化工熱力學實驗課程教學改革與探討

科學技術的發展日新月異，化工行業對化工人才的要求不斷提高，化學工程與工藝畢業生不僅需要掌握專業理論知識，還需要有較強的工程能力和實驗能力?；崃W是化學工程與工藝專業重要的專業基礎課之一，這門課是在學生學習物理化學的基礎上開設的，之后學習的分離工程、化工設計概論、化學工藝學等課程和化工專業畢業設計或畢業論文等都需要這門課程的相關知識。對于化工學科來說，從事化工研究、開發和化工數據、化工設計的人員，都會用到化工熱力學的相關知識，化工熱力學是進一步深入了解化工過程本質*的?；崃W的方法和原理能夠應用到很多化工生產實際。而與化工熱力學課程配套的化工熱力學實驗是學生理解化工熱力學原理、如何應用化工熱力學知識、培養學生專業能力、實踐能力、動手能力等的重要課程，對提高學生專業素質和專業能力很有必要。
1 開設化工熱力學實驗課程的現狀和重要性
化學工程與工藝專業是與化學工業的實際生產緊密相關的，是實踐性很強的工科專業，它包括有機化工、無機化工、化學工程、工業化學、石油化工、煤化工、精細化工等多個領域?；崃W是一門技術基礎課，化工熱力學實驗是將化工熱力學理論知識與化工實際相結合的重要紐帶。通過化工熱力學實驗不僅加深對化工熱力學理論知識的理解、化工熱力學實驗還提供了如何驗證化工熱力學理論知識和重要結論，是理論教學的繼續。
目前，在國內，都有化工熱力學實驗相關的實驗項目，但對于是否開設“化工熱力學實驗”這門實驗課沒有統一的標準，很多高校采用不同方式進行教學改革與探索。不開設“化工熱力學實驗”這門實驗課的高校，一般采取下面兩種方法：
種方法，開設化學工程與工藝專業實驗(或稱為化工專業實驗)，將化工熱力學實驗歸并到化學工程與工藝專業實驗中，單獨開設“化學工程與工藝專業實驗”這門實驗課程。這門實驗課程包括化工熱力學實驗、分離工程實驗、化學反應工程實驗和化學工藝學實驗等，開設的學時各高校并不一致，有32 學時、48學時、64 學時等不同學時設置，多為48 學時。在化學工程與工藝專業實驗這門課中開設2~3 個化工熱力學實驗，化工熱力學實驗約占12~16 學時。
第二種方法，將化工熱力學實驗與化工熱力學課程放在一起，不單獨開設化工熱力學實驗這門實驗課?；崃W實驗隨課程的進度做相應的實驗，一般開設3~4 個實驗項目，學時為12 學時或16 學時。
化工熱力學是化學工程與工藝專業的專業基礎課，化學工程與工藝專業為工科專業、是和化工實際緊密相連的，從提高學生實踐能力、工程能力等方面看，很有必要進行這方面的教學改革探索，開設化工熱力學實驗很有必要進行教學改革與探索。
，從鍛煉、提高化學工程與工藝專業學生的實踐能力和工程能力方面，很有必要。實驗教學是化工專業重要的實踐性教學環節，是理論教學的延伸。近幾年來，許多高校對實驗教學都做出了改革和探索，實驗教學也越來越引起重視。青島科技大學化工實驗中心自1958 年建立化工專業實驗室以來，根據時代發展和要求，先后把無機化工實驗室、有機化工實驗室和化學工程實驗室合并成立化工實驗中心，根據國家教學改革要求，在完善教學體系、加強理論教學、提高教學質量的同時，強化學生的實驗能力和工程能力?；瘜W工程與工藝專業于2007 年被評為特色專業，化工過程實驗教學中心于2008 年被評為實驗教學示范中心。在化學工程與工藝實驗教學方面做了很多教學改革與探索。根據往屆學生的教學實踐來看，開設化工熱力學實驗不僅能夠加深化工熱力學理論知識，同時將理論知識與化工實際結合，提高學生的實踐能力和工程能力，學生從中受益很多。
第二，從化學工程與工藝專業認證方面看也很有必要加強化工專業實驗建設?；瘜W工程與工藝專業認證考察的重要指標之一就是工程能力，提高工程能力需要多方面做工作，通過化工專業實驗也能夠提高學生的專業能力和工程能力，我校也在這方面進行教學改革與探索，單獨開設化工熱力學實驗課程，等等。并于2013 年通過化學工程與工藝專業認證。
第三，掌握化工實驗的方法在實驗過程中，通過實驗裝置的流程，操作條件的確定、測試儀表的使用、實驗數據的獲取，以及實驗操作分析、實驗現象和實驗問題的解決、實驗結果分析等，為今后從事化工領域的科研和生產實踐打下良好的基礎。
2 化工熱力學實驗課程教學改革與探索
化工熱力學是化學工程與工藝專業中重要的專業基礎課程之一，如焓、熵等課程中的概念抽象，學生不容易理解，是難懂難學的課程，而化工熱力學實驗是將理論與實際緊密相連的實踐性課程，將原理和實踐相結合，開設相應的實驗。學生通過實驗驗證化工熱力學的理論知識，在實驗過程中，可使理論知識得到鞏固。
現在高?；瘜W工程與工藝專業開設的化工熱力學方面的實驗主要有：流體(二氧化碳)PVT 實驗、汽液相平衡數據測定實驗、無限稀釋活度系數測定實驗、制冷實驗、液體混合物熱力學性質測定實驗、中壓氣液相平衡實驗等。
我?；嶒炛行母鶕I改革和發展共開設了三元水鹽系相圖繪制、活性炭脫硫等9 個化工熱力學實驗項目，詳見表1。

表1 歷年開設實驗項目一覽表
根據化學工程與工藝專業的發展和調整，現在開設的化工熱力學實驗項目包括二元氣液相平衡數據測定、無限稀釋活度系數測定等6 個，見表2。

表2 現在開設實驗項目一覽表
化工熱力學實驗為單獨設課，計劃學時16 學時，共開設6個實驗項目，3 個必修，3 個選修，要求必須完成16 學時的實驗項目。
在化工熱力學實驗課程考核方面，采取平時成績和筆試相結合的考核方式，以平時成績為主，占60 %~70 %，筆試成績占30 %~40 %。
在指導教師方面，優先聘任有相關教學基礎、有責任心、能夠認真負責的指導教師，指導教師必須先做預習實驗，對實驗現象、原理、實驗數據處理、可能出現的實驗狀況*了解后，才能指導學生實驗，保證實驗安全、有序、保質保量的按照要求完成教學任務。
3 結語
結合多年的教學經驗和體會，在化工熱力學實驗教學改革方面做了一些改革和探索，學生的專業能力和工程能力得到了提高，得到學生的良好反響，也獲得有關專家的認可。