輕化工程專業(yè)實驗課程體系的構(gòu)建

李云雁，任占冬，翟愛霞，方　華，費　會

(武漢輕工大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 武漢 430023)

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輕化工程專業(yè)實驗課程體系的構(gòu)建

李云雁，任占冬，翟愛霞，方華，費會

(武漢輕工大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 武漢 430023)

本文以輕化工程日用化工方向為例，闡述了專業(yè)實驗在專業(yè)人才培養(yǎng)中的重要性。構(gòu)建了循序漸進(jìn)的、多層次的輕化工程專業(yè)實驗教學(xué)體系，將輕化工程實驗分成基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計性和研究創(chuàng)新性四個層次，旨在鞏固基礎(chǔ)理論知識,提高學(xué)生的實踐能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)具有創(chuàng)新性的工程思想。

輕化工程；專業(yè)實驗；課程體系

1　引言

輕化工程是我校更名為武漢輕工大學(xué)后成立的一個新專業(yè)，該專業(yè)從2013年9月開始招收第一批本科生。目前我校輕化工程專業(yè)的主要發(fā)展方向為日用化工，這是一個應(yīng)用性很強的工學(xué)學(xué)科，從人才培養(yǎng)的角度，不僅要求學(xué)生具有扎實的理論基礎(chǔ)，更要具備很強的實踐能力，所以輕化工程專業(yè)實驗是輕化工程課程體系的重要組成部分。在新專業(yè)建立之初，必須對實驗課程體系有一個全面地架構(gòu)，使之在鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識、提高學(xué)生的實踐動手能力、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維、培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的工程思想等方面起到積極的作用。

目前，國內(nèi)許多高校的輕化工程專業(yè)對傳統(tǒng)的實驗課程體系進(jìn)行了改革。例如，天津工業(yè)大學(xué)輕化工程專業(yè)從實驗內(nèi)容、教學(xué)模式和考核方式等方面對輕化專業(yè)實驗課程進(jìn)行改革，通過增加設(shè)計性實驗內(nèi)容、增強學(xué)生實驗主動性及提高學(xué)生實驗操作能力考核等方式，突出對大學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[1]。青島科技大學(xué)將CDIO工程教育理念引入輕化工程專業(yè)實驗課程體系的設(shè)置，將研究性教學(xué)理念引入輕化工程專業(yè)的實驗課程教學(xué)中，實驗教學(xué)內(nèi)容分為基礎(chǔ)性、綜合設(shè)計性、創(chuàng)新性三大類[2]。江南大學(xué)針對當(dāng)前輕化工程專業(yè)大學(xué)生普遍存在實踐與創(chuàng)新能力不強問題，增設(shè)了綜合性及自主創(chuàng)新型實驗，提高學(xué)生動手能力、獨立分析和解決問題能力[3]。

本研究構(gòu)建了循序漸進(jìn)的、多層次的輕化工程專業(yè)實驗教學(xué)體系，即將輕化工程實驗分成基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計性和研究創(chuàng)新性四個層次。該實驗課程體系既有利于鞏固輕化工程專業(yè)課程的理論基礎(chǔ)，又可強化學(xué)生的實踐操作能力，同時還兼顧了學(xué)生創(chuàng)新意識與工程意識的培養(yǎng)。這種循序漸進(jìn)、層層深入的專業(yè)實驗體系，在由理論向?qū)嵺`，由基礎(chǔ)向綜合、由驗證向設(shè)計創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變過程中，學(xué)生自主思考、團(tuán)結(jié)協(xié)作、開拓創(chuàng)新的能力得到了逐步加強，同時還加深和拓展了學(xué)生對輕化工程理論知識和生產(chǎn)過程的理解，有助于全面提高學(xué)生的文獻(xiàn)檢索、實驗操作、工藝設(shè)計、科研論文撰寫等方面的能力。

2　輕化工程專業(yè)實驗教學(xué)體系構(gòu)建基本原則和目標(biāo)

2.1基本原則

(1)目標(biāo)原則：實驗教學(xué)體系的構(gòu)建必須緊緊圍繞輕化工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行，要有明確的目的性和專業(yè)針對性。

(2)特色原則：我校輕化工程專業(yè)雖然是新專業(yè)，但考慮到該專業(yè)發(fā)展的長遠(yuǎn)性，所設(shè)置的實驗課程及內(nèi)容必須有鮮明的專業(yè)特色。

(3)系統(tǒng)原則：結(jié)合輕化工程專業(yè)特點，所設(shè)定的實驗課程和實驗項目之間應(yīng)該相互銜接、彼此關(guān)聯(lián)，形成一個完整的系統(tǒng)，同時整個實驗教學(xué)體系還應(yīng)該符合循序漸進(jìn)的認(rèn)知規(guī)律和教學(xué)規(guī)律。

(4)效益原則：實驗教學(xué)體系中實驗項目的設(shè)置應(yīng)該考慮到效益性，最大程度地節(jié)約實驗室資源，提高實驗室和設(shè)備的使用效率。由于我校輕化工程專業(yè)為新設(shè)專業(yè)，目前還沒有畢業(yè)生，在目前實驗室面積小和實驗設(shè)備(臺、套數(shù))少的情況下，所設(shè)置的實驗項目更應(yīng)遵循效益原則。

2.2基本目標(biāo)

2.2.1知識目標(biāo)

(1)掌握一些常用日用化學(xué)品及助劑的結(jié)構(gòu)、用途和制備工藝；

(2)掌握常用日用化學(xué)品的配方和制備工藝;

(3)掌握日用化學(xué)產(chǎn)品的質(zhì)量要求與主要品質(zhì)指標(biāo)的檢驗方法；

(4)了解日用化學(xué)品及助劑在生產(chǎn)過程中的常見問題，并會對其進(jìn)行分析。

2.2.2能力目標(biāo)

(1)具有科技文獻(xiàn)檢索和信息收集的能力；

(2)具有試驗設(shè)計和輕化工產(chǎn)品工藝設(shè)計的能力；

(3)掌握日用化工主要生產(chǎn)設(shè)備及相關(guān)檢測儀器的操作技能；

(4)具有新產(chǎn)品、新工藝、新材料、新技術(shù)研究開發(fā)的初步能力。

2.2.3素質(zhì)目標(biāo)

(1)具有高度社會責(zé)任感和道德文化修養(yǎng)；

(2)具有較強的組織紀(jì)律觀念、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力；

(3)具有科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)業(yè)能力；

(4)具有一定的社會交往能力，包括語言表達(dá)能力、溝通能力、管理能力等[4]。

3　輕化工程專業(yè)實驗體系的構(gòu)建

實驗教學(xué)相比理論教學(xué)，更具有直觀性、實踐性、綜合性、探索性和啟發(fā)性，它是工科學(xué)生掌握并運用理論知識、接受科學(xué)思維、培養(yǎng)創(chuàng)新意識的重要平臺[5]。考慮到傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式偏重于驗證性實驗，在一定程度上限制了學(xué)生思考問題的積極性，抑制了學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力，不利于學(xué)生創(chuàng)新意識和能力的培養(yǎng)。

基于傳統(tǒng)實驗?zāi)Ｊ降牟蛔?，為了讓新建的輕化工程實驗體系具有一定的前瞻性，本研究構(gòu)建了循序漸進(jìn)的輕化工程實驗課程體系將實驗類型分基礎(chǔ)性、綜合性、開放設(shè)計性和研究創(chuàng)新性四個層次，在內(nèi)容上將輕化工程實踐活動中的新知識、新技術(shù)、新工藝、新方法引入教學(xué)內(nèi)容，形成了一個系統(tǒng)的、多元化的輕化工程實驗課程體系[6]。

該實驗教學(xué)體系讓學(xué)生在從理論到實踐、繼承到發(fā)展、規(guī)范到創(chuàng)新的過程中，理解和掌握理論知識的能力、理論聯(lián)系實際的能力、嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)作風(fēng)和獨立思考的工作能力，也讓學(xué)生逐漸掌握綜合調(diào)查、實驗方案設(shè)計和科研論文撰寫的基本方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)業(yè)能力，增強就業(yè)競爭力[5]。

4　輕化工程專業(yè)實驗課程和內(nèi)容的確定

4.1基礎(chǔ)性實驗(如表1所示)

表1日用化學(xué)品制備及分析檢測實驗項目

設(shè)置了《日用化學(xué)品制備及分析檢測實驗》課程(見表1)，學(xué)時數(shù)56，學(xué)分3.5，在實驗內(nèi)容上主要包括：常用日化產(chǎn)品添加劑的合成、典型日化產(chǎn)品的制備和日化產(chǎn)品的檢測等內(nèi)容模塊?；A(chǔ)性實驗在輕化工程實踐教學(xué)中非常重要，它有利于培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗的基本方法和操作技能，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)、求實的實驗素質(zhì)，鞏固和加深對輕化工程專業(yè)理論知識的理解[4]。

4.2綜合性實驗

設(shè)置了《輕化工程綜合實驗》課程(見表2)，學(xué)時數(shù)56，學(xué)分3.5，實驗項目如表2所示。“綜合實驗”要求從內(nèi)容上可以將輕化工程多個知識體系綜合起來，以產(chǎn)品為目標(biāo)，將產(chǎn)品中有關(guān)原料的合成、制備工藝的優(yōu)化、產(chǎn)品性能指標(biāo)檢測等環(huán)節(jié)串聯(lián)在一起，讓學(xué)生對日化產(chǎn)品整個生產(chǎn)過程有一個比較全面的了解。

表2輕化工程綜合實驗

序號實驗名稱學(xué)時1十二烷基硫酸鈉表面活性劑的合成及檢測122幾種香蕉香精的調(diào)配103油性指甲油基料的制備、涂膜及檢測124聚醋酸乙烯乳液的合成及乳膠涂料105油酸酰胺基非離子型表面活性劑的制備及性能測試12

4.3設(shè)計性實驗

設(shè)置了《輕化工程專業(yè)設(shè)計及開放性實驗》，學(xué)分3，擬定的實驗項目(見表3)，這些實驗項目不僅要求學(xué)生對產(chǎn)品的生產(chǎn)過程、配方等有比較完全的掌握，同時還要求學(xué)生能夠理論聯(lián)系實際，提出方案并實施，達(dá)到提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力?！霸O(shè)計性實驗”要求學(xué)生自己設(shè)計實驗并實施，該類實驗在實施過程中，要求開放實驗室，學(xué)生3-4人一組，規(guī)定學(xué)生在3周時間內(nèi)完成。具體實施過程包括以下六個階段：(1)準(zhǔn)備階段。該階段工作主要包括三個方面：①教師根據(jù)實驗項目提出基本要求，并提供相關(guān)的參考文獻(xiàn)；②將實驗室管理制度告知學(xué)生，并對學(xué)生進(jìn)行安全培訓(xùn)；③實驗條件的給出，包括實驗室能提供的所有原材料、儀器、設(shè)備和環(huán)境等；(2)實驗方案擬定階段。要求學(xué)生認(rèn)真閱讀指定的參考文獻(xiàn)，充分理解實驗要求，根據(jù)實驗項目和實驗條件提出合理的實施方案(包括：實驗方法、操作流程、試驗設(shè)計等)[7]；(3)實驗方案審核階段。學(xué)生將擬定的實施方案提交給指導(dǎo)老師，經(jīng)審核后方能進(jìn)入下一環(huán)節(jié)[7]；(4)實驗階段。學(xué)生按照擬定的方案，進(jìn)行系列實驗，完成實驗基本要求；(5)撰寫實驗報告。學(xué)生將實驗過程總結(jié)成實驗報告；(6)成績評定。指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生的實驗過程、結(jié)果及實驗報告的質(zhì)量評定成績。

表3輕化工程專業(yè)設(shè)計及開放性實驗

4.4創(chuàng)新性實驗

設(shè)置了《輕化工程創(chuàng)新性實驗》(3學(xué)分)?！皠?chuàng)新性實驗”實行導(dǎo)師制，實驗項目可以是教師的科研項目，也可以是以學(xué)生為主體參加的創(chuàng)新實驗項目。在實施過程中，本著培養(yǎng)學(xué)生科研能力和創(chuàng)新意識為主要目的，要求學(xué)生自主地進(jìn)行文獻(xiàn)查閱和整理、實驗方案設(shè)計、實驗設(shè)備和儀器的組裝和調(diào)試、開展實驗、數(shù)據(jù)處理和論文撰寫等一系列過程。顯然，“創(chuàng)新性實驗”有利于學(xué)生盡早融入科學(xué)前沿，提高學(xué)生獲取、加工和運用新信息的能力；有利于調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)其創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，使其逐漸掌握思考、解決問題的方法并提高創(chuàng)新實踐的能力[1]。

5　結(jié)語

本研究以能力和素質(zhì)培養(yǎng)為主要目標(biāo)，提出了多層次的專業(yè)實驗課程體系，強化了工科應(yīng)用型的專業(yè)特征，有利于學(xué)生在理論與實踐相結(jié)合的過程中構(gòu)建科學(xué)的知識體系和綜合的科學(xué)素養(yǎng)，有利于學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有利于學(xué)生得到全面綜合發(fā)展，這對輕化工程(日化方向)行業(yè)高端技術(shù)人才培養(yǎng)具有重要意義。

[1]韓振邦，楊文芳，楊麗等.輕化工程專業(yè)實驗課程教學(xué)改革探索[J].輕工科技，2014，30(1)：140-141.

[2]張恒，藍(lán)惠霞，王松林等.基于CDIO理念的輕化工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索與實踐[J].天津造紙，2015，37(3)：29-34.

[3]王平，王潮霞，袁久剛等.輕化工程專業(yè)人才實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式探析[J].紡織科技進(jìn)展，2014，(4)：81-83.

[4]白剛，劉艷春，錢紅飛.輕化工程專業(yè)“綜合實驗”課程項目化教學(xué)改革[J].紡織教育，2011，26(6)：497-499.

[5]張鵬.上下求索創(chuàng)新路——訪東南大學(xué)教務(wù)處副處長熊宏齊教授[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2009，(13)：3-5.

[6]劉艷莉，孫雨耕，葛寶臻等.符合工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式實驗教學(xué)體系的構(gòu)建[J].中國大學(xué)教學(xué)，2010，(4)：75-77.

Construction of experiment course system of light chemical engineering specialty

LIYun-yan,RENZhan-dong,ZHAIAi-xia,FangHua,FeiHui

(School of Chemical and Engineering, WuhanPolytechnicUniversity, Wuhan 430023, China)

Taking, take the example of daily chemical industry direction, the importance of specialty experiment in the talent training of light chemical engineering specialty is described in this paper. Step by step and multi-level light engineering experimental teaching system is built, which is divided into four levels of basic, comprehensive, design and research. As a result, this experiment system can strengthen the theoretical basis of knowledge, improve students' practical ability, stimulate students' learning initiative, inspire students' creative thinking and cultivating creative ability of engineering thought.

light chemical engineering; specialty experiment; course system

2016-5-26.

李云雁(1971-)，女，E-mail：lyy718@whpu.edu.cn.

武漢輕工大學(xué)教學(xué)研究重點項目XZ2013001.

2095-7386(2016)03-0111-03

10.3969/j.issn.2095-7386.2016.03.023

G 642

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