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分层次化工实验与实践教学体系的设计与实践分析 　　化工实验与实践教学是化学工程专业教学的重要环节之一。实验与实践教学具有独特的教学方法和手段，在培养学生综合运用知识的能力、创新意识、灵活的思维框架等方而具有重要的作用。国内以天津大学，华东理工大学、浙江大学、北京化工大学、大连理工大学为代表的理工科高校，在实验教学课程设计上结合本校的理论课程与专业特长，类型包括了物性数据测定实验、反应工程实验、化工分离实验、化工工艺实验和研究开发实验等。由于各高校具体条件的不同，实验教学课程的设计略显不同。但基本思想均紧密围绕单元操作而展开，最主要的内容及设备都大同小异。围绕精馏、萃取、吸收、干燥、过滤、传动等基本的单元操作是化工实验教学的核心;热量传递、动量传递、质量传递贯穿实践教学体系的各个环节。因此，化工实验教学课程设计仍以传统的单元操作为主要抓手。 　　2010年6月教育部“卓越工程师计划”启动后，理工科类的高校都在加紧对现有的课程体系进行调整或改革，由于各个高校本身的特质不同，因而对实验与实践类课程改革方向各有侧重。但总体而言，主要通过增加实验内容、基本单元操作的联合、学科间知识的融合、增加工程实践实习类实验和增加计算机模拟五种形式来实现。 　　一、实验与实践教学体系的整体设计 　　清华大学作为首批入选教育部“卓越工程师教育培养计划”的高校，实施卓越计划的总体思路是-继续强化“厚基础、重实践、求创新”的人才培养特色，着力提高工程教育质量，致力于培养“研究型、管理型、创新型、国际型”等多类型的卓越工程人才。清华大学化工系将本科生工程实践能力的培养贯穿于本科教育的全过程，根据学生在大学期间的不同阶段，提出“分阶段培养、分层次教育、多样化发展”的工程实践教学实施计划，并不断完善实践教学体系，拓宽实践教学范畴，整合实践教学资源，加强培养学生的工程意识、工程思维、工程能力。通过整合校内外多种资源，我系逐步推进分层次实验与实践教学体系建设。 　　其中，实践类教学内容包括化工概念实习、认识实习和生产实习，全部依托社会教育资源，例如北京化工博物馆、北京高碑店污水处理厂、燕山石化有限公司等，还包括与我系共建的4个学生实习基地，分别是中石油宁夏实习基地、宁波实习基地、神马集团平顶山实习基地和山东宝莫集团实习基地。实验类教学内容包括化工基础实验、化工专业实验和化工过程仿真，其中既有具体的实验操作，也涉及化工生产工艺的过程控制与仿真实训。 　　二、实验类课程建设 　　在学校关于工程学科人才培养总体思路指导下，我系结合化工专业特点及化工实验教学中心的定位，认真研讨化工系实验教学建设的思路，在前期工作基础上对化工实验教学体系进行整理，系统梳理相关实验课程内容与化工专业基础知识、工程和科研的能力、本系学科方向和特色科研成果、现代数学和计算工具应用等要素之间的联系，为实验教学内容设计、实验教学课程目标的重新定位及教学模式的调整与改革，提出了革新升级的系统方案-三个层次实验平台的规划与建设。实验平台建设以学生为主体，根据各个层次实验平台在教学环节中所处的位置，我系精心设计每一个实验，使其既有明确的实验目标，又有很大的空间可以发挥学生的主观能动性。 　　(一)化工基础实验平台 　　化工基础实验属于专业基础课，是培养学生理论联系实际、动手能力的重要实践教学环节。本课程以验证型实验为主，重在培养学生掌握基本概念、典型单元操作过程的机理和规律，并完成实验操作、数据处理、仪器的使用等基本训练。通常这种实验课都是老师设计好实验过程，学生去操作、体验一下，很多实验操作是固定的，实验结果也大多是事先知道的。因此，我系对化工基础实验平台的建设，从实验任务书的设计入手。首先，将原先的实验目标全部设计成实验任务，取消原先讲义中的操作步骤，取而代之的是实验中要使用的实验装置使用方法和安全须知。其次，建立相关单元操作的教学实验室，将原先涉及同一领域的有关实验装置、实验设备、工业模型及真实的工业装置上拆下来的零件，全部集中在一个实验室内，根据实验装置的特点来重新规划实验任务，不同的实验装置侧重的实验教学内容不同，形成实验组。化工基础实验平台由流体阻力实验组、流体力学实验组、精馏实验组、吸收实验组、干燥实验组和传热实验组共18台套实验装置组成，每个学生必须完成超过36项实验任务。经过这样多角度的实验训练，学生有效提高了对化工原理的理解和掌握水平，也锻炼了自己的动手操作能力。 　　例如:液体精馏组合实验通过集成多种精馏工艺过程，结合精馏设备展示平台，构建了多维实验思路与实验教学内容，帮助学生从传质的角度去理解精馏原理，以及相关各种因素是怎样通过传质对过程发生影响的;同时，改变过去枯燥无味地对传质设备的结构描述和优缺点评价