华理化工原理实验考试（共10篇）
1.P4实验目的的（2）（3）（4），前两个是实验要得出结果，第三个是测量方法。
2.p6流程图中，标号为14,15,16,20的要注意一下。
3.p9实验目的的（2）（3）（4）
4.p9基本原理中，1，流量v的测定与计算；2，扬程的测定与计算（这个公式要记住）；3，轴功率测定与计算（注意测量方法）；4，转换公式要牢记
5.p11流程图中注意真空表和涡轮流量计
6.p12实验步骤中第二步是关键，灌泵是为了防止有空气发生气缚现象。
7.p14图1-5要牢记
8.p14实验目的的前三条
9.p17实验步骤的（5）（6）（7）
10.p20实验目的的（2）（3）
11.p20基本原理的第一段话和1-21,1-22,1-23
12.p21实验装置的第一段话
13.p23仪表盘上数字取前十个
14.p31实验目的的（1）（2）（3）（5）
15.p31基本原理中的两个公式（注意理论塔板数的计算）
16.p32实验过程中如果液泛，将压力调高；如果液漏，将压力调低
17.关键温度：灵敏板温度
18.p36基本原理的第一段话，以及1-33和1-36
19.p37流程图
20.p42实验目的的前三条
21.p43实验装置的①③④
我院化学工程与工艺专业为“河南省高等学校特色专业建设点”、“河南省高校专业综合改革试点”, 化工实验教学中心被确定为“河南省高等学校实验教学示范中心建设单位”, 因此化工原理实验的教学在我院具有十分重要的地位。为了提高化工原理实验教学的质量, 针对化工原理实验教学存在的问题, 结合我校在化工原理实验教学中的实际, 对化工原理实验教学的改革进行探讨。
1 教学中存在的问题
目前, 化工原理实验教学依旧采用传统的教学模式, 学生只能依照实验讲义在规定时间内进行规定的实验内容, 不能很好地培养学生自主研究的学习能力, 实验课授课效果不好;实验设备套数较少, 现场噪音大, 部分学生对实验的学习兴趣不高, 而且通常每8~9个人一组, 在实验进行中, 只有少数几个学生动手, 其它学生在一旁看, 并且注意力不集中, 不能很好的培养学生的动手能力;在实验成绩评定方面, 通常采用实验报告、实验操作及平时成绩相结合的方式, 这种考核方式最大的不足之处在于成绩中理论知识所占比重较大, 对学生的实际实验操作能力不能完全客观评价。这些问题的存在, 在一定程度上影响了实验课对学生能力和素质的培养。针对上述问题, 我们决定从以下几个方面进行改进。
2 加强实验前的学习
化工原理实验不同于无化化学实验、有机化学实验等基础实验课程, 其最显著的特点是工程实践性, 必须把化工原理“工程特点”的教育理念贯穿于教育活动的始终[1]。我院是在大二下学期开始化工原理理论课的学习, 在本学期的学习过程中, 我们安排了专业认识实习。通过学生到化工厂进行实地参观学习, 认识常用化工设备, 了解化学化工基础知识与化工工程实际的联系, 增加学习的兴趣, 认识到化工原理实验的重要性, 培养学生的工程观念。
在做实验前, 实验老师针对要进行的实验内容进行理论讲授, 使学生了解实验的目的, 掌握必要的理论知识, 同时, 布置一些与实验有关的思考题, 强化学生的预习环节。
3 强调实验过程的管理
化工原理实验设备一般都是大型设备, 投资较大, 对于我们这样的地方性院校购置较少, 且多是单台 (套) 。为了充分体现学生是学习的主体, 使学生得到了多方面训练, 缓解了实验资源紧张的矛盾, 我们尝试了开放式化工原理实验教学。开放式实验教学模式依托开放型的实验室, 进行实验时间、实验资源、实验内容、教学手段、教学评价等多方面的开放, 强调学生的主体地位和教师的主导作用, 赋予学生更大的独立性、自主性、探索性[2]。
以往的实验中, 学生在遇到问题时, 教师立即解答, 甚至对实验中遇到的问题亲自动手解决。这样虽然可以保证实验在规定的时间内完成, 但是学生的收获不大。因此, 我们采用了以下做法:在实验开始前, 对学生的预习效果进行检查;从实验的开始到实验结束, 每一步的操作都让学生动手完成, 老师在一旁进行监督指导;每一个实验过程, 都有很多个操作步骤, 让学生轮流操作, 增强学生的动手能力。实验结束后, 将表现较好的学生留下1~2名, 协助教师指导下一组学生实验, 当实验有问题时, 首先和学生助教讨论, 对不能解决的问题, 再由教师解决;教师在整个过程中主要起组织作用, 涉及到的知识点和操作主要由学生完成[3]。
对于我们这样的地方应用型本科院校, 我们要善于抓住每个机会培养学生的动手能力。我们实验室有一些20世纪80年代的老式化工原理实验设备, 这些老设备已经被新的设备代替, 但是我们让一些有兴趣的学生到实验室来把这些设备拆开再重新组装, 不仅培养了学生的动手能力, 还使学生更加了解设备的构造和化工流程, 为以后的一些课程学习打下基础和提高兴趣, 如《化工设备设计基础》等。
4 改革实验成绩的评定
学生实验成绩的评价, 注重的不仅是实验结果, 更应该强调对学生的实验全过程的考核, 通过对预习、操作、数据处理和综合分析等不同环节的全面考核和评价, 促使学生重视实验的各个环节, 以严谨认真的态度独立完成实验内容。通过建立和有效实施科学有效的考核体系, 激发学生自主学习和创新学习, 调动学生实验积极性, 提高分析问题、解决问题的能力, 达到较好的教学效果[4]。
实验报告是对实验过程的总结, 是成绩评定中不可缺少的一个重要组成部分。现有的实验报告格式高度统一化, 导致学生的实验报告内容重复率较高, 不利于学生综合能力的培养。由于化工原理实验已接触到实际的工程问题, 因此化工原理的实验报告可以按科研论文的要求来写, 提高学生独立工作的能力。要撰写一份符合规范的小论文形式的实验报告, 首先要应用的是语文知识, 要使报告严谨、完整, 需要严密的逻辑思维能力和推理能力, 在数据处理时, 要运用函数、曲线图、数学模型等数学知识, 在问题的分析、讨论中, 要用到有关化学、化工、自动化等相关知识[5,6]。通过小论文形式实验报告的撰写, 不仅可以培养学生的逻辑能力和概括能力, 还能提高学生的科技论文写作能力, 为以后得学习和工作打下基础。
5 着重实验教师队伍建设
一门好的实验课程, 不仅要有一系列性能优良的实验装置, 同时应该具有一支高素质的教师队伍, 以及一套科学的管理办法;在实验过程中, 教师起着领路人的角色, 学生许多新观念、新思路都源自于教师的点拨与指导, 这就需要指导教师不仅对实验内容十分熟悉, 同时对本专业的前沿技术、研究动向及学科交叉知识有所了解和掌握[7]。目前, 我院化工原理实验课教师有6名, 其中具有博士学位的教师2名, 硕士学位教师4名, 无论从人员层次、结构梯队, 还是专业方向和研究领域上都得到了极大的丰富与互补。我们的实验教师, 除了负责实验课程外, 还担任了我们专业的认识实习、生产实习和毕业实习指导老师, 经常与学生一起到工厂进行实际生产学习, 这为我们建设一支高素质实验教学队伍提供了条件。
6 结论
通过不断的改革与实践, 调动了学生的学习主动性、积极性, 树立了工程观念, 培养了学生的创新思维和创造能力, 提高了学生的综合素质。
摘要：化工原理实验是化工原理课程的一个重要教学环节, 也是化工、制药等专业教学计划中的一门必修课。针对化工原理实验教学现状, 分析了其中存在的问题, 结合化工原理实验教学经验, 提出了从实验前、实验中、试验后和实验教师队伍四个方面改革的有效途径和方法, 从而使实验教学质量有了明显提高。
关键词：化工原理实验,教学,改革
参考文献
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[3]赵清华, 白薇扬, 谭怀琴, 等.化工原理实验教学改革与实践[J].广州化工, 2012, 40 (6) :146-147.
[4]李媚, 廖安平, 吴如春, 等.化工原理实验中提高学生综合素质和创新能力[J].广州化工, 2013, 41 (8) :199-200.
[5]施小芳, 李微, 林述英, 等.化工原理实验教学的改革与实践[J].化工高等教育, 2006 (2) :46-49.
[6]蓝平, 谢涛, 钟磊, 等.高校化工原理实验教学的改革[J].广西民族大学学报:自然科学版, 2010, 16 (3) :97-100.
[关键词]化工原理 实验教学 改革与实践
化工原理实验是化工原理课程的一个重要组成部分和教学环节，通过化工原理实验，使学生对化工生产设备、管路、管件、仪表等有了第一次的感性认识，这对培养学生的工程实践能力及建立工程概念起着举足轻重的作用，也为今后专业课程的学习及毕业后从事化工及相关工作打下良好的基础。通过对实验现象的观察、分析和讨论来培养学生独立思考问题和解决问题的能力，使学生对化工原理课程中阐述的理论加深理解和巩固，培养学生解决工程问题的能力，使之掌握一定的实验操作技能。化工原理实验不同于其它的基础课程实验，属于工程实验范畴，其实验都是按各单元操作原理设置的，所以是化工及相关学科的重要实验课。随着化工学科的不断发展，化工原理实验在教学与学科建设上都需要进行改革和完善。
笔者从实验教学方法的改革、实验教学模式的改革、实验教学内容的改革及实验考核方式的改革等方面，总结了化工原理实验教学的改革与实践经验，通过实验教学改革，培养了学生的工程观念、创新能力、实践动手能力，和应用所学的化工原理理论知识分析、解决工程实际问题的能力，从而使实验教学质量有了明显的提高。
（一）实验教学方法的改革
以往的实验教学，教师讲解得过多，学生对教师过分依赖，缺乏独立思考的能力。实验操作教师怎么讲，学生就怎么做，使得学生的独立操作能力差，实验遗忘率较高。因此，实验课有必要采取先预习后实验操作的教学方式进行教学。
实验预习过程中，要求学生先对实验原理进行预习，做出预习报告。预习报告应包括：实验所需测量的参数及测量的方法，实验操作要点、注意事项，实验原理与数据处理的联系等。并且充分理解实验装置的结构特点、操作流程。
教学中，我们充分发挥学生在实验教学中的主体地位。教师在基础技术实验中以指导为主，训练学生对实验设备、实验操作方法的熟悉和掌握。从培养学生的动手能力，工程观念及创新精神出发，结合教师自己的教学、科研和工程实践经验，着力将培养具有实践能力和创新能力的教学改革思路渗透在实验装置的设计思想中。我们还组织安装了流体流动阻力测定、离心泵性能、过滤、给热、传热吸收、精馏、干燥等化工原理实验装置、并结合新建装置进行了开放式实验教学改革实践，取得了显著的教学效果。
（二）实验教学模式的改革
化工原理实验教学的传统模式是“预习—操作—写报告”。我们在实验教学准备中，引入与设备配套使用的计算机化工原理实验仿真软件，在进行实验预习的过程中，利用仿真軟件增加了学生对实验流程和设备的了解，掌握实验设备的使用方法、实验过程中实验参数的变化趋势，使学生基本了解实验操作过程和数据变化规律，加强了学生的实验准备工作。采用“预习—仿真—操作—写报告”的新模式，使实验教学取得了较好的效果。
（三）实验教学内容的改革
以往的化工原理实验往往是以验证原理、掌握操作技术为主。现在我们引入综合实验和设计型实验教学，大大充实和改进了实验教学内容。在综合实验中，不再对实验步骤进行详细介绍，而要求学生在预习时拟定详细的实验方案、数据点的选取方法及测试方法，注意分析实验数据的合理性，观察实验中的现象，若出现不正常现象时，自己分析原因、寻找解决的方法。
设计性实验的开发是提高学生素质、增强学生科研能力的重要手段。在设计性实验中，教师鼓励学生综合思维，充分发挥创造力，运用各方面的知识自行设计实验方案，自己探索，独立解决问题，遇到无法解决的问题时，才与教师一起探讨。设计性实验使学生掌握基本的科学研究过程，提高学生提出问题，解决问题的能力。
完成固定实验后，再利用较为先进的实验设备，认真筛选，确定一些可进行设计性实验的单元操作，指导学生进行选题、理论分析、实验设计、数据测量和结论分析，最后形成论文，使学生所学的理论知识应用在实际中，科研能力得到锻炼。
（四）实验考核方式的改革
为了全面反映学生的学习情况和实验技能，我们采用了分项积分的方式，综合评定学生的实验课成绩（如表1 所示）。
总之，以重点专业和重点课程建设为契机，对化工原理实验教学方法、内容、模式、考核进行全面的改革和建设，是提高实验教学质量的主要途径，对提升化工原理实验教学的硬件和软件环境大有好处。通过实验教学改革，加强了学生的预习环节；利用仿真实验教学，培养了学生对实验的兴趣，调动了学生参加实验的积极性；利用综合性实验与设计性实验，提高了学生的综合实验能力、实验技能和解决问题能力。同时，通过综合实验的教学改革，学生处理问题的综合能力得以加强，从而大大提高了实验课程的教学质量。
参考文献：
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[2]施小芳.化工原理实验教学的改革与实践[J].化工高等教育,2006,(2):46～48.
[3]汪建新.化工原理实验教学改革与实践[J].高师理科学刊,2002,22(4):88～90.
环工0803 康芳
200812094
经过这一学期的理论课学习和相关的实验操作，我认识到化工原理实验属于工程实验的范畴，它是用自然科学的基本原理和工程实验方法来解决化工及相关领域的工程实际问题。它与一般化学实验的不同之处在于它具有明显的工程特点，研究对象和研究方法也与物理化学等基础学科明显不同。在基础学科中，较多的是以理想化的简单的过程或模型作为研究对象，如物体在真空中的自由降落运动，理想气体的行为等，研究的方法也是基于理想过程或模型的严密的数学推理方法；而工程实验则以实际工程问题为研究对象，对于化学工程问题，由于被加工的物料千变万化，设备大小和形状相差悬殊，涉及的变量繁多，实验研究的工作量之大之难是可想而知的，因此，面对实际的工程问题我们采用处理实际问题的工程实验方法。一个化工过程往往由很多单元过程和设备组成，为了进行完善的设计和有效的操作，我们必须掌握并正确判断有关设计或操作参数的可靠性，必须准确了解并把握设备的特性。化工过程的影响因素众多，有些重要工程因素的影响难以从理论上解释，还有些关键的设备特性和过程参数往往不能由理论计算而得，这些都必须通过实验加以研究解决。
另外我们还学习操作了计算机仿真技术，模拟真实的化工过程，运用全数字化动态模型深入了解化工过程系统的操作原理。在加深对实验原理理解的基础上，可通过反复操作，掌握实验步骤，为实际操作做好充分准备，同时培养了我们理论联系实际的能力，提高了独立思考和独立工作的能力。
本学期我们学习了三个验证实验和两个演示实验。验证实验包括：
（一）流体流动阻力的测定
认识和掌握流体流动阻力实验的一般实验方法，来测定直管的摩擦阻力系数λ和突然扩大管和阀门的局部阻力系数ξ，还有层流管的摩擦阻力与雷诺数Re的关系(λ=64/Re)，同时验证湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺数Re和相对粗糙度的函数λ=f(Re,ε/d)。
（二）离性泵性能实验
通过实验了解离心泵的构造，并掌握其操作和调节方法，测定了离心泵在恒定转速下的特性曲线（He~Q，N轴~Q，η~Q）,并却确定泵的最佳工作范围，熟悉了孔板流量计的构造，测定其孔流系数与雷诺数的关系，还测定了管路特性曲线。
（三）传热膜系数测定实验
通过实验掌握了传热膜系数α及传热系数K的测定方法，确定了传热膜系数准数关联式中的系数A和指数m,n的方法，通过实验加强对准数关系式的理解，并分析影响α的因素，了解工程上强化传热的措施。
演示实验包括：
（一）雷诺演示实验
通过实验建立对层流和湍流两种流动类型的直观感性认识，观测雷诺数与流体流动类型的相互关系，观察层流中流体质点的速度分布
（二）流体机械能转换演示实验
通过实测静止和流动的流体中各项压头及其相互转换，验证流体静力学原理和伯努利方程，还通过实测流速的变化与之相应的压头损失的变化，确定两者之间的关系。
通过这五个实验的学习，我学到最重要的一点就是：理论联系实际。它们将单元操作实验与实验技术的应用融为一体，实现了我们实验技术基本功的训练。三个验证试验也正是我们这学期化工原理理论课学习的重点内容，具体的实验操作让我们在理解理论的基础上加深了对化工操作的认识，这在工程理念上对我们以后从事科研或者工作都是一个很大的转折点。而且我发现我们学校的实验室设备相对其他工科高校来说是很齐全的，为我们提供了很好的实训环境，这在一定程度上大大提高了我们的操作能力竞争优势。
实验前的预习和准备对实验操作来说是不可小觑的，如果能做到像老师那样对操作步骤和实验原理了然于心，那么实验操作时必然能达到游刃有余的地步，我也始终觉得实验预习是非常重要的环节，也是思考范围最不受局限的阶段，可以带着各种问题和验证性的假设进入实验室并在自己动手之后得到答案，进而思考操作意义，还能获得老师的经验指导，我相信这对每一个实验员来说都是值得令人欣喜的事。所以对于进实验室的我们来说，“有备而来”是至关重要的。
实验中的数据处理也接近工程实验的范畴，我们采用了计算机处理，解决了实验数据量大繁杂及绘图技巧上的一系列问题。每次完成报告之前我都有尝试换一种方式，不看课本，就回想实验操作，根据每一步的操作来想实验原理，用自己的话陈述操作步骤，除了完成基本的报告要求，还会把实验创新方面的问题也提进来，可我总觉得有些使不上劲，不敢下笔，归结原因是自己理论知识还不够丰厚，这就提醒了我在以后的实验中需要做更多准备。
另外一点就是培养了我们独立思考的能力和团队合作的精神，比如实验中相关参数的确定都是需要综合考虑设备及环境因素来设定，还有汲取前人的实验经验，取哪段数据会得到更好的实验结果并且同时分析各因素之间的关系等等，实验操作时，尤其是流体阻力测定和离心泵性能测定需要组员的默契配合，才能完美的完成实验。这些要领和经验对于我们来说是很大的收获，对于我个人来说，更是一笔宝贵的财富，我有幸被选入了化学工程实验班，从下学期开始会接触更多工程上的东西，也包括企业化工实习的实战经历，所以非常感谢这门实验课在实验操作和工程理念上带给我的经验基础，也非常感谢老师的悉心指导。
化工原理实验报告评分分为五部分：
预习20%，考勤10%，实验操作10%，实验数据处理40%，思考题20%。
1.预习评分标准
进实验室之前，仔细阅读实验讲义相关内容，认真写好实验预习报告。完整的预习报告应包括如下内容：实验名称、实验班级、姓名、学号以及实验目的、实验内容、基本原理、设备流程(设备工艺流程图)、实验步骤及注意事项等。缺内容者酌情扣分。
2.考勤评分标准
按时到实验室签到，着装整齐者为10分。每迟到一分钟扣一分。
3.实验操作评分标准
正确操作实验装置者得10分。
4.实验数据处理评分标准
实验数据及中间处理过程表格化，每一计算步骤需要有详细的计算举例，计算公式正确，结果合理40分。
5.思考题评分标准
班级：化学工程与工艺1102班
姓名：王翔
学号：1505110321
日期：2014年1月1日
本套软件系统包括8个单元仿真实验：
实验一 离心泵性能的测试
实验二 管道阻力实验
实验三 传热实验
实验四 吸收实验
实验五 流体流动形态的观测
实验六 柏努利方程实验
实验七 干燥实验
实验八 精馏实验
以下是实验模拟观测过程和计算机生成的实验报告。
图1 离心泵性能的测试 观察气蚀现象（1）
图2 离心泵性能的测试 观察气蚀现象（2）
图3 离心泵性能的测试 离心泵特性曲线测定实验报告（1）
图4 离心泵性能的测试 离心泵特性曲线测定实验报告（2）
图5 离心泵性能的测试 离心泵特性曲线测定实验报告（3）
图6 离心泵性能的测试 离心泵特性曲线测定实验报告（4）
图7 管道阻力的测定实验报告（1）
图8 管道阻力的测定实验报告（2）
图9 管道阻力的测定实验报告（3）
图10 传热实验
图11 传热实验报告（1）
图12 传热实验报告（2）
图13 传热实验报告（3）
图14 传热实验报告（4）
图15 吸收实验 观察液泛现象
图16 吸收实验报告
图17 液体流动形态的观测 观察滞留形态
图18 液体流动形态的观测实验报告
图19 柏努利方程实验 观察测压孔与水流方向方位角与水位变化（1）
图20 柏努利方程实验 观察测压孔与水流方向方位角与水位变化（2）
图21 干燥实验报告（1）
图22 干燥实验报告（2）
图23 干燥实验报告（3）
图24 干燥实验报告（4）
图25 精馏实验 动态平衡调整
图26 精馏实验报告（1）
关键词：化工原理实验,问题,改革
化工原理实验是学习、掌握和运用化工原理理论知识必不可少的重要教学环节,它属于工程实验范畴,具有典型的工程特点,担负着由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用;对化工类及相近专业学生的业务素质和工程能力的培养起着举足轻重的作用。笔者从事化工原理实验教学来,授课班级数量为14个,学生人数达540余人,教学本着“以学生为中心”原则,每个教学周期结束让学生写一份“对化工原理实验教学的建议”。通过对同行经验的借鉴[1,2,3]、学生建议的参考以及笔者个人的教学心得的总结。文章就化工原理实验教学过程中存在的问题以及如何提高实验教学质量做了一些思考。
1 化工原理实验教学中存在的问题
1.1 部分学生没有认识到化工原理实验的重要性,对化工原理实验教学不够重视
出现此现象的主要原因有以下几点:
(1)部分实验设备数量有限,导致实验分组人数较多,每4~5个人一组,只有1~2人真正动手,其余学生在旁观望,引发学生学习积极性降低;
(2) 一些学生对所学专业本身就不感兴趣;
(3)由于化工原理理论课程的公式、计算较多且复杂,学生存在畏难情绪;
1.2 实验课的内容设置不尽合理
长期以来,化工原理实验教学的教学模式主要是验证化工过程理沦,增强典型设备感性认识;在实验教学体系上,以验证性实验为主,以培养学生综合能力、创新思维能力的综合性实验为辅。验证性实验由教师事先设计好,学生只是按部就班,动动阀门、开关,读读温度、压力和流量,学生的兴趣不高,没能很好地开发学生的动手能力和创造能力,不利于培养创造性和具有独立工作能力的开拓性人才。比如流化床干燥实验,加完料之后就是计时、计压力,应该增加实验的操作内容,多改变操作参数,增加学习内容,提高教学效果。
1.3 传统的教学方法不合理
部分实验由于仪器的精密性及贵重性,实验操作老师讲的很精细,几乎是手把手的“保姆式”教学,老师操作演示一遍,学生再来操作,降低了学生的积极性,减少了学生的兴趣,教学效果不明显。
1.4 考核方法不合理
传统的化工原理实验成绩主要是由实验报告决定的,这导致学生普遍认为只要实验报告字迹工整,书写规范、实验结果好、页数多,就能得高分,有些同学甚至整个实验过程无所事事,而抄写其他同学的实验报告。 这样的考核方式存在很大的弊端,不仅不能客观地评价学生的成绩, 而且还打击了学生的学习积极性,势必会使学生产生重理论、轻实验的思想,使学生对实验课不认真,甚至看成是一种负担。
对此, 除了在思想上要教育和培养学生的学习兴趣, 强调课程及实验教学的重要性外, 必须采取相应的措施以提高化工原理实验的教学质量。
2 提高化工原理实验教学质量的措施
2.1 加强实验前预习
化工原理实验与其他实验不同, 它的特点是具有工艺性和工程性, 也是学生第一次接触工程装置的实验,因此,学生往往会感到既新鲜又好奇。实验前的预习可以使学生对实验内容有个总体的认识,尤其是对仪器设备有一些初步印象,减少陌生畏惧感。因而化工原理实验前的预习就显得特别重要。
在传统的化工原理实验教学中,实验预习只是让学生写一份预习报告,熟悉原理和操作步骤,而许多学生仅简单地抄一遍实验指导书,实验前提问则一无所知,预习非常不到位。
为了提高预习效果,首先应该充分利用网络资源,提供相关的实验内容和丰富的实验资料,挂到学校的网页上。主要内容包括实验装置、相关零部件照片及视频录像。其次,结合与实验相配套的仿真软件,让学生进行仿真实验,熟悉实验装置中各部件的用途以及在流程中的作用,掌握装置中各仪器仪表的工作原理和使用方法,了解实验的操作步骤和注意事项。学生可以不受时间和空间的限制,能很方便地预习到相关的实验内容,提高学习兴趣,增强对实验的感性认识,对实验指导教师的讲解收到事半功倍的效果,提高实验操作能力和处理实验异常现象的能力,提高分析问题、解决问题的能力。
同时,为了提高预习的效果,教师应该对每一个实验都进行问题的归纳总结,将重点问题编写成册,让同学们在思考问题中进行有针对性的预习,起到事半功倍的效果。比如液液转盘萃取实验中,Π管阀门的作用,怎么控制油水界面,控制原理是什么。
2.2 改革实验教学内容,适当增加综合设计型实验的比例
化工原理实验中的化工单元操作面对的是复杂的工程问题, 所以要注重学生处理工程问题能力的培养,教会学生处理工程问题的实验方法。而以往的化工原理实验往往是以验证原理、掌握操作技术为主,限制了学生探索知识的主动性。开展综合性、设计型实验,能让学生尽早接触工程或科研实际,培养或考察他们灵活运用所学知识解决实际问题的能力,尤其是创新能力。例如, 以往的流化床实验项目仅仅是通过调节气泵转速观察流化床现象,并由压差计测出流量及压差。实验内容较单薄,学生感觉操作性和设计性不强,没有达到一定的学习和教学效果。以后的教学中可以在实验内容中加入流化床的设计及性能测定,让学生自行设计各式流化床及流量测定方法,并在实验报告中附上设计简图和设计原理,从而可以提高学生的兴趣,并使学生的创新能力和思维得到锻炼。
此外要拓宽知识面,需要引入现代化工领域与化工原理单元操作有关的新知识、新理论,与化工交叉学科—材料、能源、环境、交通、生命科学的前沿热点,如膜分离、超临界萃取、分子蒸馏等,提高学生学习的积极性,拓宽知识面。
2.3 改变化工原理实验教学方式, 提高实验教学质量
传统的教学方式是由教师介绍实验流程、实验原理、实验步骤、操作方法、数据处理, 直至交代记录实验数据的表格,甘当“ 保姆“ 的注入式的教学方法,实验过程中学生一边看操作步骤一边做实验,按部就班地开关阀门、记录数据等,在实验过程中始终处于被动地位,实验完成后仍一知半解或印象不深,这无疑限制了学生的主动性。实验教学要培养学生的创新意识,必须首先培养学生的学习兴趣,注重学生的个性发展。为此,在实验内容和方法上树立以学生为中心的教学观念。化工原理实验教学,可以采用 “三不” 教学法[4],即不详细讲解设备的结构、不提供完整的操作步骤、碰到故障教师不动手。不详细讲解设备结构而让学生自己去了解掌握;不提供完整的操作步骤;而提出实验所依据的原理、实验的目的和简明扼要的操作方法,要求学生在预习时拟定详细的完整的实验方案、数据处理的方法等。允许学生犯错误, 让学生在实验中去动手、发现和思考。实验过程中,教师要勤于观察、指导,及时纠正学生的不当操作, 并经常提问以引导学生勤于思考, 鼓励学生勤于动手、勇于动手,比如在液液转盘萃取实验中,油水界面的稳定是通过Π管阀门的开度来控制的,很多同学最开始控制不好,有时候甚至水都进入装有萃余相的箱子中了,虽然操作错误,但是通过老师指导,学生对该实验的理解会更加深刻,从而使学生的思考能力、实验能力、分析和解决实际问题的能力得到锻炼。
2.4 改革实验成绩评定方式
以往的实验成绩评定主要看实验报告,但是在过去对实验报告的批改过程中我们会发现,大多数同学的都是应付形式,多数都是按照实验讲义的内容,抄袭现象极为严重。甚至有些同学的实验结果正确与否都没有看直接交上来了。因而难以根据学生的真实表现给出实验成绩,不利于公平考核,严重影响学生对待化工原理实验的积极性。
为了突出化工原理实验的工程性,体现学生应用知识和分析解决问题的能力,体现实验过程的创造性和探索性,需要建立起全方位综合的考核体系。即实验预习、实验操作、实验报告及笔试均在成绩中占有一定的比例。通过口试,让学生回答与实验
实验装置结构、流程、操作、原理等相关问题,理解实验预习、实验准备的情况,给定学生的实验预习成绩;在实验过程中,察学生的操作情况、数据获得情况、仪器仪表的使用方法、故障排除情况等等,以了解学生实验时的真实情况(包括实验数据的来源、学生的动手能力、解决问题的能力等),给定学生的实验操作成绩;通过评阅实验报告,来检查学生实验的结果是否正确、数据处理是否科学、解释是否合理,以及掌握学生回答思考题的情况,以此作出实验报告成绩的评定。笔试则在整个化工原理实验结束时,老师根据实验的重点和难点出一定数量的考题,让学生笔试, 并给出相应的成绩。这几项的比例各有侧重,具体可参考表1方法进行评价[5]。同时对个别实验的一些关键性问题的处理和解决非常优秀的同学可以在总成绩中格外加分,进一步调动学生对化工原理实验的积极性。
3 结 语
以上就是针对多年来我们化工原理实验教学所存在的问题以及改进措施提出的自己的看法。相信在我们师生的共同努力下,我校化工原理实验教学的质量一定可以迈向一个新的台阶,学生做实验的兴趣和积极性会大大提高,其能力也会得到全面提高。
参考文献
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今天下午1：50分始湖北省分中心化工原理及实验课程班级就两天的化工原理及实验培训内容进行了小组讨论与班级大讨论，学员们讨论热烈，各抒己见，大家都感到此次培训很有意义，拓展了教学视野，感受了名师教学风范，了解了天津大学的化工原理课程的建设与教改情况，国外化工原理课程的教学设置，尤其是案例教学与贾教授的课件得到了学员们的一致好评，现将班级讨论情况汇总如下：
第一题：如何加强“化工原理及实验”课程在高等化工创新人才培养中的地位与作用？
答：本课程是专业基础课程，是基础课和专业课间的一门衔接课程。课程的理论性和实践性都比较强，在化工创新人才的培养中地位特殊、作用不可忽视。具体措施：（1）增加创新型实验与综合性实验项目;（2）多引入与教师科研相结合的实验;（3）每个单元操作都设一次案例教学课;（4）对新型传质分离方法让学生自己查文献写论文;（5）课程设计题目尽可能来自工程实际。
第二题：为适应培养面向21世纪高等化工创新人才的需要，如何深化课程的改革与建设？
答：（1）根据化工原理课程与实际联系比较强的特点，授课中设法将理论与实际结合，将教师自己的科研、申请的专利引入到教学实际中，提高学生的学习兴趣。如：下水道中的液封，用扑克牌形象表示“牛顿粘性定律”中的剪应力，热水器中自然对流的应用。
（2）对不同专业应有不同的教材和教学指导书, 对不同专业、不同学生分层次教学。
（3）加强试题库建设。对现有的题目加以整理更新,有些题目应修正,补充新的理论联系实际的题目.尤其是有些“扫描的图片”应加以整理。
（4）建立共享资源，特别对课件制作中使用较多的“图片,案例教学和动画库”。
（5）课程设计方面，在两周时间内完成设计说明书、工艺条件图、带控制点工艺流程图，对相关的“技术经济评价方面不够”。为了加强“课程设计”, 将认识实习与课程设计相结合。生产实习让化工原理老师参与进来。相关的设计题目尽可能与实际相结合,避免千篇一律的传统老体系题目。
（6）加强化工原理实验课程的考核和管理,实验结束后要讨论实验结果,实验报告应做分析。
第三题：案例教学在授课过程中的作用，如何开展案例教学？
答：案例教学在授课过程中的作用是显而易见，能够引起学生的学习兴趣，激发学习热情，提高学习效果。
开展案例教学可以有以下几种方式：
（1）重点院校，国家投入了大量资金，应整理科研成果，编写案例，以共享资源，可由天津大学牵头，组织我们有关院校，向国家申请专项资金，搞好化工原理案例教学。（2）可以和企业互动，请工矿企业里的工程师来给学生讲解公司实际工业生产中与单元操作有关的实际案例。学生在企业实习过程也可以切身体会案例教学。
第四题：请就教学方法进行讨论交流。答：
（一）如何充分发挥多媒体的效果
（1）希望以学校为单位建立多媒体共享资源，再与兄弟院校进行交流。（2）精心制作多媒体，力求达到与板书同样的效果。
（3）每张幻灯片内容应精炼，不出现冗长的文字，避免学生视觉疲劳。（4）多媒体的形式力求多样化（图片、动画），把抽象的设备构造立体化、动态化，便于学生理解和掌握。
（二）启发式教学
（1）根据专业特点和单元操作的特性，从工程实例引入。例如，精馏单元操作，可以氯苯的生产为例引入（氯苯的生产流程为：苯与氯气反应→常压精馏（苯与粗氯苯的分离）→减压精馏（一氯苯和二氯苯的分离）
（2）课堂教学多注意师生互动，在时间充裕的情况下，先将待讲内容以问题形式提出，让学生思考。例如，讲解传热章节中的自然对流时，以空调和暖气的安装位置不同，提出问题。
（3）讲解综合应用题时，先把题目布置给同学，让同学通过查阅文献及计算，相互交流，得出各种解决方案，并对各方案从经济和技术方面进行比较，提出适宜的解决方案。
（4）对自学内容，将问题和作业提前布置给学生，让他们带着问题学习，培养学生的自学能力。
（三）创新性教学
及时引入新的工程设备和一些新的传质分离方法。
（四）把实践环节和理论教学结合起来
（1）在见习实习阶段，让学生有目的去认识化工单元操作，明确化工操作单元在化工生产中的重要性。让学生在理论学习之前有较好的感性认识。
（2）对于实验，采用开放性实验，在掌握理论课的基础上，让学生可以充分把所学的知识点应用到工程实践上来。
第五题：请就化工原理课程设计进行讨论交流
答：
（一）结合工程实际和专业特点选题。例如，化学工程与工艺专业的学生可以以二氧化碳填料吸收塔的设计为题目（以碳酸丙烯酯为吸收剂，原料气的成分有：CO2，CH4，CO，N2，H2）或以板式塔作为精馏塔设计
（二）进行课程设计时，如何较好的利用计算机辅助软件，并且避免同学之间的相互抄袭是现在普遍存在的问题。
（三）如何结合每个老师的专长，发挥他们在课程设计中的指导作用，使学生受益更多。
（四）设计的题目多样化，根据新发展的工艺，补充新的物系和分离方法。
（五）课程设计教学安排应放在生产实习之后，应在同学对设备有一定的感性认识之后，使设计结果更接近实际工程要求。
第六题：请就化工原理实验进行讨论交流。答：
（一）湖北分中心学员所在单位的现状
武汉科技大学：课程与实验同时开出，4个实验（上），4个实验（下），基本上一个实验两台设备，设备的厂家不同，每台装置5个同学，很多同学实验走过场，实验数据没有认真处理，老师很难把握学生的实际能力，对学生的实验考核较难。
江汉大学：实验课基本上和理论课程一起开设，为了加强实验，08年单独开设实验课程，因设备少而采用大循环，后来采用开放式实验，学生提前预约，加强学生的创造能力，但是老师的工作量难计算，所以最后还是采用大循环。目前的问题主要是学时少、学生多、老师累，学生的实验效果欠佳。
三峡大学：实验一共8个实验，每个实验4台设备，在实验之前先仿真预习再进实验室，进实验室后老师不讲，学生自己做，学生遇到问题后采用启发式讲解，考核分为操作考核和理论试卷考核。
中南民族大学工商学院：学校比较重视实验，实验课程设立实验课程负责人制度，学生实验之前实验老师必须先进行实验条件的摸索验证，并且写好实验报告，经系主任认可后方可开实验。着重培养应用型人才，十分强调学生的动手和分析能力，一共6个实验，每个实验两台设备，采用大循环，实验课独立开设，学生的考核成绩由考勤分，课堂纪律，实验实际操作能力，实验报告处理等几部分组成。
武汉工程大学：实验课单独开设，共有7个基本实验及少部分创新实验，对化学工程与工艺、制剂、制药和高分子材料专业采用双语教学授课，其他专业中文授课。设备多为自制，但基本上验证型实验装置。
总体情况看学校重视程度不够，实验的设备台数少，实验室少，老师投入精力多，工作量计算偏少，学生对实验环节不重视，实验前不预习，实验老师带学生很累！
（二）教学建议
1.增加设备台套数，减轻教师的工作量
2.开设公共邮箱，将实验要求、数据处理、优良报告传到公共邮箱供学生参考。
3.更新设备，增加综合性、设计性实验装置。
第七题：请提出本次培训中您不理解的内容，或您最感兴趣的方面。
答：我们最感兴趣的方面有：夏清教授讲的换热器案例和贾教授讲的吸收塔改造案例，夏清教授讲的泵的安装高度，贾教授所做的课堂经验交流。
湖北省分中心化工原理及实验班级
班长：唐正姣
为庆祝中澳合作MBA项目办学十五周年，2015年5月9日晚在华东理工大学举办了主题为“激情，沉淀，飞跃，展望”的校友之夜晚会，堪培拉大学商业政府与法律学院院长Lawrence Pratchett教授、商学院副院长阎海峰教授、商学院专业学位中心教学培养部主任韩丽清副教授、商学院校友中心袁竹君主任、澳大利亚驻会计师公会业务拓展主任钱茵女士、中澳项目部任课教师、项目主任和全部老师以及百余名中澳校友参加了此次活动。整场晚会气氛热烈，取得了圆满成功。
晚会伊始，堪培拉大学商业与政府学院院长Lawrence Pratchett教授为晚会致辞。首先，他对中澳合作MBA成功办学15周年表示祝贺。他表示非常高兴能与华东理工大学商学院成为合作伙伴，并一同培养了八百多名杰出校友。为此他感到非常自豪。接着Lawrence Pratchett说到，中国正发生着日新月异的变化，在座的 MBA校友和学员不但会成为推动中国发展，而且会成为影响世界的经理人。堪培拉大学MBA教育致力于从三方面培养社会所需要的人才，即企业创新、社会价值和责任以及可持续发展。他表示，堪培拉大学商业政府与法律学院一直以中澳合作MBA校友为荣，他期望校友们在未来能取得更大的成就、作出更大的贡献。
商学院副院长阎海峰教授在致辞中，祝贺中澳合作MBA项目办学十五周年，同时欢迎各位校友前来参加晚会。他说到，在华东理工大学和堪培拉大学双方的努力下，在所有校友和学员的参与和支持下，中澳合作MBA项目走过了辉煌的十五历程，成为一个非常优秀的项目。在未来的日子里，合作双方将坚持创新理念，继续合作与发展，让项目承担更重要的社会责任，并实现可持续发展。他坚信，在双方的共同努力下，也在校友的关心和支持下，中澳MBA项目将会有更美好的明天。
Intake 8班级班长，中航国际物流有限公司副总经理肖广忠校友代表全体校友，向中澳合作MBA项目办学十五周年送来祝贺！同时他感谢中澳双方为学员搭建了一个非常好的平台，通过这个平台，能让每一位学员领略到严谨的治学风采，沉淀人生有效管理方略。最后肖广忠校友代表全体校友衷心期待中澳合作MBA项目越办越好！
来到晚会现场的有从第一届到第十五届的各班校友代表和学员，主持人对到场的历届校友、项目老师和合作伙伴进行了采访，接受采访的嘉宾们分享了他们在中澳MBA项目就读、任课和进行合作中的难忘经历和取得的收获，现场不时响起热烈的掌声和欢快的笑声。在晚会上，中澳合作MBA项目还收到了来自校友和学员的两份非常珍贵的礼物——毕业班的原创诗朗诵《致永远的中澳MBA校友们》和油画《15骏》。
但是化工原理实验教学改革却存在难点,化工原理实验装置各部件都是固定在一起的,无法随意拆卸与重新组合,并且在实验内容上较难有所扩展。另外化工原理实验装置部件大多是专用工业配件,价格较高,一旦出现损坏,往往会影响整套装置使用。为避免装置损坏,在实验前指导教师通常要用较长的时间详细地给学生介绍设备结构、工作原理、安全操作等方面的知识,在实验过程中也要随时指导与检查,这些措施对于维护实验室的正常运转是必须的,而且在较长一段时间内无法取消[5,6,7,8,9]。从以上分析可知,化工原理实验教学改革不能照搬某些实验改革的模式,必须针对化工原理实验的具体情况来探索一种有利于人才培养且可行的实验教改方案,我系在化工原理实验教学中做了以下改革尝试。
1 强调实验类型分类,对设计型实验进行项目化教学
将化工原理实验分为验证型实验、综合型实验和设计型实验。验证型实验主要包括理解实验原理、进行实验操作、综合分析讨论和实验报告的撰写的过程,基本上属于继承和接受前人的知识、技能,学习相关工作范畴,这是科学实验入门的基础训练。综合型实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验,其目的是培养学生灵活运用知识的能力和工程设计能力,提高综合实践能力和独立操作能力。设计型实验是指学生根据给定的实验任务,自行设计实验方案、组织实验系统、独立进行操作并得出结果的实验,旨在培养学生的创新意识和创新精神、提高学生分析问题和解决问题的能力。设计型实验具有实验技能的综合型、实验操作的独立性和实验过程的研究性的特点。因此,设计型实验在化工原理实验中具有重要的作用。在化工原理实验教学改革中,对于设计型实验我们实行项目化教学。
所谓项目化教学,就是学习过程围绕某个具体的项目,充分选择和利用最优化的学习资源,在实践体验和探索创新中获得较为完整和具体的知识,形成专门的技能[3]。
1. 1 确定相关 “项目” 的实验方案
在学生经过一定数量的基础性实验训练,掌握了较为系统的实验基本知识和基本技能之后,由教师对实验室现有实验设备能够提供的设计型实验项目进行筛选,从中确定适宜的实验项目。项目应体现综合性强、难度适中和操作性强等特点,确保学生在顺利完成实验的同时能够对本学科的内容产生浓厚的兴趣和自主学习的动力。每个小组由3 ~ 4个学生组成,每个小组在选定设计型实验项目后,查阅文献资料,了解该实验项目的国内外研究动态,并将查到的资料进行归纳整理,以小组讨论的方式确定实验方案。制订实验方案的主要任务是根据实验目的和实验任务的具体要求,寻求科学、可靠的有说服力的实验原理; 依据实验原理,拟定实验方法; 根据实验方法合理选择仪器,准备实验器材; 仔细分析实验过程中可能出现的各种问题,并拟定好消除或减少这些问题的措施和办法; 最后确定实验的具体步骤并提出实验实施中应注意的事项。设计方案完成后,交由指导教师审核合格后,学生既可进行实验。
1. 2 相关 “项目” 的实施
这是整个设计型实验实施的关键部分,也是实验的主体阶段。学生根据自己最佳的设计方案来安排实验,独立完成药品的配制、仪器的准备和仪器的安装与调试; 根据拟定的实验步骤进行实验操作,观察实验现象,准确无误地记录实验数据。指导教师应全程跟踪学生的实验过程,以便及时发现和解决实验过程中遇到的各种问题,正确引导学生顺利完成实验。
在上述化工原理实验教学改革中,化工原理实验从单一的验证型实验向验证型、综合型、设计型实验三者共存转变。并在将设计型实验进行项目化的过程中充分发挥了学生的主观能动性。学生为了完成一个实验任务即“项目”,主动查阅相关资料,制定实验计划,写出步骤等,这个过程实际是学生逐步建立工程概念、运用已有知识解决问题,并对未知领域进行探索的过程[4]。学生个体知识和思维的不同会提出不同的实验计划和实验步骤,这样就对指导老师的专业素质和综合能力提出了更高的要求,同时师生可以相互学习,所以在化工原理实验教学中师生可以真正互动,真正做到教学相长。
2 增加计算机在实验数据处理中的应用
利用Excel、Origin等计算机软件对实验数据进行处理,不但可以提高数据处理的准确性,而且还可以提高实验报告的完成质量。学生在这一过程中学会用计算机相关软件进行数据拟合、绘制复杂图的方法技巧,提高了计算机运用能力,同时实验课的教学质量也得到了提高。
3 成绩评定方式的探索
化工原理实验课成绩评定的合理化、规范化和科学化能激励学生的学习积极性和主动性,保证教学活动的正常开展并促进教学质量的提高。我们在教学改革中采取以下成绩评定方式,总成绩 = 实验预习成绩 + 实验操作成绩 + 实验报告成绩 +实验操作考试成绩。
3. 1 实验预习报告考查
实验预习成绩是由学生完成的预习报告和通过预习对实验装置的了解程度来决定,这项举措促进了学生对实验预习的重视,由于课前学生进行了较好的预习,因此实验内容、流程、步骤、相关理论等可以略讲或不讲,而采用提问的方式请学生讲。如能量转化实验,可以先请一位同学介绍流程。待同学讲完后重点强调操作难点和重点,促进了学生学习的主动性。
3. 2 实验操作成绩
实验操作成绩主要由学生在实验过程中对设备的操作情况、数据获得情况、仪器仪表的使用方法和故障排除情况等来决定。为了考查每个学生对实验的整体掌握程度、实验操作的正确性、实验过程中的动手能力以及实验态度,教师在实验过程中要勤走动,细观察,随时把握学生的状况,并对学生的相关实验的操作要点进行提问和详细记录。
3. 3 实验操作考核
在每次上课前不仅要对本次的实验预习情况进行提问,还要对上次实验操作要点进行操作考核,并记录考核成绩,以此激励学生学习和实验操作的主动性并及时了解学生的掌握情况; 学期末进行的实验操作考试采取抽签决定考核实验项目的办法,学生按老师的要求完成相应的操作并回答老师提出的与实验装置结构、流程、操作、原理等相关问题,由考核教师给出学生的实验操作考试成绩。实验考核的综合评分制度在成绩评定上保证学生的实验主体地位,发挥他们主观能动性,提高学生发现和解决问题的能力,有利于学生创新能力的培养和提高。
3. 4 实验报告考核
实验报告是所完成实验的全面总结和系统概括,是实验工作不可缺少的环节之一,也是表达实验过程和结果的文字材料。因数据处理较为繁琐,因而学生最易抄袭数据处理过程。为此要求至少列出一组原始数据的数据处理过程,包含指明哪组数据、完整的计算式、代入数据及计算结果。在每次上课前并要求其上交上次实验报告,抽查重点数据处理过程,避免抄袭数据处理过程。
4 结 语
化工原理实验是一门实践性、工程性极强的主干课程,在我们的教学改革中,整个实验过程既注重学生基本技能的训练,培养其独立分析问题和解决问题的能力,又考虑到创新性,促进学生进行科学创新,激发学生的学习兴趣,有利于提高学生的动手能力、解决实际工程问题的能力,不断提高教学质量,提高学生的综合能力。
摘要：结合《化工原理实验》课程的特点,本文介绍了对《化工原理实验》进行的教学改革,即通过强调实验类型分类、对设计型实验进行项目化教学、增加计算机在实验数据处理中的应用和探索成绩评定方式,激励学生的学习积极性和主动性,培养学生的工程概念和工程意识,促进学生实践能力和创新能力的发展。
关键词：化工原理实验,教学改革,项目化
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