基于专业认证引领下的化工原理实验教学改革

朱兆友　马艺心　于聪　王英龙

摘要：化工原理实验是化学工程与工艺等工科专业培养学生的创新思维和实践能力的重要环节。基于专业认证的能力要求，进行化工原理实验教学改革，完善实验教学大纲和充实实验项目内容，建设实验教学网站，探索科学的考评系统，建立化工原理实验教学新体系，全面提高动手能力、分析解决问题的能力、工程能力和创新能力等。

关键词：化工原理实验教学改革；教学新体系；教学网站；工程能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）10-0273-02

开展工程教育专业认证是规范我国高等学校工程教育专业、提高工程教育质量的重要举措。青岛科技大学化学工程与工艺专业于2013年10月接受并通过了工程教育专业认证，作为化工专业本科生的骨干课程与重要的工程实践能力培养环节，化工原理实验受到专家组的充分肯定与高度重视。针对实验过程中普遍存在的学生主动性不高、学习兴趣不浓、动手能力不强、依赖教师程度高、创新能力和独立实验能力差的现象，结合工程教育专业认证10条标准要求，对实验课程的实验项目、实验内容、教学方法、学生实验操作、实验报告、考核方法等，要求对照认证标准10条要求，对实验教学体系进一步充实完善，构建新的教学体系。

一、基于专业认证的能力要求，完善实验教学大纲和充实实验项目内容

化工原理实验是一门工程实验课程，主要研究化工生产中的工程技术问题，其实验设备和操作流程接近于工业生产实际情况[1]。化工原理实验是学生初次接触工程装置，如何上好实验课，讲解哪些内容，这是实验指导老师必须认真思考的问题[2-3]。我校在实验教学改革中不断改进教学大纲体系，采用理论与实践相结合的方法，循序渐进地培养学生解决实际问题的能力，全面提高学生的综合能力，持续培养优质人才，有效发挥实验教学示范中心作用，推动国家级实验教学示范中心向更高水平发展。

化工原理中过滤、萃取、蒸发在工业上也是重要的单元操作，为提高学生的综合能力，促进实验教学与工程实际相结合。项目组成员前往华东理工大学、天津大学等高校进行了学术交流，学习了其先进的实验教学方法和思想观念。搜集了关于实验教学改革的相关资料，从高校教学工作的整体出发，处理好理论讲授与实践训练的结合、教学与科研的结合，将实验室建设与实验课程体系建设有机结合起来。将工程实践问题融入教学实践，增加了关于过滤、萃取、蒸发的实验课程，丰富了实验教学体系，使之更加有利于提高学生综合素质。为完善和丰富实验教学体系，提高学生的实验兴趣、实验积极性以及动手操作能力，在现有化工原理实验课时的基础上，结合学校的整体教学工作和教学进度安排情况，适当地增加化工原理实验课时，并安排关于过滤、萃取、蒸发的实验。并在课余时间开放化工原理实验室，由学生提前预约实验时间，在遵守实验室安全制度和相关老师负责监督指导的前提下完成实验。

项目基于专业认证的能力要求，以实际工程中的精馏单元操作为主导，构建实验教学新大纲，将传统化工原理实验内容中物理量的测量、流体力学实验、传热实验、换热器传热系数测定、管路设计与安装实验、精馏综合实验有机结合，循序渐进地培养学生的理论知识与实践结合的能力和解决实际工程问题能力，完善实验教学大纲并充实实验项目内容，加强化工单元过程基本理论的考核指标，形成一套完整的教学大纲体系。该体系将实验教学规范化、模式化，建立了理论知识与专业认证所要求的10种能力之间的支撑度关联矩阵，明确了每个实验的教学目的，以坚实的理论基础做后盾，对实践教学发挥有效的指导作用。

二、实验教学网站的建成与利用

随着网络技术和计算机的高速发展，信息化给化学实验教学带来了新挑战，主要表现在教学的方式、实验的方式、实验的内容、实验的结果、实验仪器及辅助设备等诸多方面。实验教学网站建设旨在引导学生掌握基本实验技能和方法，通过具体实验设计及其过程，充分体会实验与其所学各科的结合和应用，从而激发学生的学习兴趣和实践动手能力，培养学生的创新意识和创新能力。实验中心建设要运用科学的实验管理理念，使用先进的教学方法，采用现代化的信息技術等手段来提高实验教学水平和扩大实验中心影响，因此，实验中心网站建设成为了实验中心建设的一个重要环节[4-6]。

建设网站基本原则如下：（1）实现有形网络体系和无形网络体系的有机结合，利用管理思想与技术相融合的理念，把实验中心网站建设成最先进的计算机教学网络技术平台。（2）提供信息量大、内容丰富的教学内容以满足不同级别、不同层次学生的需要以及个别化学习的需要。（3）实验中心网站主要是为化工原理实验教学服务，目的在于提高学生的学习兴趣，培养学生的创新意识，提高学生的动手实践能力。（4）运用模块化能大大提高系统的可管理性和可维护性，既方便管理和维护，又能使网站导航清晰明确，方便访问者操作[7]。（5）要把网站运行过程中平稳运行问题、系统和信息安全问题也纳入管理基本原则。

以实际工程中的精馏单元操作为主导，设置实验室实验装置的仿真实验软件，以一种可视化、动态化、间接接触化的方式培养学生的理论知识与实践结合的能力和解决实际工程问题能力。这样传统古板、枯燥、抽象的被动学习立马转换成灵活、有趣、生动的主动学习，大大激发了学生的积极性和行动力，提高了学生面对实验中出现的问题的主动执行力。

总之，优秀的实验教学大纲、实验项目内容，丰富的教学资源，可以激发学生学习的主观能动性。以课程教学引导学生学习，提高学生自主学习意识，理解和掌握化工原理理论知识；以实验教学锻炼和提高学生的实践操作能力。坚持在专业认证的指导下，采用理论与实践相结合的教学方法，稳步渐进地提高学生的综合水平。在理论教学方面，教师对实验的原理进行透彻分析的同时，激发学生求知欲，让学生积极主动地对现有实验提出自己的见解，此外，讲解实验仪器和设备的构造，使学生在更深层次上提高实验技能；在实验教学方面，从学生的实践动手能力到数据分析处理能力，都紧扣专业认证的思想，严格对学生进行专业化培养，从而提升学生的工程意识、工程能力、创新能力、实践能力、科研能力等综合素质，以提高学生的就业竞争能力。

参考文献：

[1]龙能兵，舒杰，李天华，董友仁.分层次、自选式“化工原理实验”教学模式研究[J].宁波大学学报：教育科学版，2017，（02）：114-117.

[2]修乃云.化工原理实验课成绩评价方式的探索[J].化工高等教育，2010，（05）：67-68.

[3]顾晓利.“化工原理”教学应重视工程观念的培养[J].中国林业教育，2008，（04）：42-44+24.

[4]张妙瑜.电子实验中心网站建设与教学信息化进程[J].陕西师范大学学报：自然科学版，2007，（S2）：193-194.

[5]赵庆双，闻星火，梁国华.实验室管理信息系统的开发与应用[J].实验技术与管理，2000，（06）：30-32.

[6]徐军，李亚文.校园网络设备信息管理系统[J].实验技术与管理，2000，（02）：51-55+60.

[7]陈凯，王汉兵，刘辉宇，徐友青.基于多虚拟平台的计算机网络综合实验教学系统设计[J].现代教育技术，2015，（07）：107-112.