化学工程与技术省级实验教学示范中心建设

邵 文 尧

(厦门大学 化学化工学院 化学工程与生物工程系，福建 厦门 361005)

0 引 言

高校实验室是进行实验教学培养高层次人才的重要基地，在教学中占有重要地位。实验教学不仅是传授知识、验证理论和掌握实验技能，更重要的是培养学生真正具有独立动手能力和良好科学素质以及分析解决问题的能力[1]。化学工程与技术实验教学示范中心是培养化学工程与工艺和生物工程专业创新型和复合型人才的重要平台，学校和学院十分重视中心的建设，近几年先后投入400多万元，极大地改善了中心的实验环境和仪器设备条件。

1 实验教学示范中心建设目标

中心秉承“以学生为本，以专业技术能力培养为核心”的实验教学理念，深入实验教学模式改革，在实验室建设、教学体系、师资队伍、教学内容和方法等方面取得了重要成就。面向未来，中心将根据研究型大学的办学定位和特色专业建设，积极进行省级实验教学示范中心建设，具体目标为：完善专业技术能力培养型实验教学新体系；创新实验教学模式；建设一支高水平的实验教学队伍；加强实验中心基础设施建设；完善实验教材建设；拓宽实验教学中心的作用；加强实验教学和科学研究工作。

2 实验教学示范中心建设内容

中心结合研究型大学的特点和现代化工行业的发展趋势，按照“以学生为主体，教师为主导”的教学理念，以培养学生实践能力、创新能力为宗旨，从教学管理机制、教学模式、教学体系、课程建设和师资队伍等方面着手，深化实验教学改革，形成自我完善、良性循环、具有示范辐射作用的实验教学中心。

2.1 强化管理体制和机制建设

(1) 成立实验教学指导委员会。教学改革思路和专业建设方案由教学指导委员会和专家组进行调研、制定和审议，具体工作由教学工作部负责，同时对实验教学中心的教学活动进行监控和指导。

(2) 实验中心实行校建院管。中心主任直接由学校任免，实现主任负责制，主任负责实验中心的全面管理。同时设副主任一名，办公室主任一名，中心秘书两名，协助中心主任工作，中心教学人员由四部分组成：责任教师、任课教师、实验技术人员和兼职教师。实验中心实行教学与实验结合，科研与实验结合的教学模式，实施多角度、多层次的实验教学保障体制，建立有利于培养学生实践能力和创新能力的实验管理模式。

(3) 实施“四统一和四结合”管理模式。“四统一”即实验人员统一管理、教学仪器统一购置与管理、实验教学经费统一核算、实验用房统一使用；“四结合”即中心建设与课程建设结合、与专业建设结合、与学科建设结合、与科研平台建设结合，通过实验教学资源优化，仪器设备得到充分的利用。实验教学采用统一组织、开放教学、导师指导三种方式分阶段交互式多元化教学管理模式。统一组织主要针对基本型实验和部分提高型实验，开放教学适用于提高和综合型实验，导师指导适用于研究创新型实验。通过实行“四统一”使教学资源全院打通，冲破专业壁垒，按照功能模块进行建设，充分发挥学科群相互支持、交叉、渗透的作用，既能避免重复建设，又提高设备利用水平和资源利用率；通过实行“四结合”既拓宽中心建设所需人、财、物渠道，加快中心的发展，又提高中心教学资源的利用，共用实验资源、维护人员，降低运行费用，提高业务和管理水平，促进专业、学科的协调发展。

(4) 建立健全科研“反哺”教学机制。明确规定高级职称教师承担本科基础课程教学，学科带头人兼任教学团队负责人，骨干教师必须参与指导学生创新活动和学业竞赛，科研实验室必须向本科生开放。

(5) 建立健全校企合作机制。通过聘请企业高水平人才作为“兼职教授”、开展合作课题研究、就业政策倾斜、建立教学实习基地、合作开课、设置企业专项奖学金等方式，推动校企在人才培养方面的合作。

2.2 构建“层次化、模块化”实验教学体系

中心按照“以学生为主体，教师为主导”，以培养学生实践能力、创新能力为宗旨，加强专业基础实验技能训练，重视专业技能培训，增强创新意识培养，提高教学质量。建立“基础实验—综合性实验—创新性实验”的层次化、模块化实验教学体系，使实验教学具有主动性、创新性、系统性、高效性、科学性。

(1) 改革实验教学体系。模块化教学体制包括基本知识、基本技能和基本手段训练模块、综合能力培养模块和创新意识培养模块。重组和优化实验内容，引入新的科研成果。编写各专业实用的实验教材(讲义)，实现知识与能力、技能与素质的有机结合，培养创新性工程人才。模块化教学体制具体包括四个方面的实验：理论验证实验；基本技术实验；综合性实验；设计性实验。

(2) 注重理论与实践并重。在实践教学的内容上注重基础理论知识与实践应用能力并重，以知识—能力—素质为主线构建富有层次化的创新人才培养实验教学新体系。不断改革和完善实验教学体系，结合专业实际，加强学生的实践能力的锻炼，通过多种形式的实验教学活动，增强学生的创新意识，为此，改革原有基础实验平台——专业实验平台二级层次，设置化工基础实验、化工专业实验、设计和创新实验等三级课程模块(见图1)，形成从低到高、从基础到专业、从传授知识到培养综合能力，逐级提高的设计与创新的三级课程模块实验体系。内容安排上，将专业的基础实验和专业实验融合为一体，避免交叉重复，形成更为合理的专业实验教学理论与实践体系。对过去陈旧的、演示性、验证性实验项目进行适当整合，在教师指导下以学生为主体，开发一批设计型、综合型的实验项目。

图1 实验课程模块

2.3 培养创新型人才

(1) 实验教学与科研相结合[2]。实验教学与科研相结合教学模式是指实验室对课题组开放，包括空间和仪器的开放，课题组与实验室一起专业实验教学。实验教学与科研相结合教学模式结合各个课题组的实际科研内容侧重点，紧紧抓住工程教学、工程训练这2个环节，注重学生的工程素质教育，把增强学生的工程意识、工程实践能力和工程创新能力贯穿于整个教学过程。根据自身的教学科研条件，将比较成熟的科研成果经过精选编入专业实验，学生模仿教师的科研进行实验，既培养了学生科研兴趣，又再次验证教师的科研结果；另一方面将教师正在进行的科研项目直接与实验教学相结合，学生参与到教师的科研中去，完成教师科研工作的一部分。实验教学与科研相结合教学模式打通教学科研实验室壁垒，坚持科研实验室和实验教学中心“一体化”。中心和科研实验室在教学和科研方面分别各有侧重，但又有机融合，既从事本科实验教学，也支持科学研究和高层次人才培养，将本科教学与科学研究有机结合，相互促进，共同发展。

(2) 构建多学科、跨专业的综合实验教学。面向全校或社会，针对不同专业的学生，推出三个层面的化工技术实验课程组，以满足他们对学习材料知识的不同需求。“层面一”是专业实验课程，适合本院本科生和部分外专业考入我院的研究生。“层面二”是基础化工实验课程，适合于相近专业(如化学、材料、建筑、计算机、机电等理工科)的本科生；“层面三”是创新型和设计型实验课程，适合各类参加创新设计比赛的本科生及研究生；“层面四”是针对全校各专业，包括文科学生的通识化工技术实验课程，使学生通过此实验课程的学习，培养和提高他们在今后工作中的新化工意识和管理水平。

(3) 实施开放式教学[3-4]。实现开放式教学包括实验内容、实验教学时间、实验教学方法以及实验教学评价的开放。在硬环境方面建立开放式的实验教学平台：24小时开放的实验室、网络智能化实验室管理和网络共享的实验教学资源；在软环境方面，通过创新基金、导师制、创新设计竞赛支持计划等措施，鼓励学生参与科研，在课程资源、教师资源和实验资源上向优秀学生和具有特长的学生倾斜，为这些学生创造更好的条件，使他们得到更加个性化的培养。

2.4 建设高素质教师队伍

(1) 注重实验教学中心管理者水平。聘请管理水平高、教学经验丰富、科研能力强的教授担任中心主任，负责中心规划、师资队伍建设、课程体系改革、实验教学队伍建设规划、岗位设置、岗位职责和考评办法。聘请实验教学管理经验丰富、奉献精神强的教授担任副主任，负责实验课程建设和教学安排，实验技术人员、设备和低耗品以及日常事务管理，研究创新型实验的组织和安排。

(2) 引入竞争激励机制。制定各岗位教师职责，明确待遇，进行定期考核，保证责、权、利的一致性。建设一支结构优化、数量合理、爱岗敬业、乐于奉献、团结协作、技术精湛、具有创新精神的实验教学队伍，鼓励高层次人才和青年教师进入实验教学队伍，努力为他们创造业务发展环境与条件。要求具有博士学位的年轻教师承担实验教学任务，并配备经验丰富的指导教师提高他们的教学水平。

(3) 严格把控实验教师队伍。由中心主任聘请具有教学和管理经验丰富的教授或副教授担任实验课责任教师，具体实验老师必须对自己所带实验相当专业，“校企联合”吸引一批骨干企业的技术高管作为兼职教师，每位兼职教师为本科生开设一门短课程或系列技术前沿讲座。

(4) 对新引进实验人员加强业务培训。人才培养与人员培训是中心的重要工作之一，中心严格执行新教师的岗前培训制度，新教师分配至各实验教学团队。每个实验教学团队也是一个科研创新团队，主持有多项科研、教改与教材建设项目。配备学科责任教授为指导教师，促进新教师教学水平提高，要求首次指导实验的教师进行试讲试做，同时规定实验指导教师必须积极开展实验教学研究，不断改进实验体系、内容、方法和手段，提高实验教学质量。

2.5 重视实验课程建设

(1) 加强实验教材建设。近年来中心始终重视教材的建设，拥有多部自主编写的教材以及自编实验讲义，今后以高水平教改项目为先导，以精品课程建设为动力，做好实验教材建设的规划，中心将针对不同的实验项目自编实验指导书，实验指导书尽可能反映新方法、新设备和新技术。同时通过吸收国内外兄弟院校实验教材的优点，根据自身的实验教学内容，主编或参编正式出版的实验教材，形成起自己的实验教材体系。

(2) 改革在实验教学方法和手段，因材施教。中心逐步打破传统的“讲解+实际操作+实验报告”的实验教学方法，采用课堂讲授、多媒体演示、工艺录像、实际操作、分组讨论和实习报告相结合的实验教学方法；在实验教学方式上，充分利用电化教学和多媒体辅助教学，还针对不同的实验项目，采取多样化研讨教学、案例式教学和启发式教学等教学方式，提高学生参与实验的积极性和主动性，最大限度地发挥学生的主体意识和创造能力。建立实验教学网站，进一步凝练优质实验教学资源，教学资源和仪器设备资源网络化，实现网络化实验教学、实验教学管理网络化。

(3) 采用灵活多样的实验考核方法[5]。基础实验坚持多项评分实验考核方法，即实验预习占20%、实验操作占40%、实验报告占40%；设计型实验考核方法是在基础实验的基础上，取消了预习成绩，增加了实验设计成绩，调整了部分评分比例，即实验报告占30%、实验设计占30%、动手能力占40%；研究型实验考核方法是根据研究创新的实验结果、结论、实验工作量、创新程度进行综合评分，从而逐渐完善、规范考试方法，激发学生的学习兴趣，在实验考核方法上，采用现场口头提问，实验报告评阅、实验预案设计和综合印象等方法进行。

(4) 设立创新基金。举办“化工设计大赛”，激发学生的创新思维；设立创新基金项目，立项并资助本科生进行科研活动；结合“厦门大学基础创新科研基金”、“大学生创新创业训练计划”和“挑战杯”竞赛等，促进学生自主创新兴趣和能力的培养，提高学生的实践能力和创新能力。做好学生参与科研与创新活动的宣传工作，鼓励学生与导师之间多联系、多交流、多了解。在学生参与科研活动的过程中，建立导师激励机制，充分发挥导师的指导作用。

3 结 语

随着科学技术的进步，化工高等教育面临诸多新问题，学科范围不断扩大，并且跨学科不断发展，相应对化工类人才的要求也在发生深刻的变化[6-10]。因此，如何适应科技进步与发展，加大素质教育和创新教育的力度，充分发挥实践教学在人才培养中的作用，是目前各高校不断探索和亟须解决的问题[11-15]。本着“以学生为本，以专业技术能力培养为核心”的实验教学理念，化学工程与技术实验教学示范中心建设必将不断完善，为培养创新型人才发挥重大作用。

[1] 黄小斌.拓展高校实验室建设内涵,培育创新人才[J].实验技术与管理,2010,27(8)：31-33.

Huang Xiao-Bing.Broadening the connotation of laboratory construction in colleges and universities and cultivating innovative talents[J].Expermental Technology and Management, 2010,27(8):31-33.

[2] 叶 钊,邱 挺.将科研与专业实验教学嫁接提高教学质量[J].实验室研究与探索，2007，26(1):81-83.

Ye Zhao,Qiu Ting.Scientific Research Grafting in the Teaching of the Speciality Experiment to Enhance the Teaching Quality[J]. Research and Exploration in Laboratory, 2007，26(1):81-83.

[3] 徐菊美,雷 明,张秋华.化工专业实验开放式教学模式的探索与实施[J].实验室研究与探索，2009，28(4):243-255.

Xu Ju-mei, Lei Ming, Zhang Qiu-hua. Exploration and Practice on the Opening Mode of Chemical Engineering and Technology Experimental Teaching[J].Research and Exploration in Laboratory,2009,28(4):243-255.

[4] 何力生，宋景芬，詹 涛.工科开放实验教学存在的问题与对策[J].理工高教研究，2005，24(3)：119-125.

He Li-sheng, Song Jing-fen, Zhan Tao. Problems and Countermeasures in open laboratory teaching[J]. Journal of Technology College Education, 2005,24(3):119-125.

[5] 邵文尧，陈成泉，王海涛，等.生物工程专业实验教学改革与实践[J].化工高等教育，2010，27(1): 34-36.

Shao Wen-yao,Chen Cheng-quan,Wang Hai-tao,etal. On Teaching Reform and Practice at Biochemical Engineering Experiments[J]. Higher Education in Chemical Engineering,2010,27(1):34-36.

[6] 余国棕，李士雨，张凤宝.化工类专业创新人才的培养[J].化工高等教育，2006(1):8-11.

Yu Guo-zong,LI Shi-yu,Zhang Feng-bao.The cultivation of innovative talents in Chemical Engineering[J].Higher Education in Chemical Engineering, 2006(1):8-11.

[7] 邹丽霞,花 明,黄国林，等.“化学工程与工艺专业”复合式应用型人才培养模式的研究[J].化工高等教育，2008(1):15-18.

Zou Li-xia, Hua Ming, Huang Guo-lin,etal. Research on the Teaching Approach for Versatile Talents in Chemical Engineering and Technology[J]. Higher Education in Chemical Engineering, 2008(1):15-18.

[8] 程广斌，杨帮翔. 德国高等化学化工类教育模式及启示[J].南京理工大学学报，2008,21(1)：95-99.

Cheng Guang-bin, Yang Bang-xiang. Training Mode of Higher Chemistry and Chemical Engineering Education in Germany and its Enlightenment[J]. Journal of Nanjing University of Science and Technology，2008，21(1)：95-99.

[9] 李忠铭，陈春华，路 平，等.化学工程与工艺专业课程体系和教学内容的改革与实践[J].化工高等教育，2005(4):11-12.

Li Zong-ming,Chen Chun-hua, Lu Ping. Reform and practice of chemical engineering and technology specialty course system and teaching content[J]. Higher Education in Chemical Engineering, 2005(4):11-12.

[10] 李志洲，刘军海，杨海涛.化工类专业复合型、应用型人才培养模式的实践与探索[J].广东化工，2011，38(1):224-227.

Li Zhi-zhou, Liu Jun-hai, Yang Hai-tao.Study on Cultivation Mode of Chemical Engineering Compound and Practical Talent[J]. Guangdong Chemical Industry, 2011，38(1):224-227.

[11] 郑延成，尹先清，吴洪特.化工专业毕业实践教学问题与对策探讨[J].科技信息，2011(5):8-9.

Zheng Yan-cheng,Yin Xian-qing,Wu Hong-te.Problems and measures in graduation practices for chemical engineering students[J].Science & Technology Information,2011(5):8-9.

[12] 陈万东，李秉朝，赵广旺.化工专业创新能力培养的实践与探索[J].实验技术与管理，2011，28(5):127-129.

Chen Wan-don，Li Bing-chao，Zhao Guan-wan. Exploration and practice of innovative capability on cultivating chemical engineering talent[J]. Experimental Technology and Management,2011,28(5):127-129.

[13] 段东红，张忠林，刘世斌.化工类专业实践性教学环节的改革尝试[J].化工高等教育，2004(3):104-106.

Duan Dong-hong, Zhang Zhong-lin, Liu Shi-bin. Reformation of Practical Teaching Programme in Chemical Engineering Majors[J]. Higher education in Chemical Engineering, 2004(3):104-106.

[14] 童张法,粟海锋,文衍宣，等.强化工程实践的化工类应用型人才培养探索[J].化工高等教育，2008(6):43-46.

Tong Zhang-fa,Su Hai-feng,Wen Yan-Xuan,etal. Strengthening Practice Teaching and Engineering Education for Training Applied Talents on Chemical Engineering and Technology[J]. Higher Education in Chemical Engineering, 2008(6):43-46.

[15] 时连君,万殿茂,王 芳，等.实验室开放与创新型人才培养[J].实验室研究与探索，2009,28(6):11-13.

Shi Lian-jun,Wan Dian-mao,Wang Fang,etal. Laboratory Opening and Innovative TalentCultivating[J]. Research and Exploration in Laboratory，2009,28(6):11-13.