以應用轉型為導向的地方本科院校化學實驗室建設探索*

徐建軍，庫宗軍，周環波，王 麗

(湖北工程學院化學與材料科學學院，湖北 孝感 432000)

隨著我國產業結構向高新技術方向轉型，知識與能力兼備的應用型人才成為了社會緊缺資源。對地方本科高校而言，培養應用型人才是其在經濟發展轉型過程中的必然選擇[1]。地方本科院校培養的應用型人才要以服務地方經濟和社會發展為目標，他們不僅要具有較強的學科理論知識，更要有較高的實踐動手能力，因此應用型人才的培養過程更加重視實踐性教學如實驗教學、生產實習等環節[2]。實驗室作為實驗教學的承載體，在培養學生動手能力，發現問題和解決問題能力，以及創新能力上具有不可替代的作用，尤其是對于化學相關專業的學生[3]。然而許多地方高校的化學實驗室卻存在實驗課程體系不科學、實驗室配備不合理、實驗室管理落后、實驗室對外開放不足等問題，無法滿足應用型人才培養的需要，因此探索應用轉型背景下地方高校化學實驗室建設方向具有重要意義[4]。

我校作為湖北省孝感市高等學校的排頭兵，在為地方經濟建設輸送應用型人才方面有著義不容辭的責任。本文通過對我校化學與材料科學學院化學專業人才培養方案及實驗室狀況的分析，結合孝感經濟發展趨勢，提出了以應用轉型導向為切入點，以產學研合作為依托修訂人才培養方案，做好實驗室建設規劃，加大實驗室開放力度，打造高校服務地方經濟品牌，為地方高校的化學實驗室建設提供參考[5]。

1 應用轉型背景下湖北工程學院化學實驗建設面臨的挑戰

我校自2000起開始本科教育，是國家“十三五”產教融合發展工程(應用型本科高校)重點建設高校。其化學與材料科學學院實驗室建設已經具有一定的規模，擁有化學、材料類實驗室共計60余間，建有省級實驗教學示范中心1個、省級虛擬仿真實驗教學中心(實驗室)1個。2015年我校化學及材料相關專業獲批應用轉型試點發展，在此背景下，原有的實驗教學課程體系及實驗室建設就受到了挑戰，具體表現如下：

1.1 人才培養方案及實驗課程體系與應用轉型之間的差距

我校化學專業是在原化學教育專業基礎上發展起來，擁有應用化學和教師教育兩個方向，目前招收的是應用化學方向的學生。但受原有師資條件、教學管理和實驗室等多方面因素的制約，應用化學方向的人才培養方案課程體系并不完善，尤其是實驗課程體系。與原化學教育專業類似，前期開設的實驗課程主要包括無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、化工基礎及儀器分析等基礎實驗課程，而在涉及應用性的精細化工和應用化學這兩個專業選修模塊上卻沒有開設實驗課，這顯然與應用型人才培養目標的需求差距較大。

1.2 實驗室配置與新的人才培養方案之間的差距

與大多數地方高校類似，我校化學實驗室也存在著兩難的困境：一方面專業實驗室建設滯后于教學、科研和社會服務；另一方面建成的實驗室使用率不高，資源浪費嚴重。造成這一現象的主要原因就是原有實驗室大多形式單一，手段落后，只能完成一些驗證性為主的實驗，這顯然不能滿足應用型人才培養的要求[6]。要實現應用型人才培養目標，新的人才培養方案最大的變化是增設與選修模塊方向相應的實驗課程。前期我校與湖北宇電能源科技股份有限公司合作成立了“宇電學院”，建立了完整的鋰離子電池中試生產線，因此應用化學模塊的實驗課程可以部分在宇電學院完成，但精細化工模塊的實驗課還缺乏相應的實驗室和儀器設備。

1.3 實驗室開放程度不夠

實驗室開放是培養化學專業具有創新性應用型人才的重要途徑，每位學生都應該學會在開放實驗教學過程中自行完成實驗方案的設計并最終完成實驗[7]。前期我院僅有部分學生利用參與教師科研的方式在課余時間開展一些實驗研究，但教師科研實驗室容納能力有限，且許多研究課題較為基礎，要鍛煉學生解決實際生產過程中問題的綜合能力，實現科學研究與應用型人才培養的深度融合，還必須思考其他的實驗室開放途徑。另外，我們的實驗室對企業開放程度也不夠，校企合作領域局限性較大，導致本地很多企業對我校師資力量和學生能力了解不足。由于缺乏與企業的聯合培養，導致我們的畢業生很難滿足企業需求。

2 實驗室建設方向

化學與材料科學學院作為我校首批應用轉型試點改革學院，近兩年來，我院根據專業特點，結合應用型人才培養目標，在實驗室建設上進行了積極探索，利用新化學樓搬遷的機會，合理布置實驗室，同時加強與企業的合作，為地方培養了一批具有創新能力的應用型人才。

2.1 修訂人才培養方案，規劃實驗室建設

培養應用型人才必須做好以下三個方面的工作：一、明確人才培養目標；二、調整人才培養方案；三、確保人才培養方案的實施。我校化學專業(應用化學方向)培養的是具備化學基本理論、基本技能及相關工程技術知識，具有熟練運用化學知識在化學、化學工程及其相關領域從事與化學相關工作的應用型高級專門人才。因此如何依據學校自身特點及市場需求，制定符合通用標準和行業標準的專業人才培養方案，培養既有較強專業基礎理論，又有較高專業實踐能力，能適應當前社會需要的應用型人才是關鍵[8]。應用化學是一個實踐性極強的應用理科專業方向，實驗教學又是實踐教學的重要組成部分，因此在制定人才培養方案的過程中，實驗課程體系的合理安排尤為重要。

根據人才培養目標的需要，經過不斷的摸索和改進，我校對實驗課程體系和實驗內容進行了全面調整，通過基礎實驗課程和專業實驗課程兩大模塊全面培養學生的實踐能力和創新能力。要保證新人才培養方案中實驗課程體系的開設質量，科學而充分地規劃實驗室建設，進而對實驗室進行合理布局和科學配置，加強對學生的專業技能訓練是關鍵，尤其是專業實驗室。但現在大多數實驗室都是按課程設計的，每個實驗室僅為一兩門課程服務，實驗室規模小、功能單一，使用效益低下。以應用化學實驗室為例，目前僅開設有一門應用化學綜合實驗，實驗時長為八周，其余時間均在閑置。按照現有兩個專業培養模塊，可以將應用化學相關實驗進行課程合并，形成實驗體系。根據現有實驗條件，新的培養方案可以將應用化學選修模塊課程進一步凝練，將電化學原理與應用、應用電化學、電源工藝、化學電源材料整合為電池工藝專業課程，增設實驗學時，讓學生充分掌握鋰離子電池正負極、電解質、隔膜材料，熟悉鋰離子電池組裝和測試工藝，理解鋰離子電池性能影響因素。由于前期學校已經與湖北宇電能源科技股份有限公司合作成立了“宇電學院”，該學院建有全套鋰離子電池生產和測試中試生產線，可以為選修該模塊的學生提供專業綜合訓練課程實驗場所。該方向的另一個選修模塊確定為精細化工方向，而我校前期在涂料領域已取得一些研究成果，同時也與湖北藍盾之星科技有限公司建立校企合作。因此我們可以將精細化工方向確立為涂料方向，可以在應用化學實驗室基礎上進行改進，且部分儀器設備可以與高分子相關實驗室互通。

2.2 加強實驗室管理人員培養，打造實驗室開放平臺

傳統的封閉式實驗教學模式已經不能滿足創新人才培養的需求，因此各高校都在不斷探索實驗室開放平臺的搭建[9]。實驗室開放平臺首先是對學生開放，開放實驗時間和實驗內容。其次還應該盡力實現對企業的開放，開放儀器和設備，通過與企業的密切合作，讓師生參與到企業項目的研發過程。而實驗室開放的前提是師資力量的保證，尤其是實驗室管理人員的水平。我院實驗課程的授課教師都是相關專業理論課程的任課教師，師資力量相對雄厚，但學校處于轉型初期，“雙師能力型”教師嚴重缺乏，一定程度上影響了新型工程大學的建設步伐。結合我院實際情況，在引進“雙師能力型”教師比較困難的情況下，可以加強“雙師能力型”教師的自主培養，結合我院良好的“產學研”平臺，積極鼓勵專業教師深入企業系統學習，將自己的科學研究與企業的生產實踐結合起來，使科研方向由理論型逐步轉化為應用型，既有利于科研成果的轉化，也有利于學校人才的培養，為學校應用轉型提供科技支持[10]。

我院實驗室的專職實驗技術人員相對比較缺乏，人員流動性也比較大，對實驗教學及實驗室管理形成了一定的壓力，在應用轉型背景下，穩定的實驗技術團隊顯得尤為重要[11]。目前我院實驗技術人員工作壓力較大，工作內容繁雜，涉及實驗準備，實驗教學輔助，大型精密儀器管理甚至是實驗室的環境衛生，這與實驗技術人員較低的崗位待遇不匹配，導致實驗技術人員工作專一度不夠，考研讀博以及轉崗的現象比較普遍，嚴重影響了實驗室師資隊伍的穩定性，對提高實驗教學效果有一定的負面影響[12]。目前學院已經采取了一些措施來扭轉這個局面，主要表現在以下三個方面：一是加強實驗技術人員引進的力度和質量，近五年平均每年都引進了一名專職實驗技術人員，起點學歷都在碩士以上，尤其是去年，還引入了一名博士研究生擔任專職實驗技術人員，極大地提高實驗技術人員的整體質量，具有博士學位的實驗技術人員的引進，也體現了學校及學院對實驗技術崗位的重視；二是在職稱評定方面給予一定的政策傾斜，尤其是今年省人社廳健全了實驗技術崗位的職稱層級設置，新增加了正高級實驗師職稱，進一步拓展了實驗技術人員職業發展空間，吸引了更多優秀人才入崗；三是通過多種途徑提升實驗技術人員的業務能力，比如積極支持實驗技術人員參與各種交流學習，不定期邀請各種大型精密儀器的維護工程師來校進行技術指導，借助學生專業實習或者見習的機會派遣部分實驗技術人員參與其中，全面提升了實驗技術人員的動手能力，提高專業素養。

2.3 深入開展校企合作，服務地方經濟建設

作為地方高校，依托地方經濟社會發展，立足地方，承擔著為地方經濟社會發展培養輸送人才的重要職責。但地方本科院校大都存在辦學時間短、師資力量相對薄弱、社會知名度不高、教學投入積累不足等問題，制約了應用型人才的培養質量[13]。強化校企合作，實現設備、技術、人力優勢互補、資源共享。同時根據市場需求來制定培養目標，調整專業設置，增強辦學的針對性和靈活性，培養出符合地方經濟社會發展需要的應用型人才，是地方院校實現創新發展的必經之路。

作為地方普通本科高校，我校一直把服務地方經濟作為重要的辦學目標。我院深入開展校企合作，創新校企合作模式，為學校的應用轉型提供有力支持。博士下企業活動也進行得如火如荼，已經初見成效。目前我院已經建立了多個校企合作平臺，同湖北藍盾之星科技有限公司共建建筑防水材料研發中心，該公司也是我院學生重要的實習實訓基地，今年還派遣了一部分四年級學生深入企業開展畢業論文(設計)工作，將實習實訓與畢業論文(設計)融為一體，保證了學生在企業學習的時間和效率，提高了學生實習實踐的質量，為創新校企合作新模式積累了寶貴的經驗；學院還與湖北大洋塑膠有限公司共建了湖北省研究生工作站以及高分子管道塑料研發中心，研究生培養工作穩步推進；學院還同湖北宇電能源科技股份有限公司建立了全面的校企合作，成立了“宇電學院”，讓學生不出校門就能深入企業參觀學習，該公司不僅是我校的校級實習實訓基地，也是我校產學研合作的示范基地。依托與該公司深入密切的合作，學校于2017年獲批成立了“孝感市新能源電池關鍵技術工程研發中心”。湖北宇電能源科技股份有限公司為我校化學、材料化學、材料科學與工程、高分子材料與工程等專業的學生提供專業見習、生產實習和畢業實習甚至畢業設計的場所和技術指導。以學生實習實訓為紐帶的合作帶來雙贏效果，確保了學生專業實踐教學效果，學生經過實習實訓，能全程參與企業研發、生產等環節，使學生的專業實踐技能得到了全方位鍛煉，動手能力明顯提高。對企業來說，能夠吸引優秀的畢業生加盟，能不斷補充新鮮血液和新生力量，企業充滿活力。

3 結 語

合理全面的實驗室硬件配置是實驗教學的基本保障，加強實驗室師資隊伍建設及構建新的實驗教學內容和實驗教學過程是實驗教學的質量保障，結合本校的教學科研實際情況面向學生和地方企業及科研機構開放實驗室是擴展實驗室用途的有益渠道。以學校應用轉型為契機，加強校企合作，服務地方經濟，提高教學科研質量，強化學生的實踐操作和創新能力，為建設新型工程大學貢獻力量。