高职院校化工原理实验室创新利用探索

李黔蜀

(杨凌职业技术学院，陕西 杨凌 712100)

随着国家对职业教育的重视，高职院校的办学条件得到很大改善，促进了教学质量的提高。在这个过程中，由于更新换代等原因使早期建立的化工原理实验室利用率直线下降，甚至闲置不用，造成了很大的浪费。本文就如何提高化工原理实验装置的利用率，最大限度发挥化工原理实验室的效能进行了探讨，为高职院校充分利用闲置实验室提供借鉴。

1 化工原理实验室长期闲置的原因

1.1 化工专业萎缩

化工原理实验室主要承担化工原理课程的实践教学任务，一般不对其他课程开放，当开设化工原理课程的专业班级减少时，实验室就会长时间闲置。近年来，随着本科院校的扩招，高职院校的生源数量逐年下降，再加上媒体对化工安全事故及环境污染事件的大量报道，造成学生和家长对化工行业形成偏见，使高职化工类专业大幅度萎缩[1-2]，直接导致了化工原理实验室利用率的下降。

1.2 设备更新换代

虽然化工原理实验对于帮助学生学习化工过程理论具有重要的作用，但是化工原理实验以验证性实验为主，并且装置的自动化程度都很高，学生通常只需要打开几个开关或阀门，记录一些数据就完成了实验，过程非常枯燥，学生缺乏参与的兴趣[3]，无法满足高职教育培养“高技能应用型人才”的需求。因此，高职院校在化工专业实训条件建设中纷纷引入大型实训装置或仿真工厂[4]，大型实训装置更接近生产实际，更能满足高职学生的能力训练需求，之前购置的化工原理实验装置则由于被替代而逐渐被弃置不用。

2 化工原理实验室创新利用措施

2.1 向学生开放实验室

在完成正常实验教学的前提下，向化工及相近专业的学生开放化工原理实验室，可以充分利用实验室现有的仪器设备，还可以培养学生动手能力和创新精神，提高学生的综合素质[5]。高职学生通常基础较差，并且缺乏学习的主动性，所以合适的开放实验项目是吸引学生参与的重要因素[6]。实验项目的设计需要兼具操作性和趣味性，例如转盘萃取塔实验装置，开放实验项目设置为“四氯化碳萃取水溶液中的碘[7]”，学生可以在萃取塔中观察到重相向轻相传质时引起的颜色变化，现象非常明显，便于理解，并且项目还设置了四氯化碳的回收和碘含量测定等内容，不仅增加了学生的动手机会，还使实验的趣味性和综合性大大提高。另外，还可以把一部分项目作为自由设计项目[8-9]，教师确定主题，然后学生自由设计实验内容，设计好后提交教师进行审核。例如洞道干燥实验，一般是测定毛毡的干燥速率曲线，过程枯燥无趣，开放实验项目设置为“干燥条件优化”，让学生自由选择干燥对象并设计实验过程来探索最佳干燥条件。这种自由设计项目调动了学生参与的积极性，对于培养学生的创新精神起到了积极推进作用。

2.2 多专业多课程共享实验室

为整合和共享实验室资源、达到资源利用最大化，许多高校和科研部门纷纷建立了实验室共享平台，探索实验室资源的开放共享，以充分发挥实验室的效能[10-12]。我校化工实训中心建立了多专业多课程共享的实验室开放管理平台，将课程实践教学需求和实验室的资源对接，使课程能够跨实验室开展实验实训，实现了校内资源共享使用。以我校制药类专业的项目综合实训课程为例，前期的药物提取、过滤和干燥等步骤都在普通实验室利用玻璃仪器完成，后期则使用药物制剂生产设备制作成品，实验室制备批量小，通常需要多次制备才能满足制剂设备的开机需求，而化工原理实验室的过滤、干燥、精馏和萃取等实验装置都具有一定的生产能力，不仅可以实现药物的大量制备，还可以进行溶剂的回收，满足了该课程部分的设备需求。因此，我们将化工原理实验室作为共享实验室向其他课程开放，扩展了实验室的应用范围，实现了资源的有效整合，极大地提升了实验室的利用率。

2.3 将实验装置转变为技能训练装置

化工原理实验装置是化工单元操作中的典型装置，其操作控制和生产实际是一致的，因此，可以将验证性实验调整为设备的操作控制训练，把实验装置变成操作技能训练装置。例如空气-蒸汽给热系数测定实验，主要装置为列管式换热器，我们将这个实验改为换热器操作控制训练，即在给定空气流量下，调整系统使空气达到指定温度，并且随机调节空气流量，让学生恢复系统的稳定。这种实验装置上的设备操作控制相对简单，能让学生对设备有更深刻的理解，还能训练学生的应变能力。大部分化工原理实验装置都可以开展一种或多种设备操作训练，如流体力学综合实验装置，可以开展离心泵的开车、停车训练；洞道干燥实验装置可以开展风机操作训练；过滤实验装置可以开展空气压缩机操作和板框压滤机组装等训练。在实验设备上开展技能训练，相比于大型实训装置，耗能低且灵活、快捷，非常适合学生在课堂有限的时间内进行反复的训练，并且这些设备的操作控制还可以设计成技能考核点，将其作为化工总控工职业技能鉴定实操考核项目，进一步提高实验室的利用率。

2.4 实施课堂-实验室一体化教学

将化工原理实验室建设成理实一体化教室，让化工原理课程直接在实验室进行教学，不仅可以使化工原理实验室得到充分利用，还突出了学生动手能力和专业技能的培养，充分调动和激发了学生学习的兴趣，学生在理论学习之余即可认识设备、操作设备，对设备非常熟悉，在化工原理实验室内经过训练后，学生在大型实训装置的操作控制上更得心应手，实践效果更好。

2.5 充分利用淘汰报废设备

由于损坏及更新换代等原因会产生一定数量的淘汰报废设备，如果通过简单的变卖方式进行处置，实际上也是一种无形的浪费[13]。这些淘汰报废设备外形和内部结构基本完好，完全可以作为学生自主学习设备内部结构及工作原理的优秀器材。我们在化工原理实验室内划分出一个化工设备拆装区域，开设了典型设备拆装实验，这些实验项目要求学生仔细观察和了解设备的构造，灵活使用各种拆装工具，还必须掌握一定的拆装技巧才能完成设备的完整拆装，因而具有很强的实践性和趣味性，学生参与实验的积极性非常高，这不仅提高了学生的动手能力，加深了对工具的使用和了解，还拓展了学生视野，有效地激发了学生的学习主动性，为学生理论联系实际提供了良好的条件。

3 结语

建设资源节约型社会，提高资源利用效率，是当前社会共识。通过开放共享实验室，改变实验装置用途及一体化教学等措施，不仅使化工原理实验室利用率大幅提升，还提高了学生的实践能力和创新能力，促进了学生的个性化发展，对于提高高校闲置实验室的使用效益具有一定的借鉴意义。