化學(xué)工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)實(shí)踐

紀(jì)妍妍 張紀(jì)梅 / 天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院

化學(xué)工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)實(shí)踐

紀(jì)妍妍 張紀(jì)梅 / 天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院

該文論述了化學(xué)工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)的規(guī)劃，介紹了中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的創(chuàng)新、多元化實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的搭建等實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)中心建設(shè)中的相關(guān)問題進(jìn)行了探討，對(duì)相關(guān)化工類實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)有一定參考價(jià)值。

化學(xué)工程與技術(shù)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；建設(shè)實(shí)踐；多元化實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

天津工業(yè)大學(xué)是教育部與天津市共建、天津市重點(diǎn)建設(shè)的全日制普通高等學(xué)校。天津工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心是天津市級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，承擔(dān)全校的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)、化學(xué)工程與工藝專業(yè)、制藥工程專業(yè)、材料科學(xué)與工程專業(yè)、復(fù)合材料與工程專業(yè)和輕化工程專業(yè)共計(jì)6個(gè)專業(yè)的11門實(shí)驗(yàn)課程，是化工類專業(yè)進(jìn)行教學(xué)和科學(xué)研究的重要基地，是從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究、學(xué)科建設(shè)、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)與科研實(shí)體。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心本著學(xué)校實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)，在本科人才培養(yǎng)中深入貫徹專業(yè)教育理念、創(chuàng)新教育理念、實(shí)踐教育理念和創(chuàng)業(yè)素質(zhì)教育理念，培養(yǎng)學(xué)生生產(chǎn)和開發(fā)化工產(chǎn)品必備的化學(xué)化工的實(shí)驗(yàn)與研究的基本技能和創(chuàng)新能力；培養(yǎng)具有強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的高水平人才。

一、化學(xué)工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)劃

如何在新時(shí)期辦好傳統(tǒng)特色專業(yè)一直是最受關(guān)注的問題。隨著實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革項(xiàng)目的逐漸深入，構(gòu)建分層次、多模式、多學(xué)科交叉融合的教學(xué)體系成為開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的中心任務(wù)。將硬件建設(shè)和科研課題融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容涵蓋“基本型”“綜合型”和“創(chuàng)新型”三大類型，逐漸形成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)分層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

建立和完善涵蓋基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系，即以特色方向?yàn)橹?，多學(xué)科交叉融匯，構(gòu)建以精細(xì)化學(xué)品合成實(shí)驗(yàn)、化工過程與傳遞實(shí)驗(yàn)、醫(yī)藥中間體合成實(shí)驗(yàn)等為基本內(nèi)容的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；以固定床反應(yīng)器乙苯加氫、熒光磁性量子點(diǎn)的合成與表征以及藥物的合成及其片劑的研制等為主要內(nèi)容的綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；納米生物技術(shù)、先進(jìn)能源材料合成及電化學(xué)性能測試以及無機(jī)膜研制與應(yīng)用等為主要內(nèi)容的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

通過綜合實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的教學(xué)工作的推進(jìn)，逐步實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室、研究室的全面開放，建立以學(xué)生為中心的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和以自主式、合作式、研究式為主的學(xué)習(xí)模式。建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)化，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供條件。改革實(shí)驗(yàn)考試考核的方法，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)考試考核對(duì)教學(xué)質(zhì)量的雙向調(diào)控作用，提高學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的能力。

提高實(shí)驗(yàn)教師在教學(xué)中的地位，采用引進(jìn)與培養(yǎng)相結(jié)合的方式，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)。促進(jìn)科研教師、理論課教師與實(shí)驗(yàn)課教師的融通，形成結(jié)構(gòu)合理、思想素質(zhì)高、業(yè)務(wù)能力強(qiáng)、理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)互通的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍，為中心的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法創(chuàng)新

化學(xué)工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心包括11門實(shí)驗(yàn)課程，如何根據(jù)課程性質(zhì)的不同，建立與之相匹配的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式與實(shí)驗(yàn)考核辦法，是中心多年以來一直在探索的問題。

1.基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，采取平時(shí)成績 + 實(shí)驗(yàn)考核成績相結(jié)合的考試方法。這一類實(shí)驗(yàn)課程包括化學(xué)工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)、制藥工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)、化工原理實(shí)驗(yàn)、紡織助劑剖析實(shí)驗(yàn)等，這些實(shí)驗(yàn)課程的共同特點(diǎn)是，訓(xùn)練學(xué)生的基本技能和原理考核為主。根據(jù)平時(shí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的動(dòng)手操作能力、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的水平、預(yù)習(xí)的情況以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的水平評(píng)定平時(shí)成績，嚴(yán)加控制，以保證學(xué)生的基礎(chǔ)技能過硬。

2.綜合性實(shí)驗(yàn)，采取文獻(xiàn)檢索、實(shí)驗(yàn)結(jié)果答辯以及實(shí)驗(yàn)操作評(píng)定等的綜合考評(píng)。這類實(shí)驗(yàn)包括：化學(xué)工程與技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)、制藥工程與技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)等。這些實(shí)驗(yàn)課程的共同特點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)時(shí)間長，學(xué)生需要自主安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間，需要綜合文獻(xiàn)檢索、方案制定和實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)操作才能得到最終成績。這一類實(shí)驗(yàn)主要目的是考核學(xué)生的綜合運(yùn)用知識(shí)分析問題、解決問題的能力，所以用答辯及操作水平綜合進(jìn)行成績?cè)u(píng)定。

中心引入現(xiàn)代教學(xué)手段，融合多種方式輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)。建成了化工原理實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站，建設(shè)了實(shí)驗(yàn)網(wǎng)上預(yù)約和考試管理系統(tǒng)，實(shí)行全面開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，解決了化工原理實(shí)驗(yàn)課程因設(shè)備（多為大型）臺(tái)套數(shù)少，學(xué)生難以自主操作問題。改革教學(xué)方法，增強(qiáng)立體教學(xué)，重要的基本操作，均與電子課件及錄像教學(xué)相結(jié)合。例如，儀器組建、新的儀器使用示范、稱量操作及其它重要環(huán)節(jié)和注意事項(xiàng)，教學(xué)前均通過課件或錄像進(jìn)行講解，提高學(xué)生操作水平和對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解與掌握。對(duì)于一些專門儀器，請(qǐng)廠家實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員到課堂進(jìn)行講解、示范，這些技術(shù)人員在儀器設(shè)備現(xiàn)象進(jìn)行講解，并結(jié)合動(dòng)畫，也收到了很好的效果。

三、多元化實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的搭建

化學(xué)工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心十分重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的建設(shè)，重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源在基礎(chǔ)教學(xué)、科研中的利用與整合，以充分發(fā)揮資源效益。如，以項(xiàng)目形式資助教師開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革及創(chuàng)新研究；資助教師把科研項(xiàng)目中的實(shí)驗(yàn)部分改進(jìn)為開放性實(shí)驗(yàn)；對(duì)一些大、中型儀器進(jìn)行開放式管理等。并利用實(shí)驗(yàn)室資源，發(fā)掘?qū)嶒?yàn)室開放及社會(huì)服務(wù)功能。

中心著力進(jìn)行信息化平臺(tái)建設(shè)。學(xué)生在開始實(shí)驗(yàn)課之前，可利用化學(xué)工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心網(wǎng)站的網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行預(yù)習(xí)，了解實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理過程。中心還編寫了化工原理虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件，該軟件可以逼真地模擬化工原理各個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的操作過程。此外，中心開發(fā)了化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)上選課系統(tǒng)，配合虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件，只有學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)中考核成績達(dá)標(biāo)才能在網(wǎng)絡(luò)選課系統(tǒng)上進(jìn)行選課和預(yù)約實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心網(wǎng)站、網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)室等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，學(xué)生均可與教師進(jìn)行留言和對(duì)話，這樣的師生互動(dòng)平臺(tái)成為學(xué)生和教師進(jìn)行交流的場所，避免了教師與學(xué)生在課下溝通少的問題。

通過上述實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)，整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)、輔導(dǎo)、預(yù)習(xí)、虛擬仿真以及網(wǎng)絡(luò)選課、網(wǎng)絡(luò)查詢、網(wǎng)絡(luò)管理等先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，達(dá)到拓展教學(xué)時(shí)空，優(yōu)化教學(xué)體系，教學(xué)資源共享的目的。

四、結(jié)束語

經(jīng)過幾年的建設(shè)，中心形成了與理論教學(xué)相結(jié)合，以能力培養(yǎng)為核心，涵蓋基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。中心將繼續(xù)注重產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，不斷將科研成果融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中去，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不斷更新，為學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)和自主訓(xùn)練提供有力的保障。不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，建立以學(xué)生為中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，引入現(xiàn)代技術(shù)，融合多種方式輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的先進(jìn)性。為培養(yǎng)化工高級(jí)專門人才提供有力平臺(tái)。

[1]賈繼文，陳文捷，閻祥慧.創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)下的資源與環(huán)境實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)探究[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2012,15(1)：167-170.

[2]范公廣； 劉永萍； 謝軍；國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的探索與實(shí)踐, 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2012,29(1): 134-136.

[3]沈秀, 張黎,戎紅仁,劉春林,龔方紅.普通本科學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)與思考[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2011，28(2):120-122.

[4]姜翠玉； 呂志鳳； 王芳珠； 羅立文； 于劍峰； 張龍力；戰(zhàn)風(fēng)濤.研究型化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)踐,實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2015, 34(4)：174-178.

紀(jì)妍妍（1980-），女，博士，講師，研究方向：分離與催化材料。

張紀(jì)梅（1958-），女，博士，教授，研究方向：紡織與精細(xì)化學(xué)品合成與應(yīng)用。