基于創新能力培養的基礎化學實驗教學改革與實踐

李子榮，陳忠平，柏 雷

(安徽科技學院 化學與材料工程學院, 安徽 蚌埠 233100)

1 引言

知識經濟成為當今社會發展的一個關鍵的動力因素，知識經濟的本質就是創新，而創新的基礎是人才，尤其是大量具有創新意識和創新能力的應用型人才[1]。人才的培養在教育，重點是高等教育。隨著國家經濟結構的戰略性調整與轉型發展，高等教育發展戰略也發生重大調整，國家大力支持和發展應用型本科院校，培養大量具有創新意識和創新能力的應用型人才[2]。基礎化學作為材料、化工、農學、生物、環境、醫學類、藥學類專業一門重要的學科基礎課，是一門理論性和實踐性結合的課程，對培養學生的科學思維，實踐動手和創新訓練等能力具有重要的基礎作用[3]。其中，基礎化學實驗作為非化學類專業學生進入大學后的第一門實驗課程，對學生的實驗基本技能、實踐動手能力、嚴謹的科學態度和創新探索精神的培養尤其重要[4]。筆者結合安徽省首批立項建設的高水平應用型本科院校——安徽科技學院基礎化學實驗教學改革的情況，從實驗室管理、實驗師資隊伍、實驗課程體系和內容改革、實驗考核等環節，談談基礎化學實驗教學與改革在學生創新能力培養上的重要意義。

2 建設思路與方案

2.1 強化基礎化學實驗室建設，建立一支高素質實驗管理和教學隊伍

加強基礎化學實驗在創新人才培養中的基礎和支撐作用，提高實驗教學軟硬件建設和師資水平是促進創新人才培養的關鍵。為此，學校成立了獨立的基礎化學實驗教學中心，成立了專職的實驗管理隊伍。同時學校投入大量財力對基礎化學中心進行升級改造，中心目前擁有6個標準基礎化學實驗室、1個天平室、2個儀器實驗室、3個創新實驗室、2個預備室、1個藥品室和1個辦公室。同時中心加強各實驗室硬件建設，每年投入近50萬元用于實驗室的儀器設備的購置，既保證常規實驗儀器的臺套數滿足教學需求，也適當購置兼顧科研和教學的儀器設備，可以滿足教師和學生科研創新訓練。今年又追加投入30余萬元購置實驗室安全和三廢處理的設備，以規范、標準和安全作為實驗室建設目標。

優化教學團隊結構，建立了一支專兼職結合高素質的實驗教學隊伍，提升教學水平學校要求化學與材料工程學院的高職稱高學歷的老師均需承擔基礎化學實驗教學任務，所有新進博士均需在基礎化學實驗室鍛煉1年，參加實驗準備和預備實驗工作，并且承擔一定的實驗教學任務。

2.2 積極推進教學改革，改革基礎化學實驗課程體系

根據應用型本科辦學定位和創新人才培養目標的要求，為了加強實驗實踐環節的教學，基礎化學中心鼓勵教師大膽進行改革創新。近三年，實驗中心教師獲批實驗實訓中心、實驗教學體系、實驗教學內容等方面教學研究項目6項。同時對基礎化學課程體系進行了改革，將原有按課程開設相對且為獨立設課的無機(普通)化學實驗(24學時)、分析化學實驗(18學時)、有機化學實驗(21學時)，整合成基礎化學實驗(72學時)，獨立設課和獨立考核，分兩學期開課。

2.3 精選基礎化學實驗內容

根據應用型創新人才培養方案的要求，以綜合創新能力培養為導向，不斷完善實驗實踐教學內容。基礎化學實驗的教學對象是非化學類專業的大一新生，由于在中學階段絕大多數學生缺乏系統而扎實的實驗知識學習和實驗訓練，導致學生的基本實驗技能欠缺。如果不能及時地對學生進行科學的實驗方法和系統的實驗技能的訓練，在強調創新的現代社會，學生難以做到真正創新。

基礎化學實驗中心組織骨干教師對原有的教學內容進行重新編寫，將無機(普通)化學、分析化學和有機化學實驗全部打通，按基礎實驗、綜合性(或設計性)實驗、創新性自主實驗三大部分編寫。在內容的選擇上注重改革創新與繼承傳統相結合，基礎實驗包含化學實驗基礎知識和基本操作技術部分，對學生進行化學藥品、水、電和衛生等方面的安全教育，讓學生學習和掌握化學實驗的各種基礎技能，如稱量、溶液配制、滴定、常用玻璃儀器的使用與洗滌、加熱、蒸餾、分餾，熔點測定等，培養學生養成嚴謹的科學態度。綜合性和設計性實驗跨二級學科、多技能的獨立和綜合訓練，考察學生對知識的應用能力。主要強調應用，如無機物制備與組分分析；有機物的制備與分子量測定等、水質分析、混合堿的測定等。

2.4 依托校級實驗實訓中心、建立多層次實訓創新平臺

為突出學生主體地位，服務應用型創新人才培養，基礎化學實驗室依托校級實驗實訓中心，改變原有的單一的基礎化學實驗教學平臺，建立多層次實訓創新平臺，對學生全面開放，鼓勵學生早期與科研結合。實驗中心結合教師科研成果、大學生課外學術挑戰賽、“互聯網+”、大學生化學競賽等活動，每年均設置一些開放性、研究型、設計創新型實驗項目供學生選擇，由設計性實驗和創新性實驗兩部分組成。學生在基礎化學實驗中心進行創新性研究, 一方面能真正感受到化學家或化學工作者從事化學研究的氛圍。另一方面，有利于培養和提高學生綜合應用各種實驗技術的能力，培養和訓練學生的創新意識、創新精神和創新能力,提高學生思考問題、分析問題、解決問題和獨立工作的能力。在過去三年中，中心承辦了安徽省首屆大學生化學競賽初賽的選拔和培訓工作，獲得安徽省一等獎1項、二等獎3項、三等獎10余項；獲批各類學生創新研究課題30余項，其中獲得國家級銀獎和銅獎各1項，省級特等獎1項，一等獎3項，二等獎10余項；以學生為第一作者發表論文6篇，其中SCI收錄(二區)1篇；每年承擔化學與材料工程學院畢業論文30余人，中心在學生創新能力培養方面成果顯著。

2.5 強化基礎化學實驗考核

為了加強學生動手實踐能力和創新能力的培養，基礎化學實驗考核有過程性考核、實操考核、理論筆試和平時五個環節組成，確保保障。主要措施如下：一是學生必須通過實驗室安全知識培訓與考核，方可進入實驗室；二是每學期會安排1～2次過程考核考察學生的實驗技能；三是每學期會選擇一個實驗作為實操考核，考察學生綜合實驗能力；四是期末進行1小時的實驗理論考核，考察學生實驗相關知識和基礎理論。

3 結束語

根據我校應用型人才的辦學定位的要求，發揮基礎化學實驗在應用型創新人才培養中的地位與作用，筆者從實驗師資隊伍、實驗課程體系改革、實驗內容選擇、考核方式等方面提出了改革措施，旨在提高基礎化學實驗的教學質量，為地方本科院校培養高素質的應用型人才提供幾點淺見，供大家參考。