一、教学目的
化工原理实验操作是化工原理教学过程中的一个重要组成部分,结合其自身的特点和体系,通过化工原理实验应达到如下教学目的。
(1)根据化工原理实验目的,能分析实验测定原理,设计实验流程图,选择实验装置,编写实验的具体步骤。
(2)结合已有的实验装置,对化工设备、化工管路的构成建立一个初步的认识,通过实验操作,培养学生的动手能力,掌握化工单元设备的操作技术。
(3)通过实验,培养学生对实验现象敏锐的观察能力、正确获取实验数据的能力,根据实验数据和实验现象,能用所学的知识归纳、分析实验结果,培养学生从事科学研究的初步能力。
(4)掌握化工原理实验的原理、方法和技巧,获得化工实验技能的基本训练。
(5)培养学生运用所学知识,分析和解决实际问题的能力。在理论与实践相结合的过程中,巩固并加深对课堂化工原理理论教学内容的认识。
(6)学会实验报告的书写方法,培养书写工程文件的能力。
综上所述,化工原理实验教学是化工专业教学过程中一个非常重要的环节,其目的是注重对学生工程实践能力的全面培养。
二、教学要求
1.实验前的准备工作
(1)充分准备,做好课前预习。
课前预习的一般要求:认真阅读化工原理实验指导书,了解实验内容,明确所做实验的目的、任务和要求;掌握实验依据的原理、基本理论知识;根据实验流程图,构思实验装置,熟悉实际实验装置(或流程);提出具体的实验操作步骤;思考实验应得到的结论,学习实验注意事项。
(2)熟悉实验设备、流程,了解操作方法和测控点。
全面了解实际的实验装置及所用的设备,熟悉实验流程及管件等,根据实验操作步骤,熟悉操作,了解数据测控点。
2.实验操作、观察与记录
(1)严格操作,循序进行。
进行化工原理实验时,首先要仔细检查实验装置及仪器、仪表是否完整(尤其是电路的接线及传动部件,以确保安全)。准备完毕,经指导教师允许后,方可进行操作。
实验过程要严格执行化工原理实验指导书中所列的操作步骤、具体操作方法和规定,循序进行,未经指导老师认可不得随意变更操作步骤、方法和规程。
(2)认真观察,客观记录。
化工原理实验中要注意仔细观察所发生的实验现象,认真记录实验所测得的各项数据。
在实验前,必须学会有关测量仪表的使用方法及操作参数的调节。实验过程中,密切注意仪表指示值的变化,及时调节,使整个操作过程在规定的条件下进行,减少人为误差。
实验现象稳定后才能开始读数、记录数据。在刚改变条件时,不能急于测量记录。如流体流动实验,阀门开度刚改变时,流体流动不够稳定,这时测定的数据是不可靠的。
实验中若出现不正常的情况,如数据有明显误差时,应在备注栏中注明,说明产生不正常现象的原因,提出改进或应予避免的合理化建议。
3.实验结果处理的要求——编写完整、规范的实验报告
实验结束后,对测取的数据、观察到的实验现象和发现的问题进行分析,得出实验结论。所有这些工作应以实验报告的形式进行综合整理。实验报告作为实验文件,也是作为化工原理实验成绩评定的重要依据。
书写实验报告时应本着实事求是的态度,不能以任何理由随意更改所测得的实验数据。尊重所测数据,寻找产生误差的原因,才是从事科学实验的正确态度。
化工原理实验报告是以实验目的、原理和装置为基础的,依据规定和合理的操作步骤,测取正确、可靠的实验数据,最终分析、讨论得到实验结论的完整文件。具体的实验报告可参照下列文件格式撰写。
(1)实验目的:指出实验所要达到的目的。
(2)实验原理:简述实验所依据的测定原理和所涉及的理论基础。
(3)实验装置:画出实际的实验装置流程图,标出主要设备和监测仪表、设备的类型及规格。
(4)实验步骤:结合实验操作过程,简述操作方法、步骤等。
(5)实验数据处理:用表格的形式整理实测数据,依据实验原理完成数据的计算处理,计算步骤要全面清晰。进行类型相同的多组数据的处理时,可以用一组数据处理的全过程为例进行整理,其他数据的处理、计算过程如果类似,整理过程可以省略,只将计算结果列于表中。
(6)实验结果及讨论、分析:
①给出所做实验的结果;
②讨论实验结果与理论值的一致性,分析产生误差的原因;
③回答实验指导书中关于实验的问题;
④针对产生误差的原因,提出合理化建议。