綜合實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)大學(xué)生綜合能力方面的應(yīng)用研究

周利兵，吳夢詩，王小蝶

（廣西科技師范學(xué)院，廣西來賓 546199）

習(xí)近平總書記在黨的十九大報(bào)告中指出：“加快建設(shè)創(chuàng)新型國家,創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力,是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的戰(zhàn)略支撐?！蓖苿?dòng)人類文明進(jìn)步的重要力量之一是創(chuàng)新。沒有創(chuàng)新，社會(huì)不會(huì)快速進(jìn)步發(fā)展。創(chuàng)新是深化經(jīng)濟(jì)體制改革、加快國家創(chuàng)新體系建設(shè)的重要舉措。

在“大眾創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新”發(fā)展理念引領(lǐng)下,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育已成為我國高等教育教學(xué)改革的主旋律，高校是大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的搖籃，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型高校肩負(fù)著為國家建設(shè)和社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)和提供具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才。大學(xué)生作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的主力軍，如何培育大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,提高他們的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合素質(zhì)，是目前高校培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才所急需解決的重要問題。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是高等教育在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中的改革與實(shí)踐，是以創(chuàng)新為基礎(chǔ),以激發(fā)人的創(chuàng)造力為核心,以培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力為主要目標(biāo),指向未來事業(yè)創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)發(fā)展的一種新的教育理念和教育實(shí)踐；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育讓學(xué)生掌握多元化的多學(xué)科交叉融合知識(shí)，為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展培養(yǎng)高水平、高技能、綜合型人才。

高校就是“社會(huì)”，如何檢驗(yàn)理論知識(shí)，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐是一種行之有效的手段之一。毛主席說：“理論與實(shí)踐的統(tǒng)一，是馬克思主義的一個(gè)最基本的原則；堅(jiān)持實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，就是堅(jiān)持馬克思主義，堅(jiān)持辯證唯物主義”。

王濤等針對光化學(xué)基本理論的實(shí)驗(yàn)教學(xué)對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)，將蒽與碘鎓鹽的光電子轉(zhuǎn)移可行性判斷，以及蒽/碘鎓鹽引發(fā)丙烯酸酯單體的聚合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的綜合實(shí)驗(yàn)，以培養(yǎng)學(xué)生對光化學(xué)基本理論的理解。學(xué)生通過紫外-可見吸收光譜、熒光激發(fā)光譜和循環(huán)伏安實(shí)驗(yàn)獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，依據(jù)Rehm-Weller方程計(jì)算獲得蒽與碘鎓鹽之間光電子轉(zhuǎn)移的自由能變，并通過光聚合實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)光電子轉(zhuǎn)移增感引發(fā)體系的應(yīng)用。

孫京國等以二苯甲酮為原料，經(jīng)肟化、貝克曼重排合成苯甲酰苯胺，產(chǎn)物經(jīng)1H NMR、13C NMR、IR等確證分子結(jié)構(gòu)，通過TLC監(jiān)測反應(yīng)進(jìn)程，能使學(xué)生對反應(yīng)過程有清楚的認(rèn)知和掌控。

高明麗等在綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中采用濕法、超聲法、微波法合成甘氨酸鈉碳酸鹽并對合成方法進(jìn)行比較，學(xué)習(xí)使用紅外和紫外大型分析儀器對產(chǎn)物進(jìn)行表征，并對產(chǎn)物的性質(zhì)進(jìn)行了初步探討，最后總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，完整地進(jìn)行了一次簡單的科研實(shí)踐過程。

袁爾東等針對目前食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在課程規(guī)劃、教學(xué)內(nèi)容、課程特色及教學(xué)形式等方面存在的問題，分析課程改革的必要性，提出教學(xué)改革方案。在充分體現(xiàn)食品科學(xué)與工程學(xué)科特色的基礎(chǔ)上，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行規(guī)劃。強(qiáng)調(diào)涵蓋基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的大型綜合實(shí)驗(yàn)，增加探究性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)開拓創(chuàng)新精神，開放以學(xué)生為主體的創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，將科研與教學(xué)緊密結(jié)合充分反映學(xué)科前沿進(jìn)展，強(qiáng)化多學(xué)科知識(shí)融合。通過教學(xué)改革與實(shí)踐，使學(xué)生在掌握食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本理論、方法和技能的基礎(chǔ)上，達(dá)到提高創(chuàng)新綜合實(shí)踐能力的目的，為社會(huì)培養(yǎng)具有嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度和良好團(tuán)隊(duì)合作精神的復(fù)合型創(chuàng)新人才。

為提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，設(shè)計(jì)了基于水滑石化合物（LDHs）前驅(qū)體的鎳基催化劑的制備及其在二氧化碳加氫甲烷化反應(yīng)中應(yīng)用的探究性專業(yè)實(shí)驗(yàn)，并將現(xiàn)代分析技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中。催化劑的制備采用新穎的原位生長法，以Al2O3載體為Al源，在其表面合成Ni-Ce-Al水滑石化合物。然后經(jīng)過焙燒和還原制得負(fù)載型NiCe/Al2O3-LDHs催化劑，采用XRD和SEM對合成的Ni-Ce-Al水滑石化合物進(jìn)行表征，以二氧化碳加氫甲烷化反應(yīng)對催化劑的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過開設(shè)該實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生了解化工學(xué)科前沿，包括先進(jìn)的生產(chǎn)工藝、催化劑的制備方法以及現(xiàn)代分析技術(shù)，掌握專業(yè)實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理和譜圖繪制方法，體會(huì)理論知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用，提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和綜合能力，為未來從事科研或走向?qū)I(yè)技術(shù)崗位奠定基礎(chǔ)。

綜合實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育可以有效促進(jìn)理論和實(shí)踐之間的緊密聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)為平臺(tái)、為目的，滲透多學(xué)科交叉綜合實(shí)驗(yàn)知識(shí)，進(jìn)行理論、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐的無縫對接，提升大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合素質(zhì)、實(shí)踐動(dòng)手能力。逐步創(chuàng)建建立并完善“基礎(chǔ)性（訓(xùn)練）實(shí)驗(yàn)—綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)—?jiǎng)?chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn)”的多層次化、多模塊化的實(shí)驗(yàn)體系，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己掌握的理論知識(shí)，制定具體的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)步驟，并列出自己所需的儀器和試劑，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有主動(dòng)性、創(chuàng)新性、系統(tǒng)性、高效性，掌握綜合實(shí)驗(yàn)的測定方法和原理，使學(xué)生掌握綜合實(shí)驗(yàn)的基本實(shí)驗(yàn)技能，正確使用各種測量儀器，并能對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)、合理、有效的分析和評(píng)價(jià)，有助于培養(yǎng)綜合實(shí)驗(yàn)在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中的應(yīng)用與實(shí)踐。

一、綜合實(shí)驗(yàn)在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中的應(yīng)用體系的構(gòu)建與實(shí)踐

本課題以廣西科技師范學(xué)院為例，為了進(jìn)一步加強(qiáng)理論和實(shí)踐的辯證統(tǒng)一，培養(yǎng)大學(xué)生的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐，理論和實(shí)踐的綜合能力。本課題從同一個(gè)實(shí)驗(yàn)中包含三到十個(gè)知識(shí)點(diǎn)的有機(jī)結(jié)合與滲透、綜合運(yùn)用三到十種方法來完成同一個(gè)實(shí)驗(yàn)即綜合實(shí)驗(yàn)出發(fā)，以創(chuàng)新為基礎(chǔ)、以激發(fā)人的創(chuàng)造力為核心、以培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合素質(zhì)能力的提高為主要目標(biāo)，讓學(xué)生掌握多元化的多學(xué)科交叉融合知識(shí)、為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供高水平人才、促進(jìn)學(xué)生綜合實(shí)踐技能最大化發(fā)展為出發(fā)點(diǎn)，根據(jù)食品、藥品、化學(xué)組合綜合實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，構(gòu)建綜合實(shí)驗(yàn)在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中的應(yīng)用體系與實(shí)踐。

目前我院化學(xué)本科專業(yè)的學(xué)生從大學(xué)第三學(xué)期開始，結(jié)合多學(xué)科交叉融合知識(shí)、開展綜合實(shí)驗(yàn)在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中的應(yīng)用與實(shí)踐已經(jīng)啟動(dòng)并開始實(shí)踐，已經(jīng)把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入人才培養(yǎng)的全過程。不斷完善“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育-綜合實(shí)驗(yàn)-畢業(yè)設(shè)計(jì)”三位一體的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育人才培養(yǎng)體系。

二、我們的做法

（一）綜合實(shí)驗(yàn)的開設(shè)及綜合作圖

利用高等教育學(xué)中的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、儀器分析、微生物、食品藥品相關(guān)學(xué)科、應(yīng)用化學(xué)、食品化學(xué)、計(jì)算機(jī)化學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、計(jì)量學(xué)等多學(xué)科交叉融合知識(shí)，從創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)、儀器分析實(shí)驗(yàn)、微生物實(shí)驗(yàn)、食品檢測實(shí)驗(yàn)、藥品檢測實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)、食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)、食品營養(yǎng)實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)出發(fā)組建綜合實(shí)驗(yàn)（這種綜合實(shí)驗(yàn)絕不是簡單的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組合，而是系統(tǒng)化、集成化、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)），從實(shí)驗(yàn)過程、試驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)束、作圖等方面對學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)。

以《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》中燃燒熱實(shí)驗(yàn)為例。一般教材上多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，我校為了培養(yǎng)學(xué)生的綜合知識(shí)和應(yīng)用實(shí)踐能力的提高，直接請同學(xué)們選擇調(diào)味品、藥品、中草藥等樣品測試燃燒熱及作圖，產(chǎn)出了部分成果。

以《儀器分析實(shí)驗(yàn)》中熱重實(shí)驗(yàn)為例，實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作，試驗(yàn)過程中注意觀察熱重曲線變化情況并做出分析和判斷，直接用藥材、食品、茶葉等樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用以解決社會(huì)實(shí)際問題，研究樣品的燃燒穩(wěn)定性。

（二）綜合能力的培養(yǎng)

從綜合實(shí)驗(yàn)出發(fā)、利用灰色系統(tǒng)理論和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等多種方法、多學(xué)科交叉融合，結(jié)合高等教育學(xué)在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中的應(yīng)用等知識(shí)?！叭灰惑w”的研究體系已經(jīng)構(gòu)架完成。

（三）以3 種藥材燃燒穩(wěn)定性評(píng)價(jià)為例，說明從實(shí)驗(yàn)、作圖、分析，形成研究報(bào)告

1.羌活熱重分析

羌活的熱重見圖1。由圖1可以看出，在29.8 ℃時(shí)試樣開始失水，達(dá)到166.8 ℃時(shí)，失水率為5.98%；溫度達(dá)到424.9 ℃，損失率為51.24%；隨著溫度的繼續(xù)升高，直至600 ℃，損失率為7.93%,剩余樣品質(zhì)量為34.85%。隨著溫度的升高，峰形的拐點(diǎn)為307.8 ℃。峰值為151.9 ℃，溫度范圍為78.3～190.8 ℃，峰面積為140.1 J/g。

圖1 羌活熱重(TG)曲線、微商熱重(DTG)曲線、熱差分析(DTA)曲線

2.熟地黃熱重分析

熟地黃的熱重見圖2。由圖2可以看出，在29.6 ℃時(shí)試樣開始失水，達(dá)到164.4 ℃，失水率為0.72%；溫度達(dá)到301.6 ℃，損失率為18.3%；然后，隨著溫度的繼續(xù)升高，損失率為11.99%，直至600.0 °C，損失率為3.26%；剩余樣品質(zhì)量為64.78%。隨著溫度的升高，峰形的拐點(diǎn)218.0 ℃，333.9 ℃。熟地黃的DTA曲線有一個(gè)較寬的放熱峰，峰值為74.0 ℃，溫度范圍為59.7～125.0 ℃，峰面積為37.58 J/g。

圖2 熟地黃熱重(TG)曲線、微商熱重(DTG)曲線、熱差分析(DTA)曲線

3.炒石菖蒲熱重分析

炒石菖蒲的熱重見圖3。由圖3可以看出，在28.6 ℃時(shí)試樣開始失水，達(dá)到196.2 ℃，失水率為10.50%；溫度達(dá)到430.1 ℃，損失率為52.52%；直至600.0℃，損失率為7.15%；剩余樣品質(zhì)量為29.83%。隨著溫度的升高，樣品的DTG曲線呈現(xiàn)出一個(gè)峰形，峰形的拐點(diǎn)為330.0 ℃。炒石菖蒲的DTA曲線有一個(gè)較寬的放熱峰，峰值為115.0℃，溫度范圍為68.2～137.1 ℃，峰面積為55.14 J/g。

根據(jù)不同種類中草藥的燃燒穩(wěn)定性參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)建多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系。根據(jù)文獻(xiàn)，對不同種類中草藥進(jìn)行賦值，從而計(jì)算綜合得分F越大，樣本效果越好。最終比較所有的F值,即得出評(píng)價(jià)結(jié)論。采用EXCEL計(jì)算，羌活、熟地黃及炒石菖蒲的F值為0.7014、0.2339、0.5603，從綜合評(píng)價(jià)分析結(jié)果得到，羌活、熟地黃及炒石菖蒲多指標(biāo)燃燒穩(wěn)定性排序?yàn)椋呵蓟睿境词牌眩臼斓攸S。

三、結(jié)束語

通過本課題的研究，發(fā)現(xiàn)本課題有非常廣泛的推廣價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。綜合實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育可以有效促進(jìn)理論和實(shí)踐之間的緊密聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)為平臺(tái)、為目的，以創(chuàng)新為基礎(chǔ)、以激發(fā)人的創(chuàng)造力為核心、以培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合素質(zhì)能力提高為主要目標(biāo)，讓學(xué)生掌握多元化的多學(xué)科交叉融合知識(shí)、促進(jìn)學(xué)生綜合實(shí)踐技能最大化發(fā)展為出發(fā)點(diǎn)，為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供高水平人才，根據(jù)食品、藥品、化學(xué)組合綜合實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，構(gòu)建綜合實(shí)驗(yàn)在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中的應(yīng)用體系與實(shí)踐。滲透多學(xué)科交叉綜合實(shí)驗(yàn)知識(shí)，進(jìn)行理論、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐的無縫對接，提升了我院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合素質(zhì)、實(shí)踐動(dòng)手能力。