民族院?；瘜W(xué)反應(yīng)工程實驗教學(xué)改革探索
——以西北民族大學(xué)化工學(xué)院為例

李 璐，蘇 瓊，孫初鋒，王愛軍，劉志遠(yuǎn)

(1. 西北民族大學(xué) 化工學(xué)院，甘肅 蘭州 730000；2.環(huán)境友好復(fù)合材料及生物質(zhì)利用甘肅省高校重點實驗室，甘肅 蘭州 730000)

化學(xué)反應(yīng)工程課程體系是化工類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課，是一門理論性、工程性、綜合性都很強(qiáng)的課程，其教學(xué)內(nèi)容包括理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩個部分[1-2].化學(xué)反應(yīng)工程實驗是與理論課配套的專業(yè)技術(shù)實驗課，是對學(xué)生所學(xué)理論知識的綜合運用與實踐.通過實驗課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生深化化學(xué)反應(yīng)工程基本原理，理論聯(lián)系實際，提高對化學(xué)反應(yīng)器進(jìn)行分析與設(shè)計的能力，為解決今后實際生產(chǎn)過程中遇到的各種化學(xué)工程問題打下良好的基礎(chǔ).化學(xué)反應(yīng)工程實驗課是工科學(xué)生的專業(yè)實驗課，課程涉及多個學(xué)科的內(nèi)容，對學(xué)生的理解能力和動手能力有較高的要求.西北民族大學(xué)是一所民族院校，少數(shù)民族學(xué)生比例高，學(xué)生的基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識比較薄弱，這就要求任課教師在組織教學(xué)，保證教學(xué)質(zhì)量上狠下功夫.筆者通過多年的實際教學(xué)，針對實驗教學(xué)過程中存在的實際問題進(jìn)行探討，總結(jié)出了一套與民族院校學(xué)生特點相適宜的教學(xué)方法.

1 教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

化學(xué)反應(yīng)工程實驗面向本校化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生開設(shè)，共36學(xué)時.實驗項目主要涉及化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)測定、分離/分析技術(shù)、反應(yīng)器模型、實際反應(yīng)器應(yīng)用等內(nèi)容.通過多年的實際教學(xué)感受和教學(xué)評價，筆者發(fā)現(xiàn)，教學(xué)過程中還存在著以下幾點不足之處.

1.1 課程教材及講授內(nèi)容不匹配

現(xiàn)在雖有眾多與化學(xué)反應(yīng)工程實驗相關(guān)的教材，但實驗內(nèi)容與本校開展的實驗項目不是十分相符，實驗儀器和設(shè)備的型號、操作也不盡相同，而且大多數(shù)演示型和驗證型的實驗內(nèi)容過于簡單，不利于學(xué)生理解復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程，因而教材與實驗設(shè)備不能滿足實際教學(xué)的需要.

1.2 課前預(yù)習(xí)不充分

通常，教師要求學(xué)生做好預(yù)習(xí)并獨立完成預(yù)習(xí)報告，但在實際教學(xué)過程中往往發(fā)現(xiàn)預(yù)習(xí)效果不理想的現(xiàn)象.有相當(dāng)一部分學(xué)生只是完成了預(yù)習(xí)報告的書寫，只是簡單地摘抄實驗教材上的內(nèi)容，卻沒有獨立自主地完成課前預(yù)習(xí)，對實驗過程中的重點和難點不理解，也不主動思考.其原因有兩點：一是學(xué)生認(rèn)為實驗課沒有理論課重要，沒有認(rèn)識到實踐在今后學(xué)習(xí)、工作中的重要性，從而影響學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)效果；二是由于化學(xué)反應(yīng)工程的理論課和實驗課是在同一學(xué)期開設(shè)的，如果實驗項目順序安排不合理，就會使部分實驗課進(jìn)度先于理論課，學(xué)生很難理解實驗內(nèi)容[3].

1.3 課堂教學(xué)效果欠佳

化學(xué)反應(yīng)工程實驗內(nèi)容涉及面廣，它以工業(yè)反應(yīng)器中的化學(xué)反應(yīng)為研究對象，要求學(xué)生既要掌握化學(xué)反應(yīng)的特性，又要熟悉工業(yè)反應(yīng)器的特點.部分實驗原理的內(nèi)容冗長且過于枯燥，實驗步驟較多，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜，學(xué)生往往理解不到位，在后續(xù)實驗過程中很容易出現(xiàn)問題.而且實驗設(shè)備數(shù)量有限、每個實驗組人數(shù)相對較多，每次實驗時多數(shù)學(xué)生只能觀看他人的操作演示，只有少數(shù)學(xué)生能夠直接參與實驗設(shè)備的操作，從而造成學(xué)生實際動手能力差，不能夠熟練地操作實驗設(shè)備.

1.4 教學(xué)效果評價不全面

每個實驗項目結(jié)束后，教師都會根據(jù)學(xué)生的考勤和實驗情況并根據(jù)實驗報告的完成情況給定實驗成績，再結(jié)合學(xué)生的實驗操作技能計算課程總評成績.但部分學(xué)生存在來上課卻不認(rèn)真動手實驗，或抄襲他人實驗報告的情況，再加上實驗操作技能考核中受到考試時間和設(shè)備數(shù)量的限制，學(xué)生進(jìn)行考核的項目不一樣，最終得到的成績也不能反映學(xué)生的真實學(xué)習(xí)水平.

2 教學(xué)改進(jìn)措施

2.1 合理安排教學(xué)內(nèi)容

在教學(xué)內(nèi)容上，結(jié)合本?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)特點及課程要求，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行必要的調(diào)整，使得授課內(nèi)容既要覆蓋主要的教學(xué)要點和難點，又要考慮本校學(xué)生的接受程度.在制定教學(xué)大綱時，結(jié)合課程要求以及實驗室現(xiàn)有的實驗條件制定實驗項目，使教學(xué)內(nèi)容更符合專業(yè)要求和實際需求.同時，授課教師編寫并出版配套的實驗教材[4].

2.2 保證預(yù)習(xí)質(zhì)量

在學(xué)期初進(jìn)行實驗分組時，教師會組織學(xué)生參觀實驗室的儀器設(shè)備，逐一介紹儀器設(shè)備所對應(yīng)的實驗項目以及儀器設(shè)備的特點、作用等相關(guān)信息.要求學(xué)生在每次實驗前，都要充分了解該類設(shè)備的結(jié)構(gòu)、特點及使用注意事項，熟悉設(shè)備流程和操作方法，并于課前完成預(yù)習(xí)報告的書寫.在正式開始實驗之前，教師根據(jù)具體情況，對實驗的關(guān)鍵點和核心操作步驟進(jìn)行選擇性提問，了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況.這樣既可以加深學(xué)生對實驗設(shè)備的認(rèn)識，讓學(xué)生進(jìn)一步熟悉實驗操作，還可以督促學(xué)生認(rèn)真做好課前預(yù)習(xí)，保證了預(yù)習(xí)的質(zhì)量.

2.3 選擇適宜的教學(xué)方法

實驗課開設(shè)的目的是為了讓學(xué)生結(jié)合實踐，深化對理論知識的理解.在講解實驗內(nèi)容時，要詳略得當(dāng)、突出重點，對要求重點掌握的反應(yīng)原理、實驗裝置及流程、操作步驟等內(nèi)容要進(jìn)行耐心詳細(xì)地講授，對要求廣泛了解的內(nèi)容要簡明扼要地講解，這樣就能加深學(xué)生對實驗的理解.為了加強(qiáng)實踐教學(xué)效果，在保留個別驗證型實驗項目的同時，還要將原有的演示型和驗證型項目改為綜合型和設(shè)計型項目，讓學(xué)生自己確定實驗方法、設(shè)計實驗方案和具體步驟.這樣有利于提高學(xué)生參與課堂的主動性，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[5].另外，在實驗操作中合理安排實驗人數(shù)，多分組、分小組，盡量讓每一個學(xué)生都動手參與實際操作，確保每位學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量.

2.4 制定科學(xué)合理的考核方式

進(jìn)一步完善考核制度，制定符合實驗課程特點的考核方式.為了真實反映學(xué)生對實驗理論及操作的掌握程度，教師在評定成績時，要嚴(yán)格依據(jù)考勤，充分考慮學(xué)生對實驗的掌握情況和操作能力.考核共分為3部分，即平時成績(包括出勤、課堂提問、預(yù)習(xí)報告)，實驗報告成績，實驗操作考核成績，各分項所占比例見表1.平時的成績中課堂提問成績，由教師隨機(jī)對學(xué)生進(jìn)行提問，并根據(jù)學(xué)生的回答情況給分，這樣不但調(diào)動了學(xué)生參與課堂的積極性，還保證了預(yù)習(xí)質(zhì)量.在完成實驗報告的過程中，教師要求每個學(xué)生以不同的實驗數(shù)據(jù)點為例進(jìn)行完整的計算，即杜絕了抄襲現(xiàn)象，又能客觀地反應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)的真實水平.在實驗操作考核中，對同一實驗項目要求學(xué)生進(jìn)行單獨操作來考核，這樣既能達(dá)到公平考核的目的，又能真實掌握學(xué)生對實驗流程以及設(shè)備的熟悉程度.

表1化學(xué)反應(yīng)工程實驗課程考核方式

3 結(jié)束語

通過對化學(xué)反應(yīng)工程實驗課的教學(xué)改革，改善了教學(xué)過程中存在的諸多問題，對教學(xué)過程進(jìn)行了優(yōu)化.在提高教學(xué)效果的同時，加深了學(xué)生對理論知識的理解，培養(yǎng)了學(xué)生的實踐動手能力，可以更加全面地培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力.