課堂演示實(shí)驗(yàn)實(shí)踐化學(xué)工程論文
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1.對化學(xué)工程課堂演示實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識
在化學(xué)課程中，課堂演示實(shí)驗(yàn)是大家所熟悉的常用教學(xué)手段?；瘜W(xué)工程是研究化學(xué)工業(yè)和其他過程工業(yè)生產(chǎn)中所進(jìn)行的化學(xué)過程和物理過程共同規(guī)律的一門工程學(xué)科?；瘜W(xué)工程的一個重要任務(wù)就是研究有關(guān)工程因素對過程和裝置的效應(yīng)，特別是在放大中的效應(yīng)，以解決關(guān)于過程開發(fā)、裝置設(shè)計(jì)和操作的理論和方法等問題。它以物理學(xué)、化學(xué)和數(shù)學(xué)的原理為基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用各種實(shí)驗(yàn)手段，與化學(xué)工藝相配合，去解決工業(yè)生產(chǎn)問題。化學(xué)工程是一門基礎(chǔ)工程學(xué)科，它雖發(fā)源于近代化學(xué)工業(yè)，但經(jīng)過與各種科學(xué)理論和先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，業(yè)已形成了獨(dú)具一格的科學(xué)體系。近來化學(xué)工程雖日趨理論化和數(shù)字化，但它仍然是一門切合實(shí)際又饒有興趣的學(xué)科?？墒菍τ谌狈?shí)際知識的青年在校學(xué)生來說，初次接觸這門課程時，往往反而覺得該課程比數(shù)理課程還難以捉摸，大學(xué)低年級學(xué)生更覺困惑。在進(jìn)行化學(xué)工程啟蒙教學(xué)時，不僅需要按學(xué)科自身的邏輯進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)理演繹，還需要運(yùn)用一些生動直觀的教學(xué)手段，為初學(xué)者鋪平入門之路。因此，在化工課程中，課堂演示實(shí)驗(yàn)的地位和作用，顯得尤為重要。在教學(xué)過程中強(qiáng)化演示實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練學(xué)生的研究性思維，培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、研究實(shí)驗(yàn)規(guī)律、理解事物本質(zhì)的能力。
2.強(qiáng)化化學(xué)工程課堂演示實(shí)驗(yàn)
在當(dāng)今多媒體教學(xué)盛興的時代，課堂演示實(shí)驗(yàn)仍然是一種不可缺少的教學(xué)手段。其根本原因，是它具有較強(qiáng)的真實(shí)感。這種特性對于科學(xué)實(shí)驗(yàn)尤為重要。多媒體教學(xué)手段雖有很多優(yōu)點(diǎn)，但屏幕上顯示的形象，畢竟與現(xiàn)實(shí)的事物或現(xiàn)象有差異，如果不與生活中已經(jīng)熟悉的對象相比較，就難以感知事物的真實(shí)形象。因此，學(xué)生還要進(jìn)一步開動腦筋，去再現(xiàn)視頻形象與真實(shí)事物或現(xiàn)象之間那些缺少了的環(huán)節(jié)。課堂演示實(shí)驗(yàn)可以直接感知真實(shí)的形象，這正是它同多媒體教學(xué)手段相比，所具有的突出特點(diǎn)之一。但實(shí)驗(yàn)裝置或模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備與工業(yè)規(guī)模的化工設(shè)備相比畢竟有所不同，還需要實(shí)物教具、幻燈片、電視錄像或是電影等手段來補(bǔ)充。這正好說明，不可能存在一種在任何條件下都適用的，盡善盡美的教學(xué)手段和教學(xué)方法，而是根據(jù)學(xué)科性質(zhì)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)境等具體條件，選擇采用，或者多種手段配合使用，以各展其長。課堂演示實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)室教學(xué)實(shí)驗(yàn)，各有其不同的目的。如上所述，課堂演示實(shí)驗(yàn)是課堂教學(xué)的一種手段，旨在提高課堂教學(xué)的效率。實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)教學(xué)則是教學(xué)過程的一個重要環(huán)節(jié)，或可作為一門獨(dú)立開設(shè)的課程，其主要目的是讓學(xué)生初步掌握一些有關(guān)化學(xué)工程的實(shí)驗(yàn)研究方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐能力。因此，兩者對于實(shí)驗(yàn)裝置的要求，以及實(shí)驗(yàn)的能容和方法都有所不同。對于學(xué)生來講，某些實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練價值不大的項(xiàng)目，例如雷諾實(shí)驗(yàn)、流體阻力測定、流體機(jī)械能轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)等這一類實(shí)驗(yàn)，作為課堂演示實(shí)驗(yàn)是必要的，而作為實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的意義就不是很大。對于既有作為演示實(shí)驗(yàn)的必要，又有實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練價值的某些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法上，應(yīng)盡可能使兩者在小型化的基礎(chǔ)上結(jié)合起來。在設(shè)計(jì)時，盡量考慮到教學(xué)實(shí)驗(yàn)的需要，以提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率。自然，課堂演示實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)室教學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的要求不同，期望所有裝置都能通用也是不現(xiàn)實(shí)的。
3.化學(xué)工程演示實(shí)驗(yàn)需要注意的幾個問題
化學(xué)工程演示實(shí)驗(yàn)最大的特點(diǎn)是工程實(shí)踐性。它不同于化學(xué)類實(shí)驗(yàn)課程，實(shí)驗(yàn)對象從燒瓶、酒精燈、玻璃棒變?yōu)閷?shí)際生產(chǎn)的模型設(shè)備，具有顯著地工程實(shí)踐性，而學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)往往非常匱乏，這就要求教師把握化工實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，注重研究性教學(xué)模式，在課堂演示實(shí)驗(yàn)中采取教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的形式，盡量讓所有學(xué)生都參與演示課程，并且盡可能的引用一些與實(shí)際生產(chǎn)緊密聯(lián)系的工程問題進(jìn)行演示。在演示過程中，教師要鼓勵學(xué)生積極主動思考，勇于提出自己觀點(diǎn)，敢于創(chuàng)新。課堂演示實(shí)驗(yàn)是一種很好的教學(xué)手段，這種手段的合理運(yùn)用，則是一種教學(xué)藝術(shù)。如果運(yùn)用得法，與教學(xué)內(nèi)容配合緊密，視聽結(jié)合得巧妙，就一定能發(fā)揮它應(yīng)有的效能，否則就會事倍功半?；瘜W(xué)工程的課堂演示實(shí)驗(yàn)，能否達(dá)到提高課堂教學(xué)效率的目的，演示實(shí)驗(yàn)裝置的性能也尤為重要。為此，在實(shí)驗(yàn)裝置方面至少要達(dá)到如下一些基本要求:①實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)盡可能做到小型化和儀器化;②演示實(shí)驗(yàn)裝置盡可能做到直觀、生動、形象;③演示實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)做到穩(wěn)定、快速、準(zhǔn)確、合乎科學(xué);④演示裝置需盡最大努力消除噪音和其他污染。此外，在實(shí)驗(yàn)物系的選擇上，也需綜合考慮原料價格、氣味、毒性等要求，一般以空氣、水等價廉易得且環(huán)保原料為佳。課堂教學(xué)中演示實(shí)驗(yàn)側(cè)重點(diǎn)不同，大致可分為:①展示現(xiàn)象，該類演示實(shí)驗(yàn)通過學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，了解現(xiàn)象，進(jìn)而驗(yàn)證并鞏固所學(xué)知識;②展現(xiàn)概念，該類演示實(shí)驗(yàn)通過化抽象為具體，從而實(shí)現(xiàn)抽象概念直觀化、具體化;③獲得規(guī)律，該類演示實(shí)驗(yàn)通過顯現(xiàn)的結(jié)果，通過觀察分析并進(jìn)一步歸納演繹從而得出其中的規(guī)律。這就需要教師準(zhǔn)備多套課堂演示實(shí)驗(yàn)，從而根據(jù)情況有選擇的開展相應(yīng)課堂演示實(shí)驗(yàn)工作。
4.結(jié)語
通過初步的教學(xué)實(shí)踐，所采取的措施較好的實(shí)現(xiàn)了課程的教學(xué)目的，顯著提高了絕大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，同時培養(yǎng)了學(xué)生觀察能力與思維能力，有效提高了本課程的教學(xué)質(zhì)量?；瘜W(xué)工程理論課與課堂演示實(shí)驗(yàn)相結(jié)合是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)，教師只有通過長期不懈的鉆研，針對課程的特點(diǎn)，在教學(xué)實(shí)踐中不斷積累和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能真正充分提高課堂教學(xué)的水平與質(zhì)量。
作者：許立信 葉明富 伊廷鋒 陳啟厚 雷智平 萬梅秀 單位：安徽工業(yè)大學(xué) 湖南人文科技學(xué)院
