應用化學專業實驗教學改革及學生能力培養的探索

昭日格圖+肖智穎

摘要：本文以內蒙古民族大學化學化工學院應用化學專業實驗教學改革與能力培養為主題，結合作者教學實踐，針對實驗教學的特點和現狀，改革實驗教學內容、教學模式和方式，努力培養與提高學生思維能力、動手能力和創新能力，為建立以培養適應社會經濟發展的化學人才為核心的實驗教學模式提供借鑒。

關鍵詞：應用化學；實驗教學；能力培養

化學實驗課程的教學是對學生進行創新性意識、創新性思維培養的非常有效的途徑。實驗教學改革是一個長期且不斷探索實踐的過程，遵循教育部就實驗教育改革文件的精神，結合我院應用化學專業的實際情況，本文從應用化學專業的專業實驗課的實際出發，對如何有效地進行實驗教學的改革，培養和提高大學生的實踐能力等方面進行了討論。

一、 轉變傳統的教學觀念，建立實驗教學新體系

應用化學作為一門介于化學和化工之間的應用型的學科，早在1998年教育部就在新專業目錄中明確規定了應用化學專業屬于理科專業，可授予理學或工學學士學位。我校也根據培養目標和辦學定位，并結合我院應用化學專業的實際情況，從2012年起，規定了可根據學生的意愿，授予理學或工學學士學位的政策。我院應用化學從2008年開始招收本科生，理論教學和實驗教學基礎都比較薄弱，特別是應用化學專業方向具有分散性，世界各國高校皆沒有一個統一的模式和特點，所以一直是教改的難點。隨著社會對創新型和應用型復合人才的需求日益增加，原有的教學體系結構不合理、內容陳舊等問題也突現出來。如何能在保持特色的基礎上，強化基礎、注重應用、兼顧前沿研究是我院急需解決的問題。

我院從2014年開始，將原來每個專業理論課后附著的獨立開設的“環境分析實驗”、“工業分析實驗”、“藥物分析實驗”、“食品分析實驗”、“儀器分析實驗”等課程作全面的調整，統一成一門獨立的“應用分析實驗”，從而使各個實驗模塊的教學內容和側重點各不相同，優選實驗項目，減少原課程不必要的重復。

二、 創新實驗項目，創建綠色實驗

在創新優化專業實驗中，實現了把原來的簡單低水平的驗證性、重復性實驗向高層次的綜合性、設計性實驗的轉變，把原來的以滴定為主的玻璃儀器實驗向以熒光、液相為主的機、光、電實驗的轉變，把一些常量的實驗向微量、半微量實驗的轉變。

在創新優化專業實驗中，注重了系統化、連續循環化、實用化和微型化原則。主要采取了以下措施：

1. 系統化。注重體現學科之間的相互交叉和相互滲透，內容涵蓋多門課程，搭建大學科研實驗平臺，對學生進行實驗理論、方法及技能的系統訓練與培養。

2. 連續循環化。設計實驗內容時，充分考慮前一個實驗的產物或副產物在后期實驗的再利用問題，實現實驗內容的串聯，能源或材料的循環使用，有效地節約了能源與材料，并減少了廢棄物的排放。

3. 實用化。注重實驗內容與人們日常生活需要相關聯，與社會普遍關注的問題相結合，提高學生對實驗的學習興趣和獨立獲取知識的能力。部分實驗也可由學生自己提出，寫出具體報告，設計實驗方案等。此外，還可以與學生的課外科技活動聯系起來。

4. 微型化。現在國內大多數院校使用的教材屬于驗證性的常量實驗，不僅浪費了實驗經費，實驗廢棄物也污染了生態環境，從而影響了學生的創新能力和環境保護意識的培養和提高。為了減少污染，節約經費，在保證實驗效果的前提下，我們始終注重實驗的微量化、綠色化原則。

三、 改革實驗教學方法，加強教師能力和素質培養

在實驗課程建設中，教師的因素是至關重要的。實驗教師要積極改進實驗教學方法，通過采用查閱文獻、集中備課、集中研討等形式，全面提高自身的綜合素質，以適應現代教育對教師的要求。因此，應把應用能力、獨立思考能力和創新能力的培養放在首位，具體采用以下措施：

1. 啟發式教學。在上課之前，要求學生做好提前預習，寫好預習報告。這要求教師在實驗教學中可以簡明扼要地講解一些實驗內容和要求，把大部分時間留給學生。實驗過程中注意引導和啟發學生，及時對實驗中學生遇到的問題加以點撥和指導，給學生留下充裕的思考空間，培養學生發現問題和解決問題的能力。

2. 協作式教學。實驗教學過程中，留有1～2個選作實驗或自擬題目實驗，主要是一些綜合實驗和創新實驗，學生可自行設計實驗方案，教師可實施局部開放式管理，形成個性化學習。通過協作式教學，使學生的自行思考、設計、完成實驗并撰寫實驗結果分析報告的能力得到提高，而且還培養了學生的團隊精神，為以后的科研打下良好的基礎。

四、 強調規范嚴謹的學風，加強學生能力和素養的培養

實驗教學是培養新型人才的關鍵，通過實驗學生可以獲得較多的動手動腦機會，更有利于培養學生發現問題、解決問題的能力，使學生能夠更好地適應當今社會對人才的需要。

1. 思維能力的培養

在實驗教學中教師要提出富有啟發性的問題，啟發誘導學生的發散思維能力，創設積極的思維情境，將學生引入最佳的思維狀態，擴展思維空間，培養學生思維的廣闊性、獨立性、深刻性、靈活性、敏捷性等良好思維品質，促使學生主動、獨立地創造性思維。

2. 動手能力的培養

應用化學專業的學生畢業后，大部分要進入企業或事業單位去從事檢驗或與化學相關的研究工作。這就要求提高學生的實踐動手能力，就必須加強實踐環節。原來兩到三人一組，有些學生操作時不認真，甚至做實驗時不動手、怕臟怕臭。現在通過購買實驗儀器和增加實驗教師人數等方式已經基本實現一人一組。教學改革中充分體現了以學生為中心的教學氛圍，讓學生放手去做，充分保證了學生的獨立自主。以上一系列措施使學生的實際動手能力得到了鍛煉和提高，也激發了學生對實驗的興趣，對所學的技能掌握得更加牢固。

3. 創新能力的培養

實驗教學是培養創新能力的重要環節，敢想象才會敢創新。我院的應用化學實驗課在大三下學期開課，學生們已經經歷了四大化學基礎實驗課程的訓練，這時可提出一些帶有一定探索性質的實驗，培養學生的創新思維。

五、 結語

應用化學專業實驗教學的改革對提高學生實驗理論知識和實踐能力、培養學生的分析問題、解決問題的能力、提升學生的創新能力方面都起到了積極的促進作用。近5年來，已經有20多名本科生加入了教師的科研中，在各類技能比賽中和“挑戰杯”大賽等科技活動中多次獲獎，學生考研升學率平均達到38%，其中有56%的學生考入中科院研究機構和國家“211工程”院校。我們相信通過不懈努力，實驗教學條件會不斷改善，實驗教學質量也會逐步改進，學生的實踐創新能力會進一步增強，人才培養的質量及服務地方的能力都將不斷提高。

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作者簡介：

昭日格圖，肖智穎，內蒙古自治區通遼市，內蒙古民族大學化學化工學院。endprint