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化學(xué)工程與工藝專業(yè)大型綜合性實驗的開發(fā)與實施探討論文
在化工類院校當(dāng)中，化學(xué)工程與工藝是其中最為主要的專業(yè)，它具有寬闊的覆蓋面以及所涉及到的領(lǐng)域也是十分的廣闊。有效的做好化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合型實驗，不僅僅能夠有力的培養(yǎng)學(xué)生對于專業(yè)知識的學(xué)習(xí)興趣，以及對于學(xué)生的理論與實踐相互有效的結(jié)合的能力也可以進(jìn)一步的給予鍛煉，而且，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程當(dāng)中的積極性以及主動性和創(chuàng)新性感都有所全方位的激發(fā)，能夠起到事半功倍的作用。
一、化學(xué)工程與工藝專業(yè)大型綜合性實驗的開發(fā)
為了充分利用實驗室的現(xiàn)有資源，同時考慮到專業(yè)特色，本文化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合型實驗內(nèi)容，主要是沿著石油加工和催化劑制備與評價兩大主線進(jìn)行的。
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石油加工工藝是化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生的一個主要專業(yè)方向。針對該專業(yè)特點，我們開發(fā)了“大慶原油的小型煉制加工與產(chǎn)品性能分析”實驗。該實驗涉及原油的蒸餾、二次加工和相關(guān)石油產(chǎn)品性能的分析測試，是煉油廠石油加工過程的縮影。通過該實驗，學(xué)生可以全面了解原油的加工過程，將“石油加工工藝學(xué)”與原油的加工實踐結(jié)合起來，掌握提升管催化裂化裝置的工藝特點，了解和掌握石油產(chǎn)品的分析方法，理解石油化工在整個國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。
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該實驗涉及沸石催化劑的制備、反應(yīng)工程、分離工程等多門學(xué)科。其中催化劑的制備包括催化劑合成、成型、改性、催化劑的TPD和紅外光譜表征；采用高壓微反考察催化劑的反應(yīng)活性、反應(yīng)產(chǎn)物采用萃取精餾工藝進(jìn)行分離等過程�，F(xiàn)代化工過程大多數(shù)是催化過程，一代新催化劑往往引發(fā)新的生產(chǎn)工藝。通過該實驗項目的實施，學(xué)生可以加深對“催化原理”等理論課的理解，了解沸石催化劑的最新進(jìn)展和催化工藝的發(fā)展方向，掌握沸石催化劑制備的基本方法及其特點，掌握催化劑的TPD、紅外光譜表征和高壓微反評價催化劑的反應(yīng)活性等先進(jìn)的催化劑評價手段。近年來，學(xué)院相繼購置了比表面測定儀、熱重/差熱分析儀、紅外光譜儀、色質(zhì)聯(lián)用、液相色譜、X衍射儀等大型儀器，實驗過程中學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，親自動手操作一些大型實驗儀器、設(shè)備，大大滿足了學(xué)生的好奇心，鍛煉了學(xué)生的動手能力。
（三）與教師的科研相結(jié)合，開發(fā)實驗項目
近年來，隨著教師科研任務(wù)的增多，工作量的增大，為了使學(xué)生盡早參與到教師的科研當(dāng)中，鼓勵教師帶學(xué)生一起搞科研。我們把專業(yè)設(shè)計型實驗分配給各個科研組，要求教師根據(jù)科研任務(wù)的進(jìn)展情況，給學(xué)生安排實驗任務(wù)。一方面使學(xué)生可以盡快接觸到本專業(yè)的最前沿領(lǐng)域，培養(yǎng)科學(xué)研究能力，增強了學(xué)習(xí)興趣；另一方面，也為畢業(yè)環(huán)節(jié)打下了基礎(chǔ)，提高了畢業(yè)論文的寫作水平。經(jīng)過了一年的實踐，這種開設(shè)專業(yè)設(shè)計型實驗的方式得到了學(xué)生和教師的歡迎。學(xué)生很踴躍，因為學(xué)生和教師可以雙向選擇。
二、實驗的實施
在具體的實驗過程當(dāng)中，讓學(xué)生自身獨立的完成整個實驗過程，教師在其中只是做些必要的指導(dǎo)和輔助作用，那么這樣就有效的改變傳統(tǒng)性實驗，有效的講過學(xué)生作為實驗的主體，過去傳統(tǒng)中的被動實驗實施者轉(zhuǎn)變成為現(xiàn)在實驗過程當(dāng)中的主動參與者。教師在指導(dǎo)的過程當(dāng)中，可以有效的將學(xué)生分成若干小組，每個小組都選配一名小組長進(jìn)行分工和協(xié)調(diào)，這樣不僅能夠鍛煉學(xué)生的科研工作的組織協(xié)調(diào)性，而且還可有有力的增強學(xué)生在團(tuán)隊當(dāng)中的合作精神。
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為了使實驗工作能順利進(jìn)行，我們要求每位學(xué)生在實驗前根據(jù)實驗的內(nèi)容、要求及目的查閱相關(guān)資料，然后每個組對查閱到的資料進(jìn)行綜合分析，寫出開題報告，并根據(jù)實驗室所能提供的儀器設(shè)備資源，制定出本組的實驗方案。方案中應(yīng)包括該學(xué)科的最新進(jìn)展，該實驗所包含的實驗項目、實驗方法和實驗步驟等，方案最后應(yīng)列出所需儀器設(shè)備、實驗藥品細(xì)目。實驗方案經(jīng)教師審閱合格后，學(xué)生才可進(jìn)入實驗室做實驗。
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由于實驗項目多、實驗室儀器套數(shù)有限，因此在實驗過程中，除了每個組內(nèi)部要有仔細(xì)、明確的分工合作外，組與組之間還要進(jìn)行協(xié)調(diào)配合。比如，只有一套小型提升管催化裂化裝置，而四個大組都需要進(jìn)行催化裂化實驗，所以組與組之間要協(xié)調(diào)好時間。
教師在實驗中的作用是指導(dǎo)和輔助作用，但為確保實驗順利進(jìn)行，每位教師的分工也是明確的，并負(fù)責(zé)按學(xué)生列出的實驗材料和實驗藥品清單，提供實驗材料和實驗藥品。
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實驗報告是對實驗的總結(jié)、歸納。實驗工作完成后，我們要求學(xué)生將實驗以實驗報告的形式進(jìn)行總結(jié)。報告內(nèi)容包括實驗內(nèi)容、實驗方法、實驗結(jié)果和結(jié)果分析討論。
三、對專業(yè)綜合型實驗的一點看法
綜合型實驗鍛煉了學(xué)生的獨立分析問題和解決問題的能力。調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生對本專業(yè)有了更加深入的了解，達(dá)到了理論與實踐相結(jié)合的目的。
通過實踐，我們可以清楚的認(rèn)識到，想要更加充分的發(fā)揮學(xué)生積極性，首先就必須要加強實驗的管理，使每位實驗老師各負(fù)其責(zé)，尤其是要把好實驗方案的制定關(guān)。其次，加強對學(xué)生的引導(dǎo)。由于學(xué)生以前沒有作過實驗方案的設(shè)計，動手之后自然就會出現(xiàn)這樣那樣的問題。今后應(yīng)該從多方面加強訓(xùn)練，使學(xué)生逐漸體會到積極、主動學(xué)習(xí)的樂趣，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的好習(xí)慣。
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