化工原理实验改革实践的初探
化工原理实验改革实践的初探 《化工原理》是应用化学、生物工程及材料等专业的必修课,其涉及到高 等数学、物理、物理化学、计算机技术等过去所学的基础科目。化工原理实验有 别于其他的基础实验,类属于工程实验,具有由理论到工程的桥梁作用,对学生的 动手能力、创新能力、工程思维的培养起着重要的作用。化工原理实验教学着重 于实践能力和解决实际问题能力的培养。结合近年本人在化工原理实验教学中进 行了一些探索,也收到了一些的效果。一、在实验教学环中更好的为学生构建知识体系 在化工原理的实验教学 中不能一味的追求作出实验的结果,其中应更加注重理论和实际的结合。《化工 原理》课程本身就是一门综合学科,其中的理论知识和工程的方法既需要多学科 作为支撑,又需要有新的理解和研究方法,因此构建学生和知识体系的重要性并不 低于动手的实验本身。因此,在开设实验课之前应该对过去的知识进行梳理,提出 相关的公式的相关性以及工程中的区别,在了解实验设备的前提下进行实践,对实 际工厂中的生产设备有所了解,再去通过实验去了解怎样通过其去解决实际的问 题。
二、随着科技日新月异的发展,计算机模拟技术已经很成熟,在很多的实际 科研中已经取得了很多成果,对实际的生产起到了辅助甚至预测作用。并且在化 工原理实验课往往受到场地和实验装置的限制,很难让每个学生真正的完成整个 实验。因此引入计算机模拟可以解决这两个方面的问题。其对于提高整体教学效 果的作用是非常明显的。在很大程度上,计算机模拟技术可以辅助仿真实验,在构 建模型的基础上能让同学们更好的理解整个过程中生产设备的运作和在使用上, 更好的结合实际的情况和理论的结合。其能不受时间、场地、安全等实际实验条 件的限制。化工原理实验教学中开展仿真实验和计算机模拟结合应该会成为化工 原理实验教学改革的新方向。
三、采用分讨论小组的实验教学模式 为了培养学生的兴趣和创新力,争取 逐步建成更完善的学习小组,根据学生的实际情况对学生进行分组,对实验的理论、 过程、和能应用的场合进行讨论和汇报。合理安排学习讨论内容 [1]:基本实验, 对所学的知识进行汇总,处理数据得出实验结果。[2]总结公式对比实验式、理论 式、经验式,将用到的公式进行汇总,构建简单的模拟模型,用计算机模拟实际情况。
[3]将实验中的知识结合实际,探讨其在实际中的应用,和在实际生产工程中应用 可能出现的问题,解决方法。四、培养学生自主处理化工原理实验报告 实验报告是化工原理实验重要 部分,但很大部分的学生写实验报告只是为了完成任务,对处理数据并不重视,抄 袭现象严重。其主要原因可能是化工原理实验报告内容太多,而且并不愿意用心 去完成。因此,在实验报告写法上我们也作了相关的改进。[1] 实验报告的纸张采 用装订成册的形式,不采用统一的模式,学生可以通过小组自行设计。[2]以小论文 形式的写作,可以让学生更好的了解科研的模式,为其日后的科研学习打下基础。
除此之外论文形式也要求学生发现实验中的问题提高创新能力。
五、计算机模拟和仿真实验是未来的一种趋势,更多的思考学生和学校的 具体条件和能掌握的内容是我们思考的主要方向。在已有的硬件设施的情况下, 还需拓展学习和交流的途径,争取能将化工原理实验的改革做到更好。