大學(xué)化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探究

徐邁，方文彥，魏亦軍，王鳳武

（淮南師范學(xué)院 化學(xué)與化工系，安徽 淮南 232001）

大學(xué)化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探究

徐邁，方文彥，魏亦軍，王鳳武

（淮南師范學(xué)院 化學(xué)與化工系，安徽 淮南 232001）

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直是我國(guó)高等教育的重要實(shí)驗(yàn)課程，專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)是在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)的，是提高大學(xué)生專(zhuān)業(yè)素質(zhì)、創(chuàng)新意識(shí)的重要課程。結(jié)合應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體實(shí)踐，探討目前專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位、現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，對(duì)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革進(jìn)行初步探究。

應(yīng)用化學(xué)；專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革

進(jìn)入21世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，高等教育的改革也進(jìn)入了改革的實(shí)質(zhì)性階段。同時(shí)人才的標(biāo)準(zhǔn)也發(fā)生著巨大變化，具有綜合知識(shí)、創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力的人才受到社會(huì)青睞，高校教育采用的是理論課教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，實(shí)驗(yàn)課程是實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)[1-2]。

不難發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然是大學(xué)化學(xué)教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)，很難跟上科學(xué)技術(shù)發(fā)展和社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的要求。如何加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，如何進(jìn)行專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與探索，是當(dāng)今大學(xué)化學(xué)教學(xué)面臨的重要課題。

一、大學(xué)化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題

對(duì)化學(xué)專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)，大三的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程和大一、大二開(kāi)設(shè)的化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的性質(zhì)和目的有著明顯的區(qū)別。專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課目的是培養(yǎng)某個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)門(mén)人才，所以說(shuō)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)性及針對(duì)性都較強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)設(shè)置應(yīng)該借鑒社會(huì)需求和實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，以此來(lái)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，以研究型實(shí)驗(yàn)為主，強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)腦、動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，加強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。但是我國(guó)高等學(xué)?；瘜W(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)還是偏多，在培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題能力以及創(chuàng)新思維能力等方面都存在明顯的不足，在新建本科院校尤為突出[4-5]。

由于底子薄，新建本科院?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材、教材、專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員、實(shí)驗(yàn)室以及專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)大型儀器對(duì)現(xiàn)有的學(xué)生規(guī)模不能完全滿(mǎn)足，大規(guī)模擴(kuò)招，更是使上述矛盾和問(wèn)題加劇。雖然這幾年高校在加大投入，但矛盾還是很突出。目前大多數(shù)學(xué)校的專(zhuān)業(yè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容比較陳舊，以經(jīng)典性實(shí)驗(yàn)為主，反映當(dāng)今化學(xué)科學(xué)的最新成就和發(fā)展趨勢(shì)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容就很少見(jiàn)，缺少化學(xué)學(xué)科發(fā)展的前瞻性，難以跟上時(shí)代的腳步。如此，現(xiàn)有的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)的學(xué)生也就很難滿(mǎn)足社會(huì)的需求[3]。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法手段方面，大多數(shù)學(xué)校依然是沿襲傳統(tǒng)，僅僅采取教師現(xiàn)場(chǎng)講解和示范，實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容和詳細(xì)實(shí)驗(yàn)步驟寫(xiě)在黑板上，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)教材“照方抓藥”，現(xiàn)代化的教育技術(shù)手段和信息技術(shù)方法沒(méi)有很好地利用。在這種教學(xué)模式下必將造成如下問(wèn)題：一、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，自主學(xué)習(xí)意識(shí)尚不能得到加強(qiáng)和提高；二、學(xué)生創(chuàng)新能力、解決問(wèn)題能力以及綜合能力等不能得到進(jìn)一步的提高。其結(jié)果是培養(yǎng)的學(xué)生，畢業(yè)后走向社會(huì)不能滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)人才的要求，造成就業(yè)困難。因此，努力探索大學(xué)化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程體系、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法手段的改革，切實(shí)改進(jìn)和加強(qiáng)大學(xué)化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，是培養(yǎng)21世紀(jì)優(yōu)秀化學(xué)人才的迫切需要。

二、大學(xué)化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革方法與途徑

大學(xué)化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)要變學(xué)生被動(dòng)為主動(dòng)，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置上要始終強(qiáng)調(diào)學(xué)生是主體，教師在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中只起到指導(dǎo)和引導(dǎo)的作用。

1.運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段，采用多種教學(xué)模式

在專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)上運(yùn)用多媒體技術(shù)將文字、圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)有機(jī)結(jié)合，多種感官刺激，易于激發(fā)學(xué)生興趣；操作的可重復(fù)性，易于學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受。多媒體課件可以因材施教，學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況有針對(duì)性地開(kāi)展學(xué)習(xí)，這樣可以進(jìn)一步發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。在專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，我們要事先給學(xué)生設(shè)置問(wèn)題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題去預(yù)習(xí)。培養(yǎng)學(xué)生去圖書(shū)館查找文獻(xiàn)資料或利用網(wǎng)絡(luò)資源解決問(wèn)題的能力。在實(shí)驗(yàn)課上采用提問(wèn)和啟發(fā)式教學(xué)方法，形成教學(xué)互動(dòng)，對(duì)學(xué)生回答不夠準(zhǔn)確和完善的，由教師補(bǔ)充講解，讓每一位學(xué)生通過(guò)動(dòng)腦獨(dú)立思考，去熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在學(xué)生與老師互動(dòng)的過(guò)程中，強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)腦能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，形成良好的科研探索習(xí)慣，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

2.化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容綜合化發(fā)展

大學(xué)化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著很大的區(qū)別，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)方法，規(guī)范的基本操作技能，是為以后專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備的，所以基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證型的實(shí)驗(yàn)為主。學(xué)生進(jìn)入專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)以后，學(xué)習(xí)的目的和任務(wù)發(fā)生了巨大的變化，專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)具有專(zhuān)業(yè)化、區(qū)別化的特點(diǎn)，不同的化學(xué)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)不同的化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)的好與壞直接關(guān)系著學(xué)生的就業(yè)?，F(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才的要求是學(xué)生應(yīng)具備創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力，所以在專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)置上我們要著重培養(yǎng)上述能力，在實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置上多開(kāi)設(shè)一些綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究型實(shí)驗(yàn)。

淮南師范學(xué)院化學(xué)與化工系應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)選題有表面活性劑的制備、CMC的測(cè)定、表面活性劑的鑒定、洗發(fā)香波的配制、防腐劑的制備、從植物中提取香料這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)。從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來(lái)看，這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)都有相互關(guān)聯(lián)性，其實(shí)驗(yàn)制得的產(chǎn)物都是配制洗發(fā)香波的基礎(chǔ)原料，把這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)合在一起，設(shè)計(jì)一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)使學(xué)生通過(guò)完整的實(shí)驗(yàn)工作，了解工業(yè)生產(chǎn)或科學(xué)研究的基本過(guò)程，在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手和分析解決問(wèn)題能力；在實(shí)驗(yàn)設(shè)置上具有開(kāi)放性、探索性、創(chuàng)新性和多學(xué)科交叉的特點(diǎn)；對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法等有選擇余地，以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)主動(dòng)性和創(chuàng)新意識(shí)；幾個(gè)實(shí)驗(yàn)形成一個(gè)大的綜合性實(shí)驗(yàn)，做到精細(xì)化學(xué)品從合成、分離、表征、應(yīng)用一體化，充分體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)“創(chuàng)新、連續(xù)、專(zhuān)業(yè)、實(shí)用”的特點(diǎn)。例如我們選擇了十二烷基硫酸鈉的制備、十二烷基硫酸鈉表面張力及CMC的測(cè)定、表面活性劑的鑒定、姜油的提取、玫瑰精油的提取、防腐劑尼泊金甲酯的合成、液體洗滌劑的配制等具有代表性的實(shí)驗(yàn)，把它們?cè)O(shè)計(jì)成綜合性的實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生獨(dú)立逐一認(rèn)真完成。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目間建立聯(lián)系，前一個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品是后一個(gè)實(shí)驗(yàn)的原料，產(chǎn)品的性能或應(yīng)用產(chǎn)生呼應(yīng)，很自然地體驗(yàn)綜合性；通過(guò)工藝、催化劑、配方的改變很輕松地引入設(shè)計(jì)性。通過(guò)建立以上實(shí)驗(yàn)教學(xué)新內(nèi)容，使得教學(xué)內(nèi)容與專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)更符合，教學(xué)效果得到強(qiáng)化，使學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力有所提高，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才起到積極作用。

3.化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程要把科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)相結(jié)合

專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要跟上化學(xué)科學(xué)以及本專(zhuān)業(yè)的發(fā)展，及時(shí)調(diào)整，適量地補(bǔ)充一些有代表性的能反映當(dāng)今化學(xué)科學(xué)最新成就和發(fā)展趨勢(shì)又能對(duì)科學(xué)研究及生產(chǎn)有較大應(yīng)用價(jià)值的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，只有這樣，學(xué)生進(jìn)入社會(huì)以后才能很快適應(yīng)社會(huì)。專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)也要注意把實(shí)驗(yàn)和學(xué)生進(jìn)入工廠實(shí)習(xí)結(jié)合起來(lái)，理論與實(shí)際結(jié)合，不能僅僅局限于課本上的實(shí)驗(yàn)和學(xué)校里的實(shí)驗(yàn)。因此，學(xué)生除了在實(shí)驗(yàn)室完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)課程外，到生產(chǎn)第一線學(xué)習(xí)更大規(guī)模的應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是必須的。這幾年我系十分重視教學(xué)實(shí)驗(yàn)基地的建設(shè)，相繼在淮南市化工廠、制藥廠及江蘇鹽城、常熟等地建立了實(shí)習(xí)基地，確保了應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生工廠見(jiàn)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐教學(xué)工作任務(wù)的順利完成。通過(guò)這些實(shí)習(xí)工作，學(xué)生掌握了化工生產(chǎn)的基本原理和工藝過(guò)程、典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理，了解了工廠的革新改造、環(huán)境保護(hù)、生產(chǎn)組織和管理，并接受了化工廠的安全教育。

4.以科研促進(jìn)教學(xué)，開(kāi)發(fā)引進(jìn)新實(shí)驗(yàn)

在專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教材的編寫(xiě)和內(nèi)容的選取上，注重利用本學(xué)科的資源優(yōu)勢(shì)和學(xué)科發(fā)展的特點(diǎn)，將科研團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的科研項(xiàng)目中較成熟的研究?jī)?nèi)容轉(zhuǎn)化為本科生的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。例如，納米材料的研究是近年來(lái)化學(xué)乃至各相關(guān)學(xué)科的研究熱點(diǎn)，通過(guò)水解金屬醇鹽的方法制備出了多種納米材料，在這方面我們也承擔(dān)了多項(xiàng)省級(jí)自然科學(xué)基金，取得很多科研成果。在納米材料制備上積累了很多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)方法，在編寫(xiě)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教材時(shí)將成熟的科研成果編進(jìn)實(shí)驗(yàn)教材。我們編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)講義時(shí)充分考慮了自身的科研特色及應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)人才市場(chǎng)對(duì)人才的要求，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容力爭(zhēng)體現(xiàn)“應(yīng)用性”的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，增加綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使這些實(shí)驗(yàn)具有一定的探索性、研究性、開(kāi)發(fā)性和綜合性。

[1]曹慶林，楊善中，王華林，等.基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐 [J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2004，23（4）：7-9

[2]曹延華，徐驍佳，李蘇惠.基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索[J].牡丹江師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，19（4）：56-57

[3]汪玉安.試論化學(xué)創(chuàng)新教育的教師行為[J].化學(xué)教育，2002，（1）：21-231

[4]王桂花，張常群，杜洪先.開(kāi)放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐與思考[J].化工高等教育，2003，（2）：57-581

[5]曹偉漢.設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J].錦州師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2000，21（1）：15-181

G642.423

A

1009-9530（2011）05-0097-02

2011-07-25

安徽省質(zhì)量工程（教學(xué)改革）項(xiàng)目（20100909）

徐邁（1978-），男，安徽淮南人，淮南師范學(xué)院化學(xué)與化工系教師，主要從事有機(jī)電合成研究。