化學化工實驗數據處理方式的若干研究

蒲艷玲

（蘭州交通大學化學與生物工程學院，甘肅蘭州 730070）

化學化工實驗數據處理方式的若干研究

蒲艷玲

（蘭州交通大學化學與生物工程學院，甘肅蘭州 730070）

將化學化工實驗數據的處理方式作為研究基礎，對試驗數據的處理方式進行了系統性的分析，同時也對相關試驗進行了優化，其核心目的是通過數據處理方式的創新為化學化工實驗的探究提供專業性的技術支持，從而為化工實驗的探究提供有效依據。

化學化工；實驗數據處理；問題探究

在化學領域中，化工、材料以及環境等都具有一個相同的特點，就是在研究的過程中，需要通過化學試驗對其對象的變化規律進行分析。在這些試驗探究中，不同因素的出現都會對科學試驗造成影響，所以，怎樣科學的進行試驗的設計以及數據的處理，逐漸成為化工化學領域需要繼續解決的問題。通過試驗設計以及數據處理教學內容的構建，可以提高學生的學習能力、強化學生的實踐能力，使學生在試驗探究中，得到綜合素養的提升。因此，文章在研究中，將化學化工作為基礎，對試驗數據以及數據處理方式進行了分析，構建針對性強的試驗探究項目，激發學生的化學思維，強化學生的化學素養，從而為化學化工實驗項目的優化提供良好保證。

1 化工原理實驗的特點

化工原理主要是指化工類以及與化學試驗相關的技術基礎，并在此基礎上實現與工程實踐的充分結合。在化學原理試驗項目構建中，化工原理的課程較為重要，實踐性的內容也相對較強，核心目的是實現高素質人才的培養，并使學生在學習中，幫助學生鞏固化工原理，強化學生的化學素養。同時，在化學原理試驗探究中，不同的操作單元、操作原理與及操作工藝都會呈現出不同的特點，所以學生在試驗探究中得到實際、有效的項目解決，使學生盡快掌握化學計算原理，保證學生的綜合素養得到有效提升。在化工原理分析及設計的過程中，實驗中會遇到較多的問題，通過試驗數據的測量、數值的分析可以進行，化工原理中的實驗內容與工程特點具有顯著性的區別，如果在實驗中發現了工程中的相關問題，就需要有一定的數據進行支撐，在這種狀況下，如果學生進行大量的手工計算，不僅會浪費過多的時間，而且也會在數據處理的過程中出現一定的差異性，因此，通過化工原理的分析，通過對實驗標準的分析，進行試驗項目的設計，從而保證化工原理以及化學教學的基本運用。[1]

2 化學化工實驗數據處理方式的若干研究

2.1 計算機的輔助教學

在化學化工實驗數據處理及分析的過程中，其最主要的方式是通過多媒體工具以及計算機軟件系統的運用，實現對計算機原理、方案等內容的輔助性分析，在多媒體直觀問題講解的同時，可以使學生更清楚的掌握并理解課程內容，有效提升教學的整體效率。在化學化工實驗數據處理的過程中，可以采用Excel圖表功能以及函數功能進行問題的解析，而且，在處理較難問題中，可以進行方差分析、回歸分析，使計算機計算軟件的優勢得到充分性的彰顯。例如，在均勻實驗軟件設計的過程中，某次實驗為了提高吸水樹脂，并提高樹脂鹽水的吸水能力，實驗會分析丙烯酸的用量、引發劑用量、丙烯酸用量等，不同的因素取多個水平的數值，使回歸方程、方案的確定以及計算項目得到有效的分析。而且，在Excel表格運用中，可以通過回歸數據進行問題的分析，實現實驗數據的有效運用。

2.2 離心泵特性曲線的擬合

離心泵而言是一種常見的液體輸送設備，在某種轉速下，離心泵的揚程（H）、軸功率（N）以及效率（η）都會隨著流量（Q）的變化呈現出一定的變化。其具體的曲線圖如圖1所示。

圖1 離心泵特性曲線

在這種實驗設計的過程中，主要是將相關的數據導入到了Origin的Worksheet之中，在圖層中的空白處要選擇右鍵進行新建圖層以及級聯菜單的選擇，通過這種擬合方式的分析，可以保證實驗設計的合理性。

2.3 化學化工實驗中的上機實踐

在化學化工實驗探究及分析的過程中，化學化工實驗數據的處理是一項工具性的課程形式，通過課程的學習，學生可以認識到計算機方法原理以及計算機軟件的處理方式，從而為上機實驗的項目實踐提供有效依據。在上機實踐及項目探究的過程中，應該做到以下幾點：（1）明確實驗項目的目的，達到實驗指標的合理性。

（2）合理選擇化學化工實驗的項目因素。

（3）科學確定因素的選擇水平。

（4）選擇均勻性的設計表格。

（5）對表格表頭進行設計。

（6）明確實驗項目的設計方案。

（7）在實驗選擇及項目統計分析中，應該進行統計內容的合理分析。在化學化工實驗探究的過程中，上機實驗項目的設計可以合理選擇項目的優化方案，考察3-4個項目，保證不同因素選擇的不同水平，并按照均勻的項目設計進行實驗內容的設計，從而完善自主實驗的合理設計，在這種上機實驗項目探究的過程中，可以使學生形成獨立思考以及分析問題的能力。

2.4 合理調整化學化工實驗的考核方案

通常情況下，在化學化工教學時間設計的過程中，其所包含的時間為八周，共計為48課時，傳統教學環境限制中，其課程內容主要包括了教師授課、學生筆記、課后梗概以及記錄工藝流程等，在這種教學環境下，學生所獲得的專業能力相對有限，而且工藝流程以及工藝設備都只能在書本上進行分析，但是，由于化學化工數據實驗的課程內容相對復雜，學生只是掌握了基本的工藝流程，實踐能力卻相對較弱，這就為學生實踐能力的提升造成了制約。所以，在教育實踐項目優化的過程中，應該選擇幾個課時帶領學生去當地的化工廠進行參觀，使學生更為直接的與實驗項目接觸，然后在進行化學化工實驗考核項目的方案設計。

首先，對學生能力的考核分析：能力考核應該占據學生總成績的30%其中的能力考核應該包括：

（1）課堂的辯論，課堂辯論應該保證成績的5%，并選擇合適性的化工熱門題目進行課堂辯論的開展，從而有效提升學生的學習積極性，使學生在資料查閱的過程中說出自己的觀點。（2）學生的出勤率以及作業成績要占總成績中的15%。

（3）對于參觀實習以及工藝試驗的項目占總成績的10%，通過這種課程項目的構建，可以使學生在參觀工廠的過程中，掌握專業性實驗能力，以及數據處理技術，強化學生的軟件模擬意識，不僅是學生可以掌握實驗的基本程度，而且也可以使學生在模擬的同時，鍛煉動手操作的能力。

其次，期末考試成績應該占總成績的70%，在實驗增加的過程中，也應該保證原有的實驗考試方式，考試內容不僅應該保證基本的理論基礎，而且也應該培養學生的問題分析能力以及問題的解決能力。在期末考試中，所設計的題目應該包括選擇題、填空題以及分析題及綜合題，在綜合題設計中，應該對某段工藝流程進行截圖分析，使學生根據所選擇的設備進行工藝項目及工藝缺點的分析，強化學生對問題的理解能力，同時也可以在測試中使學生在真正意義上掌握理論知識，從而為學生實驗探究以及數據處理綜合能力的提升提供有效依據。

3 結束語

總而言之，在化學化工實驗設計以及數據處理的過程中，通過數據課程項目的運用，可以強化學生的學習素養，提升學生的自學能力，使學生在實驗探究中激發潛在的化學能力，而且，在這種實驗探究的環境下，也可以激發學生的創新意識，提高學生的科研以及對項目的探究能力。因此，在化學化工實驗項目設計的過程中，教育工作者應該認識到化學實驗處理的優勢性，為學生營造很多的實驗探究空間，從而為學生綜合能力的提升提供有效依據。

[1]付家新.Origin在化學化工實驗數據處理中的應用[J].長江大學學報（自然科學版）理工卷，2010，（1）.

[2]朱建國.數據挖掘方法在二苯乙烯系列化合物中的應用研究[D].華東師范大學，2009.

[3]蘇建平.化學工程與工藝實驗數據的處理[J].錫林郭勒職業學院學報，2012，（1）.

Everal studies Chemistry Experimental Data Processing Mode

Pu Yan-ling

In the study of chemistry and chemical engineering process will be handled as a basis of experimental data，test data on the treatment carried out systematic analysis，but also on the relevant test is optimized，the core purpose of the data processing mode innovation to provide professional technical support for chemistry and chemical engineering experiments to explore，so as to provide an effective basis for the chemical experimental inquiry.

chemistry；data processing；explore problems

TQ021.8

A

1003–6490（2016）04–0166–02

2016–04–06

蒲艷玲（1970—），女，甘肅隴南人，高級工程師，主要從事化工實驗工作。