化學工程與技術實驗教學中心建設實踐

紀妍妍 張紀梅 / 天津工業大學環境與化學工程學院

化學工程與技術實驗教學中心建設實踐

紀妍妍 張紀梅 / 天津工業大學環境與化學工程學院

該文論述了化學工程與技術實驗教學中心建設的規劃，介紹了中心的實驗教學方法的創新、多元化實踐教學平臺的搭建等實踐經驗，對中心建設中的相關問題進行了探討，對相關化工類實驗教學示范中心建設有一定參考價值。

化學工程與技術；實驗教學；建設實踐；多元化實踐教學平臺

天津工業大學是教育部與天津市共建、天津市重點建設的全日制普通高等學校。天津工業大學化學工程與技術實驗教學中心是天津市級實驗教學示范中心，承擔全校的應用化學專業、化學工程與工藝專業、制藥工程專業、材料科學與工程專業、復合材料與工程專業和輕化工程專業共計6個專業的11門實驗課程，是化工類專業進行教學和科學研究的重要基地，是從事實驗教學、科學研究、學科建設、技術開發、生產實驗的教學與科研實體。實驗教學中心本著學校實踐教學的目標，在本科人才培養中深入貫徹專業教育理念、創新教育理念、實踐教育理念和創業素質教育理念，培養學生生產和開發化工產品必備的化學化工的實驗與研究的基本技能和創新能力；培養具有強實踐能力和創新能力的高水平人才。

一、化學工程與技術實驗教學的規劃

如何在新時期辦好傳統特色專業一直是最受關注的問題。隨著實驗教學改革項目的逐漸深入，構建分層次、多模式、多學科交叉融合的教學體系成為開展實驗教學改革的中心任務。將硬件建設和科研課題融入實驗教學內容，使實驗教學內容涵蓋“基本型”“綜合型”和“創新型”三大類型，逐漸形成基礎實驗、綜合實驗、創新實驗分層次實驗教學體系。

建立和完善涵蓋基礎實驗平臺、綜合實驗平臺、創新實驗平臺的實驗教學新體系，即以特色方向為主，多學科交叉融匯，構建以精細化學品合成實驗、化工過程與傳遞實驗、醫藥中間體合成實驗等為基本內容的基礎實驗平臺；以固定床反應器乙苯加氫、熒光磁性量子點的合成與表征以及藥物的合成及其片劑的研制等為主要內容的綜合實驗平臺；納米生物技術、先進能源材料合成及電化學性能測試以及無機膜研制與應用等為主要內容的創新實驗平臺。

通過綜合實驗和創新實驗的教學工作的推進，逐步實現實驗室、研究室的全面開放，建立以學生為中心的開放式實驗教學模式和以自主式、合作式、研究式為主的學習模式。建立網絡教學平臺，實現實驗教學的網絡化，為學生的自主學習提供條件。改革實驗考試考核的方法，充分發揮實驗考試考核對教學質量的雙向調控作用，提高學生自主實驗的能力。

提高實驗教師在教學中的地位，采用引進與培養相結合的方式，加強實驗教學隊伍建設。促進科研教師、理論課教師與實驗課教師的融通，形成結構合理、思想素質高、業務能力強、理論教學與實驗教學互通的實驗教學隊伍，為中心的發展奠定堅實的基礎。

二、實驗教學方法創新

化學工程與技術實驗教學中心包括11門實驗課程，如何根據課程性質的不同，建立與之相匹配的實驗教學模式與實驗考核辦法，是中心多年以來一直在探索的問題。

1.基礎性實驗，采取平時成績 + 實驗考核成績相結合的考試方法。這一類實驗課程包括化學工程與技術實驗、應用化學實驗、制藥工程與技術實驗、化工原理實驗、紡織助劑剖析實驗等，這些實驗課程的共同特點是，訓練學生的基本技能和原理考核為主。根據平時學生實驗中的動手操作能力、實驗結果的水平、預習的情況以及實驗報告的水平評定平時成績，嚴加控制，以保證學生的基礎技能過硬。

2.綜合性實驗，采取文獻檢索、實驗結果答辯以及實驗操作評定等的綜合考評。這類實驗包括：化學工程與技術綜合實驗、應用化學綜合實驗、制藥工程與技術綜合實驗等。這些實驗課程的共同特點：實驗時間長，學生需要自主安排實驗時間，需要綜合文獻檢索、方案制定和實驗室的實驗操作才能得到最終成績。這一類實驗主要目的是考核學生的綜合運用知識分析問題、解決問題的能力，所以用答辯及操作水平綜合進行成績評定。

中心引入現代教學手段，融合多種方式輔助實驗教學。建成了化工原理實驗網站，建設了實驗網上預約和考試管理系統，實行全面開放式實驗教學系統，解決了化工原理實驗課程因設備（多為大型）臺套數少，學生難以自主操作問題。改革教學方法，增強立體教學，重要的基本操作，均與電子課件及錄像教學相結合。例如，儀器組建、新的儀器使用示范、稱量操作及其它重要環節和注意事項，教學前均通過課件或錄像進行講解，提高學生操作水平和對實驗內容的理解與掌握。對于一些專門儀器，請廠家實驗技術人員到課堂進行講解、示范，這些技術人員在儀器設備現象進行講解，并結合動畫，也收到了很好的效果。

三、多元化實踐教學平臺的搭建

化學工程與技術實驗教學中心十分重視實驗教學資源的建設，重視實驗教學資源在基礎教學、科研中的利用與整合，以充分發揮資源效益。如，以項目形式資助教師開展實驗教學改革及創新研究；資助教師把科研項目中的實驗部分改進為開放性實驗；對一些大、中型儀器進行開放式管理等。并利用實驗室資源，發掘實驗室開放及社會服務功能。

中心著力進行信息化平臺建設。學生在開始實驗課之前，可利用化學工程與技術實驗教學中心網站的網絡課程進行預習，了解實驗操作和實驗數據處理過程。中心還編寫了化工原理虛擬實驗室軟件，該軟件可以逼真地模擬化工原理各個實驗裝置的操作過程。此外，中心開發了化學工程與工藝實驗的網上選課系統，配合虛擬實驗室軟件，只有學生在虛擬實驗中考核成績達標才能在網絡選課系統上進行選課和預約實驗。在實驗教學中心網站、網上虛擬實驗室等網絡平臺上，學生均可與教師進行留言和對話，這樣的師生互動平臺成為學生和教師進行交流的場所，避免了教師與學生在課下溝通少的問題。

通過上述實踐教學平臺的建設，整合實驗教學資源，實現網絡化教學、輔導、預習、虛擬仿真以及網絡選課、網絡查詢、網絡管理等先進的實驗教學系統，達到拓展教學時空，優化教學體系，教學資源共享的目的。

四、結束語

經過幾年的建設，中心形成了與理論教學相結合，以能力培養為核心，涵蓋基礎型實驗、綜合設計型實驗、研究創新型實驗三個層次的實驗教學體系。中心將繼續注重產學研結合，不斷將科研成果融入實驗教學中去，實驗項目不斷更新，為學生創新能力培養和自主訓練提供有力的保障。不斷改進實驗教學方法，建立以學生為中心的實驗教學模式，引入現代技術，融合多種方式輔助實驗教學，提高實驗教學手段的先進性。為培養化工高級專門人才提供有力平臺。

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紀妍妍（1980-），女，博士，講師，研究方向：分離與催化材料。

張紀梅（1958-），女，博士，教授，研究方向：紡織與精細化學品合成與應用。