李朋娜,王留昌
(西安文理學院 化學工程學院, 陜西 西安 710065)
隨著化學工業(yè)的飛速發(fā)展和學科建設(shè)的日益完善,化學工程學的基礎(chǔ)教學日益引起了人們的重視,化學工程學是建立在實驗基礎(chǔ)上的學科,它不僅有完整的理論體系,而且具有一些獨特的實驗研究方法[1-2]。化工基礎(chǔ)教學除了較為系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論講授外,實驗教學也是一項必不可少的實踐性環(huán)節(jié)?;せA(chǔ)實驗是我校非化工專業(yè)-應(yīng)用化學專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)實驗課,是整個化工基礎(chǔ)教學的有機組成部分。它使應(yīng)用化學專業(yè)學生在化工基礎(chǔ)理論學習的基礎(chǔ)之上,結(jié)合實驗?zāi)軌蚋玫貙⒗碚撆c實踐有機結(jié)合,進一步驗證、深化理論知識,提高動手操作能力[3-5]。同時,使非化工專業(yè)學生建立起化工專業(yè)術(shù)語及概念,增強化工意識。
我?,F(xiàn)開設(shè)的化工基礎(chǔ)實驗課程在大學的第五學期,即大三上學期。所用教材為我校化學工程與工藝教研室自編講義,并配套相關(guān)的實驗報告冊,所用儀器設(shè)備以浙江中控技術(shù)股份有限公司的化工成套設(shè)備為主。每學期從流量計的校核、流體流動阻力測定、離心泵特性曲線的測定、空氣-蒸汽對流給熱系數(shù)測定、填料塔吸收實驗、填料塔性能實驗、流化床干燥、洞道干燥、多釜串聯(lián)反應(yīng)器混合性能測定、膜分離實驗、篩板塔精餾實驗、單級反應(yīng)釜性能實驗中選取開設(shè)8個實驗。經(jīng)過近幾年的實驗教學,取得了一定的教學成果,但是教學過程當中存在的問題也非常突出。
每個實驗,每組學生在操作過程或者實驗報告中都會或多或少出現(xiàn)操作不當、理解不到位等各種問題,有些問題甚至是在每一屆、每一組學生中反復(fù)出現(xiàn)。針對這一情況,已有的教材并未及時跟進更新,使得教師需要反復(fù)在講解中講授、強調(diào),在占用大量時間的同時,教學效果并不十分理想。
應(yīng)用化學專業(yè)學生由于化工基礎(chǔ)知識薄弱,學習態(tài)度普遍浮躁,課前預(yù)習不充分?;ぱb置比較復(fù)雜,實驗流程也長,與學生之前所做的基礎(chǔ)實驗區(qū)別較大,很多學生存在畏懼心理,預(yù)習也不夠認真,導致現(xiàn)場做實驗時,一味依賴老師講解,實驗做起來也很被動。并且,學生只按照老師的講解要求做出數(shù)據(jù),沒有機會發(fā)揮自己的主觀能動性,動手能力和科研思維都得不到鍛煉,最終只是機械地得到了所要的實驗數(shù)據(jù),很多學生只知其然而不知其所以然,導致實驗教學效果不理想。
同時,我院的《化工基礎(chǔ)》理論教學和實驗教學由不同的教師上課,理論教學和實驗教學安排在同一學期。學期初,就開始安排實驗課,很多實驗內(nèi)容理論課上還沒有講到,在學生本來學習興趣不高的情況下,面對這種情況,學生的畏學心理更為嚴重,實驗老師上課也較被動。實驗過后,學生對知識點的理解仍然不到位。
化工基礎(chǔ)實驗對數(shù)據(jù)處理的要求很高,有些實驗,獲取實驗數(shù)據(jù)容易,但是數(shù)據(jù)處理很復(fù)雜,要求學生對公式要理解透徹,并且單位換算也比較難,導致很多學生實驗報告大范圍抄襲,起不到開設(shè)實驗最起碼的目的。
每套裝置只有一套,通常一組學生有6~7人。實驗操作的過程中,往往只有一兩個人動手,其他人沒有動手的機會,思想松散,教師課堂也難掌控,每次都有學生上課看手機、聊天的現(xiàn)象。而且,沒有備用裝置,一旦裝置出現(xiàn)問題,必須及時進行維修,維修不及時直接導致實驗課程中斷現(xiàn)象。
化工基礎(chǔ)實驗是應(yīng)用化學專業(yè)的考試課程,以往考核方式主要由學生預(yù)習、實驗報告、課堂表現(xiàn)三部分組成。學生預(yù)習報告中一般都照搬實驗講義的內(nèi)容,實驗報告抄襲現(xiàn)象嚴重,導致這兩部分的成績很難合理給出。同時,由于課堂學生人數(shù)多,老師很難對每個學生的課堂表現(xiàn)給出全面客觀的成績[6]。
針對以上存在的問題,我在教學中進行了深入思考,在學院領(lǐng)導的指導和配合下,制定了以下改革措施。
經(jīng)過總結(jié)學生在實驗過程中存在的普遍問題及操作上容易出現(xiàn)的失誤,我們對現(xiàn)有實驗講義進行了重新改編和優(yōu)化。在每個實驗講義的后面,重點列出了實驗的注意事項,并在相應(yīng)思考題中也進行了強調(diào),讓學生在課前有針對性地進行預(yù)習。
第一,針對學生預(yù)習不認真,學習積極性不高的現(xiàn)狀,我們除了要求學生提交書面預(yù)習報告外,每一組在開始實驗前,老師都會針對每個學生單獨提問,提問的內(nèi)容主要側(cè)重實驗的注意事項和講義當中的思考題并當場給出預(yù)習成績,這樣可以督促學生在課前認真預(yù)習,達到預(yù)習的效果。同時,8個實驗的教學時間,我們安排了十次課,其中特意拿出兩次課的時間作為理論講座,集中講解實驗的原理、操作、注意事項等,并結(jié)合裝置進行現(xiàn)場演示。
第二,實驗教學與以往相比,在時間安排上推遲4周開設(shè),即在學期的第五周才開始實驗課程。這樣學生經(jīng)過前面四周的理論學習,流體部分的理論已經(jīng)掌握了,避免了理論和實驗脫節(jié)的問題。
第三,實驗報告要求學生單獨處理數(shù)據(jù),并且要手動作圖,不允許電腦畫圖,這樣在一定程度上避免了學生復(fù)制粘貼他人實驗報告的情況出現(xiàn)。
學院在已有裝置的基礎(chǔ)之上,每套裝置都進行了擴增,保證每3~4人一套裝置,使每個學生都有動手的機會,而且必須每個人都動手相互配合才能完成整個實驗操作過程。學生動手能力和積極性都得到了提高,課堂組織效果日益顯著。
在原有考核方式的基礎(chǔ)上,我們結(jié)合學生現(xiàn)狀進行了重新優(yōu)化。將學生期末成績分為平時成績和考試成績兩部分。平時成績占課程總成績的60%,考試成績占40%??荚噧?nèi)容由學生抽簽決定,每人從開設(shè)的8個實驗中抽出一個,教師先進行理論提問,再針對裝置讓學生單獨操作,并根據(jù)學生回答問題和操作情況現(xiàn)場給出考試分數(shù)。這一方式顯著提高了學生上課的積極性和主動性,教學效果也顯著提高了。
結(jié)合應(yīng)用化學專業(yè)化工基礎(chǔ)實驗教學中存在的問題,進行了深入細致的思考,并采取了一系列針對性的改革措施。經(jīng)過改革后,教學效果明顯,學生的學習積極性和動手能力都得到了很大提高,達到了高校人才培養(yǎng)的目的。
[1] 藍 平,謝 濤,鐘 磊,等.高?;ぴ韺嶒灲虒W的改革[J].廣西民族大學學報:自然科學版,2010(3):97-100.
[2] 趙清華,白薇揚,譚懷琴,等.化工原理實驗教學改革與實踐[J].廣州化工,2012,40(6):146-147.
[3] 王志英,李春利,王洪海.化工原理實驗教學中存在的問題和改革思路[J].河北工業(yè)大學成人教育學院學報,2008(4):27-29.
[4] 曾永林,雷存喜,王 鋒.化工原理實驗教學過程中的思考[J].化學工程與裝備, 2009(11):189-191.
[5] 徐高揚.強化實驗教學改善教學效果[J].化工高等教育,2006(1):51-53.
[6] 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.
(本文文獻格式:李朋娜,王留昌.高校化工基礎(chǔ)實驗教學思考與改革[J].山東化工,2018,47(02):108-109.)