1、<p>　　化工原理實驗教學新模式探索</p><p>　　摘要：文章分析了傳統(tǒng)化工原理實驗教學存在的不足，討論了一種新型實驗教學的優(yōu)點及其新模式在教學實踐中的應用。</p><p>　　關鍵詞：化工原理；實驗教學；新模式</p><p>　　實驗教學是貫徹素質(zhì)教育，培養(yǎng)學生實踐技能的重要教學環(huán)節(jié)之一，特別是在培養(yǎng)學生實際動手能力、創(chuàng)新能力和開發(fā)學生智力等

2、方面發(fā)揮著重要的作用。在職業(yè)技術教育不斷改革與發(fā)展的過程中，如何保持與時俱進，充分利用信息技術為實踐教學服務，培養(yǎng)學生的實踐技能，是職業(yè)技術學校在實驗教學改革中普遍面臨的一個重要問題。目前，我院在充分利用信息技術改進實驗課程的教學方面，積極進行了大量有益的探索。</p><p>　　傳統(tǒng)的化工原理實驗教學的不足之處</p><p>　　化工原理課程是化工專業(yè)學生必修的一門專業(yè)基礎課，具有很

3、強的理論性和實踐性。傳統(tǒng)化工原理實驗的教學模式，已經(jīng)不能很好地適應現(xiàn)代以提倡素質(zhì)教育為核心的新要求，它的主要不足之處是：</p><p>　　教學目的不適應素質(zhì)教育的要求傳統(tǒng)化工原理課程實驗教學的目的趨向于驗證經(jīng)典理論，加深對課堂理論的掌握和理解，在這個基礎上再培養(yǎng)學生的實踐技能。而在實際教學過程中，教師評定學生成績的高低，主要是看學生的實驗報告內(nèi)容是否充實，實驗原理、步驟、數(shù)據(jù)、實驗結(jié)果是否完整，幾方面缺一不可

4、。特別強調(diào)數(shù)據(jù)測量的準確度及能否畫出符合理論的曲線等等。這樣常常會出現(xiàn)一些個別現(xiàn)象：有的學生為求得符合理論的曲線，人為地更改或自編數(shù)據(jù)，甚至抄襲他人的實驗數(shù)據(jù)。大部分學生認為，做實驗只要數(shù)據(jù)好，評定成績就高，能交出實驗報告就算完成任務。因此，這種教學模式難以達到素質(zhì)教育與技能培訓的最終目的。</p><p>　　教學方式導致學生對實驗指導教師依賴性大，實驗效果較差化工原理課程實驗傳統(tǒng)的教學方式為教師根據(jù)實驗指導書

5、擬定實驗計劃，全程指導學生完成整個實驗過程。利用課堂介紹實驗原理、步驟、注意事項，介紹實驗室儀器設備及使用方法。實驗開始后，指導教師在現(xiàn)場同步指導學生的實驗操作?；ぴ韺嶒灣３Ｐ枰褂霉娘L機、壓縮機、離心泵等工藝設備，噪音很大。一般一個教師要同時指導2～3個實驗，6～10套裝置。在這種高噪音的工作條件下，指導教師經(jīng)常是聲嘶力竭，來回奔走，勞動強度極大。有一些學生由于缺乏實踐經(jīng)驗，存在畏懼心理，過分依賴教師，常常教師教一步，自己做一步，

6、經(jīng)常是下課了也未完成任務，實驗效果差。還有一些學生，好奇心重，什么都想動，隨意亂開閥門，導致設備故障。例如傳熱實驗，在主閥門尚未開啟的情況下，將旁通閥全閉，結(jié)果釀成風機燒壞的實驗事故。這樣問題的出現(xiàn)，迫使指導教師只能立即處理事故，相對減少了指導學生實驗的時間。 </p><p>　　實驗成本高，困難大傳統(tǒng)的化工原理實驗在實驗室設備管理和維護方面也面臨著較大困難。一方面，由于實驗班級和實驗課時的不斷增加，在原有實驗

7、設備尚未增加的情況下，導致設備長時間滿負荷運轉(zhuǎn)，再加上學生實驗技能的欠缺，使設備不能保證正常工作；另一方面，實驗設備數(shù)量有限并逐漸老化，致使設備維修費用不斷增加。</p><p>　　我院“化工原理技能實訓”</p><p>　　教學新模式思路與方法</p><p>　　我院“化工原理技能實訓”教學新模式，是對傳統(tǒng)實驗教學的一種改革嘗試。具體思路是：利用信息技術，改

8、進實驗教學方法。一要培養(yǎng)和提高學生的實際操作技能，使之具有理論與實際相結(jié)合的分析問題和解決問題的能力，達到預期目的；二要提高實驗教學的效率和效益。目前，我院“化工原理技能實訓”的教學過程可分為兩大階段：仿真實訓與技能實訓。</p><p>　　第一階段“仿真實訓”該過程在計算機機房內(nèi)完成。使用我院與北京化工大學聯(lián)合開發(fā)的“化工原理單元仿真實驗”軟件，學生在虛擬現(xiàn)實的環(huán)境下，進行化工原理各單元過程的“仿真”操作。該

9、軟件利用計算機模擬仿真技術，在電腦上逼真地模仿了化工原理各單元過程完整的工藝流程，可以進行人機互動式的學習。如介紹實驗目的、實驗設備、實驗流程、實驗操作步驟。通過“記錄授權”進行人工手動或自動記錄數(shù)據(jù)以及自動進行數(shù)據(jù)的計算和曲線的繪制。該軟件可以播放與真實實驗操作相關的素材和多媒體教學課件。軟件中還設有“思考題”、“聲音”、“打印”等多項功能，其中“思考題”界面不僅可以隨機給出試題，而且可以顯示答題次數(shù)和總題數(shù)、成績顯示以及判斷選擇答案

10、對與錯，使學生能夠很好地掌握相關實驗設備與操作知識。</p><p>　　第二個階段“技能實訓”該過程在化工原理實驗室和單元操作實驗室內(nèi)完成。我們在每個實驗室內(nèi)都配備了先進的電腦系統(tǒng)，利用多媒體課件進行計算機輔助實驗教學。在課件中詳細介紹了與實驗目的、原理、設備、操作步驟及與實驗技能操作相關的思考題，逼真地再現(xiàn)了實驗過程。學生進入實驗室一般先通過多媒體課件，對照真實的實驗設備，熟悉實驗流程和學習操作方法，模擬進行

11、實驗操作。預習完畢就可以動手進行實驗。在“技能實訓”過程中，學生通過實際操作實驗設備，熟練運用在仿真室多次模擬過的操作技能，更深刻地理解了實驗原理。</p><p>　　“化工原理技能實訓”</p><p>　　教學模式的特點及效果</p><p>　　“化工原理技能實訓”教學模式最大的特點就是在化工原理實驗教學中引入化工原理實驗仿真軟件和多媒體課件輔助實驗教學。借

12、助仿真技術，模擬實驗操作，不僅使學生了解和熟悉了實驗設備和操作規(guī)程，而且更深入地了解實驗參數(shù)變化對實驗結(jié)果的影響及不遵守操作規(guī)則所帶來的不良后果。通過多次仿真實驗操作，加深了對知識的理解，對控制參數(shù)與控制方法建立起感性認識。同時也最大限度地減少了實驗損耗，降低了教學成本。</p><p>　　仿真軟件、多媒體課件等計算機輔助實驗教學手段，與傳統(tǒng)的化工原理實驗相結(jié)合構建成新的“化工原理技能實訓”教學模式，在教學目標

13、上更趨向于注重實驗過程中對學生能力的培養(yǎng)和技能的訓練。進行“仿真實訓”和“技能實訓”不僅要求學生具有電腦操作知識（例如會用鼠標進行閥門開度的調(diào)節(jié)，讀取儀表數(shù)據(jù)，進行虛擬的單元操作等），而且要求學生具有一定的操作化工原理設備的技能。在進行仿真實驗操作過程中，只要操作方法得當，計算機系統(tǒng)就能給出正確的實驗數(shù)據(jù)，繪制出理想的曲線。我們將重復測量實驗數(shù)據(jù)的操作放在“仿真實訓”中，“技能實訓”環(huán)節(jié)就不再要求學生全程測量大量的實驗數(shù)據(jù)，而是對實際使

14、用化工原理設備的技能提出更高的要求。例如：怎樣使用離心泵，怎樣利用電位差計測量溫度，如何使用儀表進行遠距離操作控制等?！盎ぴ砑寄軐嵱枴毙碌慕虒W模式標志著實驗由“驗證型”向“技能培訓型”轉(zhuǎn)變。</p><p>　　“化工原理技能實訓”的教學方式主要是在借助計算機輔助實驗教學的有利條件下，提高學生學習的主動性和積極性，通過自己的學習完成訓練內(nèi)容，學生是在教師輔導下主動學習的學習主體。我們聯(lián)合開發(fā)的有關仿真軟件和多

15、媒體課件，具有良好的交互界面，容易為學生所掌握。教師的作用更多的是引導學生進行訓練與思考，提高實際操作能力。我們強調(diào)讓學生在計算機軟件的幫助下自己學習，自己動手做實驗，發(fā)現(xiàn)問題提倡集體討論，教師只在一旁加以引導，最終讓學生自己解決問題。在“技能實訓”過程中，為了完成學習任務，學生既要分工又要彼此合作；在討論和“動手做”的過程中，學生的學習能力、思維能力和協(xié)調(diào)能力都得到了鍛煉和發(fā)展。</p><p>　　“化工原理