隨著化學(xué)化工行業(yè)的高速發(fā)展，社會(huì)對(duì)化學(xué)化工類人才需求的標(biāo)準(zhǔn)也越來越高，這便對(duì)化學(xué)化工專業(yè)的本科教育帶來很大的挑戰(zhàn). 如何培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、競(jìng)爭(zhēng)能力的高素質(zhì)人才是擺在面前的一個(gè)難題. 陶行知說：“要?jiǎng)?chuàng)造，非你在用腦的時(shí)候，同時(shí)用手去實(shí)驗(yàn)；用手的時(shí)候，同時(shí)用腦去想不可，手和腦在一塊干，是創(chuàng)造教育的開始；手腦全用，是創(chuàng)造教育的目的. ”大多數(shù)的發(fā)明成果均來自于實(shí)驗(yàn)，大多數(shù)新事物的發(fā)現(xiàn)，都是靠實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證和探索的，可以說沒有實(shí)驗(yàn)就沒有創(chuàng)新，因此要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，就必須使學(xué)生具有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰? 化學(xué)化工是憑借實(shí)驗(yàn)發(fā)展的科學(xué)，化工實(shí)驗(yàn)與生產(chǎn)生活實(shí)際比較緊密，與多學(xué)科交叉綜合，通過化工實(shí)驗(yàn)不僅可以加深同學(xué)對(duì)基本理論知識(shí)的理解，而且可以引導(dǎo)學(xué)生利用工程觀點(diǎn)去合理地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，解決生產(chǎn)生活中遇到的實(shí)際問題. 化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、分析問題的能力，以及學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神提供良好的平臺(tái). 因此，在高校化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，要不斷激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力，提高學(xué)生的整體素質(zhì)，確保這個(gè)平臺(tái)發(fā)揮作用.
流體流動(dòng)型態(tài)及其判斷是流體力學(xué)里一個(gè)非常重要的知識(shí)點(diǎn)，也是大學(xué)本科生學(xué)習(xí)《化工原理》和《化工基礎(chǔ)》都需要掌握的知識(shí)點(diǎn)，雷諾實(shí)驗(yàn)因此成為化學(xué)專業(yè)學(xué)生必做的一個(gè)化工實(shí)驗(yàn). 該實(shí)驗(yàn)在加強(qiáng)學(xué)生對(duì)流體流動(dòng)型態(tài)的直觀認(rèn)識(shí)，以及雷諾準(zhǔn)數(shù)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的鞏固中，起到非常重要的作用. 本文首先簡(jiǎn)述一下雷諾實(shí)驗(yàn)，根據(jù)該實(shí)驗(yàn)儀器的特點(diǎn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果及當(dāng)前化工實(shí)驗(yàn)的教學(xué)特點(diǎn)，引發(fā)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思考，并付諸于實(shí)踐.
1 雷諾實(shí)驗(yàn)及由實(shí)驗(yàn)結(jié)果引發(fā)的思考
1.1 雷諾準(zhǔn)數(shù)的發(fā)現(xiàn)
1883年英國科學(xué)家雷諾（Reynolds）通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)液體在流動(dòng)中存在兩種內(nèi)部結(jié)構(gòu)*不同的流動(dòng)型態(tài)：層流和湍流. 經(jīng)實(shí)驗(yàn)歸納得知流體流動(dòng)型態(tài)可由雷諾準(zhǔn)數(shù)Re來判別：
 
1.2 雷諾實(shí)驗(yàn)的基本原理
雷諾準(zhǔn)數(shù)是判斷流體流動(dòng)類型的準(zhǔn)數(shù)，對(duì)于一定溫度的液體，在特定的圓管內(nèi)流動(dòng)，雷諾準(zhǔn)數(shù)僅與流速有關(guān). 一般認(rèn)為，Re≤2 000為層流；Re≥4 000為湍流；2 000＜Re＜4 000為不穩(wěn)定的過渡區(qū).
1.3 實(shí)驗(yàn)儀器
以我校所用由上海育仰科教設(shè)備有限公司生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)裝置為例，裝置圖如圖1所示.

注1-試劑盒，2-試劑調(diào)節(jié)閥，3-高位水槽，4-實(shí)驗(yàn)導(dǎo)管，5-水量調(diào)節(jié)閥，6-計(jì)量水箱，7-蓄水箱，8-潛水泵，9-流量調(diào)節(jié)閥.
圖1 雷諾實(shí)驗(yàn)裝置
1.4 由實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的問題及思考
從學(xué)生實(shí)驗(yàn)的快慢可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力；從學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果可以看出一個(gè)學(xué)生的理論知識(shí)掌握水平和數(shù)據(jù)的處理能力；由學(xué)生的誤差原因分析可以看出一個(gè)學(xué)生的細(xì)心程度及創(chuàng)造思維能力，因此從學(xué)生實(shí)驗(yàn)引發(fā)的思考在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革過程中起到舉足輕重的作用.
1.4.1 實(shí)驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)的問題
（1）在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作過程中有不規(guī)范的地方，而且操作步驟過于死板；（2）實(shí)驗(yàn)過程要求學(xué)生是邊做邊處理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷實(shí)驗(yàn)操作的正確性，以此達(dá)到指導(dǎo)后續(xù)實(shí)驗(yàn)的目的，但是發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力欠佳，導(dǎo)致不能根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果來判斷實(shí)驗(yàn)操作是否有誤；（3）在實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析方面，按照本實(shí)驗(yàn)的操作步驟，實(shí)驗(yàn)結(jié)果中臨界值與理論值都有一定的差別，這個(gè)結(jié)果不是個(gè)別實(shí)驗(yàn)小組的結(jié)果，老師的預(yù)做實(shí)驗(yàn)以及已做過實(shí)驗(yàn)的所有的實(shí)驗(yàn)組都是這個(gè)結(jié)果，這是由于實(shí)驗(yàn)儀器引起的系統(tǒng)誤差造成的（由于實(shí)驗(yàn)儀器循環(huán)水槽下面有潛水泵，潛水泵運(yùn)行時(shí)震動(dòng)帶來的影響，示蹤劑針頭的位置等影響造成）. 這種誤差的出現(xiàn)對(duì)于考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性，尊重實(shí)驗(yàn)結(jié)果與否的判斷方面起到特別重要的作用. 發(fā)現(xiàn)個(gè)別同學(xué)寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)，不尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)，為得高分向理論值湊數(shù)據(jù)；此外在學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，大多數(shù)同學(xué)分析得不夠透徹，尤其不敢懷疑儀器本身原因，忽略系統(tǒng)誤差，即使有學(xué)生分析到系統(tǒng)誤差，也沒有寫具體的產(chǎn)生原因及改進(jìn)措施. 這樣僅僅通過實(shí)驗(yàn)得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的現(xiàn)象，既不能達(dá)到真正的實(shí)驗(yàn)效果，更不能提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力.
1.4.2 實(shí)驗(yàn)引發(fā)的思考
根據(jù)同學(xué)表現(xiàn)可看出，學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作幾乎按部就班，沒有主動(dòng)改進(jìn)和思考的理念；從實(shí)驗(yàn)結(jié)果及學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力來看，大多數(shù)還是為了得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和創(chuàng)造思維方面的能力相對(duì)薄弱. 通過什么樣的方式讓學(xué)生去自覺地重視實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)真正地產(chǎn)生興趣；如何引導(dǎo)學(xué)生去認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維，去自覺地思考改進(jìn)措施，甚至自己去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，是當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)亟待解決的問題.
2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革及實(shí)踐
根據(jù)雷諾實(shí)驗(yàn)教學(xué)所遇到的問題及當(dāng)前高校化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的不足之處提出一系列改進(jìn)方案，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，分別在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、手段上進(jìn)行改進(jìn).（a）將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論以及生活實(shí)際結(jié)合在一起，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在實(shí)用性中增加學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性.（b）注重實(shí)驗(yàn)過程，端正學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度，增加操作過程的靈活性；注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，不僅讓學(xué)生找到誤差原因，更注重誤差的縮小和改進(jìn)措施，尤其是系統(tǒng)誤差方面，鼓勵(lì)學(xué)生從多角度分析問題，勇于懷疑，敢于創(chuàng)新，啟發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行改進(jìn).（c）引進(jìn)實(shí)驗(yàn)?zāi)＞撸鲈O(shè)模型實(shí)驗(yàn)室. 讓學(xué)生通過對(duì)重要單元操作的模型圖進(jìn)行觀摩，加深學(xué)生對(duì)儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)原理的理解，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果.（d）根據(jù)目前的三層結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，即驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)綜合型、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的框架，著重提高設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)所占的比例，對(duì)于一些知識(shí)點(diǎn)比較重要的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識(shí)，搜集資料，自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，或者改進(jìn)優(yōu)化已有的實(shí)驗(yàn)方法，組裝實(shí)驗(yàn)平臺(tái). 經(jīng)過“搜集資料-設(shè)計(jì)流程-驗(yàn)證結(jié)果”這一過程，不僅大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和成就感，而且促使學(xué)生熟悉基本的科學(xué)研究過程，掌握利用各種軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方法，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、解決實(shí)際問題的能力，從而提高學(xué)生的創(chuàng)新性思維和動(dòng)手能力.
經(jīng)過對(duì)上述改革理念進(jìn)行實(shí)踐，基本改變目前化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所存在的問題，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，為日后走向工作崗位增加砝碼；同時(shí)使化工實(shí)驗(yàn)室真正發(fā)揮高校培養(yǎng)新型人才的創(chuàng)新實(shí)踐基地作用.
3 結(jié)語
在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、知識(shí)綜合運(yùn)用能力和動(dòng)手能力上，實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著十分重要的作用. 本文根據(jù)雷諾實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題及當(dāng)前化工實(shí)驗(yàn)現(xiàn)狀，引發(fā)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思考，以培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力為核心，以興趣愛好為動(dòng)力，以動(dòng)手實(shí)踐為主要手段，真正讓學(xué)生體會(huì)到“想法—思路—成果”的過程，以此達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?