应用化学专业实践教学新模式探索

王彩华++陶栋梁++韩燕

摘要：实践教学是应用化学专业教学过程中的重要环节。针对现有实践教学的不足，在理论课程和专业实验课程中渗透工程概念，进一步拓展实践实训基地，完善实践教学内容和考核方式，这对应用型人才的培养大有益处。

关键词：应用化学；实践教学；工程概念；实践基地

【中图分类号】G642 文献标识码：B

应用化学专业是介于化学与化工之间的一个应用型理科专业，其目标是培养理工结合的应用型人才[1]。同时，应用化学专业也是我校重点建设的省级特色专业之一。因此，培养一批具有创造能力的高素质人才是该专业建设的主要目标。目前，对该专业的认识相差甚远。有人认为，该专业太广泛，对学生铺的面太宽，学生毕业之后不知道自己将来能胜任什么样的工作。也有人认为，作为应用型本科专业，理应拓宽学生的知识面，为将来打下坚实的理论基础。无论基于何种认识，该专业一定要与生产实践有机结合，通过生产实践让学生认识到工程的概念，同时也可培养学生的解决问题能力、思考分析能力和创造能力。我院应用化学专业主要是培养一批服务地方企业的具有创造能力的优秀人才。因为该专业的应用型特征使得实践教学环节在人才培养中显得尤为重要。为了更好地服务地方经济的发展，我们在阜阳当地若干企业建立了实践实训基地，为该专业的实践教学打下了一定的基础。但是，到目前为止，该实践教学环节还存在很多不足，如理论课程中如何联系实践教学，实践教学的内容和方式又如何完善等等，这些都是亟待解决的重要问题。

1 理论课教学中渗透工程概念

一般情况下，在理论课程教学中，教师经常采用多媒体与板书结合的方式进行课堂讲授。在遇到重点或难点问题时候，往往会增加一些与学生互动的过程来提高教学效果。最后再增加一些课后作业和复习预习要求。这样的结果是，该特色专业与其他师范类等非应用型专业没有什么区别，教学效果也不能令人满意。针对本校应用化学专业为地方培养优秀应用型人才的目标，我们对一些基础理论课程的基本内容做了一些改进，将生活实践或当地生产实践的内容加进理论课堂，让学生真正体味到理论知识对生产和生活的指导作用，同时也让学生认识到化学在生产和生活中的应用往往是一个“大”的概念，也就是“工程”的概念。从而让学生认识了基础化学中制备的以克或毫克为单位的过程与以公斤或吨为单位的过程的重要区别，前者我们很容易控制，而后者却存在着各种问题，如浓度、温度等存在着梯度的问题等。为此，我们在应用化学专业的重要课程化工原理课程中，在各章的内容设置上，我们都要尽可能地加入生活实践内容或当地生产企业的生产内容。例如在讲传导传热时，有一个例题讲管道保温，计算的结果给出了一个重要结论，即在给管道做保温时，热导率小的材料应该放在内层，大的放在外层，这样可以达到节约能源的目的[2]。为了让学生真正领悟这样做的道理，我们引入了两个实践的实例。一个是学校门口烤红薯的炉子，材料有两层，一层是粘土，一层是铸铁。那么为什么那些炉子都把粘土放在里边呢？学生可以查到材料基本参数进行计算。另一个是工程问题，阜阳各大小区住房均建有外墙外保温体系，为了节约能量50%，保温层的厚度应该为多少呢？我们同样可以引导学生查附录查到粘土空心砖和聚苯乙烯泡沫板的导热系数，接着就可以做估算。又如，在讲固体干燥这一节时，我们结合实际补充了溶液除湿塔的设计计算。固体除湿主要是除去固体产物中的水分，产物是固体[3]，而溶液除湿则是除去空气中的水分，产物是空气。计算主要是塔高和塔径。对微分方程的简单运算就可以得到塔高的计算公式，即 ，代入相关参数并积分就可以计算出达到指定目标湿度的空气所需要的相应的塔高。塔径的计算比较简单，结合填料吸收塔的内容就可以给出计算公式为 。溶液除湿塔的应用也比较普遍，在大的公共场所，如医院、飞机场、健身房等都有应用。根据空气排量G可以设计填料、塔高和塔径等[4]。

通过生活和生产实践例题的设计和讲解可以让学生切身体会到这些理论公式的重要性，学生也才能真正领悟和记住。同时还可以让學生理解，在工程计算中，我们必须掌握主要因素。

2 专业实验教学中渗透工程概念

化工基础实验是与理论课配套的实验课程，这些课程的开设可以达到锻炼学生动手能力和培养耐心的目的。该实验是一门工程性较强的课程[5]。这门课的开设让学生开始接触到工程实际问题，但从基础理论转变到工程实际往往有一定难度，学生往往对化工基础实验没有兴趣。因此，我们需要选择合适的教学方法，促使学生看、想、做，以提高分析问题与解决工程实际问题的能力。除了常规的预习、实验、编写报告和成绩考核等要求外，在讲解过程中，我们也需要穿插相应的工程实例，提高学生做化工实验的兴趣，强化对基本公式的理解和应用。例如讲解填料吸收塔时，可以提及某工厂二氧化硫尾气处理的案例，即二氧化硫通入一个筒式容器中用氢氧化钠溶液吸收，结果冒出浓浓白烟。就这一具体案例，让学生实验后思考并讨论方案的合理性。再如讲解搅拌反应釜实验的时候，为了说明浓度梯度的存在，可以提及涂料生产过程中的调漆。调漆过程是将粉体均匀分散到水相体系中形成均匀的产物。结果我们可以发现各桶产品遮盖能力有一点区别，尤其是最好的一桶和最差的一桶。通过与实践案例的联系，可以让学生了解到这些基础实验与工程实际密切相关，从而能够引起学生对化工基础实验的重视。

3 建立实践实训基地

近年来，普通高校毕业生就业压力很大，多数高校已经开始以就业为导向，实行产、学、研相结合的政策，以培养出社会发展所需要的具有一定理论基础的应用型人才[6]。我校应用化学专业就是以培养优秀应用型人才为目标，然而理论课程和实验课程的开设主要是夯实理论基础和拓展知识面。缺少了实践实训教学过程就是缺少了生产中验证理论和培养学生创造能力的过程。和其他普通本科院校一样，我们校内实验室主要是对理论做一些验证实验和最基本的操作训练，几乎没有现代高技术的设计性实验和紧跟现代社会发展需求的综合性强的生产训练[7]。因此，在阜阳当地企业建设一些实践实训基地就显得尤为重要。一方面可以弥补实验室对学生训练的不足，另一方面还可以提高学生在实际生产过程中的分析问题能力、解决问题能力以及创造能力。到目前为止，我院应用化学专业在阜阳当地已经建立了若干个实践实训基地，如昊原化工集团、金种子集团、阜阳污水处理厂、欧尚建材有限公司、华康电子有限公司、文胜肥业等。这些合作企业为应用化学专业搭建了良好的实践平台，但由于本专业面很广，学生数也不少，还需要进一步拓宽实践基地的数量和所涵盖的领域。同时，校内实践实训基地也在建设之中，这无疑会进一步夯实应用化学专业的实践教学环节。通过校内外各种实践实训基地的建设，可以大大提升学生实践能力和动手能力，为将来进入相关行业打下坚实的理论和实践基础。endprint

4 完善实践教学内容和考核方式

应用化学专业实践教学主要安排在大四第一学期开学的两个月时间，即9月和10月两个月。目前，一般是分成8-10人一组，去一个实践实训基地，最后考核是完成实习手册。这样的简单实习过程和考核要求很难培养出学生的创新精神和实践能力，两个月的实践教学效果难以达到预想的程度。另外，企业由于顾及自身安全和效益，一般不允许学生直接动手操作，至使生产实习过程及内容简化。这种类似参观的的实习，学生难以将已学的理论知识运用到实际生产中去，不能充分调动学生的积极性和创造性，实习效果得不到保证，严重影响学生的实践能力的培养。因此有必要完善现有的实践教学内容和考核体系。

首先实践教学内容可以更丰富一些。在两个月之内，可以让每组学生轮流去2至3个企业进行实习学习，而教师可以固定在一个企业带队指导，只是两个月之内要换两组学生。这样每组学生在实习内容上都可以增加2-3倍，实习成本并不会增加，带队教师的工作量只是略有增加。其次，可以配合实习增加毕业设计环节，实际上就是校外学习的内容到校内的模拟和仿真。设计的内容学生可以根据所学的实践知识自由选择，可以是设计一款新产品，也可以是设计一个新的工艺流程。当环节比较复杂的时候就可以同时作为毕业论文来完成。这种设计过程可以培养学生的解决问题能力和创造能力，但校内需要增加适当的经费投入，比如制备新产品所需的各种试剂和原料，制备过程所需的小型设備等，同时还需要指导教师的指导。最后是相应的考核体系也需要完善。除了需要完成实习手册外，最后的设计作品（新产品或新工艺）必须参加校内答辩。由教授、博士组成的答辩组进行评判。优秀的作品可以推荐参加“挑战杯”或“化工设计大赛”。

通过完善实践教学内容和考核形式，可以使学生掌握相关的设备布局、工艺流程及特征、操作要点等知识，为学生提供了良好的多种学习机会和训练创造性思维的空间，增强了学生的知识体系，锻炼了学生的创造能力。

5展望

随着教育改革的不断深入，创新精神和实践能力的培养已成为当今大学教学的重要内容。应用化学专业作为我校的应用型特色专业，必须对实践教学模式、教学内容和方法以及考核方式进行改革，推陈出新，切实加强应用化学专业实践教学效果，增强学生的应用意识、创新意识、实践能力和理论联系实际的本领，才能真正培养出社会发展所需要的理工结合型的应用型人才。

参考文献：

[1]杨基峰，陈贞干，黄小兵等.地方高校应用化学专业集中实践教学探索与实践[J].广州化工，2012，40（5）：181-183.

[2]张近.化工基础 [M].第2版.北京：高等教育出版社，2014.

[3]陈敏恒，丛德滋，方图南等.化工原理[M].第3版.北京：化学工业出版社，2006.

[4]刘帅.溶液除湿系统中除湿塔的设计[J].山西建筑，2009，35（30）：183-184.

[5]钟亚兰，黄驰，罗运柏等.渗透汽化在化工基础实验中的教学探索[J].大学化学，2013，28（3）：11-14.

[6]艾剑锋，汤鹏志，蒋志勇.普通高校实训基地建设新模式研究与实践[J].实验技术与管理，2011， 28 （6）：196-199.

[7]张海军.本科院校高职实训基地建设的实践与探索[J].教育与职业，2009， （18）：147-148.

作者简介：王彩华（1975-），男，汉族，安徽和县人，博士，副教授，研究方向：化工分离。

王彩华，陶栋梁，韩燕 ，阜阳师范学院 化学与材料工程学院。endprint