應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗體系的構(gòu)建與改革研究
——以莆田學(xué)院為例

陳宇，何麗貞，林素英，薛美香，輝，林旺

應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗體系的構(gòu)建與改革研究
——以莆田學(xué)院為例

陳宇1，何麗貞2，林素英1，薛美香1，黃建輝1，林旺1

（1.莆田學(xué)院環(huán)境與生物工程學(xué)院；2.莆田學(xué)院教務(wù)處，福建莆田351100）

針對莆田學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗體系現(xiàn)狀、存在問題，提出“多層次”體系，即化學(xué)基礎(chǔ)實驗、綜合性實驗和探索性實驗三個層次的實驗?zāi)Ｊ降臉?gòu)建和改革的措施，并總結(jié)了改革過程中所取得的成效，凸顯新體系在學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面的優(yōu)越性.

綜合性實驗；探索性實驗；創(chuàng)新能力

化學(xué)是發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造新物質(zhì)的科學(xué)，而發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造新物質(zhì)必須經(jīng)過實驗［1］.對新建本科院校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)來講，實驗教學(xué)是實踐教學(xué)工作的重要組成部分，如何提高學(xué)生的實踐能力，培養(yǎng)滿足社會需求的化學(xué)專業(yè)人才，是很多新建本科院校實踐教學(xué)改革的重點和難點［2］.

新時期新形勢下地方院校如何結(jié)合自身實際和特點，緊跟當(dāng)前發(fā)展趨勢，切實有效地推進(jìn)大學(xué)化學(xué)實驗體系的改革與實踐，已成為大多數(shù)地方院校面臨的迫切任務(wù)［1］.本文根據(jù)莆田學(xué)院實際情況，結(jié)合多年來教學(xué)過程中積累的經(jīng)驗，對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗體系和實驗內(nèi)容進(jìn)行探討，以提高應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生的實踐能力，適應(yīng)應(yīng)用型本科院校發(fā)展的需要.

1 實驗體系的歷史演變

圖1 應(yīng)用化學(xué)專業(yè)近五年實踐環(huán)節(jié)學(xué)分占總學(xué)分百分比

2007年之前，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗課的內(nèi)容簡單按課程設(shè)置，有無機(jī)化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗、有機(jī)化學(xué)實驗、物理化學(xué)實驗、儀器分析實驗和化工原理實驗，采用的教學(xué)方法也非常傳統(tǒng)，大體思路是：學(xué)生機(jī)械抄寫預(yù)習(xí)報告→指導(dǎo)教師講解→學(xué)生被動操作→提交實驗報告.實驗考核基本上按照學(xué)生實驗報告中實驗數(shù)據(jù)及處理結(jié)果來評定成績.暴露出來的問題也十分明顯：各門課程自成體系，有時為了課程體系的完整性就會造成部分實驗項目重復(fù)；實驗項目基本為演示實驗或驗證實驗，學(xué)生多為照方抓藥，照葫蘆畫瓢，實驗過程中缺乏主動性；無綜合性實驗項目，造成學(xué)生所學(xué)基本技能呈現(xiàn)片段式，沒有將性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、檢測有機(jī)的結(jié)合起來［3］. 2007年開始針對原有課程體系存在的問題，在課程體系中加入了課程設(shè)計，但受到實驗場地和實驗器材的影響，所開設(shè)的實驗項目簡單，學(xué)生缺乏興趣.從2012年起大力改革實驗教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)，逐步加入了綜合性實驗、探索性實驗等，這些課程的開設(shè)大大提高了實踐環(huán)節(jié)所占的比重（圖1），實現(xiàn)了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo).

2 實驗體系的構(gòu)建與改革的探討

2.1 教學(xué)體系的改革

幾年來針對學(xué)生就業(yè)過程中遇到的問題，通過回訪的形式進(jìn)行匯總，反饋到專業(yè)，再對具體情況進(jìn)行分析，總結(jié)課程設(shè)置的經(jīng)驗和存在的問題，逐步構(gòu)建形成“多層次”的實驗?zāi)Ｊ剑椿瘜W(xué)基礎(chǔ)實驗、綜合性實驗和探索性實驗三個層次［4-5］（表1）.

表1 應(yīng)用化學(xué)專業(yè)新舊實驗課程體系的對比

基礎(chǔ)性化學(xué)實驗以隨課開展的形式，課程由四大基礎(chǔ)化學(xué)作為支撐框架，實驗項目在選擇上按照學(xué)生能力培養(yǎng)過程中循序漸進(jìn)地進(jìn)行，基礎(chǔ)性實驗項目也是按照演示、驗證、合成、設(shè)計幾個實驗類型進(jìn)行編排，這樣有助于學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，使學(xué)生快速從依賴式轉(zhuǎn)化成自主式.基礎(chǔ)性實驗的目的是引發(fā)學(xué)生對化學(xué)的興趣，對所學(xué)內(nèi)容有一個感性認(rèn)識，掌握化學(xué)實驗過程中基本操作技能［6］，如玻璃工操作，普通玻璃儀器使用，分析滴定操作，有機(jī)實驗裝置搭建，簡單儀器使用（如酸度計、電子天平、分光光度計、庫倫滴定儀、電導(dǎo)率儀等），掌握常規(guī)的制備、純化和分析方法.設(shè)計性實驗只給出實驗題目、實驗?zāi)康暮蛢x器藥品，由學(xué)生自行查找文獻(xiàn)、書籍撰寫實驗步驟或設(shè)計好實驗的具體操作方案，更好的體現(xiàn)學(xué)生的自主性.這類課程安排在大一、大二兩個學(xué)年完成.

綜合性實驗和探索性實驗以實驗專周的形式開出.綜合性實驗安排在第四學(xué)期期中后集中2周開展，此時基礎(chǔ)化學(xué)實驗基本已近尾聲，學(xué)生已經(jīng)掌握了實驗基本技能和基本操作，這時開設(shè)綜合性化學(xué)實驗有助于學(xué)生將各門實驗課程由獨立的內(nèi)容進(jìn)行知識重組融合，以達(dá)到更高層次的應(yīng)用.如開設(shè)的“草酸根合鐵（Ⅲ）酸鉀的合成、組成分析及結(jié)構(gòu)測定”就通過草酸根合鐵（Ⅲ）酸鉀的制備（無機(jī)化學(xué)實驗）、化學(xué)分析測定鐵含量（分析化學(xué)實驗）、電荷測定（物理化學(xué)實驗）、熱重分析、紅外光譜（儀器分析實驗）等內(nèi)容全面應(yīng)用了幾門課程所學(xué)內(nèi)容.

表2 綜合化學(xué)實驗項目

探索性實驗比綜合性實驗更具有靈活性，課程安排在第5學(xué)期開展，學(xué)生根據(jù)個人興趣分組選做實驗，探索性實驗無固定實驗項目和實驗指導(dǎo)書，由應(yīng)用化學(xué)專業(yè)十五位教師指導(dǎo)，每位教師帶一個實驗組，師生共同商定實驗內(nèi)容，實驗結(jié)束后不是上交實驗報告，而是上交課程論文，這樣也是為今后的畢業(yè)論文打下基礎(chǔ)，而這又有別于畢業(yè)論文的一人一題的模式.

2.2 成績評定的改革

課程結(jié)束，通常通過考核的形式來檢驗教學(xué)效果，這就造成一部分學(xué)生專鉆空子，平時實驗不認(rèn)真，實際技能沒有完全掌握，在后續(xù)的課程學(xué)習(xí)或工作中逐步暴露出基礎(chǔ)不扎實的弊病.經(jīng)過多年改革，以適應(yīng)越來越靈活的課程體系，實驗成績的評定也應(yīng)該做出相應(yīng)的調(diào)整.現(xiàn)階段，實驗成績的評定，已由單純依賴實驗報告和技能考核來計分的方式逐步改進(jìn)，注重實驗過程，預(yù)習(xí)、實驗操作、實驗習(xí)慣、實驗報告均納入評價體系，采用的是預(yù)習(xí)（10%）+平時（20%）+報告（30%）+考核（40%）的比例進(jìn)行考察.綜合性和探索性實驗采用了更為靈活的評分方式，比如，校級以上創(chuàng)新項目、科研立項可以免選綜合實驗，發(fā)表論文直接獲得學(xué)分.這些都直接激發(fā)了學(xué)生參與到科研項目中去的興趣.

2.3 教學(xué)形式的改革

莆田學(xué)院已逐步加大了實驗室的開放力度，盡量滿足學(xué)生利用課余時間開展實驗的愿望,強(qiáng)化了基本實驗技能的訓(xùn)練，提高了參與科研的興趣.教學(xué)形式多元化，除了課堂實驗外，學(xué)校立項資助科研立項、大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目，省級大學(xué)生創(chuàng)新項目，教師科研項目，學(xué)生還可開展自主合作實驗，實驗、教學(xué)空間突破課堂，打破課內(nèi)課外界限，通過這些手段讓學(xué)生通過進(jìn)一步的實驗探索以培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力.

3 實驗體系改革的成效

隨著院系大力改革實驗體系，實驗教學(xué)在本科培養(yǎng)方案中所占的比重日益增大，經(jīng)過近幾年的逐步革新取得了不少成績.

3.1 教學(xué)效果有質(zhì)的飛躍

由于實驗教學(xué)中心的實驗內(nèi)容經(jīng)過精心選擇，充分體現(xiàn)專業(yè)相關(guān)的知識體系，實驗教師積極參與教學(xué)改革，勇于創(chuàng)新，探索提高教學(xué)效果的方法和手段，學(xué)生對實驗教學(xué)中心開出的實驗課有濃厚的興趣，學(xué)習(xí)積極性和主動性很高，實驗課程教學(xué)深受學(xué)生的好評.根據(jù)授課質(zhì)量反饋表統(tǒng)計，優(yōu)評率達(dá)86.7%，較2006年度的優(yōu)評率78.8%有了顯著提升.

3.2 教學(xué)成果顯著

以實驗示范中心建設(shè)為契機(jī)，大力進(jìn)行實驗室建設(shè)，實驗條件不斷改善；并在學(xué)校專項教育教改課題的資助下，任課教師積極開展教學(xué)改革創(chuàng)新工作，積極參與課程建設(shè)、教材建設(shè).近5年來共承擔(dān)校實踐類教學(xué)改革課題7項，撰寫教學(xué)論文10余篇，獲得校級教學(xué)成果獎三等獎1項（2013年）.

3.3 學(xué)生綜合素質(zhì)明顯提高

先進(jìn)的教學(xué)理念、實驗教學(xué)環(huán)境和優(yōu)秀實驗師資隊伍為學(xué)生的實踐活動提供了高水平的平臺，目前學(xué)生的操作技能、綜合分析能力、創(chuàng)新實踐能力明顯提高.

（1）基本知識扎實，動手能力強(qiáng)

通過基礎(chǔ)型實驗的訓(xùn)練，學(xué)生掌握了基本的實驗操作方法和技能，能夠正確使用儀器設(shè)備，正確配制各種溶液，動手能力明顯增強(qiáng).能夠準(zhǔn)確收集實驗數(shù)據(jù)，正確記錄實驗過程和結(jié)果、選擇正確的統(tǒng)計方法分析數(shù)據(jù)，書寫規(guī)范的實驗報告，分析問題和解決問題的能力得到加強(qiáng).

（2）獨立進(jìn)行實驗設(shè)計，綜合能力強(qiáng)

所有的開放實驗均由學(xué)生自己設(shè)計，指導(dǎo)教師審核通過后開始實驗.在實驗過程中能夠準(zhǔn)確觀察、記錄實驗現(xiàn)象，對實驗過程中遇到的問題和實驗結(jié)果進(jìn)行分析判斷，得出合乎邏輯的實驗結(jié)論.

（3）積極參與創(chuàng)新實驗，成果顯著

在掌握基本實驗操作技能的基礎(chǔ)上，倡導(dǎo)實驗室開放，引導(dǎo)學(xué)生針對某一項目，進(jìn)行課題設(shè)計，確定課題研究的內(nèi)容與方法，開展形式各樣的科研工作，并積極引導(dǎo)學(xué)生申報大學(xué)生創(chuàng)新項目，近三年應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生申報校級大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目8項（表2），省級大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目6項.

表3 近三年應(yīng)用化學(xué)專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目

（4）學(xué)生綜合素質(zhì)好，用人單位評價高

實行基礎(chǔ)訓(xùn)練-綜合設(shè)計-探索實驗研究三層次的遞進(jìn)化教學(xué).這種教學(xué)改革既培養(yǎng)了學(xué)生的基本操作能力，又培養(yǎng)了學(xué)生綜合運用所學(xué)各門學(xué)科知識的能力，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識，受到用人單位的好評.

［1］劉利民,林俊岳,羅志剛,等.面向新時期的大學(xué)化學(xué)實驗體系改革與探索［J］.井岡山學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué),2008,29(8): 125-127.

［2］趙勇.新建本科院校開放實驗體系的構(gòu)建與實踐——以教育技術(shù)學(xué)專業(yè)為例［J］.宜春學(xué)院學(xué)報,2012,34(8):148-149.

［3］趙宏宇,季祥,張小利,等.生物工程專業(yè)綜合性大實驗體系探索［J］.實驗科學(xué)與技術(shù),2009,7(5):105-107.

［4］郝桂霞,衷明華.地方高師院?；瘜W(xué)實驗體系的重構(gòu)與實踐［J］.河南化工,2013,30(13):63-64.

［5］宋愛軍,余環(huán)虎.多層次實驗體系教學(xué)模式的研究［J］.大學(xué)教育,2012,1(8):17,22.

［6］孫殿華,王文舉.“一體化,多層次”建立化學(xué)實驗課程新體系——高師化學(xué)專業(yè)實驗課程的改革方案［J］.白城師范學(xué)院學(xué)報,2005,19(5):88-89.

The Research of Experiment System Construction and Reform in Applied Chemistry Major

CHEN Yu1,HE Li-zhen2,LIN Su-ying1,XUE Mei-xiang1,HUANG Jian-hui,LIN Wang1
（1.College of Environmental and Biologycal Engineering,Putian University, Putian,Fujian,351100,China；2.Dean's Office,Putian University,Putian,Fujian,351100,China）

According to the analysis of the practice system status and existing problems of Applied Chemistry major,the“multi-level”practical teaching system was constructed to reform the current teaching.“Multi-level“system referred to the chemistry basic experiment,comprehensive experiment and exploratory experiment of these three levels of the experimental model.The achievements of the reform showed the superiority of the new system for training students'innovation ability.

comprehensive experiment;exploratory experiment;innovation ability

G642.4

：A

：1007-5348（2015）04-0096-04

（責(zé)任編輯：閆文龍）

2014-11-27

莆田學(xué)院校級教學(xué)改革項目（JG201433）

陳宇（1980-），女，遼寧沈陽人，莆田學(xué)院環(huán)境與生物工學(xué)院講師，碩士；研究方向：天然產(chǎn)物的提取和測試.