地方院校創新創業人才培養模式下物理化學實驗教學改革的探討

蔡丹丹，劉 葵，董家新

(廣西師范大學 化學與藥學學院，廣西 桂林 541004)

為全面推進高等教育質量，提高人才培養質量，促進學生全面發展、推動畢業生創業就業、服務國家現代化建設，國務院提出了《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》；同時在李克強總理提出“大眾創新、萬眾創業”和教育部提出“向應用技術型本科轉型”的背景下，立足地方經濟社會發展，突出服務地方經濟發展的應用型本科教學顯得尤為重要，尤其是科學的實踐教學方法的實施[1-6]。

廣西師范大學作為一所省部共建的地方院校，入選教育部"深化創新創業教育改革示范高校"，立足廣西，服務地方區域發展，培養應用型創新創業特色人才發揮了重要作用。在化學教育中，實驗教學在理論與實踐連接過程中具有承上啟下的作用。而物理化學實驗作為本科院校化學、應用化學和制藥等專業大學期間必修的基礎實驗課，具有理論性、技術性和實踐性強、涉及設備多和探索性強等特點，對于提升學生創新創業能力和科研思維的培養具有重要作用。本文就物理化學實驗教學過程中教學與實踐過程中遇到的問題提出幾點思考。

1 物理化學實驗教學現狀及問題

傳統的物理化學實驗教學模式是：在物理化學理論課學習的同時或完成后，學生預習實驗，教師在實驗室講解實驗原理、操作方法及注意事項和數據處理方法，然后學生做實驗，撰寫實驗報告。存在以下問題①實驗內容多為性質測定和原理驗證的驗證性實驗，與生產實踐脫節，缺乏一定的應用性。②學生缺乏主動性，師生互動性不足，難以激發學生的興趣。實驗都是預先設計好的，學生只需按照教師和教材的思路走，呆板的實驗過程，預期不變的結果，模式化的數據處理，同時師生之間交流少，極大削弱了學生的實驗興趣，容易使學生實驗和報告敷衍了事，束縛了學生的主動性和創造力。③實驗內容和儀器設備陳舊，沒有及時根據現代科研和企業實踐的發展做出動態調整，造成與科研和企業實際應用脫節，更難以滿足科研創新思維的培養要求[2-6]。

針對這方面的問題，理論、實踐與科研三位一體的教學模式被很多高校提出，并在物理化學實驗的教學取得一定的成果[2-6]。但是對于地方院校學生，尤其是中西部地方基礎相對薄弱的學生還需要采取更針對切實可行的科學實踐教學方法，這樣才能有助于創新創業的雙創型的應用型人才的培養。本文主要以地方院校廣西師范大學的應用化學、化學、制藥工程等專業為案例，對物理化學實驗教學進行了科學的實踐教學方法的探索。

2 物理化學實驗教學改革探討

根據高校的改革精神，我校的改革任務是轉型為服務廣西經濟發展的高水平大學，所以我校的物理化學實驗教學改革首要任務是面向廣西，尤其是桂林，服務地方經濟和社會發展的需求，同時加強科研的發展。對于我院化學與藥學專業的學生來說，就是培養能應用化學和藥學的基礎理論知識和基本技能進行獨立教學、研究、生產和開發工作的雙創型應用型人才。因此，對物理化學實驗教學改革的思考和探索總結如下：

2.1 堅定目標定位，培育專業精神

在與地方企業人事交流和就業學生回訪中發現，我校部分學校對于制藥和化工企業工作缺乏熱情，興趣不高，存在眼高手低的狀況。所以在學生培養過程中，首要是樹立正確的觀念，加強愛崗就業思想教育，客觀定位就業目標，做到干一行愛一行。同時與企業合作，邀請企業技術骨干或事業有成校友來校做報告，講述他們的成長史；其次是邀請科研有成的校友或專家，講述他們的年輕時代，為學生樹立專業和學習榜樣，可使學生更有方向，培養正確的專業精神，為創新創業培養應用型人才。

2.2 實驗教學內容的改革

制定實驗項目更新計劃，每年以不低于15%的比例更新，逐步減少演示、驗證性的實驗，不斷增加設計型、綜合型、創新型實驗，啟發引導學生自行設計、獨立操作，鼓勵學生主動自選設計實驗。

(1)實驗內容與專業相結合，激活學生興趣。通過結合不同專業的特點，對傳統的實驗內容做出適當調整，與專業學科相匹配。這樣能讓學生理論與生產實踐相結合，而不會覺得實驗無用論，激活學生的學習興趣。比如制藥工程專業課程需與制藥專業結合起來，將一級反應速率常數測定實驗中的蔗糖水解速率常數的測定，改為阿司匹林水解速率常數的測定，用于考察藥物有效期的研究; 燃燒熱的測定中可以增加不同藥物的燃燒熱，探索用燃燒熱來判斷藥物的純度；電位滴定可以使用阿司匹林利用酸堿中和反應來滴定其含量等。

(2)加強科研創新型綜合實驗的引進。內容可以來自于教師的科研成果或在研課題，鼓勵學生參與到教師的科研中; 或者是學生根據社會科研熱點課的興趣課題，這樣能極大激發學生的科研實驗興趣，能以主人翁的態度去完成項目，提升學生的創新實踐能力，促進實驗教學質量的不斷提高。例如：新型鋰離子電池材料的制備研究，與電化學和新能源材料相關；羅漢果等廣西特色植物的活性成分及美白抗氧化作用的研究。這些非常容易激活學生的實驗熱情和團隊合作能力，與科研和生產實踐結合。

2.3 實驗教學方法的改革

多媒體教學為主，多種教學方式并行，開發虛擬仿真實驗教學資源和網絡課程資源的優化更新,采用數據處理軟件處理數據。廣西師范大學已經建設了國家級化學實驗示范中心、虛擬仿真實驗教學中心和物理化學的精品課程網站，這些都是散落在各地的珍珠，對于物理化學實驗教學多模式的進行沒有有機結合起來。對物理化學實驗多媒體教學、虛擬仿真實驗和網絡課程的完善和結合，可以為學生實驗學習和理解提供了更多的學習模式。一般普通驗證性的實驗，學生通過PPT和虛擬仿真實驗的學習就可以理解，如恒溫槽性能的測試。

多渠道多方式完善“半開放”實驗室管理制度，確實提高開放程度和質量。對于綜合型創新實驗來說，僅有上課時間是不可能完成的，必須有充足的實驗時間來查閱資料和探索實驗條件，而實驗試劑和儀器和相關資金的配套以及實驗室的開放必須的。采用綜合實驗導師制，本科實驗室和導師實驗室相結合，學生在綜合設計實驗環節需提交實驗方案、路線、安排、試劑和儀器清單，在教師批準后，提前預約相關實驗室、實驗時間、藥品和儀器，利用課余時間進行綜合設計實驗 。

現代大學生熱衷網絡，可以引導學生利用網絡有效學習，建立學生學習興趣小組，微信群，鼓勵和加強師生和學生之間借助網絡溝通和交流，應用現代網絡手段實現資源的挖掘和利用，實現優質資源的共享。比如網絡上名校的精品課、公開課、MOOC、百度文庫等，這些都能夠讓學生學習到最先進最好的課堂，彌補地方院校師資的弱勢。而對于數據處理軟件的學習，在網上有非常豐富的資源和教程，可以讓學生有目的針對性學習。如小木蟲論壇有非常多的origin數據處理軟件的學習，非常便捷，且容易交流。

2.4 強化地方特色內容

創新創業人才的培養，實施的主體關鍵還在于教師，教師在學生的指導過程中始終處于引路人的角色。因此要求教師除了具有一定的科研創新素養外，還需要熟悉實踐教學內容，掌握儀器設備的使用原理和了解生產的工藝流程，具備一定的生產實踐背景。因此我們的教師帶領學生去生產實踐和參觀學習中，需要教師學習了解更多，預先對企業的生產相關有全面的認識和交流，從而提升理論與實踐聯系的能力。這樣在學生實驗學習和實踐學習過程能夠很好的互動和引導。如催化劑在物理化學動力學中具有重要作用，乙酸乙酯皂化反應速率常數的測定就涉及到催化劑。催化劑的應用廣泛，涉及到化工、化學肥料、醫藥、水處理、環境保護等行業。如生物制品：醬油、醋、酒、糖、抗生素藥物制備與酶催化有關；合成氨、硫酸、石油化工等發展與金屬和過渡金屬氧化物催化劑有關。柳州化工的合成氨生產線涉及化學催化、桂林燕京啤酒(漓泉啤酒)的啤酒發酵涉及酶催化、桂林立白日化的洗衣粉、洗衣液、洗潔精生產線涉及催化皂化反應，這些生產線均與物理化學實驗中動力學和熱力學實驗息息相關，可以很好的提升應用實踐能力。

2.5 實驗考核體系的改革

以往的考核評價體系簡單，由實驗報告和平時成績組成，實驗報告易出現抄襲現象，而平時成績帶有很大主觀性，因此不能合理客觀的評價而調動學生的學習積極性。采用實驗理論課、學生預習、學生實踐、實驗報告、師生總結交流等多階段進行考核，并及時把結果反饋。同時根據在線的網絡實驗教學交流平臺進行補充和修正。對于最后的綜合性實驗，按照論文的形式提交實驗報告以訓練學生的科研創新思維，共同交流和提高。

3 結語

隨著創新創業教育的深入發展，應用型創新型人才的培養是地方院校發展的重要趨勢。盡管本校對物理化學實驗課程在專業精神、教學內容、教學方法、地方特色強化和教學考核方式等方面做了有益的探索和實踐，對創新創業的應用型人才培養有一定參考價值，但物理化學實驗教學改革是一項長期復雜的過程，在實踐教學過程中仍需我們不斷探索。

[1] 陳武華,胡志彪,張著森,等.應用型本科大學轉型形勢下物理化學實驗教學的幾點思考[J].高師理科學刊,2016,36(5):101.

[2] 郭 婷，孟 濤，方 伊，等.“理論、實踐與科研三位一體”物理化學實驗教學改革[J]．實驗室研究與探索，2015，34(5):138-140.

[3] 蔡丹丹，樊友軍，陳 思．物理化學實驗教學改革的探討[J]．廣東化工，2015，42(11):245-246.

[4] 蔡丹丹，樊友軍，董家新．將科學研究融入物理化學實驗教學中的設想與探索[J]．廣東化工，2018，45(3):185.

[5] 陳占軍,胡傳躍,王書媚,等.應用型人才培養背景下物理化學實驗教學的探討[J].廣州化工,2017,45(6):175-176.

[6] 劉潤清，黃繼明，吳思展.應用型人才背景下地方院校物理化學實驗教學的探討[J].山東化工, 2017，46(23):155-156.