地方高?；ゎ惐究茖I(yè)實驗教學改革的思考與實踐

摘要：為加快實驗教學的改革與創(chuàng)新，根據(jù)當前實驗教學現(xiàn)狀，構建了“六模塊、三層次、一開放”實驗教學體系，建立開放性實驗，完善實驗技能考核制度等一系列改革措施，從而實現(xiàn)高素質應用型人才的培養(yǎng)目標。

關鍵詞：實驗教學；應用性人才；技能考核；開放實驗

作者簡介：王鋒（1978-），男，湖南常德人，湖南城市學院化學與環(huán)境工程學院，講師；龍立平（1963-），男，湖南益陽人，湖南城市學院化學與環(huán)境工程學院，教授。（湖南益陽413000）

基金項目：本文系湖南城市學院校級教改項目“化工類本科應用型人才綜合實驗技能培養(yǎng)體系改革研究與實踐”的研究成果。

中圖分類號：G642.423#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻標識碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號：1007-0079（2012）11-0091-02

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，企業(yè)對人才的需求不但在層次上逐漸提高，而且對人才的應用能力、實際操作能力和創(chuàng)新能力也提出了更高的要求。[1]化工類學科作為一門實驗性很強的學科，實驗教學是實現(xiàn)高素質人才培養(yǎng)和提高教學質量的重要環(huán)節(jié)。對于以培養(yǎng)應用性人才為目的的地方本科院校來說，也要緊跟企業(yè)對化工類人才高要求的步伐，將實驗技能培養(yǎng)體系進行改革，合理設置實驗課程、實驗項目以及強化實驗教學，以培養(yǎng)社會需要的高級應用型化工類專業(yè)人才。因此，如何切實加強實驗教學體系建構，改進實驗教學方法，培養(yǎng)社會需要的優(yōu)秀應用型人才，是地方高校面臨的重要課題。

一、化工類專業(yè)實驗教學現(xiàn)狀分析

目前，地方高?；ゎ悓I(yè)實驗教學普遍存在的問題集中表現(xiàn)在學生綜合素質與用人單位的實際需求之間的矛盾。學生對實驗教學環(huán)節(jié)不夠重視，重理論輕實驗；許多地方高校限于條件，實驗教學往往偏重于基礎驗證型實驗，這樣無法激發(fā)學生探索知識的興趣，實驗時也是草草了事，使得實驗教學效果與教學目標難以一致；此外，學校儀器設備的控制和測量技術還停留在20世紀90年代水平，而企業(yè)中設備較之要先進，因此學生在就業(yè)之前未能掌握先進設備的使用方法，造成應屆畢業(yè)生的實際應用能力達不到用人單位要求，導致本科畢業(yè)生在就業(yè)初期捉襟見肘。究其原因，主要是傳統(tǒng)的實驗教學存在一些缺陷。[2-3]

1.實驗教學內容缺乏先進性和趣味性

雖然近年來化工類專業(yè)實驗教材層出不窮，而且版本也在不斷更新，但其內容大同小異，幾乎無創(chuàng)新和改革，而且內容沒有隨著實驗技術手段的進步而進行改進，比如很多《化工原理實驗》教材在干燥實驗中還使用20年前教材中的洞道式干燥器作為實驗裝置，同時實驗內容設置上不貼近生活，缺乏趣味性。

2.實驗教學內容缺乏綜合性

傳統(tǒng)的化工類實驗側重于對學生單項技能和知識的驗證，而且內容的設置也局限在這方面。如做有機實驗就是合成產(chǎn)品而不管產(chǎn)品的純度；做分析實驗只分析樣品結果而不清楚樣品的來源與生產(chǎn)方法等等。缺乏將各學科內有關聯(lián)的多個知識點串聯(lián)起來進行實驗培訓，缺乏讓學生進行系統(tǒng)學習、綜合運用所學知識與技能的實驗體系。[1]

3.教學模式、教學手段和教學方法缺乏時代性

目前，雖然各高校教師在實驗教學改革方面投入了大量的精力，但其教學方法和流程卻大同小異：要求學生先做預習，寫好預習報告；實驗前教師檢查學生的預習報告，再講解實驗原理、實驗設備、實驗步驟、注意事項、數(shù)據(jù)處理等，然后讓學生進行操作，完成整個實驗過程，學生自然地養(yǎng)成了對教師的依賴性，從而影響了他們積極思考問題、解決問題的主動性。這樣的教學模式雖可使學生掌握一些基本的分析方法和操作技能，培養(yǎng)學生嚴謹、認真和實事求是的科學態(tài)度，但這種傳統(tǒng)式教學難以提高學生的動手能力、分析和解決問題的能力，對學生思維能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高也存在一定的局限性。[4]

4.教學設備短缺，難以保證實驗教學質量

目前，大部分地方高校實驗設備經(jīng)費困難，實驗教學過程中存在教學設備短缺的問題。特別是大型精密儀器（紅外、色譜、質譜、原子吸收等）由于經(jīng)費緊張，實驗臺件數(shù)少，在強調實驗時間與課程進度銜接的前提下，實驗任務安排與落實困難，造成實驗安排在時間上相對集中實驗過程讓學生參與動手的機會少等問題，實驗教學對于大部分學生來說就是參觀，當然考核也名存實亡。而大型精密儀器相對來說比較先進，學生在化工企業(yè)工作過程中一般都會使用到。

5.實驗成績評價方案缺乏科學性

雖然很多高校在實驗教學改革過程中實行了一系列有效的管理措施，但在實驗考試中沒有一套詳細的成績評定方案，還是按照傳統(tǒng)方法，給實驗分時就是按照實驗報告并結合學生實驗課時的表現(xiàn)來給分，這樣的成績并不能真實反映學生實際的操作能力、創(chuàng)新能力以及對知識的運用能力。按照此評分原則，很多學生只要把實驗報告寫得“漂亮”點、上課“規(guī)矩”點就能獲得高分，這會嚴重影響學生對實驗的興趣，通過實驗提高的學生綜合能力也就無從談起。因此，建立行之有效、科學合理的實驗成績評價體系勢在必行。

二、高?；ゎ悓I(yè)實驗教學改革的構想

針對上述高?；ゎ悓I(yè)實驗教學存在的問題，我們提出了“六模塊、三層次、一開放”實驗教學體系的改革方案。

1.構建“六模塊、三層次、一開放”的教學體系

六模塊、三層次、一開放的主體思想見圖1。

依照培養(yǎng)化工類高素質應用性人才所遵循的認知規(guī)律，構建化工類本科實驗教學六大實驗模塊，設置物質性質和基本操作實驗模塊、化工制備實驗教學模塊、物質分析與應用實驗教學模塊、化工原理實驗教學模塊、化學反應工程實驗教學模塊和化工仿真實驗模塊。按實驗課程教學要求和人才培養(yǎng)規(guī)格，從三個層次對學生實驗能力進行分層次培養(yǎng)。即：基本實驗技能層次、綜合設計實驗能力層次和專業(yè)應用實驗能力層次。為加強學生綜合能力培養(yǎng)，使學生通過實驗獲得分析問題和解決實際問題能力，各實驗模塊均可設有相應的開放實驗項目，綜合性、設計性、創(chuàng)新性實驗教學任務在教師指導下，學生相對獨立地在開放實驗室完成。為了讓學生具備較強創(chuàng)新能力、專業(yè)知識應用能力和實際操作能力，初步實現(xiàn)開放式實驗教學，開放的基本原則是“項目開放、時間開放、資源開放”，并制訂具體的開放實驗室管理制度，保證開放實驗的安全、有序、高效進行。開放實驗分為必做和選做兩部分，必做實驗是教學計劃內學生必須完成的實驗內容，學生在完成必做實驗后可根據(jù)自己的專業(yè)、興趣、結合地方經(jīng)濟建設自由選擇實驗項目，實現(xiàn)因材施教和個性化培養(yǎng)，充分發(fā)揮學生的主動性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

2.調整和優(yōu)化實驗課程教學內容，不斷增加“三性”實驗比重及實驗項目的“趣味性”

所開設的各門實驗課程既相互獨立又相互關聯(lián)，在確保各門實驗課程完整的實驗教學內容體系的同時，根據(jù)各實驗課程的特點和人才培養(yǎng)要求，對各門實驗課程內容進行整合和優(yōu)化，所有實驗課程統(tǒng)一設計實驗項目，減少不必要的重復；堅持進行實驗教學內容改革，不斷修訂和完善實驗課程教學大綱，并根據(jù)不同專業(yè)教學計劃和專業(yè)特點確定培養(yǎng)目標，合理選取實驗內容；及時更新實驗教學內容，減少驗證性實驗項目，不斷增加設計性、綜合型實驗項目，實驗項目主要圍繞綜合性、設計性和專業(yè)應用性實驗而開設。此外，在有機實驗及化工原理實驗中增加一些與日常生活有關的藥品或食品的制備、檢測、分析等方面的實驗，讓學生有“學以致用”的深刻體會，以提高學生對實驗的興趣和積極性。

3.加強實驗教學手段、方式和方法改革

各實驗課程教學改革傳統(tǒng)的實驗教學模式，部分實驗課程采用了先進的多媒體教學手段，制作了實驗課程多媒體課件，使用計算機輔助教學實驗，加強了實驗教學的直觀性和信息量。此外，在實驗進行前，改變過去只檢查學生預習報告的習慣，在學生查閱與本實驗相關的前沿知識的前提下，讓學生在實驗操作前針對本實驗的相關內容進行討論，并指出目前實驗設備、方法、步驟的不足和可改進的地方，這樣有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和思維能力。

另外，建立化工專業(yè)實驗網(wǎng)站。學生在網(wǎng)上就能預習實驗的相關內容，查看與實驗相關的實驗設備和實驗信息，實現(xiàn)虛擬、仿真實驗技術等多元化實驗教學手段。利用網(wǎng)絡技術、虛擬仿真等現(xiàn)代化的手段，將實驗室從時間、內容、空間方面進一步拓展和延伸。

4.加強實驗教學過程管理，實行全過程成績評定方法

科學的考核體系對提高實驗教學的質量至關重要。因此，我們正嘗試改革以往考核模式，努力建立一種有利于高素質人才的發(fā)現(xiàn)、培養(yǎng)和提高的新的實驗教學評價制度，使之能夠綜合體現(xiàn)學生的知識、能力和素質水平。例如：分析化學實驗、物理化學實驗實行實驗教學的全過程成績評定方法。實驗課程全過程成績評定以考查學生對待實驗課程的態(tài)度、對基本實驗操作、實驗技能的掌握情況、實驗室工作習慣、團結協(xié)作精神，特別是創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力等諸多方面為考核目標，結合實踐課程的性質、特點和任務，從培養(yǎng)學生的“動手能力、觀測能力、查閱能力、記憶能力、思維能力、想象能力和表達能力”等七個方面考慮，確定全過程評定學生實踐課程成績的指標體系。以分析化學實驗課程為例，建立一級指標體系8個，確立了40個對應的二級指標體系。其中一級指標體系如下：實驗課程前的預習及準備工作；實驗課程應掌握的基本操作技能；數(shù)據(jù)測定與處理的規(guī)范性（含實驗報告）；進行綜合性實驗的能力；獨立完成設計性實驗的能力與水平；開展創(chuàng)新性實驗的能力；實驗課程綜合素質（包括協(xié)作精神、紀律、衛(wèi)生等）；實驗課程考核（含理論和操作）。整體考查學生對該實驗課程基本實驗方法的了解、實驗技能的掌握，特別是運用所學實驗技能解決實際問題、開展創(chuàng)新工作能力的情況，培養(yǎng)學生對實驗課程的學習興趣，重視實驗課程的學習，從而自覺、積極、主動地搞好實驗課程的學習，并根據(jù)教師要求進行綜合性和設計性實驗能力的訓練，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。[5]

5.開發(fā)實驗項目和實驗裝置，提高實驗研究能力

鼓勵實驗教師根據(jù)應用性人才培養(yǎng)要求自主開發(fā)實驗項目和實驗裝置，注重將教學研究、科學研究成果及時轉化成實驗項目，根據(jù)服務地方經(jīng)濟建設需要，研究和開發(fā)社會需求實驗項目；自行設計實驗裝置，通過自主開發(fā)實驗項目和研制實驗裝置，促進實驗教學改革，保障實驗教學質量，鍛煉實驗教學隊伍，提高教師的實驗研究能力。

三、化工類專業(yè)實驗教學改革的作用與初步效果

通過上述改革，得到一套完整、合理、科學的適用于培養(yǎng)化工類“應用型”人才的實驗教學體系，制訂出分別適合于化工專業(yè)的各類課程實驗教學大綱以及“專業(yè)實驗技能考核”大綱，使學生更好地掌握本專業(yè)的實驗技能，并且達到設定目標要求。

1.達到培養(yǎng)應用型、創(chuàng)新型人才的目的

基本實驗技能培養(yǎng)主要包括物質基本性質與基本操作實驗、物質制備實驗、物質分離與檢測實驗、物理化學實驗方法原理與應用實驗、現(xiàn)代分析技術與應用、化工原理實驗、化學反應工程實驗等實驗教學內容。這部分實驗內容主要是使學生掌握基礎化學、化工實驗的特點及化學、化工實驗基本知識、實驗基本操作、實驗基本技能、典型物質的化學性質等。教學方式以現(xiàn)代實驗教學模式為主，對學生的實驗情況進行全過程評估，在教師指導下，學生進行嚴格規(guī)范的實驗操作訓練；對物質制備實驗項目，將所有涉及到的重要制備操作裝置陳列，供學生實驗參考。

綜合實驗能力培養(yǎng)主要是通過開設綜合實驗和設計性實驗達到培養(yǎng)學生實際解決問題和分析問題的能力，使學生構建完整的知識體系。綜合性實驗主要是跨實驗課程，涉及到多個基本實驗操作、多個基本理論運用的實驗。設計性實驗是開放式實驗教學和獨立實驗能力訓練相結合的實驗教學環(huán)節(jié)。設計性實驗重在獨立實驗能力的訓練和提高，學生在實驗教師指導下自選設計實驗項目，并自行設計實驗方案，完成實驗準備，獨立完成實驗內容。設計性實驗在培養(yǎng)學生實驗能力與創(chuàng)新能力的同時，使學生通過查閱文獻了解學科發(fā)展與科技創(chuàng)新的前沿領域，受到良好科研氛圍的熏陶。建設儀器設備齊全、管理科學規(guī)范、實驗條件優(yōu)良的開放性實驗室，建立完善的開放實驗室管理制度，做到實驗項目開放、實驗時間開放、儀器設備開放。通過新的實驗教學體系，以達到培養(yǎng)應用型、創(chuàng)新性人才的目的。

2.立足地方經(jīng)濟，構建專業(yè)實驗教學平臺

以服務地方產(chǎn)業(yè)和適應新型產(chǎn)業(yè)結構出發(fā)，構建了專業(yè)實驗教學平臺。專業(yè)應用實驗是一種培養(yǎng)學生運用所學理論知識、所掌握的實驗技能進行分析問題、解決問題能力的實驗項目，實驗教師結合地方經(jīng)濟建設需要，或結合專業(yè)應用實際，給學生布置實驗項目，學生查閱相關研究文獻，設計實驗方案，完成實際樣品分析表征工作，撰寫分析報告，并對學生完成工作情況進行講評，組織學生進行討論和交流。

3.建設和應用網(wǎng)絡實踐教學平臺

改變傳統(tǒng)的實驗室分立的觀念，建立實驗儀器設備共享網(wǎng)絡平臺，可以對全校大型儀器設備進行網(wǎng)絡預約，這樣可以提高大型精密儀器設備的利用率，減少人為因素導致的資源匱乏問題。同時建立了實驗室網(wǎng)絡教學平臺，學生可在網(wǎng)絡上預習實驗，并觀看實驗的操作過程，這樣學生在進實驗室之前就對實驗已有一定的了解，在具體操作實驗時會有更充分的時間來思考實驗其他方面的問題。

通過幾年時間的建設，學校在化學化工類專業(yè)實驗教學的改革取得初步成效。2011年，湖南城市學院化工專業(yè)實驗教學示范中心順利通過湖南省教育廳專家組評估，正式成為湖南省普通高校實踐教學示范中心。自2009年以來，學?；ゎ悓I(yè)學生在全省化學技能大賽、課外創(chuàng)新作品競賽等多項賽事中均取得優(yōu)異成績，共有16人次分別獲得一、二、三等獎；此外，近三年學生在國內省級以上刊物發(fā)表學術論文30余篇，化學化工類專業(yè)的畢業(yè)生受到用人單位的好評，應屆畢業(yè)生初次就業(yè)率達到95%以上。

四、結束語

地方高校實驗教學改革是一個提高教學質量、培養(yǎng)高素質應用型人才的復雜系統(tǒng)工程，而構建“六模塊、三層次、一開放”的實驗教學體系是地方高?；ゎ悓I(yè)實驗教學改革的有益嘗試。隨著改革的進一步深化，其優(yōu)越性必將越來越顯著。通過更新實驗教學體系、完善實驗教學考核、改革實驗教學手段發(fā)揮了學生的主體作用，調動了學生學習的主動性和積極性，提高了學生的實驗操作技能水平，培養(yǎng)了學生分析問題與解決問題的能力，使學生的綜合能力和整體素質全面得到提升，從而滿足企業(yè)對化工類人才日益增長的能力需求。

參考文獻：

[1]劉寶生，黃軍左，付文.高?；ゎ悓I(yè)實驗教學“一體化、三層次”改革的思考[J].中國電力教育，實踐教學，2011，(10):127-129.

[2]楊玉萍.化學實驗教學應面向化工企業(yè)對人才的實際需求[J].實驗室研究與探索，2007，(11):166-168.

[3]秦英月，王傳虎.關于化工類專業(yè)實驗教學改革的幾點思考[J].宜春學院學報，2010，(12):163-164.

[4]江銀枝，王新平，王為祖，等.我校省級化學實驗教學示范中心實驗教學改革方略[J].世界華商經(jīng)濟年鑒·高校教育研究，2008，(14):23-24.

[5]雷存喜，龍立平，曾永林，等.提高化學工程與工藝專業(yè)實驗教學質量的措施[J].實驗室科學，2010，13(2):21-24.

（責任編輯：王祝萍）