應用化學專業創新實踐教學探索

趙軼男，張 偉，齊 濟，張樹彪

(大連民族學院生命科學學院，遼寧大連116605)

應用化學是介于化學和化工之間的一門應用型學科，是根據化學的基本理論和方法對工業生產中與化學有關的問題進行應用基礎理論和方法的研究，以及實驗開發研究的一門科學［1］。應用化學的研究范圍涵蓋了整個化學領域，融化學理論和實踐于一體，并與多門學科相互滲透［2］。應用化學是一門實踐學科，相關理論的驗證、應用和評價都有賴于實驗的探索和實踐檢驗。實踐教學不同于理論教學，是將知識灌輸、能力培養和素質提高融為一體的最好教學環節之一［2］。因對學生實踐能力與創新意識培養的日益重視，實踐教學已成為高校應用化學專業教育教學改革中最活躍的環節。這方面的工作重點在于轉變觀念、調整內容，形成和完善能夠充分發揮學生主觀能動性的、師生互動的教學與管理體系，并且實現最大限度的資源共享。為了保證實踐教學良性發展，經過探索，大連民族學院(以下簡稱本校)圍繞本科創新人才培養這一挑戰性目標，進一步明確了以理論教學課程體系為基礎、建立創新型實踐教學課程體系。

應用化學專業涉及的專業方向很多，各高校的應用化學專業特點亦不盡相同。2004年，本校設立了應用化學專業，近年來根據社會經濟、工業發展的需求趨勢，將化學與生物的有效結合作為應用化學專業的特色。在制定教學計劃的工作中加強教學內容和課程體系的改革，加強實踐教學環節，進一步提高教學質量，培養適應能力更強的應用化學專業人才。

1 實驗教學

實驗教學相對于理論教學更具直觀性、實踐性、綜合性和創新性，創新型人才的培養離不開實驗教學。實驗是培養學生動手能力和創造性思維能力的重要環節，是培養創新型人才的重要保證［3］。

1.1 綜合實驗教學

為了加強學生整體創新能力培養，在應用化學實驗課程中開設了綜合設計實驗，實驗項目包括納米材料的制備及定性分析、阿司匹林的合成、日用化學品的設計合成、乳膠漆的制備及涂料制備等。綜合設計實驗的開設對于培養學生查閱資料、甄選優劣以及創新意識及能力的培養有較大幫助，也可以使學生對實驗課產生濃厚興趣，培養學生的初步科研能力。

1.2 開放實驗教學

開放式實驗教學主要有兩種形式:一是向實驗室所承擔的實驗課題或課程開放。二是向學生、教師及技術人員開放，為其進行教學科研活動提供良好的實驗條件。經過近年來開放實驗教學的探索與實踐，根據自身的條件及學生層次特點，探索出了開放實驗教學的方法。

(1)實驗時間開放。鼓勵和支持實驗室利用寒暑假、雙休日向學生開放，以拓寬實驗時間和空間。實驗時間開放一方面是學生預先提出申請，實驗室根據學生人數統一安排做實驗的時間。另一方面，由于實驗課時間短、內容多，有些學生在實驗教學過程中所得數據不合理、實驗操作失敗，或有些學生因病未能按時上實驗課，學生可以自己安排時間到實驗室重做和補做實驗。

(2)實驗內容開放。學生在完成教學計劃內的實驗內容后，根據感興趣的儀器(如XRD衍射儀、自動滴定電位儀、紅外光譜儀和液相色譜儀等)設計實驗課題，例如:XRD在熒光納米材料研究中的應用;紅外光譜在日用化工產品合成中的應用。這種模式的特點是學生可以根據自己的興趣愛好選擇實驗課題，獨立完成實驗方案的設計。傳統的實驗教學，教師花大部分時間講解實驗原理、儀器及實驗操作步驟，學生機械地完成實驗，沒有太多的思考空間。在開放實驗教學中，教師引導學生獨立思考，引導其進行觀察、分析問題和解決問題，實驗教師只對實驗目的、實驗步驟中的注意事項提出要求，學生獨立進行實驗裝置的安裝以及整個實驗的控制和完成。這種模式有利于學生進行進一步的學習，有利于培養學生有意識地考慮每一個重要實驗步驟所涉及的理論背景，運用學過的基礎知識解決實際問題。實踐證明，這不僅可以提高學生的實驗操作技能，而且可以提高其創新能力和綜合素質，這種模式適于大二、大三學生。

2 科學研究

2.1 學生參與教師科研項目

近年來，應用化學專業教師以科研項目為載體，開設科研課題，吸收一些高年級本科優秀學生，進入實驗室參與教師的科研活動。學生在教師的指導下查閱文獻、收集資料、制定實驗方案，進行較高層次的研究。實驗過程中，通過教師的指導，學生可以較快地熟悉科研一般過程，從中感受科研工作的全部內涵，在獲得知識的同時體會知識的產生過程，掌握科學研究的基本規律和科學的思維方法，也提高了獨立工作的能力，這種模式，雖然覆蓋面較小，作為開放實驗教學的一種補充形式，有利于培養高素質人才。

2.2 綜合素質拓展項目

為貫徹“以學生為本”的教育教學理念，本校組織實施了旨在提高大學生實踐創新能力的綜合素質拓展項目:“太陽鳥大學生科研立項”及“大學生研究性學習與創新性實驗項目”。學生成為科研立項的主研人，運用所學的知識開展以實踐性、自主性、創造性、趣味性為主要活動內容的科研活動。例如，新型多肽陽離子類脂介導基因轉運研究、蔗糖酯類脂的合成、陽離子脂質體的制備研究等項目。一大批具有較高水平的教授和博士以指導教師的身份參與到學生科研立項當中，融知識傳授與能力培養為一體，有力地促進了學生創新實踐能力的培養，讓學生在校期間獲得實踐知識及經驗，學會與人合作、學會運用知識，培養創造力、鍛煉才干。

通過“太陽鳥大學生科研項目”及“大學生研究性學習與創新性實驗項目”，很多學生基本具備了一定的科研能力和創新思維。部分學生在教師的指導下，發表了科技論文，參加省科技大賽并獲獎。創新教育中心負責對學生的科研立項進行成果鑒定，頒發科研能力等級證書，并以專集的形式出版學生的科研立項成果。

3 實習教學

實習教學是培養學生實踐能力的重要方法和手段，是培養學生創新能力和綜合素質的一個重要環節［5］。傳統的生產實習模式已經不能完全適應社會主義市場經濟發展的現狀，為進一步加強我校應用化學專業實踐性教學工作，我們改變過去單一的實習方式，通過參觀不同的企業，采用多種靈活機制，多渠道、多模式進行實習教學，為穩定專業實習教學，提高實踐性教學質量起到了積極作用。傳統的實習過程是由教師統一安排，學生在不同的崗位輪流實習，學生較為被動，目前應用化學專業采取讓學生帶著問題進行實習，改被動學習為主動學習。采取分層次進行實習的方式，培養學生對專業學習的興趣。在專業學習初期，以感性認識為主，到實習基地的學習主要是讓學生對化工生產工藝、設備有初步認識，為今后的專業學習打下基礎，在畢業實習中則強調理論與實踐的結合，以培養學生分析問題、解決問題的能力為主。

3.1 加強實習基地建設

實習基地是實習的主要場所，基地的建設直接關系到學生實習的效果［6］。將學生安排在生產、管理一線，結合生產及管理中的一些具體問題，給予學生一定的指導和啟發。實習基地從學生管理體制、工作管理條例、人員流動制度等各方面建立了一套完整的運行制度。聘請基地有經驗的技術人員作為學生的實習指導教師，請基地的技術人員為學生上課，參加學生實習指導、考核。我校應用化學專業先后與大連大化集團硝銨廠、大連大化瑞霖有限公司和大連齊化化工有限公司等企業建立校外實習基地，學生在擁有先進設備和實際工作崗位的訓練氛圍中實習，實習內容和生產、社會實際聯系密切，通過現場操作過程和現場安全管理，使學生掌握了熟練的職業技能，增強了實踐能力。

3.2 嚴格考核，保證實習教學質量

考核是達到實習教學要求、實現實習教學目的的重要手段，是實習教學管理過程中的重要組成部分，也是衡量學生實習獲取知識和知識掌握程度的手段。通常的實習考核制度，主要是對實習紀律和過程進行考核，學生只需完成實習內容和實習報告。現在在保持原有的考核內容的同時，增加和企業聯合考核方式，采取理論考試、現場提問、答辯等多種形式，考核學生對現場流程、工藝參數等知識的掌握程度。考核崗位日志及實習日記，評閱崗位日志和實習日記掌握學生每天的實習情況及實習感受。考核實習報告，要求對實習車間生產流程、操作控制、技術管理等方面的先進性、合理性以及存在的問題給予評價，提出改進建議，從專業的角度總結實習收獲與質量，這樣對提高學生的素質、能力和水平都有很大的促進作用，提高了實習效果。

4 效果與思考

實驗教學、科研項目及實習教學同步交替進行的教學模式，豐富了實踐教學內容，增強了學生理論聯系實際的能力。根據本專業的條件及學生特點，探索出了開放實驗教學的多種模式。通過參與教師科研項目，不少學生基本具備了一定的科研能力和創新思維，取得了一定的科研成果。實習教學的改革體現了以學生為主體的教育思想，滿足了學生參與意識，充分調動了學生的學習熱情，發揮了學生的主動性和創造性，培養了學生創新精神。應用化學實踐教學為本校培養創新型、應用型高素質實用人才搭建了平臺。不同層次學生之間的相互交叉，學生與教師之間的相互交叉，以及教師、學生與社會的相互交叉，能夠有效地激發學生投身實踐的參與意識，對培養具有綜合能力的大學生有著非常重要的作用。

創新實踐教學是一項長期而艱巨的系統工程，任重而道遠，還需要不斷探索和總結。在保持和發揚民族院校特色的同時，要繼續開拓思路，積極促進實踐教學改革，使學生通過實踐教學更好的將專業理論知識和實踐結合起來，有針對性地獲得較為系統的專業基本技能和專業技術訓練，綜合素質和創新能力，使應用化學實踐教學再上新臺階。

［1］蘇立強.應用化學專業定位分析［J］.高師理科學刊，2007，27(1):56-57.

［2］李臨生.應用化學的歷史及其意義［J］.大學化學，1999，14(6):55-61.

［3］教育部理科指導委員會.化學專業與應用化學專業化學實驗教學基本內容［J］.大學化學，1999(2):9-18.

［4］李發堂.構建應用化學專業培養方案的實踐與成效［J］.中國科教創新導刊，2007(466):22-23.

［5］黃斌，余文學，付桂云，等.應用化學專業實習教學改革探討［J］.江西化工，2007，12:159-160.

［6］程麗華，謝穎，吳世逵，等.化學工程與工藝專業生產實習的教學改革與實踐［J］.化工高等教育，2008，99(1):52-55.