培养应用化学专业创新型人才的实践教学初探

刘淑娟， 李建强， 刘 艳， 罗明标

(东华理工大学化学生物与材料科学学院，江西抚州344000)

培养应用化学专业创新型人才的实践教学初探

刘淑娟， 李建强， 刘 艳， 罗明标

(东华理工大学化学生物与材料科学学院，江西抚州344000)

高等学校的实践教学环节对于培养创新型人才具有至关重要的作用。文章对东华理工大学应用化学专业的实践教学改革提出一些思路和见解。探讨了实践教学体系、教学内容、教学平台和师资队伍培养等方面的具体改革措施，旨在培养学生的创新意识、创新能力和科学研究能力。

应用化学专业;实践教学;创新能力;人才培养

我国《高等教育法》明确规定:“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才，发展科学技术文化，促进社会主义现代化建设。”21世纪，我国正努力迈入创新型国家行列，以求根本转变经济增长方式，有效提升国家竞争力。实现这一目标的关键在于人才，特别是能够创造和开拓新思想、新成果、新领域，能够对社会发展发挥重要作用的创新型人才。所谓创新型人才，是指具有创新性思维、能够创造性地解决问题的人才。这类人才应具备博、专结合的扎实的知识基础;以创新能力为特征的高度发达的智力和能力;以创新精神为核心的自由发展的个性以及良好的生理、心理素质等多方面条件［1，2］。为建设人力资源强国，高校作为培养高素质人才的基地和知识创新的重要场所，必须在培养各类专门人才的同时，努力培养造就一大批创新型人才。

应用化学作为重要的化学类理论学科的应用型专业之一，是根据化学的基本理论和方法，对工业生产中与化学有关的问题，进行应用基础理论和方法的研究以及实验开发研究的一门科学。它与人类的衣、食、住、行及当今所有高新技术，都有着密切的关系，是21世纪重点发展的技术领域。由于是应用型的理科专业，相对于基础的理论化学，未来社会对应用化学这类应用型的偏工科专业人才将会有更大的需求量，因而该学科在教学中强调理论向实践转化的重要性，而且对于学生实验能力及实践能力方面的要求比较高。随着社会的发展和科技的进步，对于创新型人才的需求不断增长，深化实践教学改革是当前高校应用化学专业教育紧迫的要求。

目前，应用化学专业实践教学中传统的课程体系、教学内容、教学方法、教学模式和管理体制都受到了挑战。而实践教学水平的高低，既关系到学校对人才培养的质量，也影响学校可持续发展的方向和基础。因此，如何搞好实践教学，通过实践教学培养学生创新能力一直是当今高校的一个热点课题［3－8］。本文针对东华理工大学应用化学专业的特点，结合学校的办学特色和办学宗旨，以学校应用化学专业大三、大四学生为研究对象，对学生的实践教学体系、教学内容、教学方法的改革以及师资队伍的建设做了一定的探索。通过初步研究，在不断地实践和总结的基础上对该专业实践教学改革的重要性、可行性以及所具有的积极意义提出新的认识和看法。

1 实践教学架构的改革与建设

1.1 构筑培养创新型人才的实践教学体系

实践教学具有直观性、综合性及创新性，开展良好的实践教学在培养学生的创新精神和创新能力方面起着关键的作用。目前，学校应用化学专业的实践教学环节包括实验课程、科研训练、生产实习以及毕业设计。其中，实验课程的教学安排在一定程度上存在内容单一、内容分散、与实践结合不紧密、课时少等缺点;科研训练存在理论讲授偏多，实际操作过少等不足;生产实习存在走马观花、不能深入了解生产、加工、测试环节的局限;毕业实习则存在经费不足、实验工作量低、学生毕业设计内容过于简单等问题。以上出现的这些问题都不利于培养学生的创新性。因此，我们必须对实践教学体系进行改革，以适应新形势的发展要求。

为培养学生的创新精神和创新能力，应用化学专业的实践教学必须建立科学、合理、有序的教学体系。针对本校应用化学专业三、四年级的学生，在认真总结本校教改经验的基础上，借鉴和吸收兄弟院校相关教改成果，以培养学生实验操作技能、实践能力和创新能力为主线，提高学生学习的应用性、创新性、实用性以及先进性的原则，构建以强调基础、重视应用、培养能力、引导创新人才培养为核心的实践教学新体系。首先，将实验课与理论课剥离，实行独立授课和独立考核。并增加实验课在整个专业课程中的学时量，增大应用性、设计性、综合型实验比重，并增设开放实验和综合实践训练，从而使实践教学体系更有利于应用型人才的培养。其次，完善生产实习和毕业论文(设计)机制，并结合本校的“核特色”，以铀矿分析、生产及核废料处置中的相关实际生产问题为原型，进行理论分析、结构设计和工艺处理，提高学生解决实际问题的能力。此外，根据不同学生的学习水平和能力实行多层次、一体化教学模式，丰富实验内容，增加生产实习内容和毕业论文的创新性，以促使每个学生都能得到适当的科研、生产实践锻炼，培养学生独立思考和解决实际问题的能力。

1.2 拓宽实践教学的内容

实践教学体系中包括实验教学、生产实习、毕业实习以及科研训练等多方面内容，每一项内容都旨在培养学生的实际动手能力、独立解决问题的能力，最终提高学生的创新意识。在应用化学实践教学体系中，实验课教学是联系理论与实践的纽带。它不仅能培养学生掌握实验基本方法，更重要的是培养学生观察、判断、抽象思维、总结表达能力，运用知识解决实际问题的能力，以及培养学生掌握科学的研究方法和实事求是的科学态度和作风。由于受多年传统教育观念影响，目前众多国内高校应用化学专业实践教学中的实验教学普遍存在着重理论、轻实践的观念，理论讲授偏多，实际操作过少，教学内容单一，缺乏多学科的综合性和交叉性。而且实验课教学方法陈旧，通常以教师的讲授为中心，学生则被限制于教师的讲授之内，即使做实验也是按照老师和实验教材的教授内容按部就班，在整个实验课程学习中，学生处于一种被动接受状态，无须查阅资料和深入思考，更用不着去创新，学习的积极、主动性不能充分调动起来，更遑论发挥自身的创造力。此外，学生的生产实习流于表面形式，不能领悟到具体生产流程和生产工艺的精髓，毕业论文(设计)存在缺乏创新、过于简单化等问题。

针对以上情况，必须拓宽教学内容。对于实验课教学，要加强基本技能训练性实验，使学生达到操作规范、运用灵活的程度。同时，减少验证性实验，增加综合型和设计型实验的学时量，其中综合型实验要适当扩大研究范围，将合成制备、分离分析、性能表征、初步应用等不同实验技术进行整合，设计型实验则着重考察学生的设计方法和研究过程。另外还要加强培养学生查阅文献、利用文献和探索新问题的能力，并且对实验结果进行分析讨论，以达到提高学生独立思考、解决问题的能力的目的。应用化学专业的生产实习是学生将基础理论知识及专业技术与实际应用相结合的重要过程，也是学生提高实践能力和创新精神的必由之路。有效的生产实习能够使学生完成知识从虚到实的转化，实践能力得到提升，并有助于使学生树立正确的就业观。学校应用化学专业学生的生产实习时间跨度为12周，分参观学习、实际生产、总结交流三个阶段完成，每个阶段都必须递交相应的学习报告和实验报告。通过生产实习，让学生了解工艺过程，熟悉生产方法，有利于理论联系实际。并且通过接触社会、接触生产一线工人和技术人员，进一步确立劳动观点和工作方法，培养初步的生产管理理念、企业经济效益和经营的概念，促进形成良好的职业道德，增强学生对社会的适应性;毕业论文(设计)是应用化学专业本科生在校学习期间最后一个重要的综合性的实践教学环节，它将全面训练与提高学生的科研能力，是学生在校四年期间的学习、实践、研究的全面总结和素质与能力的一次检验及提升，意义十分重大。通过毕业论文(设计)可以进一步培养学生的中、外文献检索及阅读能力、设计能力、实验研究能力、理论计算能力以及文字和口头表达能力等基本技能以及综合应用所学的知识独立分析问题，解决实际问题的能力，培养学生创新意识和创新能力。所以，对于培养有创新精神和实践能力的应用化学专业人才来说，抓好毕业设计是一个不可忽视的关键环节。首先，毕业论文(设计)的选题是非常重要的一个环节，所选题目无论是教师的科研课题还是学生自拟课题，都要求选题真实，具有一定创新性，而且学生必须独立、认真地完成实验。其次，要求指导老师在实验期间全程指导，不定期和学生就实验中出现的难点、疑问、异常现象进行讨论，鼓励学生展开想象力，大胆提出自己的见解，让学生树立自信心，充分发挥学生的积极性、主动性和创造性，培养他们独立思辨和解决问题的能力。最后，论文的撰写是学生整个实验(设计)过程的总结，可以考察学生对实验(设计)的理解、掌握和处理能力。指导教师必须加强对学生论文撰写工作的指导，帮助学生发现问题、解决问题，培养学生严谨、求实的科研态度。

通过以上实践内容的拓宽，可以进一步切实加强应用化学专业实践教学环节，真正培养出理工结合的能适应社会发展所需要的创新型人才。

1.3 搭建科技训练和技能培训为一体的实践创新平台

为培养学生的创新能力和创造性思维，必须创造良好的实践教学平台，给予学生发挥创造力、施展才华的舞台。为此，针对应用化学专业大三学生还专门设立了科学研究训练课程，学时为三周。该环节训练学生自己查阅文献，独立设计实验方案并完成实验，最后以小论文或实验报告的形式提交科研训练成果。整个教学过程一定程度上训练并提高了学生的实验设计能力、文献查阅能力、动手能力和数据的处理能力，深受学生欢迎。经过这种训练，使学生对科学研究有了初步的感性认识和理解，为今后学生在大四毕业论文(设计)中的创新能力及综合能力水平的提升奠定了良好的基础。同时，在学校的大力支持下，建立了开放性综合实验室，可以为学生提供科技训练的平台，为进一步规范开放实验室的使用，制订了开放实验室管理制度(草案)，并且配置了相关的仪器设备和化学试剂，以满足学生设计实验的基本要求。实验室指派具有多年科研经验的老师不定期对学生进行指导，帮助学生完成一些课外实验和自行设计的实验，激发了学生从事科研的兴趣和创新意识。同时，还有专业老师辅导学生参加校内外各项科技创新活动，如学校大学生创新基金、全国挑战者杯科技大赛等，并取得良好的成绩。这些活动既锻炼了学生的独立从事科研活动的能力，又培养了学生的创新意识。另外，为了加强学生的实验操作能力和实际动手能力，学校每年都会在全校范围内组织诸如天平称量大赛、滴定分析大赛、实验设计大赛等相关的技能知识竞赛，通过比赛增强学生的实验技能，熟练操作规程。使学生从实践的成败中掌握化学规律，培养创新思想和科学的方法论。

为加强学生参与实际科研、生产的技能训练，与中国核电总公司、中国广东核电总公司、中国地质勘探局等多家大、中型国有企业的下属单位建立了长期、良好的合作关系，提供给学生到这些单位实习的机会，锻炼了学生从事实际生产、科研的能力。同时，与核工业721矿、江西省测试中心、核工业华东测试中心等省内国有单位及多家企业合作建立了固定的实习基地，搭建了培养能力型学生的产、学、研教学合作平台，并且与企业共同建立了各项规章制度(草案)，使实习有章可依。聘请生产现场有丰富经验的技术骨干作为兼职实习指导教师，指导学生的生产实践学习。上述采取学校与企业联合指导实习的做法为同学们充分运用理论知识体系，熟悉并解决生产中的实际问题提供了坚实的基础。

2 在实践和实验中，引导和鼓励学生善于提出问题，解决问题

培养学生的创新能力的前提就是需要学生积极思考，善于提问。在拓宽实验内容，搭建实践平台的基础上，要鼓励学生积极动脑，引导学生根据所学实验课程和实践活动提出问题，并通过深入的讨论和思考，提出解决问题的方法和思路。绝不能将学生的思维束缚在实验教材之中，亦步亦趋，老师让做什么就做什么，老师没讲的就不会做了，造成学生思维僵化。例如硝酸钾的制备与提纯实验，有些同学制备出来的产物并不是针状晶体，这时候就要鼓励学生寻找症结所在，为什么实验操作流程都一样，结果却不一样呢?通过查阅文献，和其他同学讨论，重新控制实验条件，掌握重结晶温度的变化规律，即可以得到满意的产品。教师只有在实验教学和实践学习中给学生留出思考的空间，在实验课讲解和实践学习中事先提出一些问题，才能让学生通过动手做实验过程中不断思考，互相讨论，提出解决的方法。否则学生就不会主动地做实验，也不会主动思索问题。只有不断鼓励学生主动思考问题，独立解决一些实际问题，才能在长期的潜移默化中培养学生的创新能力和开拓精神。

3 建立严格的成绩考核、评估体系

考核方法体现了教学目标，也是对学生学习方法和内容的导向。实践教学改革成果的好坏，需要通过严格的考核、评估体系进行检验。在实践教学过程中，我们针对各个环节建立了切实、有效、严格的考核制度，实验教学的考试与考核采用笔试、实验操作、实验报告等形式，结合平时实验，全面考查学生的能力，注重知识、能力、素质的全面考核。我们还采取平时成绩同期末考试成绩相结合的做法，淡化期末成绩，注重平时成绩，考察平时的实验能力，规定平时成绩占80%，考试成绩仅占总成绩的20%。生产实习则根据学生的生产操作能力、解决实际问题的能力以及实习总结报告，并结合实习单位指导老师的评价进行考核，考核注重学生的平时表现，实习成绩也以平时成绩为主。科研训练主要考察学生的设计能力，考核占70%，学生的科研小论文的文字组织结构、结论考核占30%。毕业论文(设计)的考核是最重要环节，是对学生大学期间最终学习成果好坏的关键评价之一。考核分毕业实习单位、指导老师、评阅老师、毕业答辩组等四个环节进行，每个环节都是对学生的阶段性成绩的反映，其中指导老师和毕业答辩环节最为重要，占考核成绩的80%，另外两个环节占20%。着重考察学生的毕业实验设计能力、解决问题的能力和毕业论文的撰写和表达能力，有利于评价学生的专业学习能力和创新能力。实践教学通过以上各阶段的严格考核，能够充分反映学生的动手能力、应变能力和解决实际问题的能力，可以对学生的创新能力进行良好评价。

4 培养高素质实践教学队伍

高素质的教师队伍是实践教学改革顺利实施的重要保障。例如在实验教学中，学生与实验教师的接触机会较多，因此，实验教师的创新意识、创新能力及综合素质等均会对学生的创新能力及实验能力的培养产生巨大影响。学校应用化学专业拥有一支实力较强的队伍，在科研和教学方面取得了不少的成果，但在实践教学方面的师资队伍建设上还存在不少问题。如存在高学历、高水平的教师不愿意到实验室工作，低学历、低职称的人员成了实验教师队伍的主力，造成从事实验教学的教师素质不高。另外，本专业教师的研究方向过于分散，虽然这有利于学生了解和掌握更多的应用化学的研究前沿知识，拓宽学生的就业面，但它不利于应用化学专业的课程设置，也不利于应用化学课程结构的优化和专业建设。此外，教师的知识储备、科研创新能力也非常重要，如果教师本身知识十分有限，科研很差，甚至无科研课题的话，那何以培养学生的创新意识和创新能力呢?

因此，我们在现有师资力量基础上，利用老教师丰富教学经验，以老带新，以强扶弱，促进青年教师的成长，提高师资队伍的整体素质。要制订切实可行的培养计划，定期选派中、青年教师到国内著名高校进修深造，进一步提高本专业教师学历及科研水平，增强教师队伍的实力。同时要加强中、青年骨干教师和具有本专业特色的学科带头人的培养，整合、优化现有师资力量，结合学校特色，形成有竞争力的研究方向。另外，学校通过制定教学长期发展纲要，鼓励教师在搞好教学的基础上，积极承担科研课题，在科研领域不断开拓、创新，以科研带动教学，以科研培育学生，以科研开拓思想，将教师的科研和教学紧密结合起来，建立具有教学、科研特色的教研梯队，为学生创造良好的校园学术氛围和求知环境，为培养创新型人才的实践教学奠定坚实的师资基础。

5 结束语

新形势下，高等学校肩负着为国家现代化建设培养高素质、高层次创造性人才的重任，实践性教学环节已经逐渐成为高等教育创新体系中的重要组成部分，它在整个化学学科教育中对于培养学生实践能力和创新能力，转换高校人才培养模式起着举足轻重的作用。只有不断努力对实践教学体系、教学内容、教学方法进行改革，推陈出新，并且大力建设高素质的从事实践教学的师资队伍，切实加强应用化学专业实践教学效果，增强学生的应用意识、创新意识、实践能力和理论联系实际的本领，才能培养出适应社会发展需要并具有创新能力的人才，努力达到高校改革发展的最终目标。

［1］马德秀.寻找人才培养模式突破，致力培养创新人才［J］.中国高等教育，2006(11):19-21.

［2］陈刚.面向自主创新的高等教育人才培养观［J］.华中农业大学学报:社会科学版，2007(1):104-107.

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［5］叶 枫.深化实验教学改革 不断培养创新人才［J］.实验室研究与探索，2008(10):103-105.

［6］林榕光，陈素平，陈玉成.对应用化学专业人才培养的几点思考与探索［J］.福建师范大学福清分校学报，2008(4):4-7.

［7］马建国，刘淑娟，彭道锋，等.初探构建多层次基础化学实验教学体系——以元和及分析化学实验课程为例［J］.东华理工大学学报:社会科学版，2010，29(4):365-367.

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Reflections on the Cultivation of Innovative Talents of Applied Chemistry in Practical Teaching

LIU Shu-juan， LI Jian-qiang， LIU Yan， LUO Ming-biao
(Faculty of Chemistry Biology and Materials Science，East China Institute of Technology，Fuzhou344000，China)

Practical teaching is of very importance for innovative talents cultivation in higher education.Some advice is put forth for East China Institute of Technology on the basis of practical teaching reform in Applied Chemistry.The specific reforming measures for practical teaching system，teaching contents，teaching platform and teaching teams are disscused respectively，which aims to cultivate innovative concept，innovative ability and scientific research ability for undergraduates.

applied chemistry;practical teaching;innovative ability;talent cultivation

G642.0

A

1674-3512(2012)01-0075-05

2011-11-20 责任编辑:张发祥

江西省教改课题资助项目(JXJG-10-8-28)。

刘淑娟(1973—)，女，陕西眉县人，副教授，主要从事分析化学教学与科研工作研究。

刘淑娟，李建强，刘艳，罗明标.培养应用化学专业创新型人才的实践教学初探［J］.东华理工大学学报:社会科学版，2012，31(1):75-79.

Liu Shu-juan，Li Jian-qiang，Liu Yan，Luo Ming-biao.Reflections on the cultivation of innovative talents of applied chemistry in practical teaching［J］.Journal of East China Institute of Technology(Social Science)，2012，31(1):75-79.