化工热力学实验课程教学改革与探讨

科学技术的发展日新月异，化工行业对化工人才的要求不断提高，化学工程与工艺毕业生不仅需要掌握专业理论知识，还需要有较强的工程能力和实验能力。化工热力学是化学工程与工艺专业重要的专业基础课之一，这门课是在学生学习物理化学的基础上开设的，之后学习的分离工程、化工设计概论、化学工艺学等课程和化工专业毕业设计或毕业论文等都需要这门课程的相关知识。对于化工学科来说，从事化工研究、开发和化工数据、化工设计的人员，都会用到化工热力学的相关知识，化工热力学是进一步深入了解化工过程本质*的。化工热力学的方法和原理能够应用到很多化工生产实际。而与化工热力学课程配套的化工热力学实验是学生理解化工热力学原理、如何应用化工热力学知识、培养学生专业能力、实践能力、动手能力等的重要课程，对提高学生专业素质和专业能力很有必要。
1 开设化工热力学实验课程的现状和重要性
化学工程与工艺专业是与化学工业的实际生产紧密相关的，是实践性很强的工科专业，它包括有机化工、无机化工、化学工程、工业化学、石油化工、煤化工、精细化工等多个领域。化工热力学是一门技术基础课，化工热力学实验是将化工热力学理论知识与化工实际相结合的重要纽带。通过化工热力学实验不仅加深对化工热力学理论知识的理解、化工热力学实验还提供了如何验证化工热力学理论知识和重要结论，是理论教学的继续。
目前，在国内，都有化工热力学实验相关的实验项目，但对于是否开设“化工热力学实验”这门实验课没有统一的标准，很多高校采用不同方式进行教学改革与探索。不开设“化工热力学实验”这门实验课的高校，一般采取下面两种方法：
种方法，开设化学工程与工艺专业实验(或称为化工专业实验)，将化工热力学实验归并到化学工程与工艺专业实验中，单独开设“化学工程与工艺专业实验”这门实验课程。这门实验课程包括化工热力学实验、分离工程实验、化学反应工程实验和化学工艺学实验等，开设的学时各高校并不一致，有32 学时、48学时、64 学时等不同学时设置，多为48 学时。在化学工程与工艺专业实验这门课中开设2~3 个化工热力学实验，化工热力学实验约占12~16 学时。
第二种方法，将化工热力学实验与化工热力学课程放在一起，不单独开设化工热力学实验这门实验课。化工热力学实验随课程的进度做相应的实验，一般开设3~4 个实验项目，学时为12 学时或16 学时。
化工热力学是化学工程与工艺专业的专业基础课，化学工程与工艺专业为工科专业、是和化工实际紧密相连的，从提高学生实践能力、工程能力等方面看，很有必要进行这方面的教学改革探索，开设化工热力学实验很有必要进行教学改革与探索。
，从锻炼、提高化学工程与工艺专业学生的实践能力和工程能力方面，很有必要。实验教学是化工专业重要的实践性教学环节，是理论教学的延伸。近几年来，许多高校对实验教学都做出了改革和探索，实验教学也越来越引起重视。青岛科技大学化工实验中心自1958 年建立化工专业实验室以来，根据时代发展和要求，先后把无机化工实验室、有机化工实验室和化学工程实验室合并成立化工实验中心，根据国家教学改革要求，在完善教学体系、加强理论教学、提高教学质量的同时，强化学生的实验能力和工程能力。化学工程与工艺专业于2007 年被评为特色专业，化工过程实验教学中心于2008 年被评为实验教学示范中心。在化学工程与工艺实验教学方面做了很多教学改革与探索。根据往届学生的教学实践来看，开设化工热力学实验不仅能够加深化工热力学理论知识，同时将理论知识与化工实际结合，提高学生的实践能力和工程能力，学生从中受益很多。
第二，从化学工程与工艺专业认证方面看也很有必要加强化工专业实验建设。化学工程与工艺专业认证考察的重要指标之一就是工程能力，提高工程能力需要多方面做工作，通过化工专业实验也能够提高学生的专业能力和工程能力，我校也在这方面进行教学改革与探索，单独开设化工热力学实验课程，等等。并于2013 年通过化学工程与工艺专业认证。
第三，掌握化工实验的方法在实验过程中，通过实验装置的流程，操作条件的确定、测试仪表的使用、实验数据的获取，以及实验操作分析、实验现象和实验问题的解决、实验结果分析等，为今后从事化工领域的科研和生产实践打下良好的基础。
2 化工热力学实验课程教学改革与探索
化工热力学是化学工程与工艺专业中重要的专业基础课程之一，如焓、熵等课程中的概念抽象，学生不容易理解，是难懂难学的课程，而化工热力学实验是将理论与实际紧密相连的实践性课程，将原理和实践相结合，开设相应的实验。学生通过实验验证化工热力学的理论知识，在实验过程中，可使理论知识得到巩固。
现在高校化学工程与工艺专业开设的化工热力学方面的实验主要有：流体(二氧化碳)PVT 实验、汽液相平衡数据测定实验、无限稀释活度系数测定实验、制冷实验、液体混合物热力学性质测定实验、中压气液相平衡实验等。
我校化工实验中心根据专业改革和发展共开设了三元水盐系相图绘制、活性炭脱硫等9 个化工热力学实验项目，详见表1。

表1 历年开设实验项目一览表
根据化学工程与工艺专业的发展和调整，现在开设的化工热力学实验项目包括二元气液相平衡数据测定、无限稀释活度系数测定等6 个，见表2。

表2 现在开设实验项目一览表
化工热力学实验为单独设课，计划学时16 学时，共开设6个实验项目，3 个必修，3 个选修，要求必须完成16 学时的实验项目。
在化工热力学实验课程考核方面，采取平时成绩和笔试相结合的考核方式，以平时成绩为主，占60 %~70 %，笔试成绩占30 %~40 %。
在指导教师方面，优先聘任有相关教学基础、有责任心、能够认真负责的指导教师，指导教师必须先做预习实验，对实验现象、原理、实验数据处理、可能出现的实验状况*了解后，才能指导学生实验，保证实验安全、有序、保质保量的按照要求完成教学任务。
3 结语
结合多年的教学经验和体会，在化工热力学实验教学改革方面做了一些改革和探索，学生的专业能力和工程能力得到了提高，得到学生的良好反响，也获得有关专家的认可。