新工科背景下分析化學實驗在應用型創新人才培養的改革

摘"要：為更好地適應新工科背景下應用型創新人才培養模式的要求，我們以市場需求為導向，緊密結合產業發展趨勢，調整和優化人才培養模式。本文針對目前分析化學實驗教學中存在的問題和不足，對其教學模式和教學方法等方面進行系統的改革與探索，在分析化學實驗中引入更多的實際問題，讓學生面對真實的挑戰，從而激發他們的創新思維，提升解決問題的能力。這樣不僅有助于學生的全面發展，更是為培養應用型創新人才奠定了堅實的基礎。

關鍵詞：分析化學實驗；新工科背景；應用型創新人才；教學改革

1"概述

2017年2月，教育部全面開啟了新工科建設的嶄新篇章。所謂新工科旨在以智能制造、人工智能技術、新能源技術等前沿工科專業為核心，對高等院校的傳統工科專業進行改造，從而培養出更多具備創新能力和跨界融合能力的應用型人才［1］。隨著科技的快速發展和社會需求的日新月異，傳統的教學模式已難以滿足新時代工科人才的培養需求。因此，我們必須牢牢把握課堂教學的核心地位，專心致志地打造富有吸引力、內涵豐富且充滿挑戰的“高品質課程”，探索適應新工科人才培養需求的教育新模式。分析化學實驗作為本科生必修的一門課程，具有極高的應用性和實踐性。它是連接理論知識與實際操作的橋梁，學生通過實際操作可以更加深入地理解分析化學的原理、掌握實驗技能，為后續的科研和工程實踐打下堅實的基礎。然而，在新工科背景下，傳統的分析化學實驗教學在培養學生應用能力和創新能力方面存在諸多不足。因此，本文從教學內容、教學方法、培養模式及考試評價體系等方面對分析化學實驗進行教學改革創新。

2"分析化學實驗進行應用型創新人才培養改革的意義

為積極適應當前新工科的發展趨勢，深化對優秀人才的挖掘與培養，課程教學改革在新工科背景下顯得尤為關鍵［2］。分析化學實驗作為分析化學課程中的核心組成部分，在培養學生實踐能力和科學素養方面發揮著不可或缺的作用［3］。這不僅有助于提高學生的綜合素質和創新能力，還能促進化學學科的發展和應用，為社會培養更多優秀的應用型人才。同時，這種改革也有助于推動高等教育與社會的緊密聯系，更好地滿足社會對人才的需求。因此，對分析化學實驗進行教學改革是高校全面推進素質教育的重要一環，也是實現新工科背景下應用型創新人才培養的關鍵途徑。

3"分析化學實驗在應用型創新人才培養中的教學現狀

3.1"實驗內容缺乏創新

在科技快速發展的今天，傳統分析化學實驗內容已過時，無法滿足現代需求。這些實驗內容長期不變，僅包含酸堿滴定等十個驗證性實驗和一個無創新的設計實驗，缺乏對化學前沿和最新科技手段的關注。因內容缺乏創新，實驗設備資源未得到充分利用，造成浪費。這不僅限制學生發展，也浪費教師、實驗員的時間，導致學生實驗能力遠落后于實際需求，難以適應科技變化［4］。

3.2"教學方法陳舊

分析化學實驗課程在高等教育中占重要地位，但傳統模式單調乏味，通常是教師課前集中講解實驗原理、目的、儀器、試劑和注意事項等。這種詳盡講授易削弱學生好奇心和探究欲，學生被動接受知識，缺乏主動思考和探索機會。單向知識傳遞限制了學生科學思維發展，難以形成獨立思考和解決問題能力［5］。

3.3"培養方式脫離實際應用

分析化學實驗課程旨在培養實踐能力和科學素養，服務于企業需求［6］。但觀察學生實習表現、追蹤畢業生信息和企業反饋后，發現多數學生實際工作中綜合分析解決問題能力不足。原因主要是實驗課程設置和教學問題，過于偏重基本操作，如溶液配制和滴定，導致學生缺乏獨立思考和創新。這種教學方式限制了學生思維發展，使他們面對復雜多變的實際問題時感到束手無策。

3.4"考核方式不合理

傳統教育體系下，分析化學實驗成績主要依據實驗報告質量評定。此方法雖量化評估便利，但隨教育理念更新，其局限性顯現。學生易偏重報告撰寫，忽視實驗細節，不認真對待實

驗數據，這樣不利于培養學生的實踐能力、觀察能力和科學精神。

4"分析化學實驗在應用型創新人才培養中的教學改革對策

隨著科學技術的飛速發展，分析化學實驗作為科學研究的重要手段，對于培養應用型創新人才具有舉足輕重的作用。為了進一步提升分析化學實驗在應用型創新人才培養中的效果，本文針對上述教學現狀存在的弊端，采取一系列教學改革對策，如下圖所示。

4.1"教學內容的更新優化

（1）在培養應用型創新人才的過程中，分析化學實驗教學內容的優化尤為關鍵，不僅關乎學生的學術成就，更是他們未來職業生涯能否順利發展的重要因素。為此，我們應當重新審視傳統的教學內容，結合時代的發展和科技的進步，注入新的元素和活力。

（2）通過引入前沿科研成果來豐富實驗教學內容。科學研究的進步日新月異，新的發現和技術不斷涌現。將這些最新的科研成果融入實驗教學，可以讓學生們接觸到最前沿的知識和技術，激發他們的好奇心和求知欲。例如，可以介紹一些最新的分析方法和技術，如納米技術在化學分析中的應用，或是生物傳感器在環境監測中的實踐等。這些前沿科技的應用實例，不僅可以幫助學生理解抽象的理論知識，更能培養他們的創新精神和實踐能力。

（3）工業應用實例的引入也是優化實驗教學內容的重要途徑。通過引入工業應用實例，學生們可以更加清晰地認識化學知識在實際生產中的應用價值。例如，可以介紹一些化學分析在工業生產中的具體應用，如石油化工產品的質量控制、環境監測中的污染物分析等。這些實例的引入，不僅可以增強學生對化學知識的理解和應用，還能培養他們的工程素養和解決實際問題的能力。

4.2"探索實驗教學新方法

（1）在傳統的分析化學實驗教學中，教師通常將重點置于實驗操作技能的訓練上，而對于學生創新能力的培養則顯得相對不足。這種教學模式雖然能夠幫助學生掌握基本的實驗技能，但很難激發學生的創造力和獨立思考能力。為了培養具有創新思維和實踐能力的學生，必須對實驗教學方法進行深入改進，使之更加注重學生的主體性和參與性。

（2）為了達到這個目標，可以引入問題導向的教學方法，教師不再是單純的知識傳授者，而是學生解決問題的引導者和輔助者。教師設計一些具有挑戰性和啟發性的問題，如土壤中水解性氮如何測定等，讓學生在解決問題的過程中主動思考、積極探索。學生不僅能夠掌握實驗技能，還能夠培養自己的創新思維和解決問題的能力。

（3）采用案例分析的教學方法。通過分析一些真實的化學實驗案例，如廢水中重金屬離子的分析檢測等，學生可以更好地理解實驗原理和應用場景。同時，教師也可以引導學生對案例進行深入討論和思考，幫助他們形成自己的見解和思路，不僅可以培養學生的實踐能力，還可以幫助他們建立自己的知識體系。因此，我們應該積極探索和實踐新的教學方法，為學生提供更加優質的教育環境，為他們的全面發展奠定堅實基礎。

4.3"加強師資隊伍建設

（1）專業教師的專業素養直接決定了課程的教學質量，因此為了保障分析化學實驗課程的建設水平，可以安排教師在假期期間深入企業生產一線進行實踐鍛煉。不僅有助于教師提升專業技能，還能夠拓寬他們的專業視野。通過在企業的實際操作中，教師們能夠親身感受生產一線的真實環境，了解最新的技術發展和應用，從而不斷更新自己的知識體系。同時，這樣的實踐經歷也能夠使教師們更加深入地理解課程內容與實際生產之間的聯系，為今后的教學工作提供更加豐富、生動的案例和實踐經驗。

（2）為了強化課程內容與實際工業生產之間的緊密聯系，可以聘請企業技術人員擔任學校的兼職教師，以便將他們的專業知識和實際經驗融入教學中，提升課程的實用性和針對性。他們不僅具備豐富的實踐經驗，還能夠為學生帶來最前沿的技術知識和行業動態。通過與他們的交流和互動，學生們能夠更加直觀地了解所學專業在實際生產中的應用，增強自己的實踐能力和創新精神。

（3）為了進一步提升教學質量，促進人才培養的創新與發展，可以定期組織教師和企業專家進行座談和研討活動。這種合作模式有助于教師了解行業發展的最新動態，緊跟時代步伐，更新教學內容和方法。同時，通過與企業專家的交流，教師還能深入了解企業的用人需求和職業發展路徑，從而更好地指導學生進行職業規劃和發展。對于學生而言，這樣的合作模式為他們提供了更多的實踐機會。通過參與企業項目、實習實訓等活動，學生可以親身感受企業的工作環境，了解企業的運作機制和業務流程。這樣的實踐經驗不僅有助于提升學生的專業素養和綜合能力，還能為學生提供更多的實習、實訓和就業機會，幫助學生更好地融入社會，實現自我價值。

4.4"改進考核評價新體系

實驗教學評價體系對于確保實驗教學質量至關重要。為此，必須不斷完善該體系，以全面評估學生在實驗操作能力、創新能力以及團隊協作能力等多方面的表現。這將有助于我們更準確地了解學生的學習進展，從而為他們提供更有針對性的指導和支持。

此外，為了不斷完善實驗教學評價體系，建立反饋機制至關重要。通過及時收集學生和教師的意見和建議，了解實驗教學過程中的問題和不足，從而有針對性地進行改進。具體而言，可以通過定期舉辦座談會、問卷調查等方式，收集學生和教師對實驗教學的反饋。同時，還可以建立實驗教學評價數據庫，對評價結果進行統計和分析，為改進實驗教學提供數據支持。

因此，優化實驗教學評價體系對于提升實驗教學質量具有至關重要的作用。通過全方位、多維度地評價學生的實驗操作能力、創新思維能力以及團隊協作能力等核心素質，并構建有效的反饋機制，我們能夠不斷精進實驗教學工作，從而為培養具備創新精神和實踐能力的優秀人才奠定堅實基礎，提供堅實保障。

結語

在新工科的背景下，我國綜合實力和國際競爭力提升的關鍵在于培養和造就一批高素質、卓越的應用型創新人才。因此，必須更加強調人才的自主培養，尤其要關注創新精神和實踐能力的培育。遵循培養應用型創新人才的教學理念，必須對分析化學實驗教學內容進行合理而科學的改革，比如優化教學內容，探索教學新模式，改進教學考評體系以及加強校企合作等。通過這些舉措，不僅為培養卓越的應用型創新人才奠定堅實基礎，更有助于推動新工科理念從理論走向實踐，為我國高等教育的蓬勃發展注入強大動力。

參考文獻：

［1］陽富強，胡濤，黃玉杰，等.我國新工科教育領域研究現狀和發展趨勢的可視化分析［J］.化工高等教育，2024，41（01）：1321.

［2］秦旭磊，李野，劉艷陽，等.新工科建設背景下應用型創新人才培養模式探究［J］.中國現代教育裝備，2023（09）：9698.

［3］汪快兵，呂波.新農科背景下“分析化學實驗”課程優化與實踐：側重容量分析實驗部分［J］.科技風，2023（28）：136138.

［4］張鵬，黃宇琪，魏中舉，等.大創項目在應用型人才創新能力培養中的作用探討［J］.科技風，2024（09）：5052.

［5］彭秀輝.工程教育認證理念導向下新工科研究生創新培養策略探索［J］.科教文匯，2024（06）：1115.

［6］李衛星，琚曉暉，陳日志，等.新工科背景下化工工藝學課程建設與教學實踐［J］.化工高等教育，2024，41（01）：108111.

項目基金：渤海大學2023年度校級本科創新創業教學改革研究項目“新工科背景下雙創型人才培養中分析化學實驗教學模式改革研究”（基金編號：2023CXCYJG77）；渤海大學2024年度中小學教學改革聯合研究項目“HPS教育在高中化學課程思政教學中的研究與應用”（基金編號：2024ZXXJG76）；教育部產學合作協同育人項目“新工科背景下環境工程專業產教融合模式研究”（基金編號：24070"4213132154）

*通信作者：遲忠美（1994—"），女，滿族，山東青島人，博士研究生，講師，研究方向：分析化學專業教學與高等教育研究。