化工基础实验教学改革的研究与实践

初增泽

摘 要：在我国产学研一体化的趋势下，基础理论扎实、解决问题能力高、创新能力强的复合型人才是化学化工行业未来人才培养的主要方向。传统化工基础实验在教学中存在一些问题，基于此，研究并实践运用现代信息技术来推进教学模式改革，通过将仿真实验与现场实验操作相结合来提高学生的自主学习能力和创新能力。

关键词：化工基础实验；仿真实验；教学模式

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2017）34-0020-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2017.34.008

一、引言

经过近40年的高速发展，我国当前正处于从产业链的中低端向高端制造业升级的关键时期。世界各主要发达经济体也面临着产业升级的巨大压力，各国之间技术竞争愈演愈烈。要在产业革命中实现转型升级归根到底要靠人才。如何培养创新型人才从而在未来的竞争中立于不败之地，是目前各国教育界亟待解决的关键问题。对于高等师范院校的化学类专业，为了适应我国产业转型升级的重大需求，应该以“厚基础，宽口径，有特色，重能力”为办学指导思想，培养具有基础扎实、适应面广、素质高、专业特色技能和创新能力强的专业人才。实验教学是对理论教学知识的检验和应用，通过不断加强和改善实验教学内容、形式、方法，能够激励学生学习热情，培养学生实践创新能力。

二、化工基础实验课的信息化教改方向

《化工基础实验》课程与工程应用联系紧密，是有效连接课堂学习和生产实际的纽带。因此，化工基础实验教学对于培养优秀的化学化工人才有重要意义。但是，由于真实的化工生产其设备庞大、技术难度高、工艺流程复杂、耗时长、成本高昂，导致实际开设的化工基础实验课程只能安排一些简缩型验证性实验，与生产实际有一定脱节。而且，传统的灌输式教学模式已经不适用于学生的创新和技术应用能力的培养。随着信息技术的进步，特别是各种仿真计算软件在化学工程中的普遍应用，传统的化工行业逐渐与信息技术深度融合，结合了数值计算高可靠性、海量处理能力和高集成性高等诸多优势，极大地促进了行业的飞速发展。因此，如何将信息技术与传统的化工实验课程融会贯通，提高学生的创新能力和解决实际问题的能力，是目前化工类课程亟待解决的关键问题。

三、教学改革的具体措施和實践

（一）转变教学方式，改进教学方法

化工实验操作能力是化学专业学生的关键技能，是培养学生解决实际问题能力的重要途径。但是传统的教师讲解和演示、学生听讲和练习的讲课方式，很难调动学生的积极性，不利于学生自主学习和创新能力的提高。此外，传统化工实验受到场地和实验设备限制，通常采取分批分组轮流操作的模式，而且现场设备容错性较差，不利于学生深度学习和熟练掌控。仿真实验训练平台依托“化工原理实验CAI系统”，包括流动阻力、过滤常数、传热系数、吸收系数、精馏塔操作等十个实验。仿真实验具有安全性好、容错性高、不限场地和时间等优势。通过充分利用现代信息技术等先进手段，推动教师从传统的“如何讲解和如何演示”向学生“如何学和如何做”的教学模式转变。采用仿真模拟软件，不仅使抽象的教学内容具体化，而且有助于学生独立操作、反复练习，强化操作技能，提高学生的自主学习兴趣和创新能力。

（二）加大设备投入，提高教学质量

在引入仿真实训平台的同时，学校和学院不断增加对现场实验操作教学的支持力度。为推动教学改革、提高教学质量，我们更新了化工基础实验所需的全部十二套实验装置，涵盖了仿真平台的全部实验，以强化学生实践环节的训练，也使得实验室的规模和层次得到明显提升。我们结合本课程实际，采取仿真模拟和实验操作相结合的教学方式提高教学质量。在实验前，利用仿真平台调动学生的学习积极性，熟悉实验原理、操作流程和注意事项，并训练学生运用计算机的能力。然后，在计算机模拟的基础上，学生再进行化工基础实验现场操作，进一步强化实验技能，培养解决问题能力和创新能力。

（三）改革考核形式，增强教学效果

改革前的实验课采取分组操作，主要根据课堂表现和实验报告来评定成绩，不能全面反映学生的实际水平和能力，也不利于激发学生的学习热情。因此，我们采取多种手段相结合的综合测评的形式，对学生实验技术和应用能力进行全面评价。具体采用预习报告、仿真模拟、实验操作、实验记录、实验报告和期末动手能力测试来共同考核。预习报告主要考查学生对于实验原理和实验内容的预习情况。仿真模拟主要考查学生对实验流程和操作的熟悉情况，掌握实验的各个环节。实验操作是中心环节，考查学生的动手能力和团队协作能力。实验记录和实验报告则反映学生观察能力、数据处理能力和对于实验原理掌握的深度。最后，期末动手能力测试综合考查学生实际的单独操作设备的能力和知识的融会贯通能力。改革后的考核方法，通过多方面综合评定机制，有利于提高学生动手能力、观察和分析能力，并不断提高创新能力。

四、结语

目前在我国面临产业升级紧迫任务的时代背景之下，化学化工行业对于人才的需求越来越高，具有创新能力的复合型人才是人才培养的主要方向。我们从教学模式的转变、教学方式和方法的改进以及考核形式等几方面着手，在化工基础实验教学中将实际操作与仿真软件相结合，增强了教学效果，激发了学生的学习积极性，培养了学生的自主学习能力和创新能力。

参考文献：

[1] 张兴晶，郑月娥，王继库，赵国升，杜娟.高师院校化工基础实验课程教学改革与实践.兰州文理学院学报（自然科学版），2014

（5）：117-119.

[2] 刘建军，徐向阳，冯庆华，常彦龙.化工原理实验教学模式的改革与探索.大学化学，2016（5）：23-26.

[3] 王彩红，林雄超，董敏，王永刚.ASPENPLUS在化工实验教学和科研中的应用.化工时刊，2009（6）：73-75.

[4] 李淑萍，梁燕萍.化工基础实验教学改革的探索.高校实验室工作研究，2013（3）：4+27.

[ 责任编辑 杜建立]endprint