全国大学生化工实验大赛对实际教学的影响以及参赛的一些体会

全国大学生化工实验大赛对实际教学的影响以及参赛的一些体会

郭海燕赵薇李凤华摘

要：参加全国大学生化工实验大赛期间，在指导学生训练和带队参赛中得到一些感受和体会，大赛对教学的确有很多积极的影响。文章记述了全国大学生化工实验大赛对化工原理理论和实验教学的意义，大赛取得好成绩的几个关键因素，以及训练中的几点经验。这是对自身工作的总结分析，同时也期待得到同行的借鉴和指导。Key：全国大学生;化工实验大赛;对实际教学的影响;参赛的体会：G640

文献标志码：A

：2096-000X（2020）03-0057-03Abstract：Thepaperintroducesharvestandsignificanceofcompetition，keyfactorsforgoodresultsandexperience.Theywereacquiredinguidingthetrainingandtakingpartinthecompetitionduringtheperiodofthenationaluniversitystudentschemicalexperimentcompetition.Thisistheworksummaryandanalysis，butalsolookingforwardtobereferencedandguidance.Keywords：nationaluniversitystudents;chemicalexperimentcompetition;theimpactonactualteaching;experienceofthecompetition由教育部高等学校化工类专业教学委员会、中国化工教育协会主办，“东方仿真·欧倍尔”杯全国大学生化工实验大赛目前已经举办两届，我校代表沈阳工业大学在两届东北赛区选拔赛中都取得了較突出的成绩，并且有幸参加了2017年8月在天津大学举办的第一届全国总决赛。这是我们获得的荣誉，如图1。我们感觉举办这样的大赛很有必要，“本科大学生化工原理大赛”对化工原理教学水平的提高，对化工类人才的培养，以及促进我国化工行业的发展都将起到很大的作用并产生积极意义。下面就谈一谈我们的收获和体会。一、参加大赛对实际教学的影响1.大赛开阔了视野。通过参赛了解全国化工类高校的教学水平，教学方法，发展趋势，学生面貌。了解重点院校的实验室设施情况，测试设备、测试手段的先进多样性。了解了更科学先进的教学理念。2.把大赛的经验方法运用到实际教学中。经过参赛更加注重通过实验对学生的动手能力，尤其是合作配合能力，团队意识等方面的培养。例如在实验中，要求每个实验小组要有分工，要各负其责。合作有方法，分工有办法，观察测取数据时，该坐着操作的就不能站着;该站着操作的就不可以坐下，否则就不够准确合理。要求学生在装置的站位分工上也要做好，也就是人员站在设备装置的哪个位置，是有科学道理的，会直接影响到实验的最终效果，等等。这些要求使学生意识到化工研究的科学性和严谨性，培养良好的作风习惯。这些方面以前没有足够重视。3.参赛后，教学思想理念发生很多的改变。经历比赛与全国重点院校以及兄弟院校比较，总结得失，深刻意识到差距不足，想办法去弥补。虚心向高水平学习，在测试手段，技术方法上有所提高改进。教学思路更开阔，想法能灵活多变。大赛取得良好的成绩也是对我们工作能力和教学水平的肯定，很受鼓舞，使得我们对今后工作充满信心和激情。4.可以参考大赛规定的内容和要求，把实验和理论教学内容安排更规范科学合理。更加综合直观的来讲解理论在实践中的应用，以及理论对实验的指导作用，把两者结合的更自然贴切。而且会更有针对性地、精准地给学生灌输化工生产中卫生、安全、环保重要性的理念，对化工类人才培养非常重要。以前我们的教学内容主要是完成大纲规定的教学任务，更多地着眼于课程的理论概念、计算等教材上的知识，与生产实际和生活实际的结合和运用，理解认识得不深入不充分。再加之视野不够开阔，知识水平能力的局限等，因此这些方面以前是强调不够的。5.把老师开阔了的视野传递、传承给学生，让价值真正得已实现。原来指导学生实验，是按实验教材编写的内容，一成不变，一做到底。这样完成教学任务虽然无可厚非，但后果是限制了学生的创新意识，学生会认为只有固定的一种方法，习惯了被动接受，不去思考比较，思维形式趋于僵化，学生在实验中应有的主体地位得不到发挥。借鉴大赛给我们的启示，现在实验中给学生介绍讲解多种测试手段，测试仪器等，即便不能每个项目都能去实际操作使用，也可以使学生产生灵活变化的思维意识，方法思路得到开阔。比如，在分析精馏后的产物时，同时准备了折光仪、液体比重计、色谱仪、酒精计等分析仪器，学生可以自己选择分析纯度的方法，可以选择一种或者几种，要求学生把测得的数据折算出质量分数，然后各种方法之间进行对比。对于学生来说，这一过程必然开阔了视野，拓展了知识面，产生更大的学习兴趣。因此我们认为，哪怕就这一个项目能够做到这样，也是很有价值的。对于一种研究，学生了解多种方法，知道可以有不同的方法，可以有所选择，而且能够进行比较优劣，哪个更有效，更可靠稳定准确;或者各自适合不同条件，各有利弊。也知道了简便快捷的方法不一定是最好的选择。6.参加大赛在学生中产生很大影响，使其更加明确了化工原理这门课程对化工领域各专业未来发展的重要性。深刻地鼓舞了学生的学习热情和积极性，很多学生希望得到参赛的机会，以便更透彻地学习这门课程，为今后考研学习或者应聘工作增加优势。这些都促进了化工原理的理论教学和实验教学效果及质量的明显提升。以上是我们参加大赛的意义与收获。二、参加大赛的体会（一）大赛取得好成绩的几个因素1.取得好成绩必须首先有领导的高度重视。学院和学校领导高瞻远瞩，认为全国大学生实验大赛对学校未来的发展和对社会的影响有帮助有意义，领导为参赛老师和学生在大赛准备和训练期间提供便利条件，给予精神和物质的支持鼓励和保障。在设备仪器方面创造条件并给予技术支持和指导，做到开路搭桥。2.参赛的学生基本能力要挑选好。最主要的是理论知识扎实成绩好，实验技能基础好。另外还必须具备的条件是心理素质，乐观向上，心态平和稳定，临变不乱;有责任感，敢于担当，敢于挑战，要有团队意识合作精神，有坚强的毅志，能吃苦。还有要具备计算机软件的使用能力，会用WORD进行文档编辑排版，EXCEL软件制表绘图，ORIGIN软件绘图等能力。甚至于会玩3D游戏，也是优势，这会使其在仿真模拟训练部分入手较快。3.对指导教师的安排使用也是很主要的。老师要做好任务分工，责任权利要明确，目标要统一，齐心协力，就是做到劲往一处使，心往一处想。指导老师水平、投入的精力与大赛成绩息息相关。指导老师要有一定的思想境界思想觉悟，有奉献担当精神，有宽广的胸怀。这个过程也是对老师品格意志的锻炼和考验。4.组合好参赛小组这也是关键。依据是成绩，性格，性别，专业等因素，强强联合或者强和稍弱组合。队员互相之间要能充分信任彼此，合作和谐。每组有一位队长，要有组织能力，起到做出决定，担当责任，分工协调的作用。而且大赛中遇到特殊情况，意外事故的处理要能做出正确的选择决定。训练初期，小组队员要及时准确的严格地按照指导老师的要求训练，要执行好指导老师的意图。逐步地要能想在老师之前，做在老师之前，指导教师只给予必要的引导。比赛中学生能独立地组织规划实验方案，完成实验任务。5.要有与时俱进，创新的思想理念。每一届大赛都将会不断的创新，这是必然的趋势。一方面，理论考核出题的角度方式将有所变化，将越来越紧密联系生产、生活实际，要求学生能把学到的书本上的理论知识应用到实际中，来思考分析解决实际问题。这也是大赛的目的所在;另一方面，实验也将翻新变化。大赛使用的设备装置样式会变化，测试手段和测试项目会变化，产物分析使用的方法和仪器会变化，等等。所以要跟上发展的步伐，赛前指导教师必须带领学生做大量的准备，思考学习研究更全面的、广泛的训练内容。换个角度来说，经历这样的一个强化提高的学习过程，参加大赛的学生，视野开阔很多，多学到很多，各方面都得到很多锻炼。大赛最终的目的是要带动全体学生，使其能力全面整体地得到提高，为化工行业培养大批人才，这样才有利于化工领域的进一步发展。6.摆正心态，尽管普通院校和重点院校比较，软件硬件都差距太大，几乎不可比拟，但是我们也要抱著这样的决心和勇气，拼一拼。更主要的是利用这样的机会多向人家学习。（二）参赛训练中要考虑的问题1.选取参赛队员的程序。老师选择学生的工作程序一般是先理论考核选人，成绩好的同学参加实验动手合作能力方面选人和仿真软件使用方面选人，最后把选出的学生队员分组搭配，组合成参赛小组。2.指导时间频次安排得当。大赛成绩要在短期内提高，从理论成绩上提高比较难，而实验能力提升则更有可能性，所以尽量多安排实验的训练时间，白天的整块时间主要做实验和写报告，做仿真训练，其它时间做理论套题训练。3.参赛使用的设备、仪器、材料的准备能与大赛要求相符，是最理想的，但普通院校一般不具备重点院校在设备设施上的实力，而且差距较大。项目不全，设备不全，测试手段，测试仪器缺乏。但必须克服这些问题，创造条件，尽量做到与大赛要求接近。学校哪怕有一套设备与大赛接近，也要尽到最大努力举一反三把实验的操作部分训练好。指导老师要在现有的实验装置上，想办法模拟比赛中设备的情况，利用多种渠道查找资料，用图片、视频等手段方式让学生理解掌握实验。学生熟悉实验方法，亲自多次操作使用仪器设备，完成实验全过程，尽管是在近似的实验装置上，那么大赛时心理上也会减少慌乱紧张。比赛前，指导老师一定要到现场，针对比赛用设备进行讲解，让学生尽快了解熟悉比赛设备的使用方法，注意事项，体验比赛环境等。4.指导教师要对参赛中可能出现的情况尽量考虑周全，想出应对办法。当然也要想到百密一疏，要提醒学生做到随机应变。要灵活应对，决不可思维僵化。比如在编写实验报告中，是手写还是选择电子版的键盘录入，两种方法都得准备。根据时间限制做出适当的选择，以按时完成报告为准。正确完整地完成实验报告是取得高分好成绩的必要条件。5.赛前训练要系统全面。在实验方面，手写和电脑录入两种方法都要训练，包括实验数据的计算方法，计算公式，物理单位标注要娴熟，数据表的绘制，结果图的绘制，实验结论的总结，误差的分析等。仿真部分，要达到练习软件的高分。理论部分参考名校的试题，有针对性地练习多套试卷，根据学生答题情况，具体分析讲解使其掌握。6.实验报告编写要按较高水平训练。大赛要求做出电子版实验报告，这就要求学生会使用WORD、EXCEL、ORIGIN等软件进行编写和绘制。赛前都需要进行相应训练。数据表要做成三线制表格，数据要用软件快速计算处理，图线要达到教材上图例的效果。作图做表都要统一规范，标注详细准确。学生普遍不会总结归纳实验结论，不知道从何入手;误差分析空洞不具体没有针对性;思考题回答不完整、不全面等。训练中对这几部分应做详细批改，举例讲解。使学生明白主要针对实验目的要求，依据图、表数据来做总结归纳;误差分析要从能够产生误差的几个方面，具体说明怎么造成和带来的误差;考题是要用理论知识解释实际问题，用实验结果来回答问题。7.理解好大赛的文件。大赛的安排表，打分表，说明书等文件资料，要仔细阅读理解，分析好大赛的要求，注意事项，与往届的异同，及时调整训练方案。8.建群。把历届参赛的学生组织在一起建立微信群或QQ群，每年有新队员加入，这里成为大赛学生和老师的大本营。经历了大赛的队员可以随时把比赛的一些想法发布在这里，交流比赛的经验体会，也为新队员提供指导和借鉴，同时新队员也可以提出问题，向老队员咨询等。我们建议大赛结束后，队员们及时写出总结，把个人心得体会记录下来，把得失感受分析一下。哪些做法要坚持下去，哪些要调整，给下次借鉴，以便提高。比如：各项任务内容时间安排不够合理，下次可以考虑有效分配时间，协调合理安排，哪些要侧重多花时间，尽量不浪费时间等。以上仅是比较粗浅的认识和感受，随着全国大学生化工实验大赛的不断举办，我们将会学习到更多宝贵的经验和方法。同时，大赛组委会科学周密的主办，评委会公正合理的裁决，赛事内容尤其是专家精彩点评环节的吸引，赛事重要性地位的提高，使参赛学校更加积极踊跃，大赛将越办越好，对教学和研究以及培养化工类人才有更大的帮助和提高，我们的认识和体会将更加深刻。Reference：[1]郭翠梨，胡瑞杰，程景耀，等.化工原理实验大赛的实践与思考[J].化工高等教育，2009，26（5）：63-65，99[2]黄理耀.开展实验技能大赛提高学生动手能力和综合素质[J].高校实验室工作研究，2005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