新形勢下化工實驗課程改革的探索與實踐

張興振

(淮陰師范學(xué)院，江蘇 淮安 223300)

新形勢下，經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量快速發(fā)展，一方面，企業(yè)對于人才的要求越來越高，需要能與行業(yè)或產(chǎn)品緊密聯(lián)系，能為企業(yè)發(fā)展提供推動力的高質(zhì)量人才；另一方面，大批高校畢業(yè)生找不到合適的工作，面臨失業(yè)的風(fēng)險。高校作為人才培養(yǎng)的基地，需要加快教學(xué)改革，根據(jù)企業(yè)需求，聯(lián)系產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加強緊缺人才的培養(yǎng)，從而為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，為人才的培養(yǎng)服務(wù)。

化工實驗課程具有理論教學(xué)與實踐操作相結(jié)合的特點，是聯(lián)系化工理論與生產(chǎn)實際的橋梁，是學(xué)生與企業(yè)聯(lián)系的關(guān)鍵課程之一，對學(xué)生進(jìn)入企業(yè)、適應(yīng)企業(yè)發(fā)展具有重要意義，因此，對化工實驗理論教學(xué)和實踐教學(xué)均有嚴(yán)格的要求。其主要任務(wù)是鞏固和加深學(xué)生對理論的認(rèn)識和理解，驗證有關(guān)化工單元操作的理論；熟悉工程實驗裝置的結(jié)構(gòu)、性能和流程，掌握一定的實驗技能；通過對實驗數(shù)據(jù)的分析、整理及關(guān)聯(lián)，具備編寫實驗報告、處理一般工程問題和進(jìn)行科學(xué)研究的初步能力?；嶒炚n程具有流程較長、規(guī)模較大等特點，學(xué)生需通過較為系統(tǒng)的實驗室工作來培養(yǎng)自己的動手能力、分析問題能力及創(chuàng)新思維，訓(xùn)練自己參加科學(xué)研究的能力。結(jié)合化工實驗課程的教學(xué)目標(biāo)，充分發(fā)揮學(xué)生—教師—教學(xué)手段—教學(xué)內(nèi)容之間的聯(lián)系，實現(xiàn)高質(zhì)量教學(xué)，為探索新的人才培養(yǎng)模式和教學(xué)模式提供了契機(jī)，對化工實驗課程改革具有重要意義。

1 實驗教學(xué)手段的改革

新形勢下，實驗教學(xué)手段不再局限于實驗室或課堂內(nèi)，還包括線上教學(xué)、微課、虛擬仿真、名師課堂等。隨著網(wǎng)絡(luò)化、信息化的發(fā)展，將網(wǎng)絡(luò)信息與教學(xué)相融合，可以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提高教學(xué)質(zhì)量。微課視頻是學(xué)生線上學(xué)習(xí)的重要輔導(dǎo)資料，內(nèi)容豐富，包括預(yù)習(xí)內(nèi)容、實驗原理、實驗操作、練習(xí)測試、案例和工程實際應(yīng)用和難點講解等方面，學(xué)生可以有針對性地反復(fù)學(xué)習(xí)，這對實驗課程的順利進(jìn)行具有重要指導(dǎo)作用。虛擬仿真可以實現(xiàn)實驗儀器的可視化，學(xué)生可以自主對儀器設(shè)備觀摩學(xué)習(xí)，在未進(jìn)入實驗室之前就可以對設(shè)備儀器有比較直觀的了解。另外，線上教學(xué)可使學(xué)生學(xué)習(xí)不限于教師本人的教學(xué)，也可學(xué)習(xí)全國名師的課堂教學(xué)。對于線上學(xué)習(xí)資源，學(xué)生可以反復(fù)學(xué)習(xí)，不斷鞏固知識，改變了傳統(tǒng)模式下“填鴨式”的情況，學(xué)生可以根據(jù)自己情況，不懂或遺忘的地方再次學(xué)習(xí)，進(jìn)行鞏固加深理解。

2 實驗教學(xué)內(nèi)容的改革

新形勢下，實驗教學(xué)內(nèi)容不再局限于基本實驗技能訓(xùn)練，還應(yīng)包括產(chǎn)品應(yīng)用、產(chǎn)品開發(fā)等訓(xùn)練?；嶒炘O(shè)備具有設(shè)備龐大、設(shè)備套數(shù)少、單元操作復(fù)雜、組件多等特點。一套實驗裝置由多臺設(shè)備組成，設(shè)備體積龐大，一般實驗室各設(shè)備為2套左右。不同單元操作如流體流動、流體輸送、沉降分離、過濾分離、過程傳熱、蒸餾、吸收、萃取和干燥等實驗原理不同，對應(yīng)的溫度、壓力、流量、物料腐蝕性能等操作條件也不同。實驗裝置各組件如各種管道、閥門、儀器、儀表、電器、電路、顯示器等，各組件之間經(jīng)連接或裝配組成設(shè)備整體，各組件之間的兼容性也有一定的要求。由于學(xué)生數(shù)量多，設(shè)備數(shù)量少且復(fù)雜，如何保證每人均有足夠的時間進(jìn)行操作是化工實驗課程的難題之一。網(wǎng)上預(yù)約功能可以完美地解決這一問題，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整合教學(xué)和實驗數(shù)據(jù)，簡化實驗室管理、使用和維護(hù)的流程，實現(xiàn)實驗室開放管理。學(xué)生可以在完成各個單元操作預(yù)習(xí)評估基礎(chǔ)上，合理安排自己的時間，進(jìn)行預(yù)約實驗。經(jīng)過老師現(xiàn)場培訓(xùn)，對實驗原理、實驗內(nèi)容、儀器操作等全面掌握后，可以進(jìn)行實驗操作，實驗完成后及時處理自己的實驗數(shù)據(jù)，提交實驗結(jié)果，等待指導(dǎo)老師批閱和評判實驗成績。網(wǎng)上預(yù)約可以實現(xiàn)設(shè)備的有效利用，促進(jìn)實驗設(shè)備的完全開放及學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。關(guān)于產(chǎn)品應(yīng)用和產(chǎn)品開發(fā)方面，應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生根據(jù)興趣愛好進(jìn)行一些研究性實驗，了解實驗研究的過程，或者根據(jù)企業(yè)需求，從事優(yōu)化工藝、應(yīng)用開發(fā)等方面的內(nèi)容。

3 學(xué)生的主觀能動性

現(xiàn)代科技迅猛發(fā)展，新知識、新成果不斷涌現(xiàn)，學(xué)生獲取知識的途徑也多種多樣，除了傳統(tǒng)課堂上，還有互聯(lián)網(wǎng)、視頻教學(xué)，反轉(zhuǎn)課堂教學(xué)等方式。多樣化的教學(xué)模式可以改變傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生被動接受的問題，可以充分發(fā)揮、調(diào)動學(xué)生的主動性，促使學(xué)生主動學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)，實現(xiàn)學(xué)生愛上課、愿上課的目的。

課前教師布置任務(wù)，學(xué)生通過預(yù)習(xí)，學(xué)習(xí)實驗原理、實驗內(nèi)容、儀器操作等內(nèi)容，理解掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，課堂上由教師進(jìn)行引導(dǎo)，就學(xué)習(xí)中的疑問進(jìn)行解答，再經(jīng)過線下實際實驗操作，將知識點、原理和操作融會貫通，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

4 教師的引導(dǎo)作用

新形勢下，知識更新很快，教學(xué)內(nèi)容-教學(xué)過程都會發(fā)生變化，所以作為知識傳播者的教師更要不斷提高自己，不斷進(jìn)步，以適應(yīng)教育需求。教師的角色也由原來知識的傳遞者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生發(fā)展的促進(jìn)者，教師在教學(xué)過程中，應(yīng)加強引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，并解答學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的疑惑或難點，從而提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

①課前準(zhǔn)備?，F(xiàn)代知識更新很快，教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)過程都會發(fā)生變化，所以作為知識傳播者的教師更要不斷提高自己，不斷進(jìn)步，以適應(yīng)教育需求。新的教學(xué)模式需要教師除了準(zhǔn)備基本課堂的內(nèi)容外，還要廣泛查閱文獻(xiàn)，將課堂內(nèi)容進(jìn)行深層次的準(zhǔn)備，從而對學(xué)生的疑惑進(jìn)行準(zhǔn)確解答。這就要求教師投入大量的時間，對教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)大綱有更深入的理解，具有更高水平的知識儲備。

②上課方式。課堂上教師要加強引導(dǎo)，加強與學(xué)生的交流、答疑。教學(xué)過程中開展啟發(fā)式、討論式、探究式等多種形式的教學(xué)，使學(xué)生由被動變?yōu)橹鲃?，從而改善教學(xué)效果。為適應(yīng)社會需求，可以聘請一些公司、工廠的工程師進(jìn)課堂，讓他們給學(xué)生和教師講課。或者把教師送入公司、工廠進(jìn)行學(xué)習(xí)，教師在提高自己的同時，了解了公司、工廠的需求，以后在講授課程時，就可以把這些內(nèi)容帶入課程，從而達(dá)到雙贏的目的。

③課后復(fù)習(xí)與討論。通過課后作業(yè)和簡單測試，及時監(jiān)控學(xué)生學(xué)習(xí)情況，了解學(xué)生學(xué)習(xí)的難點，進(jìn)而有針對性地優(yōu)化后面的教學(xué)內(nèi)容，改善教學(xué)效果。同時，可以組織學(xué)生進(jìn)行課后復(fù)習(xí)與討論，對學(xué)習(xí)中遇到的問題，課程的知識點、難點等進(jìn)行廣泛的討論，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

5 總結(jié)與體會

總之，豐富的實驗教學(xué)手段，實驗教學(xué)不局限于實驗室，使學(xué)生不僅了解基礎(chǔ)化工實驗過程，對實際的化工生產(chǎn)和實踐也有更深入的了解，學(xué)生畢業(yè)后工作能力將獲得較大的提高；完善的教學(xué)內(nèi)容使學(xué)生不僅掌握基本實驗技能，還具有產(chǎn)品應(yīng)用、產(chǎn)品開發(fā)等方面的培訓(xùn)，促進(jìn)學(xué)生對本專業(yè)的學(xué)習(xí)熱情和熱愛。同時，以學(xué)生為中心，有利于發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，結(jié)合實際情況，自主利用學(xué)習(xí)資源和設(shè)備，進(jìn)行化工實驗的學(xué)習(xí)和操作，對完成實驗?zāi)繕?biāo)具有積極推進(jìn)作用。教師在實驗教學(xué)過程中起引導(dǎo)作用，組織規(guī)劃課堂，給予學(xué)生自主學(xué)習(xí)探索的機(jī)會，讓學(xué)生成為主角，使其獲得展現(xiàn)自我的機(jī)會，提高學(xué)生解決實際問題的能力。同時，有針對性地給予學(xué)生輔導(dǎo)，解答學(xué)生疑惑，提高了教學(xué)效果。