化學工程與技術省級實驗教學示范中心建設

邵 文 堯

(廈門大學 化學化工學院 化學工程與生物工程系，福建 廈門 361005)

0 引 言

高校實驗室是進行實驗教學培養高層次人才的重要基地，在教學中占有重要地位。實驗教學不僅是傳授知識、驗證理論和掌握實驗技能，更重要的是培養學生真正具有獨立動手能力和良好科學素質以及分析解決問題的能力[1]。化學工程與技術實驗教學示范中心是培養化學工程與工藝和生物工程專業創新型和復合型人才的重要平臺，學校和學院十分重視中心的建設，近幾年先后投入400多萬元，極大地改善了中心的實驗環境和儀器設備條件。

1 實驗教學示范中心建設目標

中心秉承“以學生為本，以專業技術能力培養為核心”的實驗教學理念，深入實驗教學模式改革，在實驗室建設、教學體系、師資隊伍、教學內容和方法等方面取得了重要成就。面向未來，中心將根據研究型大學的辦學定位和特色專業建設，積極進行省級實驗教學示范中心建設，具體目標為：完善專業技術能力培養型實驗教學新體系；創新實驗教學模式；建設一支高水平的實驗教學隊伍；加強實驗中心基礎設施建設；完善實驗教材建設；拓寬實驗教學中心的作用；加強實驗教學和科學研究工作。

2 實驗教學示范中心建設內容

中心結合研究型大學的特點和現代化工行業的發展趨勢，按照“以學生為主體，教師為主導”的教學理念，以培養學生實踐能力、創新能力為宗旨，從教學管理機制、教學模式、教學體系、課程建設和師資隊伍等方面著手，深化實驗教學改革，形成自我完善、良性循環、具有示范輻射作用的實驗教學中心。

2.1 強化管理體制和機制建設

(1) 成立實驗教學指導委員會。教學改革思路和專業建設方案由教學指導委員會和專家組進行調研、制定和審議，具體工作由教學工作部負責，同時對實驗教學中心的教學活動進行監控和指導。

(2) 實驗中心實行校建院管。中心主任直接由學校任免，實現主任負責制，主任負責實驗中心的全面管理。同時設副主任一名，辦公室主任一名，中心秘書兩名，協助中心主任工作，中心教學人員由四部分組成：責任教師、任課教師、實驗技術人員和兼職教師。實驗中心實行教學與實驗結合，科研與實驗結合的教學模式，實施多角度、多層次的實驗教學保障體制，建立有利于培養學生實踐能力和創新能力的實驗管理模式。

(3) 實施“四統一和四結合”管理模式?！八慕y一”即實驗人員統一管理、教學儀器統一購置與管理、實驗教學經費統一核算、實驗用房統一使用；“四結合”即中心建設與課程建設結合、與專業建設結合、與學科建設結合、與科研平臺建設結合，通過實驗教學資源優化，儀器設備得到充分的利用。實驗教學采用統一組織、開放教學、導師指導三種方式分階段交互式多元化教學管理模式。統一組織主要針對基本型實驗和部分提高型實驗，開放教學適用于提高和綜合型實驗，導師指導適用于研究創新型實驗。通過實行“四統一”使教學資源全院打通，沖破專業壁壘，按照功能模塊進行建設，充分發揮學科群相互支持、交叉、滲透的作用，既能避免重復建設，又提高設備利用水平和資源利用率；通過實行“四結合”既拓寬中心建設所需人、財、物渠道，加快中心的發展，又提高中心教學資源的利用，共用實驗資源、維護人員，降低運行費用，提高業務和管理水平，促進專業、學科的協調發展。

(4) 建立健全科研“反哺”教學機制。明確規定高級職稱教師承擔本科基礎課程教學，學科帶頭人兼任教學團隊負責人，骨干教師必須參與指導學生創新活動和學業競賽，科研實驗室必須向本科生開放。

(5) 建立健全校企合作機制。通過聘請企業高水平人才作為“兼職教授”、開展合作課題研究、就業政策傾斜、建立教學實習基地、合作開課、設置企業專項獎學金等方式，推動校企在人才培養方面的合作。

2.2 構建“層次化、模塊化”實驗教學體系

中心按照“以學生為主體，教師為主導”，以培養學生實踐能力、創新能力為宗旨，加強專業基礎實驗技能訓練，重視專業技能培訓，增強創新意識培養，提高教學質量。建立“基礎實驗—綜合性實驗—創新性實驗”的層次化、模塊化實驗教學體系，使實驗教學具有主動性、創新性、系統性、高效性、科學性。

(1) 改革實驗教學體系。模塊化教學體制包括基本知識、基本技能和基本手段訓練模塊、綜合能力培養模塊和創新意識培養模塊。重組和優化實驗內容，引入新的科研成果。編寫各專業實用的實驗教材(講義)，實現知識與能力、技能與素質的有機結合，培養創新性工程人才。模塊化教學體制具體包括四個方面的實驗：理論驗證實驗；基本技術實驗；綜合性實驗；設計性實驗。

(2) 注重理論與實踐并重。在實踐教學的內容上注重基礎理論知識與實踐應用能力并重，以知識—能力—素質為主線構建富有層次化的創新人才培養實驗教學新體系。不斷改革和完善實驗教學體系，結合專業實際，加強學生的實踐能力的鍛煉，通過多種形式的實驗教學活動，增強學生的創新意識，為此，改革原有基礎實驗平臺——專業實驗平臺二級層次，設置化工基礎實驗、化工專業實驗、設計和創新實驗等三級課程模塊(見圖1)，形成從低到高、從基礎到專業、從傳授知識到培養綜合能力，逐級提高的設計與創新的三級課程模塊實驗體系。內容安排上，將專業的基礎實驗和專業實驗融合為一體，避免交叉重復，形成更為合理的專業實驗教學理論與實踐體系。對過去陳舊的、演示性、驗證性實驗項目進行適當整合，在教師指導下以學生為主體，開發一批設計型、綜合型的實驗項目。

圖1 實驗課程模塊

2.3 培養創新型人才

(1) 實驗教學與科研相結合[2]。實驗教學與科研相結合教學模式是指實驗室對課題組開放，包括空間和儀器的開放，課題組與實驗室一起專業實驗教學。實驗教學與科研相結合教學模式結合各個課題組的實際科研內容側重點，緊緊抓住工程教學、工程訓練這2個環節，注重學生的工程素質教育，把增強學生的工程意識、工程實踐能力和工程創新能力貫穿于整個教學過程。根據自身的教學科研條件，將比較成熟的科研成果經過精選編入專業實驗，學生模仿教師的科研進行實驗，既培養了學生科研興趣，又再次驗證教師的科研結果；另一方面將教師正在進行的科研項目直接與實驗教學相結合，學生參與到教師的科研中去，完成教師科研工作的一部分。實驗教學與科研相結合教學模式打通教學科研實驗室壁壘，堅持科研實驗室和實驗教學中心“一體化”。中心和科研實驗室在教學和科研方面分別各有側重，但又有機融合，既從事本科實驗教學，也支持科學研究和高層次人才培養，將本科教學與科學研究有機結合，相互促進，共同發展。

(2) 構建多學科、跨專業的綜合實驗教學。面向全校或社會，針對不同專業的學生，推出三個層面的化工技術實驗課程組，以滿足他們對學習材料知識的不同需求?！皩用嬉弧笔菍I實驗課程，適合本院本科生和部分外專業考入我院的研究生?！皩用娑笔腔A化工實驗課程，適合于相近專業(如化學、材料、建筑、計算機、機電等理工科)的本科生；“層面三”是創新型和設計型實驗課程，適合各類參加創新設計比賽的本科生及研究生；“層面四”是針對全校各專業，包括文科學生的通識化工技術實驗課程，使學生通過此實驗課程的學習，培養和提高他們在今后工作中的新化工意識和管理水平。

(3) 實施開放式教學[3-4]。實現開放式教學包括實驗內容、實驗教學時間、實驗教學方法以及實驗教學評價的開放。在硬環境方面建立開放式的實驗教學平臺：24小時開放的實驗室、網絡智能化實驗室管理和網絡共享的實驗教學資源；在軟環境方面，通過創新基金、導師制、創新設計競賽支持計劃等措施，鼓勵學生參與科研，在課程資源、教師資源和實驗資源上向優秀學生和具有特長的學生傾斜，為這些學生創造更好的條件，使他們得到更加個性化的培養。

2.4 建設高素質教師隊伍

(1) 注重實驗教學中心管理者水平。聘請管理水平高、教學經驗豐富、科研能力強的教授擔任中心主任，負責中心規劃、師資隊伍建設、課程體系改革、實驗教學隊伍建設規劃、崗位設置、崗位職責和考評辦法。聘請實驗教學管理經驗豐富、奉獻精神強的教授擔任副主任，負責實驗課程建設和教學安排，實驗技術人員、設備和低耗品以及日常事務管理，研究創新型實驗的組織和安排。

(2) 引入競爭激勵機制。制定各崗位教師職責，明確待遇，進行定期考核，保證責、權、利的一致性。建設一支結構優化、數量合理、愛崗敬業、樂于奉獻、團結協作、技術精湛、具有創新精神的實驗教學隊伍，鼓勵高層次人才和青年教師進入實驗教學隊伍，努力為他們創造業務發展環境與條件。要求具有博士學位的年輕教師承擔實驗教學任務，并配備經驗豐富的指導教師提高他們的教學水平。

(3) 嚴格把控實驗教師隊伍。由中心主任聘請具有教學和管理經驗豐富的教授或副教授擔任實驗課責任教師，具體實驗老師必須對自己所帶實驗相當專業，“校企聯合”吸引一批骨干企業的技術高管作為兼職教師，每位兼職教師為本科生開設一門短課程或系列技術前沿講座。

(4) 對新引進實驗人員加強業務培訓。人才培養與人員培訓是中心的重要工作之一，中心嚴格執行新教師的崗前培訓制度，新教師分配至各實驗教學團隊。每個實驗教學團隊也是一個科研創新團隊，主持有多項科研、教改與教材建設項目。配備學科責任教授為指導教師，促進新教師教學水平提高，要求首次指導實驗的教師進行試講試做，同時規定實驗指導教師必須積極開展實驗教學研究，不斷改進實驗體系、內容、方法和手段，提高實驗教學質量。

2.5 重視實驗課程建設

(1) 加強實驗教材建設。近年來中心始終重視教材的建設，擁有多部自主編寫的教材以及自編實驗講義，今后以高水平教改項目為先導，以精品課程建設為動力，做好實驗教材建設的規劃，中心將針對不同的實驗項目自編實驗指導書，實驗指導書盡可能反映新方法、新設備和新技術。同時通過吸收國內外兄弟院校實驗教材的優點，根據自身的實驗教學內容，主編或參編正式出版的實驗教材，形成起自己的實驗教材體系。

(2) 改革在實驗教學方法和手段，因材施教。中心逐步打破傳統的“講解+實際操作+實驗報告”的實驗教學方法，采用課堂講授、多媒體演示、工藝錄像、實際操作、分組討論和實習報告相結合的實驗教學方法；在實驗教學方式上，充分利用電化教學和多媒體輔助教學，還針對不同的實驗項目，采取多樣化研討教學、案例式教學和啟發式教學等教學方式，提高學生參與實驗的積極性和主動性，最大限度地發揮學生的主體意識和創造能力。建立實驗教學網站，進一步凝練優質實驗教學資源，教學資源和儀器設備資源網絡化，實現網絡化實驗教學、實驗教學管理網絡化。

(3) 采用靈活多樣的實驗考核方法[5]。基礎實驗堅持多項評分實驗考核方法，即實驗預習占20%、實驗操作占40%、實驗報告占40%；設計型實驗考核方法是在基礎實驗的基礎上，取消了預習成績，增加了實驗設計成績，調整了部分評分比例，即實驗報告占30%、實驗設計占30%、動手能力占40%；研究型實驗考核方法是根據研究創新的實驗結果、結論、實驗工作量、創新程度進行綜合評分，從而逐漸完善、規范考試方法，激發學生的學習興趣，在實驗考核方法上，采用現場口頭提問，實驗報告評閱、實驗預案設計和綜合印象等方法進行。

(4) 設立創新基金。舉辦“化工設計大賽”，激發學生的創新思維；設立創新基金項目，立項并資助本科生進行科研活動；結合“廈門大學基礎創新科研基金”、“大學生創新創業訓練計劃”和“挑戰杯”競賽等，促進學生自主創新興趣和能力的培養，提高學生的實踐能力和創新能力。做好學生參與科研與創新活動的宣傳工作，鼓勵學生與導師之間多聯系、多交流、多了解。在學生參與科研活動的過程中，建立導師激勵機制，充分發揮導師的指導作用。

3 結 語

隨著科學技術的進步，化工高等教育面臨諸多新問題，學科范圍不斷擴大，并且跨學科不斷發展，相應對化工類人才的要求也在發生深刻的變化[6-10]。因此，如何適應科技進步與發展，加大素質教育和創新教育的力度，充分發揮實踐教學在人才培養中的作用，是目前各高校不斷探索和亟須解決的問題[11-15]。本著“以學生為本，以專業技術能力培養為核心”的實驗教學理念，化學工程與技術實驗教學示范中心建設必將不斷完善，為培養創新型人才發揮重大作用。

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