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化工原理实验教学实践范文

时间:2022-03-21 03:25:54

化工原理实验教学实践

1干燥速率的测定方法

将湿物料试样置于恒定空气流中进行干燥实验,随着干燥时间的延长,水分不断汽化,湿物料质量减少。若记录物料不同时间下质量G,直到物料质量不变为止,也就是物料在该条件下达到干燥极限为止,此时留在物料中的水分就是平衡水分X*。将X对干燥时间τ作图,即为干燥曲线。我们教学过程中发现学生普遍缺陷是学生动手能力不强,不重视动手能力的培养。单纯的实验讲解比较枯燥,学生容易走神,教学效果有限。学生花在实验室的时间是有限的。很多课程上都有规定:实验课2个学时或者4个学时,然而,实际上学校的实验不到时间,人都已经走光了。

为什么呢,学生都按照已经写出的实验步骤做完了。在每个实验前,学生已经明确要做什么实验,用什么药品,怎样使用。到了实验室,按部就班的照作一遍就行,做好就走人。因此,化工原理实验课堂教学的中心问题不是简单的知识或者内容的传授,将内容或结果简单灌输给学生的过程。强调通过教育过程的设计、组织、控制、引导,是学生积极参与教学活动和实践探索,从而培养学生获取知识,处理信息,以及运用信息解决实际问题的能力。过程教学要求学生在教师所创设的环境和程序性活动中,主动去发现问题,积极探索形成体验,并内化成知识或者技能。知识传授中,老师精心设计实验活动的过程,让学生自主探索发现的过程要远比传授知识要有意义得多。该过程不着重与教学内容,而在学生学会知识的方法和本领,重视学上对于科学探索过程的体验、科学价值观和精神的形成,而不渴求学生探索的具体结果。我们在化工原理干燥实验中,采用启发式教学模式进行实验教学。

2干燥速率的测定步骤

(1)放置托架,开启总电源、加热电源和风机电源。提问:加热电源和风机电源开启先后顺序应该是怎样的?为什么?让学生理解了不开风机,只开加热会导致过热损坏加热管。(2)打开仪表电源开关,加热器通电加热,旋转加热按钮至适当加热电压(根据实验室温和实验讲解时间长短)。在U型湿漏斗中加入一定水量,并关注干球温度,干燥室温度(干球温度)要求达到恒定温度(例如70℃)。(3)将毛毡加入大概20g的水并使其润湿均匀。(4)当干燥室温度恒定在70℃时,将湿毛毡十分小心地放置于称重传感器上。放置毛毡时应特别注意不能用力下压。一般的教学步骤,大致为:设计问题情境,产生问题;通过资料从事必要的观察;有条不紊的展开所想出的解决问题的方法;检验或验证解决为题的方法是否有效。这里关键一步是产生问题,是真实的问题,学生自己产生的问题,而不是教材规定的问题,不是老师主观的问题,更不是为了提问题而提出的问题。因此在一门课堂上,会有两种不同的评价。我们一般是给学生讲授,直至全都懂了,没有问题,特别是大学本科三四年纪的学生,年龄越大,年级越高,问题越少。通过启发,学生注意到传感器的负荷重量上限仅为300g,用力过大容易损坏称重传感器。(5)每分钟记录一次控制柜上显示的重量数据W1。(6)待毛毡恒重时,即为实验终了时,小心地取出毛毡,记录控制柜上显示的重量数据W2。学习活动对于学习者是否有意义来区分两类不同的学习:一种是所谓的认知学习,它只是脑力活动,没有个人情感投入;另一种是意义学习,它指一种是个体的行为态度、个性以及在未来选择行为方针时发生重大变化的学习。纯粹的吸收实施知识的学习,对已现实意义不大,对于学生今后步入社会意义更小。学习的关键在于营造有利于学习的气氛,既然学生具有内在学习的动力,他们所需要的不是压抑,能让他们好奇心和创造性得以自由舒展的土壤、阳光和空气。这些条件一旦具备,那颗求知的种子就会自主发芽生长,而教师主要作用就是营造这种促进学习的气氛。(7)先关闭加热器电源,继续通风一段时间后,再关闭风机电源及仪表电源,切断总电源,清理实验设备。实验过程中,不要拍打、碰扣装置面板,以免引起料盘晃动,影响结果。要求学生通过动手做经历知识的发生过程,从而获得直接经验。加强观察,实验让学生通过动手操作,亲身经历知识发生过程,加强实习和练习,让学生在这些活动中运用已经掌握的知识去分析和解决实践中的问题,让学生在观察中思考,对探究结果的猜测,提出假说,为后继研究制定计划,考虑变量的选择和控制,对获得的数据进行整理、分析等处理,在与同伴的对话,与老师的交流中相互质疑和评价,反思自己的预设,考虑可能的其他解释,从中得出结论。(8)将毛毡放入烘箱中,在120℃条件下烘干30min至恒重,马上用天平称量其绝干质量Gc。有同学提问,为什么需要烘干30min?老师没有急于给予答案,而是让学生根据所学知识思考并判断,尝试着烘干20min,30min和35min后分别称量发现重量有并没有变化,前后对比说明达到恒重。这是以激发学生产生问题为开始,以产生新的问题为终的过程中,培养学生的怀疑精神和创新精神。由于每位学生的背景不同,认知风格各有差异,所产生的问题自然会有差异,解决问题的程序,假设和结果也会不同,这样,科学教育的过程就不再是追求标准答案的过程,而是发展学生富有个性的综合科学素养的过程。(9)关闭烘箱电源。在实验结束以后,对学生进行单元小结性学习引导,让学生质疑探索以后,在课堂上集中学习、交流、探索谈论,充分调动学生的积极性,从而加深理论的理解,巩固所学内容。

培养对化工原理实验的观察能力和提出问题的能力,增进对提出问题意义的理解;发展提出猜想和形成假设的能力,了解假设对化工探究的作用;发展制定计划,进行进行化工原理实验设计和手脑并用的实践能力,认识实验探究中的重要性。它不仅可以帮助学生获取化工原理知识,而且对学生的思维能力的提高有着不可替代的作用。先由学生自学实验课内容,教师提出自学的要求,交给学生自学方法。允许学生进行讨论,老师适时地引导学生把已经有的知识经验和要探究的内容联系在一起,在学生讨论的过程中,启发学生通过观察分析比较,区分有关因素和物管因素,迅速抓住问题的本质,发现和提出自己要研究的问题,并对问题提出初步假设和猜想,老师适时引导学生紧紧围绕这些猜想和假设,积极寻找设计,验证猜想和假设的实验方法。如对比法,控制变量法,排除法,理想实验法,定量测定法等试验方法。老师让学生充分发挥智慧和想象力,尽快发散思维,获得多向思维的最佳方法,在此基础上,老师帮助学生修改,选择或者综合设计出最好的实验方案,并使学生从中收益。

3结语

启发式教学没有千篇一律的固定程式,强调根据具体的教学内容和教学对象灵活多变和具有伸缩性,它否定对学生的严格控制,倡导学生按照自己的想法去寻找结论。鼓励学生应用各种信息查询手段查得所需资料,同时沟通知识点上的横向联系和纵向联系。横向指个学科之间的相互联系,比如化工原理精馏实验涉及到化学中溶液浓度,气液相的相互转化问题,数学中溶液配比的计算等问题的相互联系。而纵向是指把握教育时间性,使得各个实验内容在教学内容上的相互衔接和逐步递进加深。

作者:白薇扬赵清华谭怀琴李军单位:重庆理工大学化学与化工学院

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