化工原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)心得

化工原理課程是制藥工程專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它在數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間起著承前啟后的作用，是自然科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)課向工程科學(xué)的專業(yè)課過(guò)渡的入門課程。工程科學(xué)是綜合運(yùn)用基礎(chǔ)科學(xué)、技術(shù)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)科學(xué)、管理科學(xué)等自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的理論研究成果，直接研究和參與解決生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題，是接近生產(chǎn)實(shí)踐的科學(xué)門類。因而在化工原理課程的教學(xué)過(guò)程中如何培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐性思維和能力是教好這門課程的關(guān)鍵，化工原理實(shí)驗(yàn)是完成這一教學(xué)目的的重要組成。
化工原理實(shí)驗(yàn)課程是制藥工程專業(yè)實(shí)踐課程體系中專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中的重要模塊，是學(xué)生在完成了化工基本單元操作理論知識(shí)學(xué)習(xí)后重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以鞏固加深學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手能力，提高學(xué)生認(rèn)識(shí)生產(chǎn)實(shí)踐的能力。實(shí)驗(yàn)課程一般應(yīng)包括四個(gè)重要環(huán)節(jié)：實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫。高質(zhì)量地完成化工原理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)要求教師必須抓好這四個(gè)環(huán)節(jié)。作者結(jié)合自己實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，就從這四個(gè)方面談?wù)勅绾沃笇?dǎo)好學(xué)生的化工原理實(shí)驗(yàn)。
1、有效預(yù)習(xí)，理清實(shí)驗(yàn)過(guò)程條理
化工原理實(shí)驗(yàn)應(yīng)要求學(xué)生必須提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，寫預(yù)習(xí)報(bào)告。學(xué)生只有經(jīng)過(guò)認(rèn)真的課前預(yù)習(xí)，才能了解實(shí)驗(yàn)的目的要求，理解實(shí)驗(yàn)原理，清楚實(shí)驗(yàn)操作步驟，并且根據(jù)需要記錄的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)的記錄格式，這樣進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室才能有條不紊地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。這里特別強(qiáng)調(diào)的是要讓學(xué)生做到有效預(yù)習(xí)。很多學(xué)生在完成大多課程的預(yù)習(xí)報(bào)告時(shí)都是把實(shí)驗(yàn)講義抄一抄，看似寫了很多頁(yè)，但是根本沒(méi)有在頭腦里加工梳理，做實(shí)驗(yàn)時(shí)還是手忙腳亂，照著講義看一步做一步?；ぴ韺?shí)驗(yàn)要求學(xué)生千萬(wàn)不能這樣做！因?yàn)樗皇菃为?dú)的例如試管等實(shí)驗(yàn)具有相對(duì)獨(dú)立性，有些錯(cuò)了可以重復(fù)。
化工原理實(shí)驗(yàn)都是一整套工藝流程走下來(lái)，如果一個(gè)環(huán)節(jié)不熟悉，那么直接導(dǎo)致終沒(méi)有產(chǎn)品或得不到期望的數(shù)據(jù)，嚴(yán)重的甚至?xí)霭踩鹿?。因此在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)一定要嚴(yán)格要求學(xué)生認(rèn)真完成每份預(yù)習(xí)報(bào)告，預(yù)習(xí)后頭腦中必須在三個(gè)方面有清晰的認(rèn)識(shí)：（1）該實(shí)驗(yàn)涉及哪個(gè)單元操作的理論知識(shí)？這個(gè)知識(shí)板塊的重點(diǎn)、難點(diǎn)是什么？（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工藝流程是否了解，能否口頭熟練介紹？（3）實(shí)驗(yàn)要采集哪些數(shù)據(jù)？采集的方法是什么？只有讓學(xué)生在意識(shí)層面理清實(shí)驗(yàn)過(guò)程的所有條理，才是有效的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。教師在這個(gè)過(guò)程中要對(duì)學(xué)生激發(fā)興趣、誘導(dǎo)思維并通過(guò)抽查提問(wèn)來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生預(yù)習(xí)效果。
2、規(guī)范操作，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
學(xué)習(xí)必須要有紀(jì)律，所謂“不以規(guī)矩，不能成方圓”，在化工原理實(shí)驗(yàn)帶教過(guò)程中一定要強(qiáng)調(diào)和監(jiān)督學(xué)生規(guī)范操作。盡管實(shí)驗(yàn)課是重在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力，但任何能力的培養(yǎng)，安全永遠(yuǎn)要放在一位。規(guī)范操作是安全做好實(shí)驗(yàn)的保障。首先，在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后要有嚴(yán)明的實(shí)驗(yàn)紀(jì)律。如進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室必須穿白大褂，不許穿拖鞋，自帶飲用水和書包等必須放在位置；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中嚴(yán)禁大聲喧嘩、嬉戲打鬧；一些有毒試劑或有危害氣體產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)生必須按要求操作；實(shí)驗(yàn)中要節(jié)約藥品、水、電；要保持實(shí)驗(yàn)臺(tái)面的清潔、整齊等。這些紀(jì)律必須要求學(xué)生嚴(yán)格遵守，使實(shí)驗(yàn)課的進(jìn)行有一個(gè)良好的開端。其次，帶教老師要向?qū)W生詳細(xì)地介紹實(shí)驗(yàn)的工藝流程，特別是一些儀表和管道閥門的開度調(diào)節(jié)及開關(guān)順序，讓學(xué)生在預(yù)習(xí)報(bào)告認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上有一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)直觀的認(rèn)識(shí)。帶教老師在講解過(guò)程中要適當(dāng)留空白時(shí)間，讓學(xué)生根據(jù)自己的理解在預(yù)習(xí)報(bào)告上進(jìn)行適當(dāng)標(biāo)識(shí)，形成他們自己清晰的條理。這一點(diǎn)是教師教學(xué)中要注意的地方，工藝流程、注意事項(xiàng)不是講了學(xué)生就能立即消化，必須經(jīng)過(guò)他們意識(shí)層面的自我加工才能記牢。后，學(xué)生操作時(shí)老師一定要跟進(jìn)指導(dǎo)，確保其操作的規(guī)范性。
規(guī)范的操作是實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行的前提保證，但是認(rèn)真、如實(shí)、完整地記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也是實(shí)驗(yàn)成功的必要環(huán)節(jié)。
化工原理實(shí)驗(yàn)中需要記錄的內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)裝置各部分的名稱，實(shí)驗(yàn)操作流程，各管路的走向，各閥門的作用及開關(guān)，各儀表的名稱、作用及讀數(shù)方法。盡管學(xué)生已認(rèn)真完成了實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，但是書上的流程圖和實(shí)體裝置還是有差距的，所以學(xué)生一定要根據(jù)老師的講解對(duì)照預(yù)習(xí)報(bào)告再進(jìn)行備注。對(duì)于每步實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)穩(wěn)定后，需要仔細(xì)觀察各儀表的讀數(shù)，詳細(xì)記錄。學(xué)生每次的實(shí)驗(yàn)記錄應(yīng)由老師簽字后才能離開，且學(xué)生的實(shí)驗(yàn)原始記錄數(shù)據(jù)必須和實(shí)驗(yàn)報(bào)告一起上交，這樣能防止學(xué)生為了與理論相符而不能客觀分析自己在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的得失，未能達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于學(xué)生實(shí)踐性及分析問(wèn)題能力培養(yǎng)的目的。教師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生積極探討和思考實(shí)驗(yàn)中一些不合理數(shù)據(jù)產(chǎn)生的原因，學(xué)會(huì)運(yùn)用自己所學(xué)的理論知識(shí)來(lái)解決自己實(shí)驗(yàn)中遇到的困難。
3、結(jié)合理論，正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
化工原理實(shí)驗(yàn)有驗(yàn)證性和綜合性兩類實(shí)驗(yàn)。不管是哪種都需要根據(jù)理論課所學(xué)的原理、公式對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，而且在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理過(guò)程中往往還會(huì)涉及單位、狀態(tài)的換算，此外，數(shù)據(jù)處理中計(jì)算量也比較大，有些實(shí)驗(yàn)計(jì)算后還要繪制曲線。例如精餾實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理就包括單位換算、各種參數(shù)及操作線方程的計(jì)算及后圖解法求理論塔板數(shù)。因此，正確地處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也是決定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生理論結(jié)合實(shí)踐分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，在此過(guò)程中一定要有扎實(shí)的理論知識(shí)、清晰的計(jì)算頭腦及準(zhǔn)確的分析能力，而不是讓學(xué)生做一個(gè)只會(huì)熟練操作設(shè)備的操作工。
4、內(nèi)容完整，認(rèn)真書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)報(bào)告是完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)后的環(huán)節(jié)，也是學(xué)生由實(shí)踐再到理論過(guò)渡的部分，一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫的好壞可以很好地檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度。教師應(yīng)在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要求學(xué)生認(rèn)真地書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。首先，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理，特別是實(shí)驗(yàn)工藝流程和操作部分應(yīng)按照自己的實(shí)際操作在預(yù)習(xí)報(bào)告的基礎(chǔ)上補(bǔ)充完整。其次，實(shí)驗(yàn)報(bào)告中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)包括原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的原始記錄、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理計(jì)算過(guò)程以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖表的繪制。后，由數(shù)據(jù)計(jì)算和圖表分析得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論要準(zhǔn)確，并要求學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)理論知識(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論，特別是當(dāng)出現(xiàn)一些超出預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，要進(jìn)行認(rèn)真反思，查看自己實(shí)驗(yàn)原始記錄，反復(fù)琢磨自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，要會(huì)結(jié)合理論分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不理想、無(wú)法得出預(yù)期結(jié)論的原因。學(xué)生實(shí)驗(yàn)在安全范圍內(nèi)允許失敗，但是教師一定要啟發(fā)學(xué)生會(huì)分析失敗原因、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，后學(xué)生可以寫出自己的心得體會(huì)及在個(gè)人理解層面上的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該注意的事項(xiàng)。
5、結(jié)語(yǔ)
經(jīng)過(guò)上述由有效的課前預(yù)習(xí)、規(guī)范的操作、正確處理的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告組成的化工原理實(shí)驗(yàn)課的帶教指導(dǎo)體系，筆者相信學(xué)生的實(shí)踐能力將會(huì)大大提高，理論知識(shí)將更加深刻和扎實(shí)，綜合素質(zhì)全面發(fā)展，對(duì)于制藥工程專業(yè)工科應(yīng)用型人才的培養(yǎng)起到重要的促進(jìn)作用。