新工科背景下分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)在應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的改革

摘"要：為更好地適應(yīng)新工科背景下應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的要求，我們以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，緊密結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，調(diào)整和優(yōu)化人才培養(yǎng)模式。本文針對(duì)目前分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題和不足，對(duì)其教學(xué)模式和教學(xué)方法等方面進(jìn)行系統(tǒng)的改革與探索，在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中引入更多的實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生面對(duì)真實(shí)的挑戰(zhàn)，從而激發(fā)他們的創(chuàng)新思維，提升解決問(wèn)題的能力。這樣不僅有助于學(xué)生的全面發(fā)展，更是為培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)；新工科背景；應(yīng)用型創(chuàng)新人才；教學(xué)改革

1"概述

2017年2月，教育部全面開(kāi)啟了新工科建設(shè)的嶄新篇章。所謂新工科旨在以智能制造、人工智能技術(shù)、新能源技術(shù)等前沿工科專業(yè)為核心，對(duì)高等院校的傳統(tǒng)工科專業(yè)進(jìn)行改造，從而培養(yǎng)出更多具備創(chuàng)新能力和跨界融合能力的應(yīng)用型人才［1］。隨著科技的快速發(fā)展和社會(huì)需求的日新月異，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已難以滿足新時(shí)代工科人才的培養(yǎng)需求。因此，我們必須牢牢把握課堂教學(xué)的核心地位，專心致志地打造富有吸引力、內(nèi)涵豐富且充滿挑戰(zhàn)的“高品質(zhì)課程”，探索適應(yīng)新工科人才培養(yǎng)需求的教育新模式。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為本科生必修的一門課程，具有極高的應(yīng)用性和實(shí)踐性。它是連接理論知識(shí)與實(shí)際操作的橋梁，學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作可以更加深入地理解分析化學(xué)的原理、掌握實(shí)驗(yàn)技能，為后續(xù)的科研和工程實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。然而，在新工科背景下，傳統(tǒng)的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力方面存在諸多不足。因此，本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、培養(yǎng)模式及考試評(píng)價(jià)體系等方面對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)改革創(chuàng)新。

2"分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)改革的意義

為積極適應(yīng)當(dāng)前新工科的發(fā)展趨勢(shì)，深化對(duì)優(yōu)秀人才的挖掘與培養(yǎng)，課程教學(xué)改革在新工科背景下顯得尤為關(guān)鍵［2］。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為分析化學(xué)課程中的核心組成部分，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和科學(xué)素養(yǎng)方面發(fā)揮著不可或缺的作用［3］。這不僅有助于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，還能促進(jìn)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展和應(yīng)用，為社會(huì)培養(yǎng)更多優(yōu)秀的應(yīng)用型人才。同時(shí)，這種改革也有助于推動(dòng)高等教育與社會(huì)的緊密聯(lián)系，更好地滿足社會(huì)對(duì)人才的需求。因此，對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)改革是高校全面推進(jìn)素質(zhì)教育的重要一環(huán)，也是實(shí)現(xiàn)新工科背景下應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)鍵途徑。

3"分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)在應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的教學(xué)現(xiàn)狀

3.1"實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏創(chuàng)新

在科技快速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容已過(guò)時(shí)，無(wú)法滿足現(xiàn)代需求。這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容長(zhǎng)期不變，僅包含酸堿滴定等十個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和一個(gè)無(wú)創(chuàng)新的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，缺乏對(duì)化學(xué)前沿和最新科技手段的關(guān)注。因內(nèi)容缺乏創(chuàng)新，實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源未得到充分利用，造成浪費(fèi)。這不僅限制學(xué)生發(fā)展，也浪費(fèi)教師、實(shí)驗(yàn)員的時(shí)間，導(dǎo)致學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰h(yuǎn)落后于實(shí)際需求，難以適應(yīng)科技變化［4］。

3.2"教學(xué)方法陳舊

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在高等教育中占重要地位，但傳統(tǒng)模式單調(diào)乏味，通常是教師課前集中講解實(shí)驗(yàn)原理、目的、儀器、試劑和注意事項(xiàng)等。這種詳盡講授易削弱學(xué)生好奇心和探究欲，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，缺乏主動(dòng)思考和探索機(jī)會(huì)。單向知識(shí)傳遞限制了學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展，難以形成獨(dú)立思考和解決問(wèn)題能力［5］。

3.3"培養(yǎng)方式脫離實(shí)際應(yīng)用

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程旨在培養(yǎng)實(shí)踐能力和科學(xué)素養(yǎng)，服務(wù)于企業(yè)需求［6］。但觀察學(xué)生實(shí)習(xí)表現(xiàn)、追蹤畢業(yè)生信息和企業(yè)反饋后，發(fā)現(xiàn)多數(shù)學(xué)生實(shí)際工作中綜合分析解決問(wèn)題能力不足。原因主要是實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置和教學(xué)問(wèn)題，過(guò)于偏重基本操作，如溶液配制和滴定，導(dǎo)致學(xué)生缺乏獨(dú)立思考和創(chuàng)新。這種教學(xué)方式限制了學(xué)生思維發(fā)展，使他們面對(duì)復(fù)雜多變的實(shí)際問(wèn)題時(shí)感到束手無(wú)策。

3.4"考核方式不合理

傳統(tǒng)教育體系下，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)成績(jī)主要依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量評(píng)定。此方法雖量化評(píng)估便利，但隨教育理念更新，其局限性顯現(xiàn)。學(xué)生易偏重報(bào)告撰寫，忽視實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，不認(rèn)真對(duì)待實(shí)

驗(yàn)數(shù)據(jù)，這樣不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、觀察能力和科學(xué)精神。

4"分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)在應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的教學(xué)改革對(duì)策

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為科學(xué)研究的重要手段，對(duì)于培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才具有舉足輕重的作用。為了進(jìn)一步提升分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)在應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的效果，本文針對(duì)上述教學(xué)現(xiàn)狀存在的弊端，采取一系列教學(xué)改革對(duì)策，如下圖所示。

4.1"教學(xué)內(nèi)容的更新優(yōu)化

（1）在培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的過(guò)程中，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化尤為關(guān)鍵，不僅關(guān)乎學(xué)生的學(xué)術(shù)成就，更是他們未來(lái)職業(yè)生涯能否順利發(fā)展的重要因素。為此，我們應(yīng)當(dāng)重新審視傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，注入新的元素和活力。

（2）通過(guò)引入前沿科研成果來(lái)豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容?？茖W(xué)研究的進(jìn)步日新月異，新的發(fā)現(xiàn)和技術(shù)不斷涌現(xiàn)。將這些最新的科研成果融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以讓學(xué)生們接觸到最前沿的知識(shí)和技術(shù)，激發(fā)他們的好奇心和求知欲。例如，可以介紹一些最新的分析方法和技術(shù)，如納米技術(shù)在化學(xué)分析中的應(yīng)用，或是生物傳感器在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的實(shí)踐等。這些前沿科技的應(yīng)用實(shí)例，不僅可以幫助學(xué)生理解抽象的理論知識(shí)，更能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

（3）工業(yè)應(yīng)用實(shí)例的引入也是優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的重要途徑。通過(guò)引入工業(yè)應(yīng)用實(shí)例，學(xué)生們可以更加清晰地認(rèn)識(shí)化學(xué)知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用價(jià)值。例如，可以介紹一些化學(xué)分析在工業(yè)生產(chǎn)中的具體應(yīng)用，如石油化工產(chǎn)品的質(zhì)量控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)中的污染物分析等。這些實(shí)例的引入，不僅可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用，還能培養(yǎng)他們的工程素養(yǎng)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

4.2"探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)新方法

（1）在傳統(tǒng)的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師通常將重點(diǎn)置于實(shí)驗(yàn)操作技能的訓(xùn)練上，而對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)則顯得相對(duì)不足。這種教學(xué)模式雖然能夠幫助學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能，但很難激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和獨(dú)立思考能力。為了培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的學(xué)生，必須對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行深入改進(jìn)，使之更加注重學(xué)生的主體性和參與性。

（2）為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，可以引入問(wèn)題導(dǎo)向的教學(xué)方法，教師不再是單純的知識(shí)傳授者，而是學(xué)生解決問(wèn)題的引導(dǎo)者和輔助者。教師設(shè)計(jì)一些具有挑戰(zhàn)性和啟發(fā)性的問(wèn)題，如土壤中水解性氮如何測(cè)定等，讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中主動(dòng)思考、積極探索。學(xué)生不僅能夠掌握實(shí)驗(yàn)技能，還能夠培養(yǎng)自己的創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力。

（3）采用案例分析的教學(xué)方法。通過(guò)分析一些真實(shí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)案例，如廢水中重金屬離子的分析檢測(cè)等，學(xué)生可以更好地理解實(shí)驗(yàn)原理和應(yīng)用場(chǎng)景。同時(shí)，教師也可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)案例進(jìn)行深入討論和思考，幫助他們形成自己的見(jiàn)解和思路，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，還可以幫助他們建立自己的知識(shí)體系。因此，我們應(yīng)該積極探索和實(shí)踐新的教學(xué)方法，為學(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)的教育環(huán)境，為他們的全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4.3"加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

（1）專業(yè)教師的專業(yè)素養(yǎng)直接決定了課程的教學(xué)質(zhì)量，因此為了保障分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)水平，可以安排教師在假期期間深入企業(yè)生產(chǎn)一線進(jìn)行實(shí)踐鍛煉。不僅有助于教師提升專業(yè)技能，還能夠拓寬他們的專業(yè)視野。通過(guò)在企業(yè)的實(shí)際操作中，教師們能夠親身感受生產(chǎn)一線的真實(shí)環(huán)境，了解最新的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用，從而不斷更新自己的知識(shí)體系。同時(shí)，這樣的實(shí)踐經(jīng)歷也能夠使教師們更加深入地理解課程內(nèi)容與實(shí)際生產(chǎn)之間的聯(lián)系，為今后的教學(xué)工作提供更加豐富、生動(dòng)的案例和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

（2）為了強(qiáng)化課程內(nèi)容與實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)之間的緊密聯(lián)系，可以聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任學(xué)校的兼職教師，以便將他們的專業(yè)知識(shí)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)融入教學(xué)中，提升課程的實(shí)用性和針對(duì)性。他們不僅具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，還能夠?yàn)閷W(xué)生帶來(lái)最前沿的技術(shù)知識(shí)和行業(yè)動(dòng)態(tài)。通過(guò)與他們的交流和互動(dòng)，學(xué)生們能夠更加直觀地了解所學(xué)專業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，增強(qiáng)自己的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。

（3）為了進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)人才培養(yǎng)的創(chuàng)新與發(fā)展，可以定期組織教師和企業(yè)專家進(jìn)行座談和研討活動(dòng)。這種合作模式有助于教師了解行業(yè)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)，緊跟時(shí)代步伐，更新教學(xué)內(nèi)容和方法。同時(shí)，通過(guò)與企業(yè)專家的交流，教師還能深入了解企業(yè)的用人需求和職業(yè)發(fā)展路徑，從而更好地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃和發(fā)展。對(duì)于學(xué)生而言，這樣的合作模式為他們提供了更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)。通過(guò)參與企業(yè)項(xiàng)目、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等活動(dòng)，學(xué)生可以親身感受企業(yè)的工作環(huán)境，了解企業(yè)的運(yùn)作機(jī)制和業(yè)務(wù)流程。這樣的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不僅有助于提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和綜合能力，還能為學(xué)生提供更多的實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)和就業(yè)機(jī)會(huì)，幫助學(xué)生更好地融入社會(huì)，實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值。

4.4"改進(jìn)考核評(píng)價(jià)新體系

實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系對(duì)于確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量至關(guān)重要。為此，必須不斷完善該體系，以全面評(píng)估學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作能力、創(chuàng)新能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等多方面的表現(xiàn)。這將有助于我們更準(zhǔn)確地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展，從而為他們提供更有針對(duì)性的指導(dǎo)和支持。

此外，為了不斷完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系，建立反饋機(jī)制至關(guān)重要。通過(guò)及時(shí)收集學(xué)生和教師的意見(jiàn)和建議，了解實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中的問(wèn)題和不足，從而有針對(duì)性地進(jìn)行改進(jìn)。具體而言，可以通過(guò)定期舉辦座談會(huì)、問(wèn)卷調(diào)查等方式，收集學(xué)生和教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的反饋。同時(shí)，還可以建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，為改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供數(shù)據(jù)支持。

因此，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系對(duì)于提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用。通過(guò)全方位、多維度地評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、創(chuàng)新思維能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等核心素質(zhì)，并構(gòu)建有效的反饋機(jī)制，我們能夠不斷精進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，從而為培養(yǎng)具備創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的優(yōu)秀人才奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，提供堅(jiān)實(shí)保障。

結(jié)語(yǔ)

在新工科的背景下，我國(guó)綜合實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力提升的關(guān)鍵在于培養(yǎng)和造就一批高素質(zhì)、卓越的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。因此，必須更加強(qiáng)調(diào)人才的自主培養(yǎng)，尤其要關(guān)注創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培育。遵循培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的教學(xué)理念，必須對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理而科學(xué)的改革，比如優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，探索教學(xué)新模式，改進(jìn)教學(xué)考評(píng)體系以及加強(qiáng)校企合作等。通過(guò)這些舉措，不僅為培養(yǎng)卓越的應(yīng)用型創(chuàng)新人才奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，更有助于推動(dòng)新工科理念從理論走向?qū)嵺`，為我國(guó)高等教育的蓬勃發(fā)展注入強(qiáng)大動(dòng)力。

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項(xiàng)目基金：渤海大學(xué)2023年度校級(jí)本科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)改革研究項(xiàng)目“新工科背景下雙創(chuàng)型人才培養(yǎng)中分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革研究”（基金編號(hào)：2023CXCYJG77）；渤海大學(xué)2024年度中小學(xué)教學(xué)改革聯(lián)合研究項(xiàng)目“HPS教育在高中化學(xué)課程思政教學(xué)中的研究與應(yīng)用”（基金編號(hào)：2024ZXXJG76）；教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目“新工科背景下環(huán)境工程專業(yè)產(chǎn)教融合模式研究”（基金編號(hào)：24070"4213132154）

*通信作者：遲忠美（1994—"），女，滿族，山東青島人，博士研究生，講師，研究方向：分析化學(xué)專業(yè)教學(xué)與高等教育研究。