化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗教學(xué)改革研究

李菲菲

摘要：在理工類項目研究發(fā)展和進(jìn)步的背景下，化學(xué)工程與工藝專業(yè)要想提升綜合實驗教學(xué)水平，就要對實驗流程予以統(tǒng)籌管理，確保將就業(yè)實踐作為監(jiān)督管理要素，積極提升實驗研究流程的完整性，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時，進(jìn)一步優(yōu)化學(xué)生的綜合素養(yǎng).本文簡要分析了化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗研究的現(xiàn)狀，并對改革和實踐路徑展開了討論，僅供參考.

關(guān)鍵詞：化學(xué)工程與工藝專業(yè);綜合實驗;高校

中圖分類號：G642 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ?文章編號：1673-260X（2019）05-0155-03

1 化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗概述

化學(xué)工程與工藝專業(yè)的綜合實驗主要針對的就是大四的學(xué)生.因為在工作環(huán)境中，工作單位對于人才的需求更多側(cè)重于實踐操作技能，因此，高校在學(xué)生即將步入社會時開設(shè)相應(yīng)的課程就是為了全面優(yōu)化學(xué)生的實踐綜合能力，確保能在完善學(xué)生理論水平的同時，有效提升其操作水平.

在化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗研究過程中，教師要在基礎(chǔ)實驗室中引導(dǎo)學(xué)生充分了解相應(yīng)的生產(chǎn)過程，這種實驗指導(dǎo)模式更加側(cè)重于學(xué)生綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)，將提升學(xué)生實踐能力和經(jīng)驗作為關(guān)鍵.在基本的操作項目中，基礎(chǔ)設(shè)備操作訓(xùn)練過程以及典型產(chǎn)品工程化試驗裝置操作是主要的課程體系.具體課程內(nèi)容有：連續(xù)流動均相反應(yīng)器液體停留時間分布，內(nèi)循環(huán)無梯度反應(yīng)器，精細(xì)化工，二氧化碳臨界狀態(tài)觀測和P-V-T關(guān)系測定，氣固相催化反應(yīng)動力學(xué)測量等.

另外，為了進(jìn)一步還原企業(yè)的工藝流程和要求，在化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗研究過程中還會借助仿真實驗項目，能在有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時優(yōu)化學(xué)生的綜合水平[1].

2 化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗的現(xiàn)狀

相較于傳統(tǒng)的化工基礎(chǔ)性實驗研究過程，化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗更加側(cè)重于具體的實踐操作，綜合性更強(qiáng)，涉及的知識點更多，在實際實驗研究體系中，主要是進(jìn)行儀器實驗項目和仿真操作項目兩種.在儀器實驗探究過程中，主要是引導(dǎo)學(xué)生了解相應(yīng)的分離工程實驗項目、化工能源實驗項目以及催化劑制備實驗項目，并且要引導(dǎo)學(xué)生充分了解精細(xì)化化工實驗項目.在仿真操作項目體系建立工作中，教師要創(chuàng)設(shè)工廠大型流程仿真實驗，指導(dǎo)學(xué)生對于相關(guān)問題有明確的了解.盡管相應(yīng)的實驗研究框架已經(jīng)在各個高校內(nèi)實現(xiàn)了逐漸推廣的趨勢，但是，高校對于學(xué)生知識體系搭配工程訓(xùn)練過程的管理依舊存在滯后性.

2.1 設(shè)備發(fā)展滯后

一部分高校在化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗仿真實驗室設(shè)立的過程中，沒有結(jié)合實際學(xué)情和社會要求設(shè)置相應(yīng)的設(shè)備，加之后期的維護(hù)工作不到位，就會造成學(xué)生實踐水平不足的現(xiàn)象.究其原因，主要是因為多數(shù)學(xué)校依舊將重點落在理論指導(dǎo)過程中，理工類實驗研究項目和市場需求出現(xiàn)了嚴(yán)重的脫節(jié)[2].

另外，因為化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗項目的實驗設(shè)備更新較快，多數(shù)學(xué)校往往更加關(guān)注理論指導(dǎo)方面，對實驗設(shè)備的關(guān)注度不足，就會導(dǎo)致實驗配置工作不能滿足實際實驗研究的需求.加之后期維護(hù)管理工作滯后性嚴(yán)重，也使得化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗項目不能發(fā)揮其實際研究價值.最關(guān)鍵的是，相應(yīng)的多媒體資源實驗研究體系不完整也會影響設(shè)備管理效果，對后續(xù)實驗研究工作的全面開展產(chǎn)生制約作用.

2.2 教師隊伍綜合素質(zhì)不足

對于理工類實驗研究指導(dǎo)工作，教師的綜合素質(zhì)和實驗實踐水平十分關(guān)鍵.但是，在化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗研究項目中，多數(shù)教師都是偏“理論型”，因為沒有一線操作經(jīng)驗，就算是模擬仿真和實踐指導(dǎo)，也多數(shù)都是照本宣科，缺乏實效性指導(dǎo)價值和意義.

2.3 學(xué)生重視度不夠

因為化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗是在大四開設(shè)的科目，多數(shù)學(xué)生此時更多關(guān)注的就是就業(yè)和考研，忽視實踐技能操作工作的重要性，也是導(dǎo)致學(xué)生綜合素質(zhì)和學(xué)習(xí)效能不足的主要原因[3].

3 化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗改革與實踐

為了全面提高化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗改革發(fā)展動力，要積極建立健全完整的實驗研究規(guī)劃，確保能突出項目管理特色，在整合改革目標(biāo)的基礎(chǔ)上升級實踐模式，維護(hù)管控模式的綜合價值.

3.1 完善化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗研究過程

在化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗研究工作開展過程中，為了進(jìn)一步提升實驗研究的實效性，教師要結(jié)合學(xué)生的基本學(xué)情建立健全更加系統(tǒng)化的實驗研究指導(dǎo)機(jī)制，確保能提升實驗研究綜合水平，為后續(xù)實驗研究工作的全面進(jìn)步奠定堅實基礎(chǔ).

第一，完成實驗研究基本要求.見表2.

第二，要對實驗研究考核進(jìn)行集中管理，結(jié)合實際問題建立健全有效的監(jiān)督管控措施，并且教師要依據(jù)學(xué)生的學(xué)情判定有效的考核處理機(jī)制.在實驗研究開始前，教師要利用課堂實驗理論指導(dǎo)和實驗操作并行的研究機(jī)制提升實驗效率.需要注意的是，為了有效順應(yīng)改革進(jìn)程，教師要充分尊重學(xué)生的主體地位，確保能建立更加合理化的實驗研究引導(dǎo)制度，鼓勵學(xué)生自行小組完成實驗，并且能在實驗操作過程中對相應(yīng)理論進(jìn)行總結(jié)和歸納，以保證學(xué)生后續(xù)對相關(guān)理論知識內(nèi)化能力的提升，維護(hù)學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)水平和實驗素質(zhì)，也為化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗研究工作的全面落實奠定堅實基礎(chǔ).例如，教師在進(jìn)行考核的過程中，可以采取如下方式：總成績=實驗操作成績×0.4+實驗報告成績×0.2+實驗考核成績×0.4

結(jié)合學(xué)生的實際情況對具體問題進(jìn)行具體分析，采取百分制進(jìn)行成績評估和分析，并且保證能綜合評價學(xué)生的實際水平，為后續(xù)建立針對性實驗研究提供保障.

第三，教師要完善實驗資源的收集和處理工作，要結(jié)合實驗要求建立對應(yīng)的實驗研究工作.需要注意的是，教師為了有效提升實驗操作指導(dǎo)工作的基本水平，教師可以將演示實驗利用ppt或者是微課的形式進(jìn)行處理，在課前引導(dǎo)學(xué)生觀看，確保學(xué)生能提高對相關(guān)實驗內(nèi)容的了解程度，也為后續(xù)實驗研究效果的全面進(jìn)步創(chuàng)設(shè)良好的實驗研究平臺.另外，教師要深度融合任務(wù)式實驗研究課堂模式，突出學(xué)生的自主意識，有效實現(xiàn)理工科素質(zhì)培養(yǎng)和實驗研究的融合管理，為化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗改革與實踐水平的全面進(jìn)步奠定基礎(chǔ).

3.2 突出化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗的特色

要想一定程度上對化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗進(jìn)行改革，就要從實驗研究特色出發(fā)，建立更加貼合學(xué)生訴求以及市場人才發(fā)展模式的實驗研究機(jī)制.

第一，要創(chuàng)設(shè)前沿性化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗改革方案.在計算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的時代背景下，要想提升實驗研究的綜合水平，就要對實驗室儀器進(jìn)行項目升級，全面整合具體工作流程，維護(hù)管控模式的應(yīng)用實效性價值，也為管控工作的順利開展提供保障[4].

第二，要突破傳統(tǒng)課程之間的約束.在實驗研究過程中，化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗和單項課程結(jié)構(gòu)存在明顯的區(qū)別，為了有效提升其實效性價值，就要引導(dǎo)學(xué)生在實驗項目中充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和學(xué)習(xí)動力，建立對應(yīng)的綜合實驗主題，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的知識分析問題并及時解決相關(guān)問題，全面提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)水平.需要注意的是，在化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗研究指導(dǎo)工作中，教師要結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和基本學(xué)習(xí)訴求，將學(xué)生分為不同的實踐小組，對課題類的實驗項目進(jìn)行資料搜索、匯總、信息處理以及具體課題實驗等工作，有效提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)和實踐能力[5].

第三，要充分建立資源共享性實驗研究機(jī)制.為了保證化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗的實效性價值，高校要充分了解項目前沿發(fā)展信息，教師要引導(dǎo)學(xué)生充分了解相關(guān)內(nèi)容，從而應(yīng)用在實際學(xué)習(xí)過程中，充分激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，也為后續(xù)實驗研究工作的全面落實奠定堅實基礎(chǔ).

3.3 明確化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗的研究目標(biāo)

在化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗研究工作開展的過程中，有效提升學(xué)生科學(xué)實驗基本技能是研究目標(biāo)，因此，教師要秉持實驗研究目標(biāo)開展相應(yīng)的指導(dǎo)工作.也就是說，在化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗研究工作中，教師要轉(zhuǎn)變自身的身份，突出學(xué)生的主體意識，有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，充分提高實驗研究水平，也為學(xué)生全面完善自身學(xué)習(xí)效率提供保障，真正意義上實現(xiàn)理工科實驗研究目標(biāo)，為學(xué)生綜合實驗素質(zhì)的優(yōu)化奠定基礎(chǔ).

教師要結(jié)合本校學(xué)生的基本學(xué)情建立完整的實驗研究管控規(guī)劃，并且將化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌闹黝}任務(wù)，定期下發(fā)“任務(wù)書”，將學(xué)生分為不同的實驗小組，要求學(xué)生以完成任務(wù)換取“學(xué)分”的方式有效促進(jìn)學(xué)生積極參與到化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗中，這種實驗研究機(jī)制能從根本上提高學(xué)生的課程認(rèn)知能力，也能借助學(xué)習(xí)過程提高學(xué)生的團(tuán)隊合作能力，為全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)奠定基礎(chǔ)[6].

3.4 完善化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗的實踐模式

3.4.1 布置任務(wù)

為了一定程度上提高學(xué)生化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗的綜合素質(zhì)，教師要結(jié)合學(xué)生的實際需求建立對應(yīng)的實踐實驗研究指導(dǎo)機(jī)制，并且針對不同實驗研究內(nèi)容開展相應(yīng)的實踐實驗研究工作.高分子方向的化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗研究工作，近幾年，我國對于高分子化學(xué)實驗的研究逐漸增多和加深，其中，有機(jī)化學(xué)分子單體轉(zhuǎn)變?yōu)榫酆衔锏膶嶒烅椖渴艿搅藦V泛關(guān)注，因此，教師在開展化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗研究工作的過程中，要順應(yīng)市場發(fā)展需求，確保具體實驗研究工作能順利開展.最重要的是，為了有效達(dá)到實驗研究目標(biāo)，教師要選擇更加有效的實驗主題，對有代表性的相關(guān)那內(nèi)容進(jìn)行實驗研究指導(dǎo).

例如，聚甲基丙烯酸甲酯實驗研究中，主要是進(jìn)行有機(jī)玻璃板的本體聚合實驗項目，對于整個實驗而言，散熱是最為關(guān)鍵的影響因素，為了有效解決相應(yīng)問題，教師要明確實驗研究的目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生對具體內(nèi)容進(jìn)行深度研究，并且充分利用已學(xué)習(xí)的知識對其進(jìn)行綜合判定和分析.在經(jīng)過一系列實驗和研究后發(fā)現(xiàn)，有效利用分段法進(jìn)行合成處理，能在預(yù)聚合、低溫處理、聚合處理、高溫熟化等一系列工序后有效規(guī)避散熱造成的能源損耗問題，提升其處理和基本效果[7].

除此之外，教師也能指導(dǎo)學(xué)生在實際實驗過程中應(yīng)用懸浮聚合處理和乳液聚合處理兩種方式，能在提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)效率的基礎(chǔ)上，保證學(xué)生能充分了解相應(yīng)實驗內(nèi)容，進(jìn)一步內(nèi)化相關(guān)問題，從根本上提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，也為實驗研究工作的全面開展奠定基礎(chǔ).目前，針對聚合物改性改變高分子材料性能的方式受到了廣泛關(guān)注，能有效提升具體操作的實效性.基于此，教師可以將大型實驗項目作為整個學(xué)期的任務(wù)進(jìn)行下發(fā)，要求學(xué)生能完成階段性任務(wù)，并且在學(xué)期結(jié)束前提交相應(yīng)的任務(wù)完成報告，教師要結(jié)合學(xué)生呈報的實驗報告對其進(jìn)行綜合評分.

3.4.2 流程模擬

為了有效提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，教師要積極建立健全完整的管控研究機(jī)制，確保能提升流程的模擬效果，建立完整的虛擬仿真平臺，確保能配置CAD化工設(shè)備流程繪制實驗項目以及PVC聚合工藝仿真實驗項目等，有效提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和學(xué)習(xí)水平，為后續(xù)學(xué)生整體學(xué)習(xí)效率的提升奠定堅實基礎(chǔ).只有保證學(xué)生能在仿真環(huán)境中獲取知識，才能真正意義上提高學(xué)生的綜合實踐能力和基本水平，并且保證學(xué)生更加了解化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗的重要性[8].

4 結(jié)論

在化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合實驗研究工作開展的過程中，教師要摒棄傳統(tǒng)思想，積極轉(zhuǎn)型實驗研究結(jié)構(gòu)，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，有效完善仿真實驗、合成實驗等項目的實驗研究指導(dǎo)效果，優(yōu)化學(xué)生的實踐操作能力，為社會輸送更多高素質(zhì)專業(yè)型人才，整合實驗研究機(jī)制，實現(xiàn)理工科實驗研究目標(biāo).

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