化工原理实践教学提高学生综合素质的探索与思考

郭玉高 刘秀军 卢素敏 管山 张庆印

作者简介：郭玉高（1976-），男，汉族，河北文安人，天津工业大学副教授，博士，研究方向：化学工程。

摘要：为适应培养化工专业应用型人才的大趋势，对化工原理课程的实践教学存在的问题进行了总结，并有针对性的从授课方式、仿真配套、综合实验、设计过程、成果形式、展现方式、评价手段等多方面提出解决方案，提高学生包括积极动手、自主思考、设计能力、展现自我等在内的多方面综合素质。

关键词：化工原理；实践教学；综合素质

中图分类号：TQ0-4文献标志码：A文章编号：2095-9214（2016）10-0109-01

化工原理课程是化工与制药类、环境与安全类、轻工纺织食品类及其相近专业培养体系中非常重要的一门技术基础课，其理论授课、实验教学、课程设计等三个教学环节相辅相成，理论课起到了夯实基础知识、深化理论认知的作用，由实验教学和课程设计两个环节构成的实践教学部分是对理论课的印证与丰富。而目前由于诸多影响因素的限制，使得大学生“就业难”成为一种常态，与之相对应的则是用人单位的“用工荒”，产生“用工荒”撞上“就业难”局面的原因之一就在于多数大学生实践经验及技能缺乏，难以在尽可能短的时间内适应工作的需要。因此，要求具有承上启下作用的化工原理实践课程不仅要传授学生相关设备的工作原理及结构，而且要提高学生动手能力、自主思考、展现自我等多方面的综合素质。

一、化工原理实践教学存在的问题

（一）验证性实验，缺乏主动思考

由于历史原因，化工原理实验均以验证性实验为主，学生照本宣科的按照实验教材进行预习、写预习报告、课堂上进行实验操作、课后完成实验数据处理和实验报告，最后教师给出评价即可完成实验。由于实验目的、意义、原理、仪器设备等都已明确给出，学生失去了深入思考的兴趣；而实验数据处理和实验报告的撰写是在课下完成，缺少了有效的监督，学生也就减少了能动的思考，师生缺乏了交流与沟通，使实验效果大打折扣。

（二）设备套数少，实验效果参差不齐

由于空间和资金限制，实验设备的台套数往往不能满足每个同学都有均等的动手参与实验过程的机会，同学的实验分工不同，加上个别同学具有偷懒的想法，导致实际训练内容和实验效果会不尽如人意。

（三）学生成绩考核存在困难

本科生标准班为每班30人，即便是我们分成两个大组进行实验，由2名实验教师同时指导学生实验，但由于每名学生在实验过程出现的问题千差万别，每位教师的精力是有限的，在课堂上要对每一名学生进行客观公正的评价不现实，往往根据实验报告给出最终成绩，导致部分学生缺乏上课动力。

（四）课程设计内容缺乏变化

从目前各高校的设计题目来看，无外乎是精馏塔、吸收塔、换热器和蒸发器等几种常见工业设备的设计，各专业学生设计题目也是大同小异。有些题目相近的学生组只是部分同学进行了设计计算和设备选型，其他同学则会选择抄近路了；更有甚者，有些学生会在互联网上搜索相近的设计文件进行修改甚者抄袭，这不可能起到培养学生工程设计能力和提高综合素质的作用。

二、化工原理实践教学改革措施

（一）实验讲解，巧用动画

将生动逼真的动画素材贯穿于所有单元操作实验教学，充分展示化工设备及其操作过程。使复杂的化工装置结构及原理直观化，学生理解更为深刻，既增加了学生的学习兴趣，也提高了实验教学的效果。

（二）仿真配套，虚实结合

通过自编或购置的虚拟实验软件对学生进入实验室前进行训练，虚拟实验包括认识仪表、操作规程、实验操作。由于虚拟实验的装置图像、操作结果和数据均来自于真实的实验，能更好的配合现有的实验操作过程，实现虚拟化工实验与实验实际操作有机结合，使同学们的操作效率更高，有更多机会动手进行实验操作、研究实验和深入讨论，提高学生自主动手、自发思考和团结协作的综合素质，同时，也能在一定程度上解决实验设备紧张的问题。

（三）重视过程，量化考核

为全面反映学生的实验技能，对实验成绩的考核，我们在小班教学的基础上采取分项记分的方式，实验成绩分别从实验预习情况、实验操作、回答问题、实验结果、实验报告等几个方面综合评定实验课成绩，实现“过程结果并重”。实验预习部分要抓住重点，格式上体现“精、简”，预习成绩占实验成绩的20%。实验操作是学生动手能力的真实体现，在实验成绩考核中占有较大的比重，为40%。实验报告根据不同内容撰写实验报告或小论文。使学生从写作能力、综合应用知识能力和科研能力等各方面获得训练。

（四）综合实验，多面发展

设立精馏综合实验，让学生在既定范围内自主选择实验体系、分离条件、测定方法等关键步骤以及如何实现安全实验，使其了解化工设计实验的基本过程、培养动手能力和操作技能、树立安全意识、提高分析问题和解决问题的能力，对调动学生的主动性及创新意识起到了积极作用，收到了较好的教学效果。

（五）强化设计，提高效果

课程设计是一个总结性的教学环节，在化工原理课程设计中，我们除了强调丰富选题内容和方式、培训指导教师等应对策略外，还从设计单位聘请有经验的高级设计工程师为同学授课和解惑，并鼓励学生使用计算机辅助软件（如AutoCAD、Aspen Plus，ProⅡ等），使学生感到他们的工作既具有挑战，也有的放矢，设计出自己独特的作品，并以课程答辩的形式来展示自己的设计思路。

三、结论

化工原理实践教学在本科院校人才培养的重要性毋庸置疑，因此，我们从授课方式、仿真配套、综合实验、设计过程、成果形式、展现方式、评价手段等多方面提出解决方案，全方位提高学生的综合素质。

（作者单位：天津工业大学环境与化学工程学院）

参考文献：

[1]姚金环， 李延伟， 梁军.“化工原理”课程体系改革实践教学研究[J].高教论坛， 2016（4）：36-38.

[2]马明广， 魏云霞， 尚琼， 等.仿真技术在化工教学中的应用[J].甘肃高师学报， 2013， 18（2）：29-30.

[3]肖武， 李祥村， 贺高红， 等.化工原理课程设计教学内容和模式探索与实践[J].化工高等教育， 2013， 30（1）：35-37.