兰州交通大学：《工程化学》课程教学资源（参考资料）工程化学实验教学改革的探索与实践

工程化学实验教学改革的探索与实践 (工程化学教学组教学研究交流资料) 实验教学体系改革是整个课程体系改革的重要组成部分。几年来，我们对实验室 管理体制、实验教学体系、实验内容以及教学方法等诸多方面进行了改革，并经过两 个年级的试行和两个年级的扩大试点和推广，已取得了初步成果。 一、实验室管理体制的改革 实验室管理体制的改革是实验教学改革的保证。在建立校级“工程化学实验中 心”的基础上，将原来工科4门课程的基础化学实验室合并组建成“工程化学实验中 心第一教学点”。实行中心主任负责制。由中心统一安排实验教学任务，组织实验教 学改革，负责实验经费的统筹使用和设备的统一调配，实现了人力资源和设备资源的 共享，基本克服了实验室管理人员忙闲不均的现象，也克服了设备的重复购置和利用 率低的弊端，可以集中经费更换旧设备。例如，过去无机、分析都有光度室和天平室， 建立中心后只设一个天平室和一个光度室，集中经费把光电天平换成电子天平，把 72G和721分光光度计换成7220新型光度计，这为实验教学改革提供了坚实的保证。 在此基础上进一步完善了实验人员的岗位责任制及实验室的规章制度、管理办法、 重要仪器的养护制度和操作规程的规范，使实验室工作人员和学生有章可循，不盲目 随意。实验室工作人员的酬金、奖励与其工作的质量挂钩，充分调动他们的积极性。 二、实验课程新体系的建立 实验课程新体系的建立是实验教学改革的先导。为了适应化工类人才的培养和 配合课程体系的改革，首先确定了以“加强基本训练，着重能力培养，强化创新意识” 为工科基础化学实验教学改革的目标。为此，我们建立了新的工程化学实验体系。 三、实验教学新方式的实践 对实验实行新的教学方式是提高实验质量，切实落实培养学生素质和能力的有 力措施。为了培养学生独立思考和分析问题、解决问题的能力，给他们以更多的时间 和空间去发挥他们的想象和施展他们的个性，充分调动他们的学习积极性。我们对实 验教学新方式作了尝试：一是对基本操作、基本知识、基本技能训练的传统实验，除 实验教材外，辅之以各种实验教学CI课件、录像带，供学生实验前在多媒体教室或 实验室电视预习，以规范他们的正确操作，再按教材方案定时完成：二是推广计算机

工程化学实验教学改革的探索与实践 （工程化学教学组教学研究交流资料） 实验教学体系改革是整个课程体系改革的重要组成部分。几年来,我们对实验室 管理体制、实验教学体系、实验内容以及教学方法等诸多方面进行了改革,并经过两 个年级的试行和两个年级的扩大试点和推广,已取得了初步成果。 一、 实验室管理体制的改革 实验室管理体制的改革是实验教学改革的保证。在建立校级“工程化学实验中 心”的基础上,将原来工科4 门课程的基础化学实验室合并组建成“工程化学实验中 心第一教学点”。实行中心主任负责制。由中心统一安排实验教学任务,组织实验教 学改革,负责实验经费的统筹使用和设备的统一调配,实现了人力资源和设备资源的 共享,基本克服了实验室管理人员忙闲不均的现象,也克服了设备的重复购置和利用 率低的弊端,可以集中经费更换旧设备。例如,过去无机、分析都有光度室和天平室, 建立中心后只设一个天平室和一个光度室,集中经费把光电天平换成电子天平,把 72G和721 分光光度计换成7220 新型光度计,这为实验教学改革提供了坚实的保证。 在此基础上进一步完善了实验人员的岗位责任制及实验室的规章制度、管理办法、 重要仪器的养护制度和操作规程的规范。使实验室工作人员和学生有章可循,不盲目 随意。实验室工作人员的酬金、奖励与其工作的质量挂钩,充分调动他们的积极性。 二、 实验课程新体系的建立 实验课程新体系的建立是实验教学改革的先导。为了适应化工类人才的培养和 配合课程体系的改革,首先确定了以“加强基本训练,着重能力培养,强化创新意识” 为工科基础化学实验教学改革的目标。为此,我们建立了新的工程化学实验体系。 三、实验教学新方式的实践 对实验实行新的教学方式是提高实验质量,切实落实培养学生素质和能力的有 力措施。为了培养学生独立思考和分析问题、解决问题的能力,给他们以更多的时间 和空间去发挥他们的想象和施展他们的个性,充分调动他们的学习积极性。我们对实 验教学新方式作了尝试:一是对基本操作、基本知识、基本技能训练的传统实验,除 实验教材外,辅之以各种实验教学CAI 课件、录像带,供学生实验前在多媒体教室或 实验室电视预习,以规范他们的正确操作,再按教材方案定时完成;二是推广计算机

在化学实验中的应用，研究开发了“微机控制的分光光度法分析测试系统”和“物理 化学实验微机系统”以及“B-Z振荡微机演示实验”，由此提高了实验的先进性， 遏制了学生抄袭实验数据的现象，加强了学生的严格训练。第三，更重要的是从第4 学期开始，陆续开出综合实验及设计、研究性实验，学生从查阅资料、拟定方案和教 师一起讨论问题，再到实验室完成实验，最后，写出实验报告或小论文，这类实验有的 是定时完成的，多数实行开放，学生什么时候准备好就什么时候做，想做多久就做多 久，什么时候想出了新问题，什么时候就到实验室去实践，自我发挥的空间很大。 四、实验教学改革的信息反馈和取得的成果 实验教学改革的信息反馈是实验教学改革的动力。先拟出20多个实验“菜单” 供学生选择，对这些实验只给出提示性的简单讲义和参考文献，学生自己查阅资料， 设计方案，兴趣和积极性很高，个别学生查找了学校的工学图书馆又到理学图书馆， 一个实验就拟出四、五个方案，有的方案是我们教师事前根本没有想到的。虽然有些 没有条件实施，总之对学生个性施展和综合素质培养无疑是非常有用的，学生在实验 后的体会中写到：“这次实验的步骤几乎都是我们在图书馆翻阅查询的结果，于是， 对实验原理和步骤都十分熟悉，对实验中出现的问题也能正确地做出判断，这在以往 的实验中是无法做到的”，“充分的时间让我们有更多的发挥想象的空间，更深入地 去理解实验原理，去体会实验步骤的严密逻辑性，去思考实验现象带给我们的启迪”， “更重要的是其独特的形式（开放）让我们像拥有了自己的实验一样有了一种对实 验的责任心，不断去探索发现实验中存在的现象和问题”“，我们做出了成品，心中 很有成就感。 五、实验内容的调整和更新 实验内容的调整和更新，是实验教学改革的关键。我们以“加强基础训练，注重 能力培养，强调素质提高，突出创新意识”为实验内容调整和更新的原则。在满足实 验的基础性和启示性的前提下，特别注重实验的综合、先进性和环保意识。例如：取 消性质实验，较大幅度的减少化学分析实验，增加仪器分析实验学时，保留部分对训 练学生基本技能行之有效的传统实验。在学生基本掌握基本操作和技能的基础上， 增加了对基本训练要求较高、对综合素质培养有利的提高实验。注意改造旧实验， 把过去只是单一的制备实验，改造成既有制备，又有测试（包括含量、物性参数或结构 测试)，既有基本操作的反复训练，又有知识综合应用的综合实验，如“三草酸合铁

在化学实验中的应用,研究开发了“微机控制的分光光度法分析测试系统”和“物理 化学实验微机系统”以及“B - Z 振荡微机演示实验”,由此提高了实验的先进性, 遏制了学生抄袭实验数据的现象,加强了学生的严格训练。第三,更重要的是从第4 学期开始,陆续开出综合实验及设计、研究性实验,学生从查阅资料、拟定方案和教 师一起讨论问题,再到实验室完成实验,最后,写出实验报告或小论文。这类实验有的 是定时完成的,多数实行开放,学生什么时候准备好就什么时候做,想做多久就做多 久,什么时候想出了新问题,什么时候就到实验室去实践,自我发挥的空间很大。 四、 实验教学改革的信息反馈和取得的成果 实验教学改革的信息反馈是实验教学改革的动力。先拟出20 多个实验“菜单” 供学生选择,对这些实验只给出提示性的简单讲义和参考文献,学生自己查阅资料, 设计方案,兴趣和积极性很高,个别学生查找了学校的工学图书馆又到理学图书馆, 一个实验就拟出四、五个方案,有的方案是我们教师事前根本没有想到的。虽然有些 没有条件实施,总之对学生个性施展和综合素质培养无疑是非常有用的。学生在实验 后的体会中写到:“这次实验的步骤几乎都是我们在图书馆翻阅查询的结果,于是, 对实验原理和步骤都十分熟悉,对实验中出现的问题也能正确地做出判断,这在以往 的实验中是无法做到的”, “充分的时间让我们有更多的发挥想象的空间,更深入地 去理解实验原理,去体会实验步骤的严密逻辑性,去思考实验现象带给我们的启迪”, “更重要的是其独特的形式(开放) 让我们像拥有了自己的实验一样有了一种对实 验的责任心,不断去探索发现实验中存在的现象和问题”“, 我们做出了成品,心中 很有成就感。 五、 实验内容的调整和更新 实验内容的调整和更新,是实验教学改革的关键。我们以“加强基础训练,注重 能力培养,强调素质提高,突出创新意识”为实验内容调整和更新的原则。在满足实 验的基础性和启示性的前提下,特别注重实验的综合、先进性和环保意识。例如:取 消性质实验,较大幅度的减少化学分析实验,增加仪器分析实验学时,保留部分对训 练学生基本技能行之有效的传统实验。在学生基本掌握基本操作和技能的基础上, 增加了对基本训练要求较高、对综合素质培养有利的提高实验。注意改造旧实验, 把过去只是单一的制备实验,改造成既有制备,又有测试(包括含量、物性参数或结构 测试) ,既有基本操作的反复训练,又有知识综合应用的综合实验,如“三草酸合铁

“硫酸亚铁铵”、“咔啡咽”等均属这类实验；开发用新工艺新方法和现代科学新成 果的新实验，例如；季铵盐的相转移催化反应和纳米门课的兴趣，“现在让我们知道 了做一名化学工程师需要做些什么”“，可以说这种开放实验是一次成功的尝试”。 教师在开完综合、设计、研究性实验的总结中也这样写到：“当代大学生有一股 强烈的求知欲，关键是我们教学与实验如何去适应和满足他们的这种要求。这就要求 我们的教学和实验必须不断的改革和创新。”绝大部分学生要求多开和早开综合实 验，还希望节假日为他们开放。在这4年的教改实践中，我们编写出版了“有机化学 实验”教材、“综合、设计、研究性实验”讲义和“仪器分析实验”讲义，正着手与 浙江大学、华东理工大学合作编写出版全国通用的“工科基础化学实验”教材。撰 写了多篇有关实验改革论文在《化工高等教育》、《高教研究》、《实验技术与管 理》等杂志上发表和西南地区教学研讨会上交流。某些实验改革成果，还得到了兄弟 院校的支持和推广。应该说我们的改革才起步，得到了学校设备处、教务处等多方面 的支持，收到了学生较好的反响，也受到学校的多次表彰，特别是今年6月教育部专 家对“基地”中期评估中充分肯定了我们的实验教学改革中所做的工作：“开出了综 合性、研究性和设计性实验20多个，并有意识地将教师的科研成果及时渗透到综合 实验中，受到试点班学生的普遍欢迎和好评，取得了好的效果。” 实验教学改革要做的工作还很多，一定要不断创新，扎实工作，走出一条具有特 色的工程化学实验教学的新路

“硫酸亚铁铵”、“咔啡咽”等均属这类实验;开发用新工艺新方法和现代科学新成 果的新实验,例如;季铵盐的相转移催化反应和纳米门课的兴趣, “现在让我们知道 了做一名化学工程师需要做些什么”“, 可以说这种开放实验是一次成功的尝试”。 教师在开完综合、设计、研究性实验的总结中也这样写到:“当代大学生有一股 强烈的求知欲,关键是我们教学与实验如何去适应和满足他们的这种要求。这就要求 我们的教学和实验必须不断的改革和创新。”绝大部分学生要求多开和早开综合实 验,还希望节假日为他们开放。在这4 年的教改实践中,我们编写出版了“有机化学 实验”教材、“综合、设计、研究性实验”讲义和“仪器分析实验”讲义,正着手与 浙江大学、华东理工大学合作编写出版全国通用的“工科基础化学实验”教材。撰 写了多篇有关实验改革论文在《化工高等教育》、《高教研究》、《实验技术与管 理》等杂志上发表和西南地区教学研讨会上交流。某些实验改革成果,还得到了兄弟 院校的支持和推广。应该说我们的改革才起步,得到了学校设备处、教务处等多方面 的支持,收到了学生较好的反响,也受到学校的多次表彰,特别是今年6 月教育部专 家对“基地”中期评估中充分肯定了我们的实验教学改革中所做的工作:“开出了综 合性、研究性和设计性实验20 多个,并有意识地将教师的科研成果及时渗透到综合 实验中,受到试点班学生的普遍欢迎和好评,取得了好的效果。” 实验教学改革要做的工作还很多,一定要不断创新,扎实工作,走出一条具有特 色的工程化学实验教学的新路