應用化學專業創新型實驗教學體系構建研究

李 杰，王 俊，李翠勤，王 鑒，張榮明

（東北石油大學 化學化工學院，黑龍江 大慶 163318）

【實驗平臺】

應用化學專業創新型實驗教學體系構建研究

李 杰，王 俊，李翠勤，王 鑒，張榮明

（東北石油大學 化學化工學院，黑龍江 大慶 163318）

實驗教學體系是應用化學專業實踐教學系統的重要組成部分，是培養學生工程實踐能力、創新意識和創新精神的重要環節。通過對東北石油大學應用化學專業實驗教學體系存在的實際問題深入分析，整合了專業實驗教學內容，優化了實驗教學課程結構，重組了實驗教學體系，更新了實驗教學手段，建立了科學合理的實驗教學考核模式，經過幾年的實踐取得了良好的效果。

專業實驗；教學模式；實驗教學；創新能力

應用化學專業是介于化學與化工工藝工程之間的一個應用理科專業，目標是培養理工結合型的應用化學人才。實驗教學是高等學校實現創新人才培養目標的重要環節，它對樹立學生工程實踐觀念、啟迪學生思維、培養學生的創新意識和創新能力、提高學生綜合應用能力具有特殊的作用。加強實驗教學不僅能鞏固理論知識，而且能夠培養學生理論聯系實際的能力和分析問題、解決問題的能力。因此，根據普通高校實驗教學中普遍存在的問題以及石油類院校目前的實驗教學現狀，結合行業特色鮮明的應用化學專業人才培養目標，深化實驗教學改革，構建了較為科學合理的實驗教學體系。

一、目前高校實驗教學存在的主要問題

實驗教學的實踐性、直觀性、科研性、綜合性等特點，決定了它在高等教育創新人才培養中不可忽視的地位。從目前我國高等院校實驗教學的現狀來看，無論是實驗教學所處的地位、教學體系及教學的安排都與新形勢下的培養目標不相適應，是一個普遍存在的薄弱環節。主要存在的問題是：①實驗教學體系不合理，如基礎化學實驗附屬于理論教學，實驗內容單一、與實踐結合不緊密等缺點；專業實驗課程實驗學時偏少，內容分散不利于培養學生的創新性。②實驗教學的內容和方法滯后，在目前的實驗教學中存在重理論、輕實踐的傾向，傳統的驗證性實驗多，實驗內容單一，培養學生創新能力的設計性、應用性及綜合性實驗少。灌輸式的教學方法使學生完全處于被動狀態，嚴重阻礙了學生主觀能動性的發揮，不利于培養學生創新精神和綜合應用能力。③實驗教學的設備落后，這已是許多地方高校在實踐教學中存在的非常突出的問題。再加上學校逐年擴大招生規模，實驗教學投入經費不足，儀器設備更新緩慢，實驗教師積極性不高，實驗人數多，需分組教學，學生學與用脫節等問題。

二、構建面向創新教育的應用化學實驗教學體系

根據面向21世紀的教學內容和課程改革計劃，培養和提高學生創新能力和綜合素質，這就要求應用化學專業的實驗教學突破傳統理科化學的教學模式，強調理論與實踐并重，更新實驗教學的課程設置和教學內容，構建具有創新教育特征的實驗教學體系。

1.重組實驗教學體系，優化課程結構。在實驗教學課程體系建設中，應強調整體規劃與系統建設，根據應用化學專業理工結合的學科特點、創新培養目標及實驗教學自身的規律，重組實驗教學體系，優化課程結構。我校應用化學專業的實驗教學體系整合為三個層次，基礎化學實驗（第一層次）、專業實驗（第二層次）、綜合性實驗和創新實驗（第三層次）。在課程建設中盡可能讓實驗教學獨立設課，如將無機化學、有機化學、分析化學和物理化學等四門基礎化學實驗教學與理論教學脫鉤單獨設課，增加了實驗學時，明確了其在應用化學專業人才培養方案的地位。實驗獨立設課后形成了自身的系統性，改變了過去側重于驗證性實驗，提高了實驗教學的質量，有利于培養學生的創新精神和創新意識。另外，實驗教學改革不能停留在單門實驗課程的改革上，而是要根據系統性、階段性和可操作性原則，按照循序漸近、突出技能訓練、創新培養的組織教學，正確處理好與理論教學及其他實踐性教學的關系，從而實現教學計劃的整體優化。

2.整合專業實驗教學內容，開設綜合性和創新性實驗。專業實驗教學內容改革是實驗教學改革的重點之一，應在繼承傳統實驗內容的基礎上，圍繞培養學生的創新能力和綜合素質制定實驗教學大綱。改革的思路是減少驗證性實驗的比例，增加綜合性、創新性實驗，綜合性和創新性實驗應緊密聯系生產實際，緊跟學科發展前沿，盡可能將教師的科研成果引入實驗教學中，能夠反映學科的最新成果和最新成就。需要學生運用若干門課程的綜合知識，以利于拓寬學生的思路，加深對理論知識的理解，培養學生的創新意識，提高學生的工程實踐能力。在具體實驗的設置上，既要考慮拓展學生的知識面，又要考慮有適當的難度，突出實驗的綜合性和創新性，重點培養學生的動手實踐能力及分析和解決問題的能力。

3.運用利于創新能力培養的實驗教學手段。采用現代化教學手段，在實驗教學過程中引入采用多媒體輔助教學、引入虛擬實驗技術等現代化的教學手段，提高了實驗教學效率、優化了教學過程，還可以使實驗教學更加生動、直觀，提高了學生的學習興趣。開放式實驗教學有利于學生的創新精神和創新能力的培養，可提高學生分析問題、解決問題的能力。在表面活性劑的合成及性能專業特色實驗中涉及到反應原料的選擇、合成路線的確定及優化、合成產物結構表征和性能評價。化學化工學院微觀分析中心開放實驗室則具備紅外光譜儀、核磁共振、質譜和元素分析儀等分析設備，可表征合成產物的特征官能團、有機物中氫原子的種類及數目、相對分子質量及分子結構特征、分子中元素含量等信息以確定產物的結構，環境工程開放實驗室具備細菌培養及殺菌性能評價等儀器設備。

4.建立科學合理的實驗教學考核模式。實驗教學考核目的是通過考核使學生在實踐能力、綜合能力和創新能力等方面得到培養和提高，促進學生的學習能力和綜合素質協調發展。根據以人為本、綜合培養、全面發展、創新能力等為原則，建立考核內容層次化、考核方式多樣化、注重過程考核的實驗教學考核模式。

學科專業的創新與發展決定于創新型人才的培養，而具有創新特色的實驗教學體系是培養創新人才的有效途徑之一。建立創新型實驗教學體系，不僅應正確把握創新型實驗的內涵及原則，而且要在教學內容、教學方法、教學模式和教學觀念上創新，在科學性、系統性、規范性等方面提高實驗教學水平，這樣才能培養出工程實踐能力強、具有創新思維和創新能力的應用化學專業人才。

[1]王俊，李翠勤，李杰，等.構建具有行業特色的應用化學專業人才培養模式[J].化工高等教育，2012，（3）：21-25.

[2]張學軍，王鎖萍.全面改革實驗教學 培養學生創新能力[J].化工高等教育，2012，24（1）：4-6.

[3]郭永霞.試論高校實驗教學改革[J].黑龍江高教研究，2002，108（4）：118-120.

G642.0

A

1674-9324（2014）13-0261-02

黑龍江省教育科學“十二五”規劃重點課題（GBB1211013）；黑龍江省高等教育學會“十二五”教育科學研究規劃課題（HGJXH B2110153，HGJXH B2110155）；國家自然科學基金（51074033）；東北石油大學重點課程建設。

李杰（1970-），男，博士，副教授，主要從事油田化學方面的研究和教學工作。