淺談應用化學實驗課程體系的教學改革

吳 靜

(鹽城工學院化學與生物工程學院，江蘇鹽城，224051)

應用化學專業是在應用化學二級學科基礎上建立起來的，具有理科、工科結合的特點。其目標定位是培養具有厚實理論基礎知識的、扎實實驗基礎技能的、富有創新精神的理工結合型應用化學專業技術人才。

根據創新型人才的培養要求，筆者以我校應用化學專業為研究對象，從專業實驗課程的設置出發，圍繞基礎性實驗、綜合性實驗和創新型設計性實驗三大模塊，合理劃分應用化學專業的實驗內容，初步探索如何提高學生的綜合素質及增強其創新能力。

一、應用化學專業實驗課程設置的主體思想

應用化學專業是理科與工科相結合的寬口徑多交叉學科，應重點培養學生對化學化工類學科相關知識的應用能力，需要學生具備扎實的理論基礎，以及提出問題、分析問題和解決問題的能力。因此本專業不單需要開設基礎性實驗課程，更需要加強綜合性、創新型設計性實驗的開放性教學。一方面對于實驗室中常用的儀器設備應保證學生可以熟練使用，通過創新型設計性實驗的設立，培養學生自主查閱文獻的能力，從而掌握實驗原理、實驗方案設計方面的知識，并能對實驗結果展開討論；另一方面培養學生運用理論知識解決實際問題的能力，在解決綜合實驗中出現的問題時需要結合多方面的知識加以討論，從而拓展學生思維，提高學生獨立分析和解決問題的能力。

二、設置應用化學專業實驗課程的具體方法及實施方案

筆者多年從事應用化學專業實驗的一線教學，發現傳統的實驗模式多以驗證性實驗為主，這使得教學方法單一，對學生綜合能力的培養極為不利。應根據學生實際情況，考慮我校本專業學生對知識的接受理解能力及循序漸進的理論原則，從基礎性實驗即驗證性實驗開始，逐步開展綜合性實驗，在這兩者的基礎上嘗試讓學生做創新型設計性實驗。

(一)開設基礎性實驗

應用化學專業隸屬于化學化工類學科，在學生大一大二時已開設化學類的基礎性實驗。專業實驗不同于基礎性實驗，但在教學方法上仍以四大化學基本操作訓練為主，須對實驗原理和操作技術要領詳細講解。某些實驗操作是學生第一次接觸的，應由指導教師認真示范，在實驗過程中適時指導，對實驗的要求以完成基本技能訓練為依據，幫助學生進一步加強對理論課程的學習及思考。

可根據我校應用化學專業課程設置的特點，安排相關實驗。我校應用化學專業有兩個專業方向，其一側重于工業分析，基礎實驗課程設置主要包括光化學分析、色譜分析等；其二側重于電化學專業，基礎實驗課程設置主要包括化學電源、環境電化學技術等。可通過針對本專業開設的基礎實驗課，使學生掌握基礎專業實驗的全過程。

(二)發展綜合性實驗

綜合性實驗是本科生實驗教學改革的特色項目，它對原有實驗進行精選并且加以完善更新。這類實驗強調采用啟發式教學法，重點培養學生對問題的分析、解決能力，在已經達到一定基本實驗技能的基礎上，指導學生通過對原料的合成、對成分的分析及對物質性能的測定，提高學生綜合運用化學實驗的基本理論的能力。如我校開設的綜合實驗有機化工產品分析，這門實驗課程將工業上常見的有機化工產品，如癸二酸、甲醛、尿素、味精等進行了綜合分析，包括熔點的測定、水分的測定，以及其中某一成分的確定，運用了多種實驗方法，如化學分析法、儀器分析法，使用的儀器包括顯微熔點測定儀、紫外可見分光光度計、旋光儀等。再如有機合成綜合實驗這門課程，通過讓學生查閱文獻資料，找出最佳合成方法，對合成出來的產品進行精制、提純，并測定其物性，對其結構進行表征。在整個實驗教學過程中，加大綜合實驗的配比，將原有的簡單化合物的測定及合成更新為化合物合成并對其產品性能進行測定的綜合實驗，可提高學生綜合運用化學知識的能力。

(三)設立創新型設計性實驗

創新型設計性實驗又稱為探索性實驗，即通過基礎性化學實驗及綜合性化學實驗的學習、訓練，應用化學專業的學生應該在掌握理論知識的同時完全掌握基本的實驗操作技能。從文獻的查閱到實驗方案設計、實驗方法和條件的選擇，最終完成數據處理分析等一系列完整的實驗過程，由此將學生的知識能力轉變為研究能力，培養學生的獨立思考能力及創新能力。

借助前人的工作經驗是開設創新型設計性實驗的基礎，積極思考與歸納研究對象，大膽設計與探索未知因素，可以發展學生獨立研究工作的能力。如我校開設的化學創新型設計性實驗中合成一種物質的方法有許多，可要求學生查閱不同的文獻資料，然后根據所查資料分組實驗，最后比較考察通過不同方法合成出的產品的得率有何不同。

三、應用化學專業實驗教學改革的作用與特點

通過上述實驗教學的改革，系統地設計了實驗教學體系，科學地安排了實驗的教學內容。摒棄過去實驗教學簡單、分散、缺乏創新的特點，得到有利于培養應用化學專業應用型本科創新人才的一套完整、合理、科學的實驗教學體系，使學生扎實地掌握了本專業的學習特點，并實現下列目的和創新要求。

(一)進一步整合資源，構建高質量的實驗教學平臺，達到培養創新型、應用型人才的目的

一是培養了學生的動手能力并形成科學的工作作風，依賴于基礎性實驗，使學生具有扎實的基礎；二是培養學生綜合分析、解決問題的能力，依靠綜合性實驗的設立，可以使學生構建完整的知識體系；三是培養學生發現、解決問題并以此設計解決方案的能力。將現有實驗資源進行整合，從認知規律出發，由構建理論作為指導，從而實現了教學目標，培養了適合現今社會發展需要的具備創新能力、應用能力的人才。

(二)重點建設實驗室功能和實驗教學過程重組，完成建設和應用網絡資源的實踐教學體系

圍繞實驗教學管理和示范中心的示范作用進行資源的配置與優化，開展實驗教學改革，構建基礎實驗教學平臺和綜合設計型實驗教學平臺，實現實驗教學軟、硬件教學資源合理共享和購置。

在實驗教學內容的調整上，我校應用化學專業與實驗中心聯手，堅持理論教學與實驗教學相結合，利用學校的產學研中心將校內的課堂教學與校外的實踐教學相結合，利用科學研究、學術交流、社會實踐等各種不同渠道追蹤學科發展的最新特點、趨勢，由此不斷更新教學內容并且對不同類型實驗教學的規律進行總結。

四、結束語

經過多年的探索，以應用化學專業學生為主要實踐對象，采用三大模塊的實驗教學體系，以及三個層次的實驗教學方法，使得學生的基礎實驗能力得到加強，培養了學生的創新能力，又滿足了現代企業對大學畢業生的實際要求。

從今后的發展方向來看，任課教師應不斷提高自身的學術修養，提高自身素質，了解當代科學研究的前沿信息，從而開闊學生視野、拓寬學生知識面，充分發揮學生的主動性和創造性，培養具有良好創新意識和實踐能力的應用化學專業人才。

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