化工原理實驗教學應注重培養

化工原理實驗是化工類專業緊密化工生產實際、實踐性很強的一門基礎技術課，是以化工生產過程中的單元操作為研究對象，其理論性和實踐性都很強，是一門必修的獨立課程?，F在大學生大多都是從高中直接考入大學，很少到過化工企業，缺乏工程技術知識，不了解化學工業和化工生產過程，因此在化工原理實驗教學中注重培養學生的安全意識、工程意識、合作意識和經濟意識是十分重要的。學生只有掌握了這四種意識，對后續專業課程的學習將有很大的幫助，對學生畢業以后能夠更好地適應社會需要也將有很大的幫助，這對學生來說受益終生，也是素質教育在實驗教學中的具體體現。

1、注重培養學生的安全意識

化工原理實驗的每一個實驗裝置，基本上都相當于一個小型單元操作過程，由電器、儀表及機械傳動設備組合為一體，因此，要特別注意實驗設備及儀表的安全使用。有些實驗過程不免要接觸具有易、易爆、有腐蝕性或毒性等物質和化合物，同時還會遇到在高溫、高壓和真空條件下操作。此外，還要涉及用電和儀表操作等方面的問題。故要想有效地達到實驗目的就必須掌握安全知識。因此，在實驗教學過程中，教師應從多方面人手，對學生進行安全教育，培養學生的安全意識。我們利用*次上實驗課的時間對學生進行系統的安全教育。包括：防火安全知識、用電安全知識、使用汞的安全知識、使用高壓鋼瓶的安全知識、實驗室突發事故處理方面的知識以及學習學校制定的學生實驗守則等方面的規章制度和文件。這樣做的目的就是要讓學生高度重視安全問題，了解和掌握實驗室中可能遇到的安全隱患和處理方法。如實驗室常見易燃液體(密度小于水的)汽油、乙醇、笨等著火應該用泡沫滅火劑來滅火，因為泡沫比易燃液體輕且比空氣重，可覆蓋在液體上面隔絕空氣。對實驗設備上的電器設備或帶電系統著火，應用四氯化碳滅火器滅火，但注意不能用水或二氧化碳泡沫滅火，因為后者導電，這樣會造成撲火人員觸電事故。

針對每一個實驗項目，教師一定要強調該實驗項目存在的安全隱患和實驗過程中應該注意的問題。學生在實驗前的預習中一定要了解實驗裝置的流程，主要設備的結構，測量儀表的使用方法。特別要思考一下設備的哪些部件是關鍵部件、哪些操作步驟可能會產生危險以及如何避免，以確保實驗過程的安全性。在實驗過程中，學生一定要嚴格按照操作規程進行實驗，認真地按照儀表顯示的數據進行記錄。實驗結束后要將實驗設備恢復到原來狀態，切斷電源。讓學生從*個實驗開始就能做到規范實驗操作，注意儀器、儀表和實驗裝置的安全，堅決克服實驗操作上的隨意陛和盲目性，防患于未然。在實驗課的整個過程中，教師要給學生起到示范作用，做到言傳身教，提高學生的安全意識，牢固樹立科學實驗、安全*的觀念。如在二氧化碳吸收實驗中，操作的重點和特別需要注意的問題就是二氧化碳高壓鋼瓶的使用。教師要舉一反三，講清楚使用高壓鋼瓶時要注意的問題，以免發生危險。另外實驗室的各種安全措施和關注安全制度要真正地落實到位，進而轉化為學生的自覺行動，確保師生在一種安全和諧的氛圍中完成好每一個實驗。

2、注重培養學生的工程意識

2．1 創造培養學生工程意識的條件

化工原理實驗與一般化學實驗不同之處在于其具有明顯的工程實驗特點，因為它是多以化工單元操作為中心的學科，大量使用具有工程或中間試驗規模的裝置設備，所進行的實驗項目大都是同今后從是化工生產和進行科學研究經常遇到的或需要解決的實際問題，所得到的實驗結論對于化工單元操作設備的設計，具有重要的指導意義。所以，培養學生樹立工程意識是本課程的重要任務之一。

實驗室引進了化工原理實驗仿真實驗系統，有流體流動阻力實驗等九個實驗項目的動畫。該系統以彩色動畫的形式和操作方法及操作過程中應該注意的問題并附有文字說明，形態生動，介紹了化工設備的內部結構、流程和工作原理，學生通過觀摩化工設備動畫，對化工單元設備有了初步的了解和認識，仿真實驗系統為培養學生的工程意識創造了必要的條件。

2．2 在實驗課教學過程中培養學生的工程意識

化工原理課程中大多數理論是從化工生產實際抽象出來的。通常采用的方法是將實際問題進行適當的簡化，經過因次分析、或通過物料衡算、熱量衡算結合數學模型，必要的時候還要對模型進行修正，使其符合實際。以流體流動阻力實驗為例，當用u形管壓差計測量流體通過直管或管件時由于流體阻力所引起的壓降時，數據一直在波動，學生會問這樣如何來讀數?在讀取儀表上的孔板壓差等數據時，學生會在等待數據的穩定，以為要象化學實驗酸堿滴定管的讀數一樣數據會穩定不動。由于學生剛接觸化工原理實驗，這就需要實驗教師耐心地講解和引導，指出工程實驗與化學實驗的不同之處，儀表上數據有一定的波動是屬于正?，F象，關鍵要找出實驗數據的變化規律，幫助學生建立工程意識。

填料吸收塔是一種重要的氣液傳質設備，期中填料是填料塔的核心。填料塔操作性能的好壞，與所選用的填料有直接關系吸收實驗裝置使用的填料為拉西環，與工程實際用的一樣 。填料的有效比表面積即單位體積填料層所具有的表面積，是填料的重要特性，比表面積大，即填料尺寸小，傳質效率高。但是不是填料越小越好?填料越小，傳質效率越高，但傳質阻力也越大。工程上在考慮傳質效率的同時，一定也要考慮到傳質阻力，否則會發生霧沫夾帶，甚至液泛，使生產惡化直至停產。所以，在實際應用中，可依據具體情況抓住主要矛盾加以選擇。通過不斷地引導和對學生進行工程意識的熏陶，使學生漸漸地強化了工程思想，形成了工程意識。

3、注重培養學生的合作意識

化工原理實驗工程性較強，有許多問題需要事先考慮、分析，制定出實驗計劃，并做好必要的準備。按照教學大綱的要求，實驗由3—5人組成一個實驗小組。實驗小組成員共同進行同一實驗項目時，要求每組同學在實驗前認真討論實驗方案，制定出實驗計劃，做到分工明確、動作協調，培養學生的合作意識。在實驗教學中，有意識地組織學生開展合作學習，突破常規“教師包辦代替，學生照方抓藥”的實驗教學模式，輔導學生自己設計、小組討論、自己驗證、共同探討解決實驗中出現的問題，這樣即可以調動學生參與實驗的積極性和主動性。同時還可以利用實驗的每一個環節來培養學生的合作意識和合作能力。

化工原理實驗過程猶如一個小型的科研活動，大家必須分工協作才能圓滿完成任務。在實驗教學過程中，教師應該引導學生互相尊重，敢于質疑；組織學生相互討論、研究、反復論證，營造合作學習氛圍。如在干燥實驗中，由于所用到的儀器、設備較多且操作復雜，儀器、設備包括：沸騰床干燥器、千分之一克電子天平、變頻器、電熱鼓風干燥箱、旋風分離器和旋渦氣泵等。這就要求學生必須做好必要的準備，學生利用圖書館和網絡技術手段查閱文獻資料，自學相關知識，積極發揮各自所長和潛能。由于實驗小組要制定出實驗計劃、分析討論、做好分工、動作協調，zui后學生均在規定的時間內較好地完成了任務。這樣不僅節省了實驗時間，而且使每一個學生的積極性得到發揮，達到了預期的教學目的，爭取了良好的效果。

由此可見，只有我們為學生創造條件，提供舞臺，不僅能夠激發學生的學習潛能和創造能力、加深他們對所學知識的理解，還能使學生的合作意識和團結協作能力得到鍛煉和提高，為學生今后參加工作和研究打下良好的基礎。

口注重培養學生的經濟意識

化學工業是國民經濟中的重要原材料工業。在化學工業中生產過程的經濟效益是該生產過程得以存在和發展的zui基本條件，經濟核算對化工生產過程來說是十分重要的，所以，在化工原理實驗教學中要注重培養學生的經濟意識?；ぴ韺嶒炁c化學工業生產過程有著緊密的。在“二氧化碳吸收實驗中”，用水吸收二氧化碳，有的學生要問，如果用氫氧化鈉吸收二氧化碳效果會更好吧?回答是肯定的，效果一定會更好。但是，為什么用水而不用氫氧化鈉吸收二氧化碳?這是因為化學工業生產要考慮到經濟效益，因為經濟效益是化工生產得以進行和發展的基本條件。水與氫氧化鈉相比，顯然廉價得多，所以合成氨工業等原料氣精制二氧化碳的吸收是用水進行的。在做這一實驗項目時，教師化工生產實際給學生講解，以初步培養學生的經濟意識，在精餾這一單元操作過程中，選擇*回流比是精餾系統節能的一項重要措施。*回流比一般取zui小回流比的1．1～1．7倍 。影響能量消耗的因素很多，期中zui主要的是回流比。精餾系統所需要能量的50％以上取決于回流比，由于再沸器所提供的zui小熱量多數情況也是根據zui小回流比確定的，因此回流比是精餾塔操作的重要指標之一。精餾操作適宜回流比的確定是經過經濟核算來考慮的。操作費用主要包括塔底再沸器加熱介質消耗量、塔頂冷凝器冷卻介質消耗量及動力費用等。設備費用主要包括精餾塔、再沸器和冷凝器等。當回流比增加時，加熱及冷卻介質用量增加，這是因為隨著回流比的增大，再沸器和冷凝器的熱負荷也按比例增大，從而加熱劑和冷卻劑的消耗量也按比例增加，由于此兩項往往又是精餾操作費用的主要部分，所以操作費用也隨之按比例增加，而達到規定分離要求所需要的塔板數則減少，使精餾塔的設備費降低。反之，回流比減少時，推動力也減少，達到同樣分離要求所需精餾塔高增加，會使精餾塔的操作費用降低，而使設備費用隨之增大。因此，回流比的選擇應考慮在操作費和設備費用之間做出權衡，使精餾塔在*回流比下運行。據國外報道，精餾系統采用*回流比，可節省約20％的能量 。

隨著現代社會的迅速發展，對大學生的綜合素質提出了新的、更高的要求。傳統的教學模式已經難以滿足新世紀高等教育人才培養目標的要求。本文結合化工原理實驗課的教學實踐，通過對教學指導思想以及具體的教學策略和措施等方面的改革，注重培養學生養成安全意識、工程意識、合作意識和經濟意識的良好習慣，取得了較好的效果。在實驗教學中教師應該盡可能地創造條件，積極開展體現學生表現個性、施展才華的機會，充分發揮學生的主觀能動性和自主學習的潛能，為培養適宜時代要求的創新人才做出更大的貢獻。