工科實驗課程改革與實踐

羅亞楠　于曉洋　曹雪玲

摘 要：提出了實驗教學的新思路及具體實施方案。在教學上將傳統實驗教學與現代高新技術相互結合，教學方法注重了基本技能、實驗總結能力和創新精神的培養。為滿足工科院校學生對于化學實驗課程的需求，化學實驗課程的革新是必然性。從化學實驗課程的教學內容、教學方式、考核體系和師資隊伍打造幾個方面進行探討，以提高學生的應用能力和創新能力為目標，爭取取得令人滿意的教學效果，滿足工科院校的人才培養目標。

關鍵詞：工科實驗課程 人才培養 教學改革 教學實踐

中圖分類號：G42 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）01（c）-0155-02

Abstract： The new idea and the details for the experiments teaching in engineering has been proposed. The traditional experiments teaching and modern experiment techniques are combined in new teaching methods. And the basic skills， the summary ability of experiment， and the innovation spirit of students are all improved greatly by this methods. To meet the demands of the chemistry experiment course to chemical students in engineering colleges， the innovation of the chemistry experiment course is inevitable. The several aspects of chemistry experiment course， including the teaching content， the teaching method， the evaluation system and the teaching staff building， were discussed. All of these are to improve the students' application ability and innovation ability， achieve a satisfactory teaching effect and satisfy with the talent cultivation goal in engineering colleges.

Key Words： Fundamental experiments in engineering； Talent cultivation； Teaching reform； Teaching practice

工科實驗課程歷來是培養學生動手能力的一門重要課程，也是各高等學校的一門重要基礎課[1]。工科實驗課的開設目的不僅僅是為了通過實驗來驗證理論課上學生們所學到的化學基礎理論知識和培養學生掌握一些基本實驗設備的操作方法和技巧，更重要的是要通過大量的簡單、基礎實驗去培養學生們的細致的觀察能力、果斷的判斷能力和發散的思維能力[2]。通過大量的訓練，使學生們能夠運用自己所學的化學基礎知識去發現問題，分析問題和解決問題，從而真正的提高學生們的綜合能力，最終培養學生們能夠具有嚴謹的科研態度和獨自的分析和解決困難的科研工作能力[3]。

我校是化工特色突出的省屬大學，為了適應現階段高等教育的新形勢，傳承我校的辦學特色，努力培養化學化工類本科生開展科學研究的興趣[4]。我們在吸取其它兄弟院校的辦學理念和學校自身的辦學特點的前提下，著重注重了化學各門實驗課程的改革與實踐，重視學生的創新精神和創業意識的培養[5]。結合本校具體的實驗環境，強調實驗內容的層次性、教學方式的創新性、考核體系的完整性和教師隊伍的結構性，為培養高素質的化學化工類應用型人才構建基礎平臺[6]。工科實驗課程的改革主要圍繞著能夠全面提高學生的動手能力、綜合素質和培養優秀創新型人才方面進行，通過四大化學基礎實驗的操作，培養學生的嚴謹、求實、刻苦、創新的科學態度和作風，通過綜合設計性實驗和專業實驗鍛煉學生們的團隊協作精神，使工科實驗課體系成為素質教育和創新能力培養的重要環節，在高素質創新型人才的培養中發揮巨大的作用[7]。

1 教學內容的改革

傳統的化學實驗課程主要是以無機化學實驗、有機化學實驗、分析化學實驗和物理化學實驗這些化學實驗構成基礎四大化學的實驗課程體系，使實驗課程在很大程度上為理論課程做了鋪墊和驗證，但同時也使得實驗課程更加依附于理論課程的內容，已經遠遠不能符合現階段工科化學實驗課程的需求。因此，在教學內容上，打破傳統的化學實驗必須依附理論課的局限，構建了“一體化兩平臺三層次”的新實驗課程教學體系。主要體現在。

一體化：在化學一級學科的基礎上，實現人力物力的統一調配，實現理科和工科、個性和共性相結合，注重傳統與創新相結合。

兩平臺：在教學內容上，提供工科基礎化學實驗課程平臺和理科基礎化學實驗課程平臺，真正做到因材施教，針對性突出。

三層次：實驗教學分為基礎性實驗、綜合性實驗、創新和設計性實驗。第一層次：基礎性實驗。這一層次的實驗主要以訓練學生的基本實驗技能和加深學生對基礎理論知識的理解為主。第二層次：綜合性實驗。這一層次的實驗以培養學生綜合運用所學的理論知識和基本實驗技能去分析和解決實際問題，并進行系統思維和綜合思維進行整合的實踐能力的訓練。第三層次：設計創新研究性實驗。在這一層次中，充分發揮學生自主學習能力和創新能力，通過查閱文獻資料，自主設計實驗方案和解決實驗中遇到的問題，注重培養學生自主獲取新知識的能力和終身學習的能力，積極培養學生們的創新思維、創新意識和創新能力。新的基礎實驗教學體系將能夠滿足培養化學化工類應用型人才—“現代工程師人才”的需要[8]。

2 教學方式的改革

傳統的實驗課教學方式是，發給學生們人手一冊內容詳實的實驗講義，將學生們分為兩人一組，每次大家都做相同的實驗。課前一周布置實驗內容，讓學生預習，簡單地寫出預習實驗報告。上課時，實驗課老師對學生統一講解。老師在每次實驗之前都詳細地講解實驗內容，實驗原理和實驗操作注意事項，所以，每次實驗，學生們都按時順利地完成。完成實驗后，學生們在預習實驗報告上記錄實驗數據和結果，下一次交給老師完善了的正規實驗報告。這樣做的主要缺點是，學生對于老師的依賴性較強，又由于兩人一組配合做實驗，那么兩人的實驗結果是相同的，學習自覺性較強的同學還能夠主動寫預習報告和實驗報告，少數同學不認真預習，實驗前純粹照抄實驗講義的一部分內容作為預習報告敷衍老師，實驗操作則完全依賴實驗課老師的講解。尤其一些學習欠自覺的學生，甚至完全抄襲同學的實驗報告。

基礎化學實驗改革在實驗項目設計上，對原有實驗題目有計劃進行重組和更新，以滿足分層次進行化學實驗的要求。在保證基本技術基本方法和基本技能方面強化訓練基礎上，針對不同專業培養目標，制訂了不同實驗和學時，體現了不同專業差別化，基礎化學實驗增開了綜合設計性實驗，學生綜合設計性實驗課程中，增強了查閱文獻獲得知識能力，對理論知識理解與應用，實驗操作、科學分析和素質都得到了提高，同時也拓寬學生解決問題的思路和方法。積極鼓勵學生參與教師科研，強化實驗教學內容的特色性，根據我校特點加大化工類各專業相關實驗教學內容的案例分析與實踐教學，突出實踐能力、適應能力和創新能力的培養，通過對實驗教學內容的調整切實提高應用型技術人才的培養質量。

3 考核體系的改革

傳統的實驗考核以單一科目進行，或偏重單一知識點，或偏重實際操作，對學生實踐動手能力的綜合考核，特別是創新能力的考察不夠，面對新的實驗教學體系，要想達到預期的教學效果，實驗考核體系是對學生學習的重要導向，必須建立與之相匹配的考核體系，才能充分調動學生學習的積極性和主動性創造性。

根據不同的實驗層次，采用不同的考核方式，才能達到每個層次的實驗教學目的。基礎實驗，重點培養學生實驗操作的基本技能和嚴謹的科學精神，因此，實驗的規范操作作為重點考核內容，學生按要求，規范、準確、按時完成實驗操作任務，計為實驗考試成績，再加上平時成績，綜合評定給出基礎實驗的考核總成績。對于綜合性實驗，我們更注重學生在實驗過程中的表現，討論情況以及最后對于實驗數據的分析，最終給出實驗成績[8]。

4 師資隊伍的改革

師資隊伍的建設歷來是提高人才培養質量的關鍵因素，而師資隊伍的組成對于提高教學質量則尤為重要，一支結構合理、數量適中的師資隊伍將是提高高教學質量的關鍵。基礎化學實驗課程組采取外引內培等切實可行的措施加強隊伍建設，積極引進高學歷高水平人才充實到實驗教學隊伍中，鼓勵學術骨干擔任實驗課教師，鼓勵教師提高學歷水平，對教師進行培訓等政策建立一支高素質的實驗教學隊伍和實驗室管理隊伍。

總之，工科實驗課程改革的一些方法和實驗內容還有待進一步完善，目前由于實驗室條件的限制，場地太小，不夠同時開設多臺套自主實驗，不夠調動絕大部分學生的主動學習積極性，還不能很好地提高學生整體的動手操作能力，只能鍛煉和培養一部分學生的創新精神。此外，實驗室設計新實驗將面臨繁重的維護工作，實驗室經費不夠，人手也不夠。但是，自主創新實驗課的開設無疑是今后大力培養創新型人才的發展方向。

參考文獻

[1] 夏靜芬，唐力，陸菁菁，等.應用型本科環境分析與監測課程群的構建與實踐[J].大學教育，2017（1）：128-130.

[2] 徐雪麗，楊艷菊，宋偉.化工設計課程據教學改革的探索與實踐[J].廣東化工，2017（44）：158-159.

[3] 姜兆華，姚忠平，黃玉東.基于培養創新能力為導向的研究生課程群建設研究[J].黑龍江高等研究，2016（12）：122-125.

[4] 王莉，常鷹.翻轉課堂教學模式下材工專業課程群教學研究[J].亞太教育，2016（35）：285.

[5] 于麗穎，楊英杰，金星.工科院校化學課程群建設的研究與實踐[J].廣州化工，2014（2）：142-145.

[6] 劉海燕，陳紅，杜鵬，等.應用型高校化工類專業課程體系改革的研究與實踐—以營口理工學院為例[J].山東化工，2017（46）：103-104.

[7] 汪朝旭，鄭柏樹，申少華，等.制藥工程專業人才培養模式研究[J].廣州化工，2017（45）：169-171.

[8] 李文藝，唐海珊，何福林，等.用現代教育理念深化地方院校非化學專業基礎化學課程教學改革[J].廣東化工，2016（24）：176-179.