工科化學實踐性教學改革的思考與探索*

羅序燕，熊道陵，張彩霞,劉典梅，歐陽少波

(江西理工大學材料冶金化學學部，江西 贛州 341000)

高等教育的任務在于培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、實踐能力強和具有綜合素質的高級專門人才[1]。在遵循高等教育教學的內在規(guī)律的同時，如何運用先進的教學管理理論、理念與方法，為大學生提供一個從根本上能夠強化大學生的創(chuàng)新意識和實踐能力，以推動實踐教學質量管理的科學化、規(guī)范化與信息化，這是擺在高校教師面前的一項緊迫任務。

創(chuàng)新是一個民族的靈魂，也是一個國家發(fā)展的內在動力[2]，而實踐則是創(chuàng)新的基礎，培專業(yè)人才培養(yǎng)起著重要的作用。工科化學如何充分利用已有的教學資源，實現(xiàn)開放式實踐教學管理模式，深入推進實踐性教學改革，強化大學生創(chuàng)新意識和實踐綜合能力，是工科化學實踐性教學改革所面臨的重要任務[3]。

在新工科背景下，傳統(tǒng)化學實踐性教學過程無法滿足現(xiàn)代社會對“新及工科”人才的需求[6]；傳統(tǒng)實驗教學過分強調實驗教學與理論教學“同步”，各實驗彼此相對獨立，致使學生在做完實驗后，常常無從認識和理解所做實驗在知識體系中所處位置及所起作用，實驗技能未能得以系統(tǒng)培養(yǎng)。針對傳統(tǒng)化學實驗教學的不足，實踐性教學改革迫在眉睫，將原來分別隸屬于四大化學課程的系列實驗予以剝離，使之“獨立設課”，從而改變了實驗教學簡單依附于理論教學的被動局面，使實驗教學在實驗理論、實驗手段、方式方法等方面表現(xiàn)出連貫性、完整性、系統(tǒng)性。實驗教學提升到和理論教學等同重要的地位，學生的實驗技能得以系統(tǒng)地培養(yǎng)，也為進一步開展創(chuàng)新實驗奠定了良好的基礎。

1 工科化學實踐性教學改革的設計思路

以創(chuàng)新能力培養(yǎng)機制為主線，以學生為主體，突出學生在教學中的主體地位，是工科化學實踐教學的主要理念[4-5]。通過將創(chuàng)新理念貫穿到大學生在校的四年學習階段，構建提升創(chuàng)新能力的培養(yǎng)模式，以適應學生發(fā)展個性化的要求，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[7]。

因此，工科化學實踐性教學改革的設計思路由以下幾個方面組成：

(1)引進先進的教育理念，全面實施素質教育，著力培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)造能力和分析解決問題的能力。

(2)與課程體系改革相適應，準確把握各實踐教學環(huán)節(jié)在整個工科化學課程中的性質、任務和特點。

(3)加強理論與實踐的內在聯(lián)系、相互滲透和整體設計，正確處理工科化學基本技能訓練與綜合創(chuàng)造能力培養(yǎng)的關系。

2 工科化學實踐教學改革是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要基礎

我國要建設成為創(chuàng)新型國家，提升競爭力，就必須增強自主創(chuàng)新能力，高校就必須培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。在實踐環(huán)節(jié)中加強實用性，同時教給學生分析問題、解決問題的方法；拓寬學生自主學習、主動學習的空間和領域，通過突出學生在教學中主體意識的培養(yǎng)和個性發(fā)展，實踐以學生為本的實驗教學理念。強調綜合素質，突出創(chuàng)新意識與實踐能力培養(yǎng)為特點的具有不斷自優(yōu)化功能的工科化學實踐性教學體系。從觀念、實踐和規(guī)模上徹底改變實驗教學依附于理論教學的傳統(tǒng)模式[8]，創(chuàng)造一種新的實踐教學運行機制。實踐教學的改革主要集中在以下四個方面：

(1)搭建特色鮮明的創(chuàng)新實踐平臺。通過增設特色課程，搭建多學科交叉融合、特色鮮明的創(chuàng)新實踐平臺，重塑人才培養(yǎng)目標，形成一套目標定位明確、區(qū)域特色顯著的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)新模式。

(2)構建開放式實驗教學模式。工科化學教學實驗室堅持統(tǒng)一規(guī)劃，集中建設，優(yōu)化管理，資源共享的管理模式。面向全校開放，覆蓋較多的學科專業(yè)，達到一定的規(guī)模和較高的投資效益。為培養(yǎng)學生的自主學習能力，體現(xiàn)“以學生為主體”的教育理念，實驗教學形式實行開放式管理，給大學生提供自主的選擇余地，允許他們自定時間、自定實驗內容，在教師的啟發(fā)和指導下獨立完成實驗。進一步促進因材施教和發(fā)展學生個性，使學生的創(chuàng)新精神和實踐能力得到極大的提高。

(3)開設基礎型、綜合型、創(chuàng)新型多層次實驗。根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標和人才培養(yǎng)模式要求，優(yōu)化實驗課程教學體系，對傳統(tǒng)實驗項目進行改革，按基礎型、綜合型、創(chuàng)新型三個層次設置實驗項目，“厚”基礎實驗、“寬”綜合實驗、“活”開放實驗，形成“三層次”螺旋漸進式實驗課程體系(見圖1)；加強實驗課程之間的聯(lián)系和整合，給學生提供一個發(fā)揮能力、展示才華的平臺，給學生以獨立思考的空間，獨立完成實驗，從而提高對科學研究的興趣。根據(jù)學生的特點和社會的需要，從提高學生實踐技能及創(chuàng)新能力，建立一套教學內容新穎、驗證性、綜合性和設計性實驗比例合理，注重創(chuàng)新學生能力培養(yǎng)、實踐性強的新的實驗課程教學體系，并應用于教學實踐。

圖1 “三層次”螺旋漸進式教學階段示意圖

(4)優(yōu)化實驗技術管理與教學隊伍。加強師資隊伍建設工作，逐步建立一支相對穩(wěn)定、觀念新、作風優(yōu)良、技術精湛、有奉獻精神的，學歷結構、年齡結構合理的一支以學術帶頭人為首的老中青相結合的實驗教學師資隊伍，建立合理的政策機制。

3 工科化學實踐性教學改革的目標是培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和提升實踐能力

培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識和提升實踐能力，必須以學生為主體，制定相關鼓勵政策和培養(yǎng)方案，因材施教、因勢利導激發(fā)學生的實踐活動的積極性。具體包括如下內容：

(1)改革實踐性教學新模式，確保學生的主體地位。工科化學的實驗性教學，可以在一定時間段內讓學生學習掌握一批基本操作技能，改進一個實驗，完成一篇課程論文，參加一次論文答辯，其中貫穿了“討論、研究、答辯”教學方法。學校提供平臺，學生根據(jù)個人興趣、就業(yè)需求及長期發(fā)展目標進行自我設計。

(2)借助網絡信息和其它先進技術，創(chuàng)建網絡教學模式，建立虛擬仿真實驗室，開放靈活的實踐平臺，促進優(yōu)質教育資源的共享[9]。把多媒體與網絡結合，進行工科化學實踐教學的開放和協(xié)作學習。

(3)在綜合性實驗項目上，一些可重復性差、耗時長、有毒、污染大、抽象、機理復雜、難以重復、實驗難度高、成本大而無法在實驗室中完成的實驗項目，化工仿真軟件能夠充分的彌補這些不足[10]，通過引入三維動畫多媒體教學，仿真實驗軟件解決實驗中的困難，克服僵化的教學方法，更重要的是這種教學手段貼近實踐。

(4)強化培養(yǎng)學生的各種實踐能力，發(fā)展學生的設計、研究或應用能力，開發(fā)貼近科研與生產實際的實驗教學項目；將教師最新科研成果及時轉化成學生自主性開放實驗項目，如：將福建三明某化工有限公司的硫酸鹽松節(jié)油脫色除臭項目引入自主性開放實驗項目——硫酸鹽松節(jié)油脫色除臭研究，使學生在實驗的過程中深刻地理解氧化還原反應機理、蒸餾分離操作、質譜檢測技術等，不僅解決了公司生產技術難題，而且實現(xiàn)了生產反哺教學；培養(yǎng)了學生的科研意識和實踐能力，這也是探索與實踐性教學創(chuàng)新點相對應的有效辦法[9]。

4 結 語

工科化學實踐性教學改革是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和提升實踐能力的重要基礎；工科化學實踐性教學改革內容力求“四新”，即新技術、新方法、新思想和新信息，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。其最終目標是真正實現(xiàn)“個性化”的教育，使學生成為教育的主體，在受教育的過程中實現(xiàn)自我發(fā)展、自我完善。在當今教育思想的理念下，探討工科化學實踐性教學改革思路，構建新的教學思維方式[11]，這是我們高校教師責無旁貸的使命。