應用型本科高校應用化學專業模塊實驗課程體系的構建與實踐

程樂華 張忠平 劉志軍 王 敏 湯家華 葉友勝 萬新軍

（巢湖學院化學化工與生命科學學院，安徽 巢湖 238000）

應用化學專業是一個應用型的、理工結合的寬口徑交叉學科專業，主要培養理工結合型應用化學專業技術人才[1]。在應用化學專業課程體系中，實驗課程和理論課程共同成為應用化學專業教學的兩大支柱。特別是在化學基本原理和實驗基本技能教學的基礎上，對學生進行化專業實驗設計思想培養，實驗技術和知識的綜合應用能力訓練，已經成為學生創新能力培養過程中不可缺少的重要環節。因此如何按照培養應用型人才的辦學定位和創新人才培養的要求，對應用化學專業課程體系尤其是實驗課程體系進行改革，是當前應用型本科高校應用化學專業面臨的一個重要課題。我校就應用化學專業實驗課程體系作了初步的探索與改革。

1 專業模塊實驗課程體系的構建

我們認為，一個完整的專業實驗教學改革方案應包含：實驗課程體系與內容規劃、實驗基地建設、實驗的教學實踐方法、管理及組織機制等四個方面。其中最重要的是實驗課程體系及內容，它處于龍頭地位，也是教學改革的最主要內容[2]。

針對目前應用型本科高校應用化學專業實驗教學體系改革的焦點，我們提出建立以創新能力培養為核心，以實驗技術要素為主線的“三階段三層次”應用化學專業模塊實驗課程新體系。即應用化學專業實驗課程按技術要素和能力要求劃分成專業基礎實驗課程、專業綜合實驗課程和專業設計實驗課程三個模塊，第一模塊基礎實驗課程主要包括無機、有機、分析、物化等四大基礎化學實驗和化工原理實驗等教學內容，側重于各類操作技術的分類訓練與基本化學原理的應用，為專業實驗教學的第一階段第一層次；第二模塊綜合實驗課程主要訓練各類實驗技術的綜合應用能力，為專業實驗教學的第二階段第二層次；第三模塊專業設計實驗主要培養實驗設計思想、分析問題與解決問題的能力，為專業實驗教學的第三階段第三層次。

1.1 第一階段第一層次——專業基礎實驗課程模塊

第一層次課程模塊要突出化學實驗基礎知識、基本技能及基本操作的教學目標，重點掌握各類基本實驗操作技術，并在強化基本實驗能力培養的同時，進行創新思維和創新能力的初步培養。基本實驗操作技術分為兩大塊——以使用玻璃儀器為主體的反應類實驗操作技能和使用物理儀器為主體的測試表征類實驗操作技能。基本技能包括三個方面——化學實驗基本技術、化學合成實驗技術和化學實驗儀器技術。

以上基本實驗操作技術和實驗技能的培養是通過第一至第四學期先后開設的無機、有機、分析、物化等四大基礎化學實驗和化工原理實驗等課程實現的。

1.2 第二階段第二層次——專業綜合實驗課程模塊

在專業主要基礎理論課程和專業基礎實驗課程結束之后，就要引導學生將已學習掌握的基本知識和基本技能加以貫通融合，以提升對知識總體把握并加以靈活應用。因此第一層次實驗教學結束后，便進入第二階段第二層次即專業綜合實驗課程模塊的實驗教學。本階段的教學重點是提高學生解決問題的能力、合理應用各種實驗技能及操作的能力、設計實驗方法和線路的能力、分析處理實驗結果的能力，能確實體現學生創新能力的培養。

專業綜合實驗課程模塊按實驗技術要素分成兩類——綜合技術實驗和新型技術實驗。綜合技術實驗的特征是包含的技術要素種類多、復合程度高，以實際化學問題為模擬對象，使學生在實驗中感受一個比較完整的科研過程。內容安排上應體現實驗技術和實驗操作的多樣性、各學科領域基本理論的多元性，為學生在實驗過程中創造性思維和實踐留有空間。新型技術實驗主要以基礎化學實驗中難以大面積使用的高新技術和交叉技術為主。教學目的是擴大學生的視野，了解現代新技術、交叉技術在化學中的應用，以及化學在環境、能源、材料、生物以及其它高新技術領域中的應用，為學生創新能力的培養提供素質保證。實驗內容的選擇原則是以先進性和交叉性為主，同時考慮能保證一定的教學效率。實驗操作技術難度適當，主要是起到一個“窗戶”的作用，并為學生架起從基礎課程到科學前沿的橋梁。

專業綜合實驗課程模塊教學安排在第五及第六學期完成。

1.3 第三階段第三層次——專業設計實驗課程模塊

專業設計實驗課程模塊強調實驗的設計思想及探索性培養，強調發揮學生的學習主動性。學生通過查閱資料、設計方案、擬定步驟，最后與教師討論再進行獨立實驗。通過第一階段和第二階段的教學與實踐，學生基本掌握了一定的化學理論知識和實驗技能。在此基礎上，我們再開設專業設計實驗課程模塊。即在教師的指導下，讓學生運用已掌握的理論知識和實驗技能，獨立進行文獻查閱、實驗方案設計、實驗條件選擇、實驗數據分析處理等一系列完整的實踐過程[3]，從而實現學生能力從知識技能向研究能力的跨越，突出體現培養學生的創新能力、嚴謹求是的科學態度、解決實際問題的能力，為后續畢業論文（設計）實驗奠定基礎。

專業設計實驗課程模塊教學安排在第七學期完成。

2 實踐效果

我們構建的“三階段三層次”應用化學專業模塊實驗課程新體系首次于2008年編制應用化學專業學年學分制人才培養方案時被吸納，2010年修訂應用化學專業人才培養方案時又進一步得以完善。目前我校應用化學專業2012屆共127名畢業生、2009級69名在校生已完整地實施了實驗教學新體系的教學實踐，另外應用化學專業2010級131名學生也已完成了第一階段和第二階段的實驗教學。從反饋的情況來看，實施“三階段三層次”實驗教學新體系的教學效果良好，主要體現在對學生學習專業的興趣培養、實驗技能的訓練、綜合實驗能力和創新能力的培養等方面都起到了重要的作用，對學生的畢業論文教學環節起到了重要的幫助與提升。

[1]教育部理科化學教學指導委員會.理科化學專業和應用化學專業化學教學基本內容[J].大學化學，1999，14（2）：9.

[2]程樂華，張忠平等.應用化學專業實踐教學體系的改革探索[J].淮南師范學院學報，2009，11（5）：48-49.

[3]陸泉芳，俞潔等.高師化學實驗課程體系改革的研究[J].化學教育，2005，32（8）：13-16.