化工原理實驗指導心得

化工原理課程是制藥工程專業(yè)學生必修的一門專業(yè)基礎課，它在數(shù)學、物理、化學等基礎課與專業(yè)課之間起著承前啟后的作用，是自然科學領域的基礎課向工程科學的專業(yè)課過渡的入門課程。工程科學是綜合運用基礎科學、技術科學、經(jīng)濟科學、管理科學等自然科學和社會科學的理論研究成果，直接研究和參與解決生產(chǎn)中的實際問題，是接近生產(chǎn)實踐的科學門類。因而在化工原理課程的教學過程中如何培養(yǎng)學生實踐性思維和能力是教好這門課程的關鍵，化工原理實驗是完成這一教學目的的重要組成。
化工原理實驗課程是制藥工程專業(yè)實踐課程體系中專業(yè)基礎實驗平臺中的重要模塊，是學生在完成了化工基本單元操作理論知識學習后重要的實踐環(huán)節(jié)。通過該實驗教學，可以鞏固加深學生對課堂教學內容的理解，強化學生的動手能力，提高學生認識生產(chǎn)實踐的能力。實驗課程一般應包括四個重要環(huán)節(jié)：實驗預習、實驗操作、實驗數(shù)據(jù)的處理、實驗報告撰寫。高質量地完成化工原理實驗課程的教學要求教師必須抓好這四個環(huán)節(jié)。作者結合自己實驗教學的經(jīng)驗和體會，就從這四個方面談談如何指導好學生的化工原理實驗。
1、有效預習，理清實驗過程條理
化工原理實驗應要求學生必須提前預習實驗，寫預習報告。學生只有經(jīng)過認真的課前預習，才能了解實驗的目的要求，理解實驗原理，清楚實驗操作步驟，并且根據(jù)需要記錄的數(shù)據(jù)設計好實驗的記錄格式，這樣進入實驗室才能有條不紊地進行實驗操作。這里特別強調的是要讓學生做到有效預習。很多學生在完成大多課程的預習報告時都是把實驗講義抄一抄，看似寫了很多頁，但是根本沒有在頭腦里加工梳理，做實驗時還是手忙腳亂，照著講義看一步做一步。化工原理實驗要求學生千萬不能這樣做！因為它不是單獨的例如試管等實驗具有相對獨立性，有些錯了可以重復。
化工原理實驗都是一整套工藝流程走下來，如果一個環(huán)節(jié)不熟悉，那么直接導致終沒有產(chǎn)品或得不到期望的數(shù)據(jù)，嚴重的甚至會出安全事故。因此在預習環(huán)節(jié)一定要嚴格要求學生認真完成每份預習報告，預習后頭腦中必須在三個方面有清晰的認識：（1）該實驗涉及哪個單元操作的理論知識？這個知識板塊的重點、難點是什么？（2）實驗設備的工藝流程是否了解，能否口頭熟練介紹？（3）實驗要采集哪些數(shù)據(jù)？采集的方法是什么？只有讓學生在意識層面理清實驗過程的所有條理，才是有效的實驗預習。教師在這個過程中要對學生激發(fā)興趣、誘導思維并通過抽查提問來檢驗學生預習效果。
2、規(guī)范操作，如實記錄實驗數(shù)據(jù)
學習必須要有紀律，所謂“不以規(guī)矩，不能成方圓”，在化工原理實驗帶教過程中一定要強調和監(jiān)督學生規(guī)范操作。盡管實驗課是重在培養(yǎng)學生的動手能力和實踐能力，但任何能力的培養(yǎng)，安全永遠要放在一位。規(guī)范操作是安全做好實驗的保障。首先，在學生進入實驗室后要有嚴明的實驗紀律。如進入實驗室必須穿白大褂，不許穿拖鞋，自帶飲用水和書包等必須放在位置；實驗過程中嚴禁大聲喧嘩、嬉戲打鬧；一些有毒試劑或有危害氣體產(chǎn)生的實驗學生必須按要求操作；實驗中要節(jié)約藥品、水、電；要保持實驗臺面的清潔、整齊等。這些紀律必須要求學生嚴格遵守，使實驗課的進行有一個良好的開端。其次，帶教老師要向學生詳細地介紹實驗的工藝流程，特別是一些儀表和管道閥門的開度調節(jié)及開關順序，讓學生在預習報告認識的基礎上有一個現(xiàn)場直觀的認識。帶教老師在講解過程中要適當留空白時間，讓學生根據(jù)自己的理解在預習報告上進行適當標識，形成他們自己清晰的條理。這一點是教師教學中要注意的地方，工藝流程、注意事項不是講了學生就能立即消化，必須經(jīng)過他們意識層面的自我加工才能記牢。后，學生操作時老師一定要跟進指導，確保其操作的規(guī)范性。
規(guī)范的操作是實驗順利進行的前提保證，但是認真、如實、完整地記錄實驗過程及實驗數(shù)據(jù)也是實驗成功的必要環(huán)節(jié)。
化工原理實驗中需要記錄的內容包括實驗裝置各部分的名稱，實驗操作流程，各管路的走向，各閥門的作用及開關，各儀表的名稱、作用及讀數(shù)方法。盡管學生已認真完成了實驗預習，但是書上的流程圖和實體裝置還是有差距的，所以學生一定要根據(jù)老師的講解對照預習報告再進行備注。對于每步實驗操作系統(tǒng)穩(wěn)定后，需要仔細觀察各儀表的讀數(shù)，詳細記錄。學生每次的實驗記錄應由老師簽字后才能離開，且學生的實驗原始記錄數(shù)據(jù)必須和實驗報告一起上交，這樣能防止學生為了與理論相符而不能客觀分析自己在實驗過程中的得失，未能達到實驗教學對于學生實踐性及分析問題能力培養(yǎng)的目的。教師應該鼓勵學生積極探討和思考實驗中一些不合理數(shù)據(jù)產(chǎn)生的原因，學會運用自己所學的理論知識來解決自己實驗中遇到的困難。
3、結合理論，正確處理實驗數(shù)據(jù)
化工原理實驗有驗證性和綜合性兩類實驗。不管是哪種都需要根據(jù)理論課所學的原理、公式對于實驗數(shù)據(jù)進行處理，而且在實驗數(shù)據(jù)的處理過程中往往還會涉及單位、狀態(tài)的換算，此外，數(shù)據(jù)處理中計算量也比較大，有些實驗計算后還要繪制曲線。例如精餾實驗的數(shù)據(jù)處理就包括單位換算、各種參數(shù)及操作線方程的計算及后圖解法求理論塔板數(shù)。因此，正確地處理實驗數(shù)據(jù)也是決定實驗成敗的關鍵。通過實驗教學旨在培養(yǎng)學生理論結合實踐分析問題、解決問題的能力，在此過程中一定要有扎實的理論知識、清晰的計算頭腦及準確的分析能力，而不是讓學生做一個只會熟練操作設備的操作工。
4、內容完整，認真書寫實驗報告
實驗報告是完成實驗教學任務后的環(huán)節(jié)，也是學生由實踐再到理論過渡的部分，一份實驗報告書寫的好壞可以很好地檢驗學生的學習態(tài)度。教師應在實驗結束后要求學生認真地書寫實驗報告。首先，實驗報告的內容應包括實驗目的、實驗原理，特別是實驗工藝流程和操作部分應按照自己的實際操作在預習報告的基礎上補充完整。其次，實驗報告中實驗數(shù)據(jù)應包括原始實驗數(shù)據(jù)的原始記錄、實驗數(shù)據(jù)的處理方法、實驗數(shù)據(jù)的處理計算過程以及實驗結果圖表的繪制。后，由數(shù)據(jù)計算和圖表分析得出的實驗結論要準確，并要求學生根據(jù)自己所學理論知識結合實驗目的對實驗結果進行討論，特別是當出現(xiàn)一些超出預期的實驗結果時，要進行認真反思，查看自己實驗原始記錄，反復琢磨自己的實驗過程，要會結合理論分析實驗數(shù)據(jù)不理想、無法得出預期結論的原因。學生實驗在安全范圍內允許失敗，但是教師一定要啟發(fā)學生會分析失敗原因、總結經(jīng)驗，后學生可以寫出自己的心得體會及在個人理解層面上的實驗中應該注意的事項。
5、結語
經(jīng)過上述由有效的課前預習、規(guī)范的操作、正確處理的實驗數(shù)據(jù)及完整的實驗報告組成的化工原理實驗課的帶教指導體系，筆者相信學生的實踐能力將會大大提高，理論知識將更加深刻和扎實，綜合素質全面發(fā)展，對于制藥工程專業(yè)工科應用型人才的培養(yǎng)起到重要的促進作用。