化工专业实验课程新体系的构建与实践

梁克中

（重庆三峡学院化学与环境工程学院，重庆万州 404100）

高等院校21世纪人才培养的方向是素质教育，随着教学改革的深入和素质教育的全面推进，作为高等教育重要组成部分之一的实验教学越来越受到重视.[1-2]实验教学作为教学环节的重要一环，是培养学生的动手能力、创新能力和科研能力的重要实践环节，理论教学是无法替代的。实验教学应充分发挥其自身优势，为培养学生的创新意识和创新能力服务，不仅要使学生获得知识，更重要的是激发他们的学习兴趣，启迪思维，培养科技创新精神，掌握获取知识的方法，从而加深对课堂理论知识的理解.专业实验教学是学生在专业课程学习完成后开设的，对于培养具有创新能力、高素质的专业人才的作用已经得到广泛认同.

高等院校是培养具有实践能力和创新能力的高级专门人才的重要基地，而实验教学是培养创新能力的源头.为了探索新形势下注重培养学生的实践能力和创新能力的实验教学模式，本文就如何构建化工专业实验课程新体系，并借鉴国内高校的经验和做法，[3-6]谈谈我们的一些做法和取得的成效.

1 化工专业实验课程新体系的构建

根据学院的实际情况，我们改革化工专业实验课程新体系主要是重视基础训练，加强开放设计，培养科研素质，激发创新能力.化工专业实验课程新体系由基础训练型实验、综合设计型实验和创新研究型实验3大部分组成.3个部分模块的实验教学内容和教学的侧重点都不相同.

基础训练型实验约占总实验课时的60%～40%.着重传授实验基本知识、训练基本技能，掌握化工专业实验技能，培养学生科学、严谨、求实的实验素质.

综合设计型实验约占总实验课时的30%～40%.要求加强学生的主动性和独立性，提倡教学过程的个性化和多样化.教学内容从传授知识为主向智能培养过渡.对于综合设计型实验，由学生实验前根据所学的专业理论知识和通过查阅文献资料，自主设计实验方案、方法和步骤，经实验指导老师核对后，由学生独立完成.在宽松、自主学习为主的教学氛围中，实验指导老师侧重在启发学生的创新意识和培养学生的创新思维能力.

创新研究型实验约占总实验课时的10%～20%.教学目标以培养学生智能为主，着力培养学生的应用能力和科研能力.教学内容突出综合性与先进性，集技能性、应用性、研究性于一体，充分展示化工新进展以及化工新技术等.

2 化工专业实验课程体系建设的初步实践

根据学校现在实施的化工专业学分制人才培养方案，以省级化学化工示范中心为依托，我们在更新实验教学内容、实验室的建设和配套的试验教材建设等方面进行了有益的探索.

2.1 基础训练型实验教学内容的改革

基础训练型实验主要是由化工原理、化工工艺学、化工热力学、盐气化工工艺学、化学分离工程、精细有机化工、高分子物理及化学等课程的基础实验有机的整合构成.

首先由实验指导教师精心设计每个实验项目，增加实验项目的信息量.由教研室讨论确定实验教学大纲，遵循循序渐进原则，改编实验教材，按学生知识增长和能力提高的学习进程，将3个板块的实验教学内容由易到难分成3个阶段，并根据不同阶段的实验教学要求重编新的实验教材.每个实验由基础内容为主、适当扩展设计型实验内容，以便对不同类型的学生因材施教.

其次是加大力度扩建实验装置，营造工程环境.更多利用新技术改进实验项目，以达到化工专业实验教学内容和手段与现代科学技术接轨.我们深知实验教学设备条件的好坏，对实验课程的教学质量有较大的影响.学院原先的实验装置的技术落后，已经不能适应现代的实验教学要求.针对这种实际情况，学院对省级化学化工实验示范中心进行了重点投资和建设，化学与环境工程学院全体教师结合自己的科研项目情况，经过大家认真论证、精心设计、组装调试，完成了实验装置的改扩建工程，现在已经建好了CO2超临界萃取、气-液-固三相流化床、多釜串联返混性能测定、结晶、催化剂活性评价系统、多功能反应实验装置等代表化工发展新方向的实验装置，大部分实验装置达到了中试规模，突出了实验装置实用性与先进性的统一，可以营造出工程环境，为实验教学新体系改革提供了重要硬件基础.

2.2 综合设计型实验教学内容的改革

化工专业实验主要是由化工原理、化工工艺学、化工热力学、盐气化工工艺学、化学分离工程、精细化工、高分子物理及化学等课程的实验构成，因而涉及的知识面较广，对学生的能力培养和素质训练尤其重要.由于有些课程实验过去的教学模式单一，虽有严格的指导实验操作规程，但因缺乏相对独立的实验设计环境，对学生的独立思考、自主发挥的空间限制条件多，因而难以发挥化工专业实验教学对学生动手能力和综合素质培养的优势.根据化工专业实验教学新体系的改革目标，把原来过多的验证型实验更新为综合型、设计研究型实验，着重加强学生的实验基本操作技能的训练、动手能力的培养以及课程理论知识的提高.

学院积极利用中央与地方共建专业特色实验室——三峡库区天然药物分析测试实验室的契机，新增加了超临界流体萃取、元素分析仪、气质联用分析仪、液质联用分析仪、膜分离及结晶等大型分离测试设备.在新的专业实验教学体系中，优先利用现有设备资源，及时调整更新实验教学内容，以便让学生有更多机会使用新仪器和新设备.这样不仅达到开拓了学生的眼界，而且使理论与实际结合更紧密，学生获取新知识的能力得以加强.[7]

2.3 创新研究型实验教学内容的改革

创新研究型实验模块是构成化工专业实验课程新体系的重要部分.为了激发学生的实验兴趣，创新型实验的内容应该贴近生活实际.在实验教师的指导下，采用科学研究的方式，学生就会主动发现问题，结合自己掌握的理论知识和实验技能去探索解决问题的方法，同时提高了学生查阅资料信息收集的能力、判断分析能力、获取和运用知识的能力，达到了增强学生的思考问题和科学研究的能力.

2.4 改革综合成绩评定的方法

学生在实验过程中主体性发挥的程度和实验成绩的评定办法密切相关。如何合理、客观、公正的评价学生的综合实验成绩，将直接影响到学生学习的积极性，对学生的学习方法和学习态度将起到重要的导向作用。为此，我们采用了实验总成绩按平时成绩占60%，现场操作考试占20%和期末实验理论考试占20%计算得到.平时成绩按单个实验累积计分，单个实验成绩的评定由实验预习、实验操作、数据处理、结果分析、结果讨论等项目逐项评分，最终加权平均.为了培养学生实事求是的科研作风，避免出现抄袭实验报告，实验原始记录由指导教师认定、签字后才有效.现场操作考试由学生随机抽取实验题目，教师按照操作要点给分，学生实验完毕立即进行数据处理，写出实验报告.期末实验理论考试主要考查学生对实验原理的掌握程度以及关键的实验操作原理步骤等.

3 化工专业实验课程体系建设的初步成效

经过近几年的教学实践运行表明，化工专业实验课程新体系的优势系表现在以下几个方面.

（1）分模块的实验课程新体系由被动性的验证实验变成为主动探索的创新型实验，学生就具了有更多的机会和时间进入实验室动手实验，由于学生掌握了实验的主动权，因此调动了学生参与实验的积极性.结果是学生更加认真对待实验预习，更充分的准备实验方案，也更仔细地对实验现象的观察和分析，实验报告中讨论的内容更实际.分模块的实验教学更加有利于学生独立、自主能力的培养.

（2）化工专业实验课程新体系在实验教学方式上，实行以学生为主体，教师为主导，学生讲授与教师讲授相结合的模式，采用启发式、提问式、讨论式的教学方法.实验课上，积极开展课堂讨论，充分确立学生在教学活动中的主体地位，调动学生学习积极性、主动性和创造性，激发学生的进取心和创造欲望.

（3）创新研究型实验可以让学生将学习过程延伸到课外.创新研究性实验激活了实验课堂教学，学生为了完成一个实验项目，将进行充分的课前预习和准备，学生带着自己的实验方案，满怀激情进入实验室，紧张有序地操作，通过老师和学生之间、同学和同学之间的讨论、交流与协作，不断地调整实验方案和反复尝试.渴望用实验现象和实验数据来证实自己实验方案的合理性，期待着用实验结果来检验自己的能力.

从学生反馈的实验教学信息可以看出，学生们欢迎和支持分模块的实验教学，学生在实验过程中，既可以领略科学研究的实验思想和实验方法，又可以体会到化工专业实验课是一门有意义的课程.

（4）化工专业实验课程新体系建成，可以使毕业设计和专业实验两个环节有效地接轨，既提高了学生毕业设计的水平和质量，又真正促进学生的创新精神、创新意识和创新能力.

（5）学生通过撰写论文或参加课题研究，一方面可以增进学生对某一学科科研前沿动态的了解，感受科学研究的气氛，又培养学生发现问题、提出问题和敢于创新的科研素质；另一方面能够加深学生对科研活动的了解，提高对科研的兴趣，培养学生仔细观察、独立思考和勇于探索的科学精神，既提高了学生创新思维能力，也锻炼了创新实践能力，为学生将来走向社会创造了一个有利的条件.

[1]张林香，王俊文，刘世斌，等.化工专业实验教学改革的实践与探讨[J].实验室科学，2007，18（2）：51-53.

[2]杨金田.化学化工专业实验教学新体系的构筑和实施[J].实验技术与管理，2007，24（12）：114-117.

[3]孙希明，郭红宇，陈艳英，等.化工专业实验教学改革和创新人才培养[J].实验技术与管理，2005，22（7）：77-79.

[4]刘幽燕，覃益民，童张法，等.生物化工专业实验独立设课教学体系的构建与实践[J].化工高等教育，2008，99（1）：39-41.

[5]大学化学化工课程报告论坛组委会.2008大学化学化工课程报告论坛论文集[C].北京：高等教育出版社，2009：331-361.

[6]大学化学化工课程报告论坛组委会.2009大学化学化工课程报告论坛论文集[C].北京：高等教育出版社，2010：315-359.

[7]钱运华，胡涛，吴彩金，等.培养创新能力构建化工专业实验课程新体系[J].高教论坛，2007（2）.