自各方面的共同努力，既离不开学校职能部门正确决策的制定，也离不开广大师生的积极参与。要确保工作顺利进行，学校还必须建立相应的激励机制，保证全体师生以开拓创新的精神和饱满的工作热情使化工实验室为培养高素质应用型化工人才创造条件。

［1］ 张伟光.内蒙古石油化工，2007(5):151

［2］ 李微，施小芳，林述英.化工高等教育，2006(6):60

［3］ 沈玉龙，魏利滨，曹文华，等.绿色化学.北京:中国环境科学出版社，2004

［4］ 张群，王洪林.荆门职业技术学院学报，2002(6):63

［5］ 王宇，杨祖荣，曹仲义，等.实验技术与管理，2005，22(12):87

［6］ 陈永弢，孙迎慧.实验室研究与探索，2001，20(6):39

［7］ 李湘洲.中国林业教育，2004(5):66

［8］ 吕彤，吴赞敏.实验室科学，2007(3):22

［9］ 杜长海，孙德，李伟.化工高等教育，2006(6):96

咸阳师范学院教改项目(200802036)