深化实验教学改革 强化技能型人才培养

李和平，龚波林，刘万毅

（宁夏大学 化学化工学院，宁夏 银川 750021）

按照第三次全国教育工作会议精神和中共中央、国务院关于“深化教育改革全面推进素质教育，以培养学生创新精神与实践能力”的指示，将“坚持和落实科学发展观，以学生为本，以创新人才培养为核心，实施开放式实验教学，促进学生知识、能力、思维和素质的全面协调发展”作为实验教学改革的指导思想［1］。高校实验室作为创新人才培养的重要载体，在加强学生能力培养、提高高等教育人才培养质量方面担负着重大的历史使命［2］。实验室是高校人才培养的基础平台和载体，是创新人才培养的重要基地。实验教学是高等学校教学的重要环节，是培养学生实践能力、创新能力的重要教学手段。在教育部的质量工程中，实践环节的加强得到了特别的强调。这是针对教育领域的现实提出的重要而及时的有效举措［3］。

宁夏大学基础化学实验教学中心（称“中心”）是2009年由教育部批准的第三批国家级实验教学示范中心建设单位之一，其前身是1997年由宁夏大学、宁夏工学院、银川师专化学实验室合并而成立的宁夏大学化学实验室，也是宁夏回族自治区最早创建的实验室之一。经过多年的建设，示范中心现在已经形成了以基础化学实验为主体、综合化学与创新性实验为特色发展方向的多元立体实验体系，形成了“老中青”结构搭配科学、人员学历层次高、实验实践性与应用性多措并举的区域性特色实验教学示范单位。

1 课程体系构建方面的改革经验

依据国家教学指导委员会化学会关于化学实验教学内容的基本要求，按照“实验教学体系改革、实验室建设管理和实验技术队伍管理是培养创新人才中三位一体的系统工程”的创新理念［4－5］，中心将无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验、仪器分析实验、物理化学实验、化工原理实验等6门课程重组为基础化学实验Ⅰ、基础化学实验Ⅱ和综合化学实验，形成三阶段体系。实验独立设课，在基础Ⅰ、基础Ⅱ实验各模块中都含有一些小型的综合实验，约占基础Ⅰ、基础Ⅱ实验的20%，有综合性、设计性实验课程的比例达到100%，做到基本实验操作训练和创新能力训练的良好结合。整个实验体系中有29个综合化学实验，17个开放实验，35个创新性开放实验，与科研前沿领域以及工程和社会应用实践相衔接，该类实验项目数达到81个，占总实验项目的37%。这些实验对提高学生从事化学实验的兴趣、引导学生的个性发展、培养学生对化学实验的浓厚兴趣以及综合素质和创新能力发挥了良好作用。

基础化学实验Ⅰ是面向全校化学（师范）、化学（分析）、应用化学、化学工程、制药工程、材料化学、农学、植物保护、草业科学、林学、森林资源保护与游憩、园林、农业资源与环境、动物科学、动物医学、食品科学、生物技术、生物科学、环境科学、物理（师范）民族预科等20个专业开设的必修化学实验，文科类学生为选修课程。通过基础化学实验I的训练，学生初步掌握了化学实验的基本技能和方法，为基础化学实验II的学习打下良好的基础。基础化学实验Ⅱ是面向全校化学（师范）、化学（分析）、应用化学、化学工程、制药工程、材料化学、生物技术、生物科学、环境科学等专业在完成基础化学实验I后开设的必修化学实验。通过基础化学实验II的训练，学生基本掌握了化学实验常用仪器的使用、分析测试手段和分析方法，以及重要物理化学性能的测定方法。综合化学实验面向化学化工学院完成基础Ⅰ、基础Ⅱ实验后的高年级学生开设，分综合性实验、研究性实验和设计性实验3部分，作为基础实验课与科学研究课题间的过渡、衔接。

2 实验技能的培养

以人为本是科学发展观的核心，具有深厚的道德内涵。对于教育事业而言，以人为本即以学生为本，一切为了学生的未来［6－7］。中心根据“以人为本”、“以学生为主体”的教育、教学理念，贯彻落实教育部［2005］1号文件，“大力加强实践教学，切实提高大学生的实践能力”的精神［8］，以及培养学生实验技能、综合能力和创新能力的需要，建设实验内容、方法和技术先进，反映当今科技进步和有特色的化学课程。在实验项目的选择和方案设计上，增设综合性实验，加强实验技术和方法的训练，重视各门课程的衔接，注重科研成果在教学中的应用，启迪学生的科学思维和创新意识。

在基本实验技能训练方面，实验中心根据教学的要求和社会对人才的需求适时调整了教学计划，减少了化学定性分析，增加了仪器分析实验的内容，使实验教学更贴近科研前沿。在教学中使学生掌握气相色谱仪、液相色谱仪、原子吸收光谱仪、电化学分析仪等常用分析仪器的使用方法和测试技术，对培养学生的科学实验素养和适应今后工作的能力起到了很好的作用。综合实验技能训练方面，按实验内容的内在联系设计综合实验项目，培养学生综合实践能力。如“槐米中芦丁的提取与分离”实验中，将以前单一的、分散的提取、过滤、浓缩、重结晶、柱层析、称量等多个操作，按其内在联系组合为综合性实验，使学生学到了7种基本实验技术，并在掌握基本技术的同时，培养学生对基本技术和方法综合运用的能力。

从实验内容的衔接与提升方面，增强学生对各门课程内在联系的认识，提高学生对各二级学科实验内在联系的深入认识。如将合成实验的产物用于分析实验，或将有机实验的产物用于无机配合物合成的原料等实验，让学生亲自参与从材料的选择、制备，以及产品分离提纯、结构鉴定等多项内容进行设计的过程，培养了学生分析问题、解决问题的能力，增加了学生实验中的连贯性和责任感。

在实验内容与科学研究的关联方面，将最新研究成果引入到实验教学中，使实验内容与科研、生产、社会应用项目密切联系，体现基础与前沿、经典与现代的有机结合。如“由煤矸石及废铝箔制备硫酸铝”和“煤中腐殖酸的提取”等实验都来自于教师的科研课题，使学生掌握了化工生产的新知识、新技术和新方法，激发了学生对化学实验的兴趣。

3 教学方法与教学手段的改革

3.1 启发式实验教学方法的应用

为了克服以往学生做实验只需“照方抓药”的弊端，在实验内容中多处设立思考题、未知数。要求学生自己设计的部分，教师要提出几个富有启发性的问题，让学生主动驾驭整个实验，避免学生像操作员一样，按照教材的操作步骤，依赖教师的讲解做出实验结果。鼓励学生在实验报告中对问题提出见解，发表不同看法，也可以提出不同的实验方法并进行讨论。启发式实验教学法，较好地发挥了学生的主动性和积极性，让学生带着问题进行实验，引导学生独立思考，提高学生的思维能力，使学生能将课堂所学的理论知识融于实验观察中，加强对理论知识的理解，提高分析问题的能力。

3.2 实验教学中的教学讨论

在学生基本完成某个实验后，教师组织学生进行小组讨论。对实验原理、现象、操作注意事项等进行总结分析，使学生加强对实验目的的理解。实验课是培养学生动手能力的重要手段，可以培养学生严肃认真的学习态度、严格求实的科学作风、严谨正确的学习方法和正确熟练的基本操作技能。通过实验训练提高学生的科研素质及分析问题与解决问题的能力，是培养高质量人才的重要环节。按照实验技术层次或内容进行实验教学内容的整合，协调安排，避免重复，减少验证性实验，淘汰过时的实验，增加综合性、设计性和创新性实验，使实验教学体现“基础性、系统性、高效性、实用性、科学性”原则。成立“实验中心”，实验独立设课、内容有机整合，为实验课的改革做大胆的尝试。

3.3 大型仪器设备共享平台的建设与精细化管理

仪器设备是高等学校教学实践、科学研究、人才培养和社会服务中不可缺少的物质基础，是实验室进行教学、科研、实习、实训、生产等活动的必备条件。20世纪90年代末，我国高等教育进入了快速发展时期，招生规模迅速扩大，基本建设投资急剧增加，各类高等学校的设备资产，尤其是大型仪器设备，在数量上得到了快速增长，质量上也有很大提高，极大地改善了学校的办学条件［9－11］。为了适应实验示范中心教学管理的需求，实验中心加强了与兄弟院校——陕西师范大学基础化学实验中心的合作，建设了大型仪器开放管理平台与物品供应管理平台。这2个平台的建设整合，共享了优质资源，降低了大型仪器设备的运行成本，提高了贵重设备的有效利用率。通过该平台的建设和使用，满足了全院教师、研究生、本科生科研和实验教学的需要，实现了大型仪器设备查询、预约、使用等方面的共享，实现了大型仪器设备的规范化、制度化、科学化管理，同时，也保证了实验中心平稳运行和最大限度地发挥先进仪器设备的作用，使之产生良好的科研效益，突破了我国传统实验室的管理模式［12］，在实验室管理上有所创新。

4 结束语

“问渠哪得清如许，为有源头活水来”。实验教学是实践性很强的教学内容，如何利用现有的实验设备，整合资源、开拓进取，培养符合新世纪需求的理工科大学生，是摆在我们面前的突出问题。通过制度创新，机制创新，打造专业素质优良、作风扎实、思想超前的实验教师与管理人员队伍，必会对培养学生掌握实验技能、理解科学方法大有裨益。

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［1］马庆水.突出创新强化管理全面推进实验教学示范中心建设［J］.实验室研究与探索，2006，25（1）：1－4.

［2］李津石.建设实验教学示范中心，构筑创新人才培养平台［J］.中国高等教育，2009（6）：14－16.

［3］林家莲.创新实验教学模式，推进实验教学管理专业化［J］.实验技术与管理，2009，26（9）：13－15，24.

［4］陈步云，周勤，温光浩，等.加强实验教学管理，提高实验教学质量［J］.实验技术与管理，2009，26（5）：5－7.

［5］林国星，康俊勇.实验管理与实验教学的改革与实践［J］.高等理科教育，2001（6）：39－44.

［6］王永生.创新方略论［M］.北京：人民出版社，2002：342.

［7］教育部高等教育司.教学质量：高等学校的生命线［M］.合肥：安徽人民出版社，2002.

［8］陈步云.深化实验教学改革，培养创新人才［J］.中国大学教学，2007（10）：75－76.

［9］王岩，徐金荣，高珍，等.实验教学信息管理系统的开发与探索［J］.实验技术与管理，2010，27（2）：82－85，96.

［10］彭实，田曙坚，蔡炳新，等.对三所高校化学实验教学中心废液量的统计［J］.实验技术与管理，2009，26（9）：159－163.

［11］李小寒，周勇义，张黎伟.提高大型仪器设备使用效益的探索［J］.实验室研究与探索，2009，28（3）：156－158.

［12］周乃新，姚郁，杨桅.深化实验教学改革，创建特色实验教学体系［J］.实验技术与管理，2009，26（4）：138－140，164.