地方本科院校材料化學(xué)專業(yè)《基礎(chǔ)化學(xué)實驗》教學(xué)改革初探

胡繼林，劉 鑫，胡傳躍

(湖南人文科技學(xué)院 材料與環(huán)境工程學(xué)院，湖南 婁底 417000)

地方本科院校材料化學(xué)專業(yè)《基礎(chǔ)化學(xué)實驗》教學(xué)改革初探

胡繼林，劉 鑫，胡傳躍

(湖南人文科技學(xué)院 材料與環(huán)境工程學(xué)院，湖南 婁底 417000)

分析了地方本科院校材料化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上提出了實驗教學(xué)改革的措施和途徑，包括加強實驗室的建設(shè)和管理、科學(xué)構(gòu)建基礎(chǔ)化學(xué)實驗內(nèi)容體系、加強實驗室安全和環(huán)保教育、改革課程考核評價體系、實施開放性實驗教學(xué)模式等，期望通過實驗教學(xué)的改革，提高材料化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程的教學(xué)質(zhì)量，為其他地方高校相關(guān)學(xué)科的實驗教學(xué)改革提供參考。

地方本科院校；材料化學(xué)；基礎(chǔ)化學(xué)實驗；教學(xué)改革

隨著我國高等教育由精英教育逐漸步入大眾化教育階段，大多數(shù)地方本科院校選擇將應(yīng)用型本科人才作為學(xué)校的人才培養(yǎng)目標[1]。材料化學(xué)是材料學(xué)的一個分支，以化學(xué)和材料科學(xué)為學(xué)科基礎(chǔ)，以材料合成與制備、材料成型加工和應(yīng)用為工程背景，研究新型材料在制備、生產(chǎn)、應(yīng)用和廢棄過程中的化學(xué)性質(zhì)，研究的范圍涵蓋整個材料領(lǐng)域。同時材料化學(xué)也是一門發(fā)展迅速、日新月異的學(xué)科，許多新理論、新技術(shù)和新方法的不斷出現(xiàn)，對促進科學(xué)及國民經(jīng)濟的發(fā)展起到越來越重要的作用[2]。

湖南人文科技學(xué)院材料化學(xué)專業(yè)是教育部和湖南省的特色專業(yè)，同時也是湖南省"十二五"綜合改革試點專業(yè)，該專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)化學(xué)和材料科學(xué)方面的基本理論、基本知識和基本技能，接受科學(xué)思維與科學(xué)實驗方面的基本訓(xùn)練，并能夠熟練運用、充分了解材料化學(xué)理論和應(yīng)用的最新發(fā)展動態(tài)，掌握信息收集檢索的方法，具有運用化學(xué)和材料學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能獨立進行研究、教學(xué)、生產(chǎn)和開發(fā)的基本能力。實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的重要手段和途徑[3]。與其他教學(xué)環(huán)節(jié)相比，實驗教學(xué)更具有直觀性、實踐性和創(chuàng)新性，在培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、科學(xué)態(tài)度和職業(yè)素養(yǎng)等方面具有十分重要的作用[4]。通過實驗教學(xué)，能系統(tǒng)地訓(xùn)練學(xué)生的基本操作技能，培養(yǎng)基本實驗素養(yǎng)，使其養(yǎng)成良好的實驗態(tài)度和科研態(tài)度，從而提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)和工程實踐能力[5]。基礎(chǔ)化學(xué)實驗包括無機化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗、有機化學(xué)實驗和物理化學(xué)實驗，是化學(xué)、化工、材料、環(huán)境等理工科專業(yè)學(xué)生進入大學(xué)學(xué)習(xí)首先接觸的一類重要專業(yè)基礎(chǔ)實驗課，是培養(yǎng)學(xué)生實驗方法和基本實驗技能的重要環(huán)節(jié)。培養(yǎng)學(xué)生具有深厚的化學(xué)基礎(chǔ)知識和過硬的基礎(chǔ)化學(xué)實驗技能，有利于材料化學(xué)專業(yè)學(xué)生在今后學(xué)科領(lǐng)域的就業(yè)和發(fā)展，符合我校"厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力、高素質(zhì)" 的人才培養(yǎng)模式。因此，如何提高材料化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)水平，更好地適應(yīng)地方本科院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)與轉(zhuǎn)型發(fā)展需要，進一步推進學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展工作，是基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)改革必須探索的重要課題。

1 材料化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀

1.1 實驗室建設(shè)經(jīng)費投入不足

雖然目前地方本科院校在基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程的硬件建設(shè)及軟件建設(shè)方面得到加強和重視，但是由于多方面的原因，與重點院校材料化學(xué)專業(yè)相比，實驗室的建設(shè)經(jīng)費投入上還存在不小的差距。近年來，隨著地方本科院校招生規(guī)模的不斷擴大，學(xué)生數(shù)量急劇增加，由于高校受條件限制，難以從資金、場地等方面提供保障解決這些矛盾，導(dǎo)致部分實驗課程的教學(xué)活動開展過程中，由于存在儀器設(shè)備的臺套數(shù)不足，常出現(xiàn)幾個學(xué)生共同使用一臺/套儀器設(shè)備的情況，影響了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)揮以及對科研知識的深入理解，使所學(xué)理論知識和相應(yīng)的實踐不能有機結(jié)合，沒有達到培養(yǎng)學(xué)生思維創(chuàng)新和技能創(chuàng)新的預(yù)期目標[6]。

1.2 實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)置不太科學(xué)

雖然目前很多高校已經(jīng)構(gòu)建了相對較為系統(tǒng)的四大基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)體系，圍繞該實驗教學(xué)體系進行了一些改革，積累了不少改革實踐經(jīng)驗，但由于不同高校不同專業(yè)的人才培養(yǎng)目標不同，各個高校實驗教學(xué)體系仍有待進一步具體完善。當前部分地方本科院校的基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容大多以訓(xùn)練基本技能的傳統(tǒng)性實驗和強化課題內(nèi)容的驗證性實驗為主，且實驗內(nèi)容整體上沒有系統(tǒng)性和連續(xù)性，綜合性、設(shè)計性以及創(chuàng)新性實驗項目所占的比重相對較少。此外，大部分高校在實驗內(nèi)容設(shè)置上沒有根據(jù)學(xué)生專業(yè)特點來設(shè)置，實驗內(nèi)容沒有突出專業(yè)特色，對學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識和實踐技能的把握方面沒有起到積極的促進作用，反而進一步造成很多學(xué)生對實驗操作敷衍了事，不重視化學(xué)實驗[7]。

1.3 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃

當前我國各地方本科院校在基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)課堂中，實驗指導(dǎo)老師往往對實驗原理、實驗內(nèi)容以及實驗儀器操作步驟等方面進行詳細的講解，缺乏師生互動，沒有給予學(xué)生發(fā)揮主動思考和鍛煉的機會，這種灌輸式教學(xué)方式影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性的發(fā)揮。此外，實驗試劑和實驗儀器也是由指導(dǎo)老師提前準備好，學(xué)生在這方面參與度也是極少，一定程度上影響了學(xué)生積極參與實驗全過程的興趣，嚴重影響了實驗的教學(xué)效果和質(zhì)量。

1.4 考核評價方式比較單一

采取適當?shù)目己朔绞綄⒂欣谡{(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。過去實驗課程的考核大多數(shù)主要是以學(xué)生的實驗報告為依據(jù)，這樣導(dǎo)致一部分學(xué)生平時實驗過程中不認真思考和操作實驗，不重視平時實驗技能的提高和科研思維的訓(xùn)練，而在實驗結(jié)束后不是獨立去完成實驗報告，而可能去抄襲其他同學(xué)的實驗報告。這種單一的實驗考核模式顯然不利于高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。部分地方高校進行了部分考核方式的改革，在基礎(chǔ)化學(xué)實驗最終成績評定中，根據(jù)實驗報告成績和期末考試成績進行評價，但這種考核方式仍不能準確全面地衡量學(xué)生的實際水平和能力，不利于學(xué)生主動性的發(fā)揮和創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。

2 實驗教學(xué)改革的措施和途徑

2.1 加強實驗室的建設(shè)和管理

高校實驗室是開展本科學(xué)生教學(xué)實驗和科研的重要場所，是能夠?qū)⒗碚撝R與實踐相結(jié)合的重要基地。地方本科院校要加大實驗室的資金投入力度，一是要加大實驗室的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，確保實驗室的場地面積以及水電氣等方面符合要求；二是要增加實驗儀器的臺套數(shù)達到要求，及時更新實驗儀器設(shè)備；三是實驗室原有的實驗儀器設(shè)備出現(xiàn)故障后要及時維修，確保各門實驗課程的教學(xué)能夠順利開展。此外，要確實加強實驗室的科學(xué)管理，制定合理的實驗室管理機制。四大基礎(chǔ)化學(xué)實驗室要進行科學(xué)合理布局，藥品試劑規(guī)整儲放，實驗設(shè)備資源要實現(xiàn)共享，提高實驗儀器設(shè)備的利用率和共享度。

2.2 科學(xué)構(gòu)建基礎(chǔ)化學(xué)實驗內(nèi)容體系

材料化學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)必須適應(yīng)專業(yè)和學(xué)科發(fā)展需要，緊跟時代發(fā)展步伐，結(jié)合專業(yè)特點，及時調(diào)整課程內(nèi)容和結(jié)構(gòu)，科學(xué)構(gòu)建實驗內(nèi)容教學(xué)體系。地方本科院校一方面要重視基礎(chǔ)實驗訓(xùn)練，同時要強化綜合性和設(shè)計性實驗訓(xùn)練，全面培養(yǎng)學(xué)生實驗動手能力和科研創(chuàng)新思維。要緊緊圍繞材料化學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標設(shè)計基礎(chǔ)化學(xué)實驗項目，可以考慮將部分基礎(chǔ)操作實驗融入到綜合實驗項目中，著重培養(yǎng)學(xué)生的思考能力、觀察能力、動手能力、結(jié)果分析能力、數(shù)據(jù)處理能力和撰寫實驗報告的能力[2]。為了進一步提高實驗課堂教學(xué)質(zhì)量，在實驗教學(xué)過程中，可以引入學(xué)科發(fā)展的最新成果以及教師的最新科研成果，介紹學(xué)科內(nèi)容和教師成果中的學(xué)術(shù)觀點、學(xué)術(shù)背景和最新發(fā)展動態(tài)，既豐富了實驗教學(xué)內(nèi)容，又增加了實驗教學(xué)的新穎性，可以開闊學(xué)生的學(xué)術(shù)視野，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[8]。

2.3 加強實驗室安全和環(huán)保教育

基礎(chǔ)化學(xué)實驗室的化學(xué)藥品不少具有易燃、易爆、腐蝕性等危險，而許多學(xué)生的安全意識還比較薄弱，因此必須要高度重視學(xué)生在實驗室的安全問題。國外高校普遍重視實驗室的安全教育，通常在學(xué)校設(shè)立有專門的實驗室安全監(jiān)督和管理機構(gòu)，定期開展對教職工和學(xué)生的實驗室安全培訓(xùn)和安全檢查，安全培訓(xùn)后還需要進行考試檢查培訓(xùn)效果，這些措施可以培養(yǎng)教師和學(xué)生的實驗室安全意識，減少和預(yù)防實驗室安全事故的發(fā)生，值得地方本科院校借鑒。在實驗室環(huán)保教育方面，針對實驗廢棄物的處理，很多高校沒有進行科學(xué)合理的處置，給當?shù)丨h(huán)境帶來了很大的影響。鑒于此，可以從以下幾個方面加強環(huán)保教育：一是可以考慮由專人對學(xué)生進行廢棄物危險類別、廢棄物分類儲藏方法等方面進行培訓(xùn)，條件允許的情況下，可以讓學(xué)生參與一些簡單的廢棄物處理實驗，提高學(xué)生的環(huán)保意識。二是為從根本上減少化學(xué)廢棄物對環(huán)境的污染，可以考慮在實驗內(nèi)容和實驗方法上進行改進使之綠色化[9]。三是在廢棄物處理上投入專項資金，以確保實驗廢棄物得到科學(xué)處置，全部實現(xiàn)無害化處理后排放，使其對環(huán)境的影響降至最低。

2.4 改革課程考核評價體系

一套科學(xué)、客觀、合理的課程成績考核制度不僅會加強學(xué)生對實驗課程的重視，同時也有利于指導(dǎo)教師掌握實驗教學(xué)中各個環(huán)節(jié)的問題，并及時做出改進和完善[10]。基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程成績的評定可以采用綜合考核辦法，由平時實驗、期末實踐操作考試以及期末筆試考試等三個部分進行評價：(1)平時實驗包括平時的課前預(yù)習(xí)、實驗過程中的實驗態(tài)度與實驗技能、實驗結(jié)束時的衛(wèi)生狀態(tài)、實驗結(jié)束后的實驗報告情況等。課前預(yù)習(xí)情況主要通過上課開始時進行提問和檢查實驗報告上的預(yù)習(xí)部分，考查學(xué)生是否在實驗開始前對實驗?zāi)康摹嶒炘怼嶒灢襟E以及相關(guān)儀器設(shè)備進行了認真預(yù)習(xí)。實驗過程中的實驗態(tài)度與實驗技能情況主要是考查學(xué)生是否具有良好的實驗習(xí)慣以及實驗操作是否規(guī)范等。實驗報告情況主要是考查學(xué)生對實驗結(jié)果的分析與處理能力。(2)期末實踐操作考試則主要是在該門實驗課程全部結(jié)束后，教師隨機抽取其中的實驗項目內(nèi)容對學(xué)生進行考核，考查學(xué)生的實驗方法是否正確、實驗操作是否規(guī)范熟練等。(3)期末筆試考試則主要綜合考查學(xué)生對所做完的全部實驗項目中的實驗原理、實驗過程、實驗藥品、實驗儀器設(shè)備、實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)果等方面的掌握情況。這三方面的考核方式，將更能全面客觀地反映學(xué)生的真實實驗水平和能力，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

2.5 實施開放性實驗教學(xué)模式

實施全方位多層次的開放性實驗教學(xué)是實驗教學(xué)改革的發(fā)展趨勢。創(chuàng)造一個輕松的開放性教學(xué)環(huán)境，為學(xué)生提供更多的動手操作時間和條件，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的重要條件。當前，許多地方本科院校結(jié)合本地經(jīng)濟發(fā)展需求制定了多樣化的人才培養(yǎng)目標，針對學(xué)生個體之間的差異性和多樣化情況，通過實施開放性的實驗教學(xué)模式提高學(xué)生的實踐能力，使學(xué)生可以自由地開展自己喜歡的實驗，從而培養(yǎng)學(xué)生的獨立學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維。利用學(xué)生的課余自由時間開放實驗室，對于實驗技能較差的同學(xué)，可以讓他們加強基本操作和技能的學(xué)習(xí)，進一步提高他們的實驗動手操作能力。而在學(xué)生較好地掌握實驗操作技能之后，教師則可以指導(dǎo)學(xué)生自主選擇一些設(shè)計性、綜合性和應(yīng)用性實驗，激發(fā)他們自主學(xué)習(xí)的興趣和積極性，進一步鍛煉他們的實驗?zāi)芰涂蒲心芰Γ岣咚麄兊木C合素質(zhì)和能力。

3 結(jié)束語

材料化學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)化學(xué)實驗在引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實際、強化學(xué)生的動手能力和實踐應(yīng)用能力、培養(yǎng)學(xué)生的科研意識和創(chuàng)新能力等方面有不可替代的作用。地方本科院校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展過程中，要加大實驗教學(xué)改革的力度，制定相關(guān)政策和管理措施，在人力、物力和財力上給予大力支持。實驗指導(dǎo)教師要不斷加強專業(yè)知識的學(xué)習(xí)和經(jīng)驗的積累，更新教學(xué)理念，改進教學(xué)方法，優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容，不斷提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出更多高素質(zhì)高級應(yīng)用型人才。

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(本文文獻格式：胡繼林，劉 鑫，胡傳躍.地方本科院校材料化學(xué)專業(yè)《基礎(chǔ)化學(xué)實驗》教學(xué)改革初探 [J].山東化工，2016，45(24)：139-141.)

Exploration of Teaching Reform on Basic Chemistry Experiment of Material Chemistry in Local Undergraduate University

Hu Jilin, Liu Xin, Hu Chuanyue

(School of Materials and Environmental Engineering, Hunan University of Humanities, Science and Technology, Loudi 417000, China)

In this paper, the present situation of basic chemistry experiment teaching of material chemistry in local undergraduate university is analyzed. On the basis of this, the paper puts forward the measures and methods of experimental teaching reform. These are strengthening the construction and management of the laboratory, constructing the content system of basic chemistry experiments scientifically, strengthening laboratory safety and environmental education, reforming curriculum evaluation system and implementing open experimental teaching mode. It is expected that the reform of experimental teaching will improve the teaching quality of basic chemistry experiment course of material chemistry, and provide reference for the reform of experimental teaching in other local universities.

local undergraduate university; material chemistry; basic chemistry experiment; teaching reform

2016-11-03

湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項目“基于校企合作訓(xùn)練平臺的化學(xué)與材料專業(yè)工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與實踐”(湘教通[2014]247號-513)；湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項目“高校轉(zhuǎn)型發(fā)展背景下材料化學(xué)專業(yè)產(chǎn)教融合實踐教學(xué)模式的構(gòu)建與實踐”(湘教通[2015]291號-500)

胡繼林(1978—)，湖南瀏陽人，副教授，博士，主要從事材料化學(xué)專業(yè)的教學(xué)與研究工作。

文獻標識碼：A 文章編號：1008-021X(2016)24-0139-03