化学工程与工艺专业创新实验

宗意　杜锦涛　王楠

摘要：化学工程是研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程共同规律的一门工程学科。其一重要的任务就是以物理学、化学和教学的原理为基础，广泛应用各种实验手段，与化学工艺相配合，去解决工业生产问题。本文结合工作实践，通过专业综合型实验的实践教学，能够有效的调动学习在学习中的积极性以及主动性，对于学生的时间意识也有着明显增强，全面有力的培养学生的创新能力。

关键词：化学工程与工艺；专业实验

引言：化学工程与工艺是其中最为主要的专业，它具有宽阔的覆盖面以及所涉及到的领域也是十分的广阔。有效的做好化学工程与工艺专业综合型实验，不仅仅能够有力的培养学生对于专业知识的学习兴趣，以及对于学生的理论与实践相互有效的结合的能力也可以进一步的给予锻炼，而且，学生在学习过程当中的积极性以及主动性和创新性感都有所全方位的激发，能够起到事半功倍的作用。

一、关于化学工程与工艺专实验的创新性开发

为了充分利用实验室的现有资源，同时考虑到专业特色，本文化学工程与工艺专业综合型实验内容，主要是沿着石油加工和催化剂制备与评价两大主线进行的。

一是关于石油加工方向创新实验

石油加工工艺是化学工程与工艺专业学生的一个主要专业方向。针对该专业特点，我们开发了“原油的小型炼制加工与产品性能分析”实验。该实验涉及原油的蒸馏、二次加工和相关石油产品性能的分析测试，是炼油厂石油加工过程的缩影。通过该实验，学生可以全面了解原油的加工过程，将“石油加工工艺学”与原油的加工实践结合起来，掌握提升管催化裂化装置的工艺特点，了解和掌握石油产品的分析方法，理解石油化工在整个国民经济中的重要地位。

二是关于沸石催化剂制备与评价创新实验

该实验涉及沸石催化剂的制备、反应工程、分离工程等多门学科。其中催化剂的制各包括催化剂合成、成型、改性、催化剂的TPD和红外光谱表征；采用高压微反考察催化剂的反应活性、反应产物采用萃取精馏工艺进行分离等过程。现代化工过程大多数是催化过程，一代新催化剂往往引发新的生产工艺。通过该实验项目的实施，学生可以加深对“催化原理等理论课的理解，了解沸石催化剂的最新进展和催化工艺的发展方向，掌握沸石催化剂制各的基本方法及其特点，掌握催化剂的TPD、红外光谱表征和高压微反评价催化剂的反应活性等先进的催化剂评价手段。通过运用比表面测定仪、热重/差热分析仪、红外光谱仪、色质联用、液相色谱、x衍射仪等大型仪器，实验过程中学生在教师的指导下，亲自动手操作一些大型实验仪器、设备，大大满足了学生的好奇心，锻炼了学生的动手能力。

三是与教师的科研相结合，开发实验项目

近年来，随着教师科研任务的增多，工作量的增大，为了使学生尽早参与到教师的科研当中，鼓励教师带学生一起搞科研。把专业设计型实验分配给各个科研组，要求教师根据科研任务的进展情况，给学生安排实验任务。一方面使学生可以尽快接触到本专业的最前沿领域，培养科学研究能力，增强了学习兴趣；另一方面，也为毕业环节打下了基础，提高了毕业论文的写作水平。經过了实践，这种开设专业设计型实验的方式得到了学生和教师的欢迎。学生很踊跃，因为学生和教师可以双向选择。

二、关于创新型实验的具体实施

在具体的实验过程当中，让学生自身独立的完成整个实验过程，教师在其中只是做些必要的指导和辅助作用，那么这样就有效的改变传统性实验，有效的讲过学生作为实验的主体，过去传统中的被动实验实施者转变成为现在实验过程当中的主动参与者。教师在指导的过程当中，可以有效的将学生分成若干小组，每个小组都选配一名小组长进行分工和协调，这样不仅能够锻炼学生的科研工作的组织协调性，而且还可有有力的增强学生在团队当中的合作精神。

（一）实验方案的确定

为了使实验工作能顺利进行，我们要求每位学生在实验前根据实验的内容、要求及目的查阅相关资料，然后每个组对查阅到的资料进行综合分析，写出开题报告，并根据实验室所能提供的仪器设备资源，制定出本组的实验方案。方案中应包括该学科的最新进展，该实验所包含的实验项目、实验方法和实验步骤等，方案最后应列出所需仪器设备、实验药品细目。实验方案经教师审阅合格后，学生才可进入实验室做实验。

（二）实验的实施与管理

由于实验项目多、实验室仪器套数有限，因此在实验过程中，除了每个组内部要有仔细、明确的分工合作外，组与组之间还要进行协调配合。比如，只有一套小型提升管催化裂化装置，而四个大组都需要进行催化裂化实验，所以组与组之间要协调好时间。教师在实验中的作用是指导和辅助作用，但为确保实验顺利进行，每位教师的分工也是明确的，并负责按学生列出的实验材料和实验药品清单，提供实验材料和实验药品。

（三）考核方式

实验报告是对实验的总结、归纳。实验工作完成后，我们要求学生将实验以实验报告的形式进行总结。报告内容包括实验内容、实验方法、实验结果和结果分析讨论。

结语：创新型实验锻炼了学生的独立分析问题和解决问题的能力。调动了学生学习的积极性，使学生对本专业有了更加深入的了解，达到了理论与实践相结合的目的。通过实践，我们可以清楚的认识到，想要更加充分的发挥学生积极性，首先就必须要加强实验的管理，使每位实验老师各负其责，尤其是要把好实验方案的制定关。其次，加强对学生的引导。由于学生以前没有作过实验方案的设计，动手之后自然就会出现这样那样的问题。今后应该从多方面加强训练，使学生逐渐体会到积极、主动学习的乐趣，养成自主学习的好习惯。