基于能力培養的化工原理實驗教學方法的改革實踐

黃艷娥，趙紅麗，舒世立

（唐山師范學院 化學系，河北 唐山 063000）

基于能力培養的化工原理實驗教學方法的改革實踐

黃艷娥，趙紅麗，舒世立

（唐山師范學院 化學系，河北 唐山 063000）

對化工原理傳統實驗教學方法進行改革，通過轉變學生“身份”，有效提高了學生的理論水平和動手能力。

《化工原理實驗》；實驗教學；轉變學生“身份”

化工原理實驗作為化學類專業基礎實驗，通常教學過程的指導思想就是把它作為理論課的補充和深化，強化理論的驗證和使用以及動手能力的培養[1,2]。在教師講解實驗目的、實驗原理、實驗操作、注意問題、實驗數據處理等的基礎上，學生能夠比較快速、準確地完成實驗和撰寫實驗報告。如此這般，好像實驗課很成功。可是當需要獨立完成稍有難度的綜合或設計實驗時，學生常會感到無所適從。為此，我們采用了轉變學生角色的方式——學生轉變成教師或總工程師，然后落實到化工原理實驗教學中，以提高學生的實驗理論水平和動手能力。

1 學生轉變身份

化學教育專業的培養目標是培養優秀的教師，應用化學專業的培養目標是培養優秀的化學工程技術人員。基于這樣的目標，在化工原理實驗課開始之前，教師將所有的實驗以理論課的形式講解一次，在隨后的實驗課中，學生轉變身份——化學教育專業學生轉變成教師，應用化學專業學生轉變成總工程師，每一個“老師”分別對著同組中其他同學講解實驗，每一個“工程師”分別對著同組中其他同學介紹實驗課題。

實驗課開始時，化學教育專業的每一個學生都轉換成了“老師”，需要將實驗課向“學生們”講清楚，包括所有的實驗目的、實驗原理、實驗操作、注意問題、如何獲得實驗數據、如何處理數據并完成實驗報告等；應用化學專業每一個學生都轉變成了“總工程師”，需要將實驗課題向其他“技術人員”講清楚，包括所做工作的目的、為達到目的設計的裝置、用到的原理、以及如何操作并獲得實驗數據、操作中注意的問題、如何處理數據并完成工作目的。講解過程要求“言簡意賅、條理清楚”。講解成績計入實驗成績[3]。實驗課教師作為旁聽者，記錄每一個“老師”或“工程師”的講解情況和演示情況并評分，最后講評并開始實驗操作。

2 教學方法改變后的成效

2.1 學生突然長大了

在實驗課中，學生改變了身份，這種身份的改變無疑有助于促使學生進行思考，作為老師、作為總工程師，如何與自己的“學生”或其他“技術人員”進行溝通和交流，如何把自己的所思所想表述清楚，如何讓其他人明白自己的所思所想。一學期后，大家表述問題明顯重點突出，主次有序了。

經過長時間的這種轉變身份的實踐，學生逐漸明白了教師的用心所在，明顯表現出了愿意與他人進行溝通、分擔工作。這是對學生人格的塑造。

2.2 沒有了“監工”

化工原理實驗由于設備少，所以常常是7-8人一組。而通常的一個實驗至多需要4-5人操作、記錄即可，所以實驗課過程中會出現背著手看別人操作的“監工”，甚至是坐在凳子上專心玩手機的“低頭族”。

經過上述教改后，“監工”和“低頭族”消失了，學生們都“各司其職”——或操作實驗，或記錄實驗結果，或指揮操作。

由于每個學生都要作為“老師”或“工程師”，把自己對實驗的理解講明白，所以每個人對實驗都做了充分預習，結果便是每個學生都充分理解了實驗所研究的問題和最終應該可以得到哪些方面的結論，學生對實驗（或問題）有了整體理解和全局認識，可以達到全方位的統領。實驗過程中“指揮人員”的出現表明，學生有了統領意識和一定的統領能力。

2.3 學習的主動性大大提高

改革后的實驗課，每個學生都是帶隊人。作為領隊，首先要清楚實驗的目標和工作內容、實驗工作如何展開并完成、如何獲得所需的數據，對于獲得的數據如何處理并得到所要的結論，最后還要將實驗工作清楚地表達給其他人，讓其他人明白工作的目的、工作的原理、工作的程序和注意的問題以及最終要呈報的結果。所以，問問題的同學激增，問題多種多樣，如這樣講可不可以、這個閥門是迅速打開還是緩慢打卡、調節流量時用一個閥門還是多個閥門調、該實驗除了得到這個結論是不是還得到了那個結論等等。學生這種學習的主動性在以前的實驗課里幾乎沒有。從實驗報告中可以看出，學生對實驗已有了統籌意識。

2.4 實驗報告有了整體性

實驗報告作為實驗工作的總結，包括實驗預期要達到的目的、實驗原理、實驗過程設計、實驗數據、實驗結論，這些結論是否達到了最初的目的。通篇報告是對一個工作的記述和分析，是前后呼應的整體。

以前，學生由于對實驗整體認識不足，以為實驗目的是擺設，甚至以為僅僅是教師的要求，因此，該抄的抄了，不用抄的也抄了，數據計算想算就算，不想計算就把別人的計算過程一抄了事，到該明確實驗是否達到預期的目的時，則沒有了下文。

在學生轉變身份后，學生對實驗有了整體認識，知道要做的實驗預期應達到什么目的，為了達到這樣的目的，設計了這樣一套裝置（或者是單元裝置），同時，大多數學生有了這樣的思考：改變一下裝置是否也可以完成預期目的（如流體阻力實驗中倒置U型管使用、大氣壓計使用、U型管使用等），而對記錄的數據有了這樣的思考：如何處理能夠更清楚地闡明不同物理量之間的關系。

實驗報告明確表明學生有了很大的進步，實驗報告有了實驗目的，也有了實驗結論，而最終的結論從表格或圖線上可以一目了然，由此可見，學生對一項工作（實驗）的整體觀念增加了。

3 結束語

化學化工應用型人才需要深厚的化工基礎理論知識和扎實的單元裝置操作能力，也需要具備對工程實驗的組織能力和對化工過程的整體性觀念[4-6]。在化工原理實驗教學中，通過對學生身份的轉變，不僅強化了學生的動手能力，加強了理論在實踐中的應用，更重要的是培養了學生對工程實驗的組織能力和整體性觀念，有效地培養了學生的自主能力。

[1] 趙清華,白薇揚,譚懷琴,許俊強.化工原理實驗教學改革與實踐[J].廣州化工,2012(3):146-147.

[2] 藍平,謝濤,鐘磊,等.高校化工原理實驗教學的改革[J].廣西民族大學學報,自然科學版,2010(3):97-100.

[3] 修乃云.化工原理實驗課成績評價方式的探索[J].化工高等教育,2010(5):67-68.

[4] 俞路.化工原理綜合實驗教學改革與實踐[J].化工高等教育,2005(4):106-107.

[5] 郭慶豐,彭勇,余立新,趙洪,劉錚.在化工原理實驗教學中培養學生綜合素質及創新能力[J].化工高等教育,2004, (1):45-47.

[6] 韓永萍,程紅霞,王佳.化工原理實驗教學改革與探索[C].北京高教學會實驗室工作研究會2007年學術研討會論文集,2007:175-178.

（責任編輯、校對：琚行松）

The Reformation of Teaching Method for Experiment of Principles of Chemical Engineering Based on Ability Cultivation

HUANG Yan-e, ZHAO Hong-li, SHU Shi-li
(Department of Chemistry, Tangshan Teachers College, Tangshan 063000, China)

The traditional teaching method for Experiment of Principles of Chemical Engineering is improved by changing the students’ character. Practices show that the improved teaching method is effective in enhancing students’ theoretical level and practical ability.

Experiments of Principles of Chemical Engineering; experiment teaching; changing students’ character

G642.423

A

1009-9115(2014)02-0119-02

10.3969/j.issn.1009-9115.2014.02.036

唐山師范學院教改項目（2013001018）

2014-02-24

黃艷娥（1964-），女，河北遵化人，高級實驗師，研究方向為水處理技術。