應用型改革背景下高校工科專業基礎化學實驗教學改革

【摘要】目前高校應用型改革的重點在于提高學生的專業技能，特別是實踐動手能力，本文對照改革要求分析了工科高校基礎化學實驗教學改革的必要性，并提出了基礎化學實驗教學體系、實驗教學內容、改革的方法和手段、考試改革、教材改革、教學隊伍建設等措施。

【關鍵詞】基礎化學實驗 教學改革 課程體系

【abstract】applied reform in colleges and universities will focus on improving the students' professional skills， especially the practice ability， this paper contrast reform required engineering are analyzed， the necessity of reform of basic chemistry experiment teaching， and puts forward the basic chemistry experiment teaching system， experimental teaching contents， methods and means of reform， test reform， reform of teaching materials， teaching team construction and so on.

【key words】basic chemistry experiment； The teaching reform； Curriculum system

【中圖分類號】G 642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）22-0026-02

基礎化學實驗教學是部分工科院系人才培養的關鍵環節，基礎化學實驗教學為專業發展和人才培養提供了重要的依托與支撐。依照《教育部高等學校基礎課實驗教學示范中心建設標準》和《山東省高等學校實驗教學示范中心建設指南》，制定本規劃。

一、基礎化學實驗教學改革的必要性和可行性

目前工科高校基礎化學實驗教學嚴重制約著工程專業的發展。難以滿足目前的應用型人才培養需求。確立以實驗室建設為重點，通過資源優化配置、重新整合，創建以基礎化學實驗教學中心為核心的實驗平臺資源系統已成為工科高校專業發展的迫切要求。

實驗資源和實驗教學改革也是高校“大工科”體系的重要組成部分，可以實現資源共享，共同發展。通過深化實驗教學改革，優化實驗教學體系，以現代化實驗條件和教學手段的建設為基礎，探索實驗教學在培養人才創新能力、實踐能力和開拓意識等方面的作用，全面推進素質教育。需要創新管理運行機制，建設滿足現代化實驗教學需要的高素質實驗教學師資隊伍，全面提高實驗教學水平和實驗室效益，滿足新時期實施素質教育和培養創新人才的需要。

二、基礎化學實驗教學改革建設實施方法

1、基礎化學實驗教學體系改革

基礎化學實驗教學是整個工程專業教學改革的重要組成部分，是基礎化學教學的核心任務之一，提高學生的綜合素質，尤其是創新能力的培養是化學實驗教學的主要教學目標。面對新知識、新技術的出現，化學實驗教學必須從培養學生獲取知識能力出發，重視素質和技能的培養，拓寬多學科知識領域，形成一個科學的、優化的基礎化學實驗課程體系。

現有基礎化學實驗教學體系為：工程類專業一、二年級的基礎化學實驗均不是獨立授課，而是附屬在相應的二級學科的理論課程中。傳統的實驗課附屬于理論教學，倒置了理論與實踐的關系，是在傳統教學中束縛學生能力提高和素質培養的瓶頸，要改革必須根據實驗課程的內在聯系綜合考慮，形成自身相對完整、獨立的科學體系。實現理論課與實驗課的有機結合、加強基礎化學實驗課程和實驗網絡課程建設勢在必行。建立適應學科特點、以能力培養為主線、分層次、多模塊的完整的基礎化學實驗教學課程體系。

2.基礎化學實驗教學內容

目前基礎化學實驗教學內容是按照工科專業的無機化學、分析化學、有機化學、物理化學實驗等各類實驗教學大綱中所規定的實驗項目進行，但是目前不能完全滿足專業和規模擴張的需要。相當數量的選開實驗、高分子化學、儀器分析等專業方向和畢業設計（論文）的實驗不能滿足要求，尤其是缺少專業教學指導委員會所要求的常用和選用的大型精密儀器，一些綜合性研究性實驗項目不能開出。而通過基礎化學實驗教學改革，將進一步提高和完善實驗室的實驗教學條件，努力使實驗教學中心能夠達到高質量完成培養計劃所制定的各門實驗課程、各個層次、各個模塊的實驗項目的要求。

實驗項目的設置要科學合理，包含基本實驗、提高型實驗（綜合性、設計性、應用性等）、研究創新型實驗。適當增加實驗課程學時數，增加能夠訓練和培養學生綜合能力和創新能力的綜合性設計性實驗數量。基礎化學實驗課程新體系應以培養學生科學思維和創新能力為中心，提高綜合素質。預計將基礎化學實驗教學大部分在同一平臺模塊化，分層次實驗教學符合培養目標要求和保證教學質量。根據基礎化學實驗課程的內在聯系，根據學生實驗技能形成和綜合素質、創新能力發展的規律，打破專業課程之間的界限，建立一個符合要求的獨立、完整的實驗教學新體系。基礎化學實驗教學改革按照分層教學的方法實施如下：

第一層次是基礎實驗，包括材料類與化學類（無機、分析和有機等）基礎實驗的單元操作練習、基本操作訓練和一些小型實驗。基礎實驗使學生掌握基本操作技術、熟悉實驗儀器、學會實驗方法，為綜合實驗準備條件、打好基礎。目前國內外教學改革無一例外的將基礎實驗教學從基礎課教學中獨立出來，并將其系統化。實驗課要與理論教學相輔相成、互為補充自成體系。通過將基礎理論知識貫穿于各個實驗內容之中，完成對學生的基本理論、知識、技能的訓練。

第二層次是提高型實驗（綜合性、設計性、應用性等），通過基本實驗的訓練，學生已掌握基本的實驗操作方法，學會了使用儀器及準確獲取實驗數據，尤其是對實驗數據的處理及實驗結果的表達已有了正確的認識。在此基礎上對工科專業大二、大三學生開設綜合性實驗。以培養學生綜合運用知識的能力。通過綜合實驗，學生不僅可以獲得技能知識，而且受到科學研究的初步訓練，培養科學思維能力。

第三層次是研究創新型實驗，在全面開放式教學的前提下，完善“設計開放實驗”，提高“研究創新型實驗”的建設。提出必修實驗與創新實驗相結合的教學方法，滿足不同層次學生的需求，為學生自我深造提供條件。本層次的實驗面向研究能力強、成績較好的本科生。為以后研究生實驗教學打好基礎。

3.基礎化學實驗教學改革方法和手段

基礎化學實驗教學改革要建立以學生為中心、學生自我訓練為主的教學模式。實驗安排由淺入深、由簡單到綜合，能充分培養學生對實驗的興趣，調動學生學習的主動性與積極性。基礎實驗原則上2人1組，提高型等實驗4人一組，少數大型實驗同組人數可適當增加。

更新實驗教學理念，采取三層次實驗梯度教學體系，適應不同教學要求。基本實驗、提高型實驗和研究創新型實驗在三個層次上形成梯度，要求逐步提高，以培養學生自主學習的能力，最后達到自我訓練目的。新的教學理念重在引導學生綜合應用所學的知識，進行實驗研究工作的訓練，促進素質教育和能力培養。

4.基礎化學實驗教學改革考試與考核

建立和規范新型基礎化學實驗教學考試與考核模式，科學設置考核項目，為全面反映學生的學習情況和實驗技能，各門基礎實驗考核分為平時考核、期末考核（部分實驗又分為書面考核和操作技能考核），綜合評定學生成績。整個實驗由學生獨立完成，指導教師只在關鍵性問題進行提示，充分發揮學生主觀能動性，培養學生獨立解決問題和動手能力。

5.基礎化學實驗教學研究

根據學科發展和應用型人才培養需求，積極開展基礎化學實驗教學內容、實驗教學方法、實驗教學手段以及實驗教學管理等方面的研究。及時把科研成果應用到實驗教學中，轉化為實驗項目。從培養應用型人才的目標出發，加強對現有實驗教學項目與內容的改革，整合實驗項目，重點建設綜合性、設計性和創新性實驗項目，結合課程建設和實驗教學分層次改革計劃，做好實驗項目可行性論證。

6.基礎化學實驗教材建設

基礎化學實驗教材要符合實驗教學大綱要求，體現多樣性和立體化，有廣闊的覆蓋面和足夠的實驗項目。積極開發計算機輔助實驗教學軟件和多媒體實驗教學課件。基礎化學實驗教材內容應及時更新，既體現基礎性，又反映實驗教學改革與研究的最新成果；既體現學科內涵，又反映現代實驗技術與方法。

7.基礎化學實驗教學隊伍建設

基礎化學實驗教學隊伍的層次、結構、數量要基本合理，鼓勵高水平教師從事基礎化學實驗教學和實驗教學改革，形成一支實驗教學與理論教學互通，教學、科研相對穩定的實驗教學隊伍。建立健全實驗教學管理人員培訓制度，保證實驗室隊伍的實驗教學水平不斷提高，能夠順利完成培養計劃所制定的各類實踐環節的教學和各計劃實驗項目的開出。

8.基礎化學實驗教學環境與設施

基礎化學實驗教學要有與本學科相適應的現代化實驗環境。實驗室生均實際使用面積至少為2.5平方米；實驗室房間高度不低于2.5米，地面防滑、耐磨，地面和墻面要耐腐蝕；實驗臺、柜、桌、椅符合規范標準；實驗室通風、照明良好；水、電、氣管道、網絡走線布局安全、合理、符合國家規范；有符合國家規定的防火、防盜、防爆、防破壞基本設備和措施；易燃、易爆、有毒等物品要按國家有關規定合理存放，專人管理；有三廢處理措施，符合環保要求。對不符合以上要求的實驗室要進行改造，對要配置的大型和精密儀器設備要準備實驗室場所和專門管理技術人員。實驗室具備數字化、網絡化、智能化條件，運行維護保障措施得力。

三、基礎化學實驗教學改革總結

基礎化學實驗教學改革要從觀念上、教學內容上、教學方法上、師資隊伍上進行深刻變革，以培養學生的綜合素質、創新能力為主旨，開拓創新。依據學校和學科特點，整合實驗教學資源，建設面向多學科、多專業的基礎化學實驗教學體系。建立健全一系列有效的人性化實驗教學管理制度，有利于學生創新精神和實踐能力的培養。建立網絡化實驗教學與實驗室管理信息平臺，實現網上輔助教學和網絡化、智能化管理。建立有利于激勵學生學習和提高能力的管理機制，有利于學生自主實驗、個性化學習的實驗環境。構建實驗教學的科學評價機制和開放運行保障機制，保證基礎化學實驗教學質量。

作者簡介：

王濤，男，1970- ，山東交通學院副教授，高級工程師，研究方向：分析化學、金屬材料、道路材料、項目管理。本論文研究內容來自山東交通學院2015年校級教研教改項目。