化工原理實驗是化工類專業(yè)緊密化工生產(chǎn)實際、實踐性很強(qiáng)的一門基礎(chǔ)技術(shù)課，是以化工生產(chǎn)過程中的單元操作為研究對象，其理論性和實踐性都很強(qiáng)，是一門必修的獨立課程。現(xiàn)在大學(xué)生大多都是從高中直接考入大學(xué)，很少到過化工企業(yè)，缺乏工程技術(shù)知識，不了解化學(xué)工業(yè)和化工生產(chǎn)過程，因此在化工原理實驗教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的安全意識、工程意識、合作意識和經(jīng)濟(jì)意識是十分重要的。學(xué)生只有掌握了這四種意識，對后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)將有很大的幫助，對學(xué)生畢業(yè)以后能夠更好地適應(yīng)社會需要也將有很大的幫助，這對學(xué)生來說受益終生，也是素質(zhì)教育在實驗教學(xué)中的具體體現(xiàn)。

1、注重培養(yǎng)學(xué)生的安全意識

化工原理實驗的每一個實驗裝置，基本上都相當(dāng)于一個小型單元操作過程，由電器、儀表及機(jī)械傳動設(shè)備組合為一體，因此，要特別注意實驗設(shè)備及儀表的安全使用。有些實驗過程不免要接觸具有易、易爆、有腐蝕性或毒性等物質(zhì)和化合物，同時還會遇到在高溫、高壓和真空條件下操作。此外，還要涉及用電和儀表操作等方面的問題。故要想有效地達(dá)到實驗?zāi)康木捅仨氄莆瞻踩R。因此，在實驗教學(xué)過程中，教師應(yīng)從多方面人手，對學(xué)生進(jìn)行安全教育，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識。我們利用*次上實驗課的時間對學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的安全教育。包括：防火安全知識、用電安全知識、使用汞的安全知識、使用高壓鋼瓶的安全知識、實驗室突發(fā)事故處理方面的知識以及學(xué)習(xí)學(xué)校制定的學(xué)生實驗守則等方面的規(guī)章制度和文件。這樣做的目的就是要讓學(xué)生高度重視安全問題，了解和掌握實驗室中可能遇到的安全隱患和處理方法。如實驗室常見易燃液體(密度小于水的)汽油、乙醇、笨等著火應(yīng)該用泡沫滅火劑來滅火，因為泡沫比易燃液體輕且比空氣重，可覆蓋在液體上面隔絕空氣。對實驗設(shè)備上的電器設(shè)備或帶電系統(tǒng)著火，應(yīng)用四氯化碳滅火器滅火，但注意不能用水或二氧化碳泡沫滅火，因為后者導(dǎo)電，這樣會造成撲火人員觸電事故。

針對每一個實驗項目，教師一定要強(qiáng)調(diào)該實驗項目存在的安全隱患和實驗過程中應(yīng)該注意的問題。學(xué)生在實驗前的預(yù)習(xí)中一定要了解實驗裝置的流程，主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)，測量儀表的使用方法。特別要思考一下設(shè)備的哪些部件是關(guān)鍵部件、哪些操作步驟可能會產(chǎn)生危險以及如何避免，以確保實驗過程的安全性。在實驗過程中，學(xué)生一定要嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行實驗，認(rèn)真地按照儀表顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。實驗結(jié)束后要將實驗設(shè)備恢復(fù)到原來狀態(tài)，切斷電源。讓學(xué)生從*個實驗開始就能做到規(guī)范實驗操作，注意儀器、儀表和實驗裝置的安全，堅決克服實驗操作上的隨意陛和盲目性，防患于未然。在實驗課的整個過程中，教師要給學(xué)生起到示范作用，做到言傳身教，提高學(xué)生的安全意識，牢固樹立科學(xué)實驗、安全*的觀念。如在二氧化碳吸收實驗中，操作的重點和特別需要注意的問題就是二氧化碳高壓鋼瓶的使用。教師要舉一反三，講清楚使用高壓鋼瓶時要注意的問題，以免發(fā)生危險。另外實驗室的各種安全措施和關(guān)注安全制度要真正地落實到位，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為學(xué)生的自覺行動，確保師生在一種安全和諧的氛圍中完成好每一個實驗。

2、注重培養(yǎng)學(xué)生的工程意識

2．1 創(chuàng)造培養(yǎng)學(xué)生工程意識的條件

化工原理實驗與一般化學(xué)實驗不同之處在于其具有明顯的工程實驗特點，因為它是多以化工單元操作為中心的學(xué)科，大量使用具有工程或中間試驗規(guī)模的裝置設(shè)備，所進(jìn)行的實驗項目大都是同今后從是化工生產(chǎn)和進(jìn)行科學(xué)研究經(jīng)常遇到的或需要解決的實際問題，所得到的實驗結(jié)論對于化工單元操作設(shè)備的設(shè)計，具有重要的指導(dǎo)意義。所以，培養(yǎng)學(xué)生樹立工程意識是本課程的重要任務(wù)之一。

實驗室引進(jìn)了化工原理實驗仿真實驗系統(tǒng)，有流體流動阻力實驗等九個實驗項目的動畫。該系統(tǒng)以彩色動畫的形式和操作方法及操作過程中應(yīng)該注意的問題并附有文字說明，形態(tài)生動，介紹了化工設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、流程和工作原理，學(xué)生通過觀摩化工設(shè)備動畫，對化工單元設(shè)備有了初步的了解和認(rèn)識，仿真實驗系統(tǒng)為培養(yǎng)學(xué)生的工程意識創(chuàng)造了必要的條件。

2．2 在實驗課教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的工程意識

化工原理課程中大多數(shù)理論是從化工生產(chǎn)實際抽象出來的。通常采用的方法是將實際問題進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕?，?jīng)過因次分析、或通過物料衡算、熱量衡算結(jié)合數(shù)學(xué)模型，必要的時候還要對模型進(jìn)行修正，使其符合實際。以流體流動阻力實驗為例，當(dāng)用u形管壓差計測量流體通過直管或管件時由于流體阻力所引起的壓降時，數(shù)據(jù)一直在波動，學(xué)生會問這樣如何來讀數(shù)?在讀取儀表上的孔板壓差等數(shù)據(jù)時，學(xué)生會在等待數(shù)據(jù)的穩(wěn)定，以為要象化學(xué)實驗酸堿滴定管的讀數(shù)一樣數(shù)據(jù)會穩(wěn)定不動。由于學(xué)生剛接觸化工原理實驗，這就需要實驗教師耐心地講解和引導(dǎo)，指出工程實驗與化學(xué)實驗的不同之處，儀表上數(shù)據(jù)有一定的波動是屬于正?，F(xiàn)象，關(guān)鍵要找出實驗數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，幫助學(xué)生建立工程意識。

填料吸收塔是一種重要的氣液傳質(zhì)設(shè)備，期中填料是填料塔的核心。填料塔操作性能的好壞，與所選用的填料有直接關(guān)系吸收實驗裝置使用的填料為拉西環(huán)，與工程實際用的一樣 。填料的有效比表面積即單位體積填料層所具有的表面積，是填料的重要特性，比表面積大，即填料尺寸小，傳質(zhì)效率高。但是不是填料越小越好?填料越小，傳質(zhì)效率越高，但傳質(zhì)阻力也越大。工程上在考慮傳質(zhì)效率的同時，一定也要考慮到傳質(zhì)阻力，否則會發(fā)生霧沫夾帶，甚至液泛，使生產(chǎn)惡化直至停產(chǎn)。所以，在實際應(yīng)用中，可依據(jù)具體情況抓住主要矛盾加以選擇。通過不斷地引導(dǎo)和對學(xué)生進(jìn)行工程意識的熏陶，使學(xué)生漸漸地強(qiáng)化了工程思想，形成了工程意識。

3、注重培養(yǎng)學(xué)生的合作意識

化工原理實驗工程性較強(qiáng)，有許多問題需要事先考慮、分析，制定出實驗計劃，并做好必要的準(zhǔn)備。按照教學(xué)大綱的要求，實驗由3—5人組成一個實驗小組。實驗小組成員共同進(jìn)行同一實驗項目時，要求每組同學(xué)在實驗前認(rèn)真討論實驗方案，制定出實驗計劃，做到分工明確、動作協(xié)調(diào)，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識。在實驗教學(xué)中，有意識地組織學(xué)生開展合作學(xué)習(xí)，突破常規(guī)“教師包辦代替，學(xué)生照方抓藥”的實驗教學(xué)模式，輔導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計、小組討論、自己驗證、共同探討解決實驗中出現(xiàn)的問題，這樣即可以調(diào)動學(xué)生參與實驗的積極性和主動性。同時還可以利用實驗的每一個環(huán)節(jié)來培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和合作能力。

化工原理實驗過程猶如一個小型的科研活動，大家必須分工協(xié)作才能圓滿完成任務(wù)。在實驗教學(xué)過程中，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生互相尊重，敢于質(zhì)疑；組織學(xué)生相互討論、研究、反復(fù)論證，營造合作學(xué)習(xí)氛圍。如在干燥實驗中，由于所用到的儀器、設(shè)備較多且操作復(fù)雜，儀器、設(shè)備包括：沸騰床干燥器、千分之一克電子天平、變頻器、電熱鼓風(fēng)干燥箱、旋風(fēng)分離器和旋渦氣泵等。這就要求學(xué)生必須做好必要的準(zhǔn)備，學(xué)生利用圖書館和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段查閱文獻(xiàn)資料，自學(xué)相關(guān)知識，積極發(fā)揮各自所長和潛能。由于實驗小組要制定出實驗計劃、分析討論、做好分工、動作協(xié)調(diào)，zui后學(xué)生均在規(guī)定的時間內(nèi)較好地完成了任務(wù)。這樣不僅節(jié)省了實驗時間，而且使每一個學(xué)生的積極性得到發(fā)揮，達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目的，爭取了良好的效果。

由此可見，只有我們?yōu)閷W(xué)生創(chuàng)造條件，提供舞臺，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能和創(chuàng)造能力、加深他們對所學(xué)知識的理解，還能使學(xué)生的合作意識和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力得到鍛煉和提高，為學(xué)生今后參加工作和研究打下良好的基礎(chǔ)。

口注重培養(yǎng)學(xué)生的經(jīng)濟(jì)意識

化學(xué)工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)中的重要原材料工業(yè)。在化學(xué)工業(yè)中生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)效益是該生產(chǎn)過程得以存在和發(fā)展的zui基本條件，經(jīng)濟(jì)核算對化工生產(chǎn)過程來說是十分重要的，所以，在化工原理實驗教學(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生的經(jīng)濟(jì)意識?；ぴ韺嶒炁c化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程有著緊密的。在“二氧化碳吸收實驗中”，用水吸收二氧化碳，有的學(xué)生要問，如果用氫氧化鈉吸收二氧化碳效果會更好吧?回答是肯定的，效果一定會更好。但是，為什么用水而不用氫氧化鈉吸收二氧化碳?這是因為化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)要考慮到經(jīng)濟(jì)效益，因為經(jīng)濟(jì)效益是化工生產(chǎn)得以進(jìn)行和發(fā)展的基本條件。水與氫氧化鈉相比，顯然廉價得多，所以合成氨工業(yè)等原料氣精制二氧化碳的吸收是用水進(jìn)行的。在做這一實驗項目時，教師化工生產(chǎn)實際給學(xué)生講解，以初步培養(yǎng)學(xué)生的經(jīng)濟(jì)意識，在精餾這一單元操作過程中，選擇*回流比是精餾系統(tǒng)節(jié)能的一項重要措施。*回流比一般取zui小回流比的1．1～1．7倍 。影響能量消耗的因素很多，期中zui主要的是回流比。精餾系統(tǒng)所需要能量的50％以上取決于回流比，由于再沸器所提供的zui小熱量多數(shù)情況也是根據(jù)zui小回流比確定的，因此回流比是精餾塔操作的重要指標(biāo)之一。精餾操作適宜回流比的確定是經(jīng)過經(jīng)濟(jì)核算來考慮的。操作費用主要包括塔底再沸器加熱介質(zhì)消耗量、塔頂冷凝器冷卻介質(zhì)消耗量及動力費用等。設(shè)備費用主要包括精餾塔、再沸器和冷凝器等。當(dāng)回流比增加時，加熱及冷卻介質(zhì)用量增加，這是因為隨著回流比的增大，再沸器和冷凝器的熱負(fù)荷也按比例增大，從而加熱劑和冷卻劑的消耗量也按比例增加，由于此兩項往往又是精餾操作費用的主要部分，所以操作費用也隨之按比例增加，而達(dá)到規(guī)定分離要求所需要的塔板數(shù)則減少，使精餾塔的設(shè)備費降低。反之，回流比減少時，推動力也減少，達(dá)到同樣分離要求所需精餾塔高增加，會使精餾塔的操作費用降低，而使設(shè)備費用隨之增大。因此，回流比的選擇應(yīng)考慮在操作費和設(shè)備費用之間做出權(quán)衡，使精餾塔在*回流比下運行。據(jù)國外報道，精餾系統(tǒng)采用*回流比，可節(jié)省約20％的能量 。

隨著現(xiàn)代社會的迅速發(fā)展，對大學(xué)生的綜合素質(zhì)提出了新的、更高的要求。傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)難以滿足新世紀(jì)高等教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。本文結(jié)合化工原理實驗課的教學(xué)實踐，通過對教學(xué)指導(dǎo)思想以及具體的教學(xué)策略和措施等方面的改革，注重培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成安全意識、工程意識、合作意識和經(jīng)濟(jì)意識的良好習(xí)慣，取得了較好的效果。在實驗教學(xué)中教師應(yīng)該盡可能地創(chuàng)造條件，積極開展體現(xiàn)學(xué)生表現(xiàn)個性、施展才華的機(jī)會，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和自主學(xué)習(xí)的潛能，為培養(yǎng)適宜時代要求的創(chuàng)新人才做出更大的貢獻(xiàn)。