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教学成果

作者:    信息来源:    发布时间: 2020-07-03

我院于20196月份通过“化学工程与工艺”专业认证,全方位引入OBE教育的理念:以学生为中心,以产出为导向,持续改进。

根据《西安石油大学关于加强实践教学工作的决定》,实践体系构建按照“注重基础、强化训练、加强综合、培养能力”的思想,落实新版专业人才培养方案,紧紧围绕学校应用型人才培养的定位,我们对化学化工实验教学中心进行了相应大力改革,取得了显著的成效。

(1) 调整了实验室功能

对原有实验室,按照功能、联系紧密程度、相似度等进行调整,以便于分类管理。如换热器综合实验、洞道干燥速率曲线测定实验和精馏操作与塔效率的测定实验,这几个实验对电力的需求很大,功率高,并分散在几个较远的实验室,电力增容改造难度和费用较高,通过内部调整,把它们安排在相邻实验室内,这样电力专线的布置相对合理,改造费用也大大降低,同时安全性也大大提高。第二维里系数的测定实验和色谱法测定无限稀释溶液的活度系数实验都要用气,把它们二者调整布置到一个大实验室,大大节省了气路长度,也便于同时开出实验。

(2) 实验课程体系建设

实验课程体系建设遵循可持续发展原则,改变实验教学依附理论教学、重复验证理论的理念。根据不同实验的功能和教学目的,开设基础性实验,设计性实验和综合性实验,把实验教学作为培养学生科学实验技能、工程性思维及创造能力的一门独立课程体系来建设。调整教学计划,合理安排教学内容,建立以学生为主体、教师为主导、分层次和模块化的实验教学体系。如化工专业基础实验,在原有实验的基础上,我们又新增了2个实体性实验:洞道干燥速率曲线测定实验和有机混合物分子蒸馏实验;4个虚拟仿真实验:多效蒸发仿真实验、吸收与解析仿真实验、萃取仿真实验和精馏操作仿真实验。实验学时也按新版教学大纲进行了相应增加,更加重视学生的创新思维意识和动手动脑能力。

(3) 高新技术助力教学效果的提高

仿真实验在原2D仿真实验的基础上,新增3D仿真实验和培训。学生通过课前实验装置的仿真预习和化工单元仿真、化工实验过程仿真操作练习,掌握了实验原理,知晓了实验目的,熟悉了实验操作步骤,了解了实验背景知识和实验中可能会出现的意外状况,对自主实验设计具有很强的参考价值。通过仿真安全培训和考试,建立了实验室安全准入制度。VR虚拟增强现实增强技术,给人以三维实景体验,获得身临其境的感受,见到真实的各种设备、各种阀门、管线以及其内部工作原理、内部构造等,弥补了课堂理论教学的不足,获得了大量感性知识。

(4) 增加实验综合性和自主性,培养学生的工程思维、实践动手能力

尽量减少验证性实验项目,大力增加综合性实验项目。综合性实验要求学生完全独立地在实验室里完成一个实验的设计、制备、检测等完整实验过程,使学生得到综合训练,全面提高学生实验技能。在实验中增加学生自主设计实验方案环节,调动学生对知识渴求的积极性,发挥学生的主观能动性。实验这个环节是最能充分体现以学生为中心的活动。对于学生惶惑的,可以在完成指定实验目的之外,自行设计实验方案进行实验验证。如对传热中,哪一侧的传热热阻大的问题,理论可以辨明,也可以通过实验设计加以甄别。如有的学生想要对现有实验设备进行部分改造以完成他所设想的实验目的,如对原有吸收实验通过加装电加热套,可完成吸收剂温度对吸收效果的影响分析。我们要鼓励这部分学生的创造性,并在实验教学中心指导教师的协助下,尽量能实现这样或那样的功能,这也是一个很好的锻炼机会。

化学化工实验项目一般都来源于工业生产过程,实验装置一般也是工业生产装置规模的缩小、简化版,原理、操作流程基本相同,能做到以小见大,锻炼学生的思维、动手操作能力和解决复杂工程问题能力。

(5) 增加实验装置的多样性,扩大学生的视野

一般,绝大多数高校一个实验采购多套同种实验设备,布置起来外观上整齐划一,也便于指导教师讲授和指导。但也存在一个问题,就是学生只能掌握一种设备的使用方法、见识一种实验设备,造成知识面狭窄。由于实验设备并非标准定型设备,为扩大学生的视野,现在我们在采购仪器的时候,有意让设备生产厂商在设备的配置上体现多样性,如在吸收实验中,我们8套实验装置采用的都是填料塔,但填料可以做到各不相同,有意让学生认识不同种类的填料,比较不同填料的特性。实验用泵,一般都是小型离心泵,要求学生掌握离心泵的原理、操作步骤、流量调节方法等。但在精馏实验中,我们就用到了齿轮泵,它的原理、操作步骤、流量调节方法等与离心泵大不相同。一般液位测量,实验中厂采用简单、直观、廉价的直读式玻璃流量计,但在精馏实验中,我们就采用了磁翻转流量计和带电子远传的流量计。

(6) 突出实验过程的安全教育

实验过程的安全主要包括人身安全和设备安全两个方面。其中,人身安全是第一位的,体现的是以人为本的人文理念。学生只有通过安全考试环节,才能进入实验室做实验。通过仿真实验预习,熟悉了实验过程,知晓了安全注意事项。通过不断的安全消防知识讲座、利用快过期的消防灭火器材等进行实景消防演练、课前指导教师进行的当前实验室安全教育、红十字急救培训等环节,将安全挂在嘴边,入心入脑,时时处处,包括实验中一刻都不能忘记,尽量杜绝安全责任事故,力争做到“0”人员伤亡和设备损坏。

(7) 突出实验过程的环保意识

化学化工实验中难免会产生一些废弃物,如废渣、废液和废气。从环保、健康、安全的角度启发、教育学生正确处置这些化学废弃物,知晓这些危险废弃物所能造成的严重后果,逐步养成一种科学严谨的习惯,环保意识入心入脑,并扎根心底,这对其以后的职业生涯也有很大的帮助。

(8) 实验考核更科学合理

实验本是一门实践性很强的科目,针对实验课程鲜明的自身特点,不断积极改革传统实验考核模式,从有利于激发学生实验兴趣,提高实验能力出发,针对实验特点、实验内容,不同层次需要,持续改进教学方式和考核方式。改单一的唯结课考试的终结评价方式为兼顾课堂学习态度、预习、提问、实验操作、实验报告、实验的方案设计等学习过程的过程评价与终结评价相结合的形成性评价考核机制,检验学生的实际实验水平和综合技能。改以知识为中心考核为知识、能力、素质全面考核,优化教学内容,全面提高课程教学质量。

(9) 通过全国大学生化工实验大赛检验实验教学效果

2017年举办首届全国大学生化工实验大赛以来,我校已连续参加了前两届全国大学生化工实验大赛,与来自全国各地的名校同台竞技,也一直保持良好的成绩。并于2019年通过全国大学生化工实验大赛组委会的考察评估,获得了第三届全国大学生化工实验大赛西北赛区决赛承办资格,在学校和学院两级的鼎力支持下,大赛顺利闭幕,并在第三届全国大学生化工实验大赛西北赛区决赛中获得特等奖1项和一等奖1项的好成绩。在2019年第三届全国大学生化工实验大赛全国总决赛的64所获得区赛特等奖的高校角逐中,我校获得了一个国家一等奖的好成绩。在校内,我们自己也举办院内大学生化工实验大赛,也以此检验实验教学效果,同时为区赛和全国总决赛选拔人才。在全国大学生化工实验大赛中,由于各个高校的实验设备各不相同,这就要求我们的学生要具有较强的适应性和再学习能力,能快速熟悉新实验设备,摸清主要实验流程,掌握其实验测试方法、位置,熟悉实验操作步骤和顺序,牢记注意事项,熟练进行数据记录和科学处理、分析,多人团队协作,发挥集体智慧,依据实验目的自主设计实验方案,在实验中勇于探索,学会相关设备的组装与拆卸,善于综合运用所学知识,又快又好地完成实验,并提交完备、规范的实验报告以及对实验中出现的现象等进行科学阐释的能力。


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