化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)技術(shù)探究

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摘要：根據(jù)化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)技術(shù)課程教學(xué)發(fā)展中存在的問題，從提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動手能力、化學(xué)問題分析能力、解決問題能力、創(chuàng)新能力等方向入手，針對現(xiàn)階段化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)體系改革，具體提出實(shí)現(xiàn)化學(xué)工程和實(shí)驗(yàn)技術(shù)課程相結(jié)合的課程構(gòu)想。重點(diǎn)從化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)技術(shù)課程內(nèi)容設(shè)置、實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)驗(yàn)保障體系建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析探討，旨在構(gòu)建以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心，以化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)技術(shù)要素為主線的化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程新型體系，從而更好地促進(jìn)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)技術(shù)課程；改革；創(chuàng)新能力；策略

在量子力學(xué)的建立發(fā)展下，現(xiàn)代化學(xué)理論得到了快速發(fā)展，但實(shí)驗(yàn)在化學(xué)研究和化學(xué)教學(xué)中仍占據(jù)非常重要的地位，高等化學(xué)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)作用也日益突出。化學(xué)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)認(rèn)知、研究能力和應(yīng)用化學(xué)能力等方面發(fā)揮了重要的作用。在新課改的深入發(fā)展下，高等化學(xué)教學(xué)在講授了化學(xué)基本原理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能基礎(chǔ)上，開始著重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力，注重對學(xué)生展開實(shí)驗(yàn)技術(shù)和化學(xué)知識綜合應(yīng)用能力的訓(xùn)練[1-5]。高等化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系改革成為高等化學(xué)教育發(fā)展的重要內(nèi)容，得到了越來越多人的關(guān)注。完整化的高等化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革內(nèi)容包括化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系和課程內(nèi)容的優(yōu)化、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基地的建設(shè)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)具體實(shí)踐操作方法、化學(xué)實(shí)驗(yàn)組織管理等，其中最為重要的是化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系。

1高等學(xué)?；瘜W(xué)工程實(shí)驗(yàn)技術(shù)課程發(fā)展現(xiàn)狀

在高校的擴(kuò)招發(fā)展下，化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)質(zhì)量參差不齊，同時在學(xué)生畢業(yè)就業(yè)競爭的日益激烈下，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中很多學(xué)生過度重視理論，輕視了實(shí)驗(yàn)教學(xué)。現(xiàn)階段高等學(xué)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題具體體現(xiàn)在以下幾個方面:（1）在化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容上存在“三多三少”的現(xiàn)象，從總體上看，依賴課堂理論教學(xué)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)課程較多，設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)課程少；獨(dú)立性的單元操作課程多，綜合性的實(shí)驗(yàn)課程少；經(jīng)典類型的實(shí)驗(yàn)課程多，能反映最新科學(xué)研究成果的內(nèi)容少。（2）化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程是根據(jù)化學(xué)理論課程體系設(shè)置的，在實(shí)驗(yàn)課程的安排上過于強(qiáng)調(diào)對化學(xué)課堂教學(xué)的補(bǔ)充，忽視了化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)的本身特點(diǎn)，無法發(fā)揮出化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的本身作用。（3）化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式單一，注重按照教師事先安排好的內(nèi)容開展教學(xué)，無法發(fā)揮出學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。

2化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的設(shè)置

2.1精選基礎(chǔ)性、理論性強(qiáng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)

化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容改革的指導(dǎo)思想是要加強(qiáng)學(xué)生動手操作能力的訓(xùn)練，注重提升學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)一步鞏固學(xué)生在課堂上掌握的化學(xué)理論知識。為此，教師可以在有限的教學(xué)學(xué)時中，精選化學(xué)基礎(chǔ)理論實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，如可以為城市土木工程建設(shè)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)膠體溶液性質(zhì)類實(shí)驗(yàn)課程，在實(shí)際教學(xué)中要注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案的設(shè)計(jì)，具體包括實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)、膠體溶液的配制、實(shí)驗(yàn)儀器的安裝和實(shí)驗(yàn)操作等[6]。

2.2注重精簡重組驗(yàn)證性化學(xué)實(shí)驗(yàn)

化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程要減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)在總體實(shí)驗(yàn)中的比重，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中繁多的驗(yàn)證內(nèi)容不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也不利于培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的綜合素質(zhì)，浪費(fèi)了有效的課堂教學(xué)時間。在原有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，“氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)”及“電解質(zhì)溶液”是常見的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程簡單，方便學(xué)生的觀察，但在實(shí)驗(yàn)操作過于簡單的情況下不利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。為了解決這個問題，教師可以將這兩個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行精簡處理，在兩個實(shí)驗(yàn)的重組中以“氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)”實(shí)驗(yàn)為主體內(nèi)容，將“電解質(zhì)溶液”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容融入到原來電池的組成和電動勢的測定中，讓學(xué)生在原有電池的電解質(zhì)溶液中加入適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)，如氨水、硫化鈉等，之后應(yīng)用精密的微安表對電池電動的情況進(jìn)行觀察，從而了解物質(zhì)濃度變化對電極電勢產(chǎn)生的影響[7-9]。這種精簡重組之后實(shí)驗(yàn)的開展能夠提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主化學(xué)習(xí)。

2.3增設(shè)應(yīng)用型和綜合應(yīng)用型化學(xué)實(shí)驗(yàn)

在化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程改革思想的指導(dǎo)下，教師要根據(jù)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)增設(shè)應(yīng)用型和綜合應(yīng)用型化學(xué)實(shí)驗(yàn)。例如，可以增設(shè)水硬度測定、金屬材料腐蝕和防護(hù)測定實(shí)驗(yàn)、金屬材料老化等綜合型化學(xué)實(shí)驗(yàn)。在水硬度測定實(shí)驗(yàn)中，教師應(yīng)用離子交換法和蒸餾法演示凈化水的過程，通過實(shí)驗(yàn)向?qū)W生展示應(yīng)用導(dǎo)電率來衡量和評價(jià)水純度的重要意義。學(xué)生對實(shí)驗(yàn)興趣很高，為了獲得更精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，一次次反復(fù)驗(yàn)證自己的實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)自己實(shí)驗(yàn)操作方式，對促進(jìn)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)具有重要意義。

3化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)過程

3.1教學(xué)方式的選擇

教師可以采用交互式的教學(xué)模式向?qū)W生具體介紹化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)原理和重難點(diǎn)問題，通過交互式實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究設(shè)計(jì)讓學(xué)生能夠有效解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中遇到的難點(diǎn)問題?；瘜W(xué)教師要根據(jù)化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)指導(dǎo)思想制定科學(xué)合理的教學(xué)方案。定期安排教師互相聽課，從而促進(jìn)教師之間的教學(xué)交流，提升彼此教學(xué)水平[10]。應(yīng)用多媒體技術(shù)開展化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，通過多媒體的引入彌補(bǔ)傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)視野狹窄的問題，緩解實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)和學(xué)生人數(shù)之間的矛盾問題。

3.2培養(yǎng)學(xué)生良好的化學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)慣

（1）教師要引導(dǎo)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究作風(fēng)。這種作風(fēng)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中的表現(xiàn)是，學(xué)生能夠仔細(xì)觀察化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，在發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和預(yù)期實(shí)驗(yàn)構(gòu)想存在出入時，學(xué)生要能夠從各方面查找誤差的原因，和其他學(xué)生進(jìn)行討論，從而及時解決實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)的問題。（2）原始性實(shí)驗(yàn)記錄對于學(xué)生實(shí)驗(yàn)思路的形成、實(shí)驗(yàn)規(guī)律的把握等具有重要意義。為此，在實(shí)驗(yàn)開始階段，需要學(xué)生仔細(xì)、規(guī)范的記錄化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)操作獲得的結(jié)果。（3）學(xué)生要養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習(xí)慣，在化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程過程中教師要監(jiān)督學(xué)生注意做好實(shí)驗(yàn)器具回收工作，不能隨意丟放實(shí)驗(yàn)器材以及實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的各種雜物。

3.3完善教學(xué)評價(jià)體系

在化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教和學(xué)習(xí)的過程中建立相應(yīng)的激勵評價(jià)機(jī)制，對提升學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ龠M(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展具有重要的意義。為此，高等院校可以從化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)管理和教學(xué)評價(jià)等方面建立相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理和評價(jià)考核機(jī)制[11]。在學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)方面，學(xué)校要建立學(xué)生成績和學(xué)分結(jié)合的學(xué)習(xí)評價(jià)方法，具體包括學(xué)生能否按時到達(dá)實(shí)驗(yàn)室、能否在實(shí)驗(yàn)之間做好了充足的準(zhǔn)備以及學(xué)生是否如實(shí)記錄了實(shí)驗(yàn)操作過程和做好實(shí)驗(yàn)總結(jié)。

4化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程師資隊(duì)伍建設(shè)

化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教師隊(duì)伍的素質(zhì)和能力對整個化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系運(yùn)行發(fā)展具有重要的作用。為此，高校需要加快打造一支結(jié)構(gòu)合理、人員素質(zhì)高、掌握多種化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)技巧的教師隊(duì)伍[12]。為了充分發(fā)揮高素質(zhì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍在化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中的優(yōu)勢，學(xué)?？梢灾贫ㄒ幌盗心軌蛱嵘瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)實(shí)驗(yàn)化學(xué)有效運(yùn)行的政策，充分發(fā)揮出教師在化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中的優(yōu)勢力量，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)綜合能力。

5完善化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程保障體系建設(shè)

高校需要從制度上進(jìn)一步保障化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的開展，通過化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程制度的建設(shè)，加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師對化學(xué)課程教學(xué)各個環(huán)節(jié)的重視，具體包括化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案、化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)過程和化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)收管理等，充分發(fā)揮出化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要地位和作用。

6結(jié)語

化學(xué)工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的開展不僅僅是為了加強(qiáng)學(xué)生對所學(xué)化學(xué)理論的理解、提升學(xué)生化學(xué)基技能訓(xùn)練和應(yīng)用能力，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生在生活實(shí)際中應(yīng)用化學(xué)知識的能力。結(jié)合不同專業(yè)學(xué)生所學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，進(jìn)一步拓展學(xué)生化學(xué)知識面，提升學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對所學(xué)化學(xué)知識的靈活運(yùn)用。學(xué)生化學(xué)工程技術(shù)能力和他們綜合能力的提升密切相關(guān)，科學(xué)合理的化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和規(guī)范化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，對培養(yǎng)學(xué)生的自我創(chuàng)新藝術(shù)，提升學(xué)生的科學(xué)研究能力，增強(qiáng)學(xué)生在社會主義經(jīng)濟(jì)市場中的競爭力具有重要作用。為此，需要有關(guān)教育人員根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的需要進(jìn)一步完善化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

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作者:蒲艷玲 單位:蘭州交通大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院