課堂演示實驗實踐化學(xué)工程論文
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在化學(xué)課程中，課堂演示實驗是大家所熟悉的常用教學(xué)手段。化學(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。化學(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)用各種實驗手段，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際又饒有興趣的學(xué)科。可是對于缺乏實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，課堂演示實驗的地位和作用，顯得尤為重要。在教學(xué)過程中強(qiáng)化演示實驗，訓(xùn)練學(xué)生的研究性思維，培養(yǎng)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象、研究實驗規(guī)律、理解事物本質(zhì)的能力。
2.強(qiáng)化化學(xué)工程課堂演示實驗
在當(dāng)今多媒體教學(xué)盛興的時代，課堂演示實驗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)的真實感。這種特性對于科學(xué)實驗尤為重要。多媒體教學(xué)手段雖有很多優(yōu)點，但屏幕上顯示的形象，畢竟與現(xiàn)實的事物或現(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)視頻形象與真實事物或現(xiàn)象之間那些缺少了的環(huán)節(jié)。課堂演示實驗可以直接感知真實的形象，這正是它同多媒體教學(xué)手段相比，所具有的突出特點之一。但實驗裝置或模擬實驗設(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。課堂演示實驗與實驗室教學(xué)實驗，各有其不同的目的。如上所述，課堂演示實驗是課堂教學(xué)的一種手段，旨在提高課堂教學(xué)的效率。實驗室的實驗教學(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)工程的實驗研究方法和實驗技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)實驗的實踐能力。因此，兩者對于實驗裝置的要求，以及實驗的能容和方法都有所不同。對于學(xué)生來講，某些實驗訓(xùn)練價值不大的項目，例如雷諾實驗、流體阻力測定、流體機(jī)械能轉(zhuǎn)換實驗等這一類實驗，作為課堂演示實驗是必要的，而作為實驗室教學(xué)的意義就不是很大。對于既有作為演示實驗的必要，又有實驗訓(xùn)練價值的某些實驗項目，在實驗內(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)計時，盡量考慮到教學(xué)實驗的需要，以提高實驗設(shè)備的利用率。自然，課堂演示實驗與實驗室教學(xué)實驗的目的要求不同，期望所有裝置都能通用也是不現(xiàn)實的。
3.化學(xué)工程演示實驗需要注意的幾個問題
化學(xué)工程演示實驗最大的特點是工程實踐性。它不同于化學(xué)類實驗課程，實驗對象從燒瓶、酒精燈、玻璃棒變?yōu)閷嶋H生產(chǎn)的模型設(shè)備，具有顯著地工程實踐性，而學(xué)生的實踐經(jīng)驗往往非常匱乏，這就要求教師把握化工實驗的特點，注重研究性教學(xué)模式，在課堂演示實驗中采取教師為主導(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，敢于創(chuàng)新。課堂演示實驗是一種很好的教學(xué)手段，這種手段的合理運用，則是一種教學(xué)藝術(shù)。如果運用得法，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。化學(xué)工程的課堂演示實驗，能否達(dá)到提高課堂教學(xué)效率的目的，演示實驗裝置的性能也尤為重要。為此，在實驗裝置方面至少要達(dá)到如下一些基本要求:①實驗裝置應(yīng)盡可能做到小型化和儀器化;②演示實驗裝置盡可能做到直觀、生動、形象;③演示實驗裝置應(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，在實驗物系的選擇上，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)中演示實驗側(cè)重點不同，大致可分為:①展示現(xiàn)象，該類演示實驗通過學(xué)生觀察實驗，了解現(xiàn)象，進(jìn)而驗證并鞏固所學(xué)知識;②展現(xiàn)概念，該類演示實驗通過化抽象為具體，從而實現(xiàn)抽象概念直觀化、具體化;③獲得規(guī)律，該類演示實驗通過顯現(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)備多套課堂演示實驗，從而根據(jù)情況有選擇的開展相應(yīng)課堂演示實驗工作。
4.結(jié)語
通過初步的教學(xué)實踐，所采取的措施較好的實現(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。化學(xué)工程理論課與課堂演示實驗相結(jié)合是一項長期而艱巨的任務(wù)，教師只有通過長期不懈的鉆研，針對課程的特點，在教學(xué)實踐中不斷積累和總結(jié)經(jīng)驗，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
