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應(yīng)用化學(xué)化工實驗改革的舉措
化工實驗對于學(xué)生的能力培養(yǎng)及創(chuàng)新能力的提高起著越來越重要的作用，以下是小編搜集整理的一篇探究應(yīng)用化學(xué)化工實驗改革的論文范文，歡迎閱讀查看。
一、應(yīng)用化學(xué)化工實驗改革的意義
目前，我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，在西部大開發(fā)的宏觀政策調(diào)整下，西部地區(qū)的化工發(fā)展水平得以迅速提高，如甘肅蘭州的中石油化學(xué)品公司、新疆的天業(yè)集團(tuán)等。隨著西部地區(qū)應(yīng)用型人才缺口量增大，如何培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的高素質(zhì)應(yīng)用人才，是實施質(zhì)量工程、提高本科教學(xué)質(zhì)量的重要任務(wù)[1-2].應(yīng)用化學(xué)專業(yè)作為一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科，要求學(xué)生既要有深入的理論基礎(chǔ)又要具備較強(qiáng)的工程實踐能力，而實踐能力主要是通過實驗手段加以培養(yǎng)。而且在創(chuàng)新能力方面，化工實驗具有獨特的優(yōu)勢，擔(dān)負(fù)著由理論到工程、由基礎(chǔ)到應(yīng)用的橋梁作用。該課程教學(xué)水平的高低，對于應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力、動手能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。
二、應(yīng)用化學(xué)化工實驗改革的舉措
甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)化工實驗室的建設(shè)旨在建設(shè)一個結(jié)合西部地區(qū)特色的實驗教學(xué)基地，合理配置教學(xué)資源，為國家培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才。但是，由于甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)授予的是理學(xué)學(xué)位，學(xué)生存在著重理論、輕實驗的現(xiàn)象。其次，由于學(xué)校對于儀器設(shè)備等硬件條件投入相對不足，使得學(xué)生的實驗開展受到了一定的限制，為此我們在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，從以下幾個方面進(jìn)行了化工實驗的改革。
(一)構(gòu)建實驗課程新體系
以前甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)的化工實驗主要由化工原理實驗、化工工藝實驗、精細(xì)化工實驗三部分組成，未獨立設(shè)課，這種實驗體系難以適應(yīng)新形勢下應(yīng)用型人才培養(yǎng)的基本要求。因此我們優(yōu)化資源，將上述三個實驗課程合并，單獨設(shè)立了化工實驗課，依照“基礎(chǔ)性-綜合性-創(chuàng)新性”的順序，將看似雜亂無章的內(nèi)容通過一條主線緊緊地聯(lián)系在一起，使得教學(xué)內(nèi)容變成一個有機(jī)的整體[3].
良好的實驗課程體系使學(xué)生創(chuàng)新能力得以提高，實踐能力加強(qiáng)，縮短了學(xué)生走向用人單位的適應(yīng)期，受到了用人單位及學(xué)生的好評�；A(chǔ)性實驗主要由流體阻力、離心泵、過濾、傳熱等實驗構(gòu)成;綜合性實驗主要由表面活性劑的合成及性能測定、雪花膏的配置等實驗構(gòu)成;創(chuàng)新實驗由兩部分構(gòu)成，一部分由合成氨的轉(zhuǎn)化工段、烴類裂解等實際應(yīng)用性實驗構(gòu)成，一部分是結(jié)合教師的科研項目來進(jìn)行。通過這樣課程體系的改革，使得學(xué)生在綜合應(yīng)用所學(xué)課程的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步獲得了較強(qiáng)的綜合實驗?zāi)芰敖鉀Q實際問題的能力。
(二)改革實驗教學(xué)過程
1.改變教學(xué)觀念，實施“學(xué)生為主體”教學(xué)模式。以往的實驗教學(xué)過程中，強(qiáng)調(diào)了“教”的作用，側(cè)重于教師講解實驗的原理，實驗的工藝過程，實驗內(nèi)容大多是演示性、驗證性的�，F(xiàn)在我們在保持以往優(yōu)良傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)了“做”.強(qiáng)調(diào)教師在學(xué)生做的過程中及時地指導(dǎo)、講解;其次，在實驗的設(shè)計上加大了綜合性實驗以及研究性實驗的力度。
根據(jù)教育部頒布的《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估方案(試行)》精神，“綜合性實驗”是指實驗內(nèi)容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關(guān)課程知識的實驗;“設(shè)計性實驗”是指給定實驗研究目的、要求和實驗條件，由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)的實驗;“研究性實驗”是指給定實驗設(shè)計目的，由學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)資料，制定研究路線和實驗方案，摸索實驗條件，經(jīng)過實踐能得到研究結(jié)果的實驗。改革后綜合性實驗和研究性實驗占到了所開設(shè)實驗的 50%.并且創(chuàng)新性實驗中，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，在教師的指導(dǎo)下構(gòu)思方案、步驟。自行完成試驗工作。這樣的方式改變了以往學(xué)生做實驗，照著實驗書一步一步做的方式，提高了學(xué)生的實驗積極性，將主動權(quán)交給了學(xué)生，同時對于實驗中出現(xiàn)的困難以及錯誤，教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生從不同角度去思考問題，解決問題[4].
2.利用計算機(jī)仿真模擬實驗。計算機(jī)技術(shù)發(fā)展很快，用人單位也需求具有良好計算機(jī)操作能力的學(xué)生，因此推廣計算機(jī)在實驗中的應(yīng)用目前已經(jīng)成為了實驗教學(xué)的基本要求。為此我們建立了化工仿真實驗室，仿真實驗室首先以直觀的形式，使學(xué)生全面了解生產(chǎn)，提高了其能力。其次，DCS 仿真可以通過教師站對學(xué)生站的操作設(shè)置事故，使學(xué)生自己分析解決問題，彌補了在現(xiàn)場實習(xí)能看不能動的問題。因此使用仿真實訓(xùn)軟件可以提高學(xué)生的動手能力，提前熟悉工作情景，增加其分析解決問題的能力[5].
化工實驗中很多問題需要使用坐標(biāo)紙作圖，但是存在著誤差較大及處理數(shù)據(jù)煩瑣的問題，不便于教師及時對于學(xué)生的實驗成績進(jìn)行考核�，F(xiàn)在實驗室配備了計算機(jī)，在實驗課開設(shè)之初，對于常用的數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行講解，學(xué)生使用計算機(jī)擬合曲線，及時獲得實驗數(shù)據(jù)，便于教師及時評價考核成績且有助于學(xué)生能力的提高。
3.開展大型儀器使用講座。隨著現(xiàn)在科技的不斷發(fā)展，實驗結(jié)果越來越依賴于大型、精密的儀器設(shè)備[6].學(xué)生走上工作崗位也要用到如液相色譜、氣相色譜、掃描電鏡等設(shè)備。開放給本科生使用存在容易損壞的問題。針對這一現(xiàn)狀，我們在用儀器之前，開展相關(guān)儀器使用的講座，集中講解儀器的工作原理、操作規(guī)范、注意事項等，而后教師實地指導(dǎo)上機(jī)操作。一部分操作能力強(qiáng)的學(xué)生被聘為協(xié)管員，使得學(xué)生熟悉這些儀器的操作，為他們提高就業(yè)競爭力打下了良好的基礎(chǔ)。
(三)改變實驗考核標(biāo)準(zhǔn)
以往考核往往是根據(jù)學(xué)生的實驗報告給出成績，這是典型的應(yīng)試教育的思想，對于化工實驗這種培養(yǎng)實踐能力的課程，這種考核方式難以反映學(xué)生對實驗技術(shù)的掌握程度及對于知識的綜合應(yīng)用能力。為此我們細(xì)化了實驗考核標(biāo)準(zhǔn)，書面報告占到了考核比重的 20%,80%為操作實踐，操作實踐中基礎(chǔ)性實驗主要以操作為主，綜合性實驗以學(xué)生的實驗結(jié)果為主，創(chuàng)新性實驗以學(xué)生所查閱資料及擬定的設(shè)計方案、實驗結(jié)果多方面進(jìn)行考核。這樣，充分調(diào)動了學(xué)生的主動性，讓學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)，擬訂方案，這些措施強(qiáng)化了學(xué)生的專業(yè)技能，引導(dǎo)學(xué)生向加強(qiáng)實踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新意識過渡。
(四)加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)
實驗課程不僅需要優(yōu)良的實驗裝置，同時還需要一批優(yōu)秀的實驗教師隊伍[7].長期以來，國內(nèi)重理論輕實踐的實際情況，導(dǎo)致了實驗教師待遇較低。為此我們在積極向?qū)W校申請增加經(jīng)費的基礎(chǔ)上，向校內(nèi)外開放化工實驗室，有償使用，收取部分費用補償儀器折舊，使得實驗室設(shè)備的利用率大大提高，同時實驗教師也得到一定補償。此外，制訂了切實可行的實驗技術(shù)隊伍及培訓(xùn)計劃，鼓勵專職實驗教師積極攻讀博士學(xué)位，不斷提高他們的業(yè)務(wù)理論水平和實踐技能，近年來有兩位實驗教師攻讀博士學(xué)位，有三位實驗教師參加了教育部組織的進(jìn)修和培訓(xùn)。實驗教學(xué)的改革促進(jìn)了教學(xué)水平提高。
(五)健全實驗管理體制
制度是實驗室良好運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，為保障實驗的順利進(jìn)行，我們建立了完善的管理制度，包括實驗室管理細(xì)則、學(xué)生操作守則、學(xué)生成績評定細(xì)則、設(shè)備管理規(guī)范等[8].
由于化工綜合實驗及創(chuàng)新性實驗大多時間較長，我們根據(jù)實驗需求，建立了值班制，保證學(xué)生實驗過程中實驗教師在場。此外，實驗學(xué)期結(jié)束后，及時和學(xué)生溝通，建立教學(xué)反饋制度，對于教學(xué)過程中存在問題的儀器設(shè)備、試驗方法及時改進(jìn)，保證教學(xué)質(zhì)量。
三、深化化工實驗改革的建議
(一)推進(jìn)實驗室綠色化
推進(jìn)實驗室綠色化建設(shè)，其根本目的是從節(jié)約資源和防治污染的觀點來考察實驗，其顯著意義是培養(yǎng)并提高學(xué)生的綠色環(huán)保意識和專業(yè)技能。具體措施如下。
第一，實驗室冷凝水的循環(huán)再利用。由于化工實驗中很多實驗需要用到冷凝水，因此利用循環(huán)泵實現(xiàn)水的循環(huán)利用，對于節(jié)能及降低實驗室運營成本具有積極意義。
第二，減少試劑用量。試劑用量的減少，不會影響學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，但是能減少藥品浪費，降低實驗室污染。
第三，結(jié)合農(nóng)業(yè)院校的特色，利用可再生資源或其副產(chǎn)物做化工原料，是綠色化學(xué)的一項戰(zhàn)略任務(wù)。綜合實驗中我們利用農(nóng)作物玉米芯提取糠醛，而后由糠醛制備糠酸、糠酮樹脂，再利用糠酮樹脂制備黏合劑。不僅節(jié)能環(huán)保，而且將多個實驗串聯(lián)，減少了中間環(huán)節(jié)物料排放，充分體現(xiàn)了農(nóng)林院校的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)特色。通過以上措施培養(yǎng)學(xué)生的綠色環(huán)保理念。
(二)加大實驗室建設(shè)資金投入，更新設(shè)備儀器
優(yōu)良的儀器設(shè)備，能夠保障化工實驗過程中師生安全，也能夠提升化工實驗的效率，提高化工實驗的教學(xué)質(zhì)量[9].化工實驗室儀表及管道閥門較多，易腐蝕而造成損耗，投入資金過少，無法進(jìn)行維護(hù)。陳舊的儀器設(shè)備降低了化工實驗效率，還有可能威脅到師生的生命安全，是極大的安全隱患。因此，學(xué)校要加大投入，更新及維護(hù)設(shè)備，在設(shè)備的招標(biāo)過程中，預(yù)留部分押金，便于督促廠家及時維修更換易損件。
化工實驗對于學(xué)生的能力培養(yǎng)及創(chuàng)新能力的提高起著越來越重要的作用，我們應(yīng)該根據(jù)社會對于學(xué)生專業(yè)知識的需求，積極改革化工實驗，提高學(xué)生的實踐能力。與此同時，實驗教學(xué)的改革不是一項獨立、封閉的工作，它涉及教學(xué)計劃的修訂，同時對于實驗教學(xué)設(shè)備的更新要求較高。因此，實驗條件及經(jīng)費的投入是完成實驗教學(xué)改革的重要條件之一，相信隨著西部大開發(fā)的腳步及國家對于西部學(xué)校教育經(jīng)費投入的加大，高素質(zhì)實驗教師人才隊伍的建設(shè)完善，化工實驗教學(xué)將會取得更好的成就。
參考文獻(xiàn)：
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