農業院校創新應用型化學專業本科人才培養模式的研究
——以實驗教學為例

李 玲 陳 樹 彭 昌

(湖南農業大學,湖南 長沙 410128)

基于“以本為本、四個回歸”基本原則,新時代綜合農業類院校要以本科生為中心,全面提高人才培養能力。從愛國情懷入手,培養本科生環保意識及自主學習能力,主動對接國家與地區發展戰略和現代農化產業的發展需求,提高本科生解決農業生產受限問題的能力,提高本科生綜合素質[1]。

如何構建與時俱進的實驗教學體系,提高學生的學習積極性和主動性,強化學生的創新能力和實踐能力,將實驗教學與實際生產應用有機結合,是應用化學專業實驗教學所面臨的重要問題。

1 實驗教學存在的問題

實驗教學作為重要的實踐教學,可以更系統地將理論知識應用到實驗中,提高本科生的實際操作水平、培養本科生的實驗創新意識和創造能力[2]。因此,建立創新實用型的本科實驗教學體系非常重要,目前存在的主要問題如下。

1.1 學生缺乏創新動力和創新精神

調查顯示,只有不足25%的大學生因為興趣與喜好參加各種創新與挑戰活動。然而,大學課程由于課時多、任務重,或者只進行了創新理念的宣傳,注重了知識的積累,卻并未用到實際,忽視了創新精神和創新思維的培養。

1.2 教學體系中創新和實用的理念植入不深

現有的應用化學專業實驗多數是灌輸型教學,這種傳統的教學方法很難啟發學生的創新思維,即使以后生活中遇到類似的問題,多數學生們可能也無法利用學過的實驗知識去解決問題。怎樣激發學生的積極性,培養學生的創新能力,學以致用,與時俱進,仍是應化專業實驗教學需要解決的問題。

1.3 學生科研實驗能力不足

大學本科的實驗主要是演示型及單純驗證類基礎性項目,不利于提高學生興趣、開拓本科生的創新思維、提升創新實踐能力。且有不少應用型實驗比較落后,甚至是已被實際工業生產淘汰的方法,或是在現實生活中很難找到應用原型,懸空于現實,這些不能學有所用的實驗很難引起學生興趣,實驗的設計需接軌社會的發展。

2 實驗教學改革方法

2.1 培養大學生創新精神

創新動機是創新精神的基本內容之一,培養大學生的創新精神首先要培養其創新動機。一方面需要教師引導學生培養興趣,另一方面要通過外在的專業要求及后期工作需求等動力鼓勵學生發展創新思維。例如,“日用與農業精細化學品”這門綜合實驗課程,主要針對日常的日化用品的配方設計與合成。嘗試將目前化妝品行業的狀況引入該課程,講述化妝品行業小作坊式的制備和現代化精細車間制備的對比,講述怎么通過護膚品的配方表了解護膚品的實際功效,不僅可以引起學生的興趣,激發學生們的創新精神,而且可以拓寬學生后期工作方向。

2.2 實用性和創新性相結合

以“問題鏈”為主線引導創新:學生創造力的培養是現代教育追求的目標,高校課程要根據時代的發展和需求更好地進行教學模式的創新和改革,要讓學生能夠在良好的教學模式和教育理念下進行自主學習,進一步提高創新教育教學的質量和效率。例如,在“日用與農業精細化學品”實驗課程中,首先老師講授洗護用品的設計原則,然后學生通過制備日常洗化用品(如洗衣液、免洗洗手液、雪花膏等)積累經驗,對常用的表面活性劑的功能和用法有更深入的了解,并且對設計原則有深刻認知。在此基礎上,鼓勵同學們根據設計原則設計自己感興趣的洗護用品,需要將設計初衷描述清楚,確定配方的組成,說明各個配方組分的功能作用,探討各個組分的加入量,融合利用正在進行的另一門實驗課程“天然產物質量品質分析”中所學到的提取和分析知識,設計從自然界的植物中提取相關的功能性成分(如從玫瑰花中提取玫瑰精油)并應用于自己所設計的獨一無二的洗護用品。該過程不僅可以將學生所學知識實際應用,激發學生的創新精神,并且將實用型和創新型實驗相結合,為學生日后的發展和工作范疇提供更多可能。

2.3 產教融合

創新型應用本科的人才培養要體現“創新應用”的特色,學科和課程體系的構建應對接區域經濟產業發展的實際需求,推進產教融合,在校企合作的基礎上建設本科教育教學的人才培育基地、實習訓練基地和產學研合作基地,構建與時俱進的應用型實驗教學體系。盡管有著專門的實習訓練,但是時間有限,很難做到每門應用型的實驗課程去相應工廠實習。因此請人拍攝了一些日化生產車間生產時的視頻作為教學拓展內容展示給學生,雖然不能實地參觀,學生卻可通過視頻了解,更感興趣的同學甚至可以聯系廠家假期實習等。視頻的展示激發了同學們的學習積極性,開拓了同學們的思維發展,不再是為了做實驗而做實驗。學生不再像之前應付般地做實驗,實驗后學生會主動跟老師討論生活中各種護膚品的功效鑒別問題,用什么樣的配方才能得到具有更好補水效果的面膜等問題。產教融合為應用型人才的培養奠定基礎。

2.4 建立創新應用型實驗教學體系

實驗教學大綱的制定與實驗項目的設置應根據人才培養方案、專業培養目標和教學計劃,從強化本科生實踐能力、研究能力和創新能力出發,密切聯系本學科需求與最新科技發展,實時跟進并完善。實驗教學要與理論教學有機結合,減少單純驗證類和演示型的化學實驗,積極增設創新型、探索型及綜合應用型的實驗,科學融入學科前沿和行業產業最新成果,有機結合思政教育和勞動教育。例如,嘗試將“日用與農業精細化學品”這門實驗課程改為理論課和實驗課各半的課程,前期主要介紹常見的表面活性劑的分類、功能和性質等,并講述配方設計的基本原則和方法。經過理論學習后,學生再做2～3個經典的日化用品,用以驗證所學的理論,同時設計一個前沿的功能性的日化用品并進行實驗驗證。將現代化教育方式引入到實驗教學中,例如引入在線教學資源,增加師生之間的互動,建設虛擬仿真實驗,模擬創新型實驗并通過實際實驗進行驗證等。

3 結語

從基于社會發展的需求,構建應用化學實驗教學體系,強化本科生實踐能力、研究能力和創新能力出發,密切聯系本學科需求與最新科技發展,實時跟進并完善,積極增設創新型、探索型及綜合應用型的實驗,科學融入學科前沿和行業產業最新成果,有機結合思政教育和勞動教育,進而培養出綜合素質優秀的創新應用型本科人才。