应用化学专业实验与相关理论课程整体优化的探索

司红岩，向天成

(许昌学院化学化工学院,河南 许昌 461000)

应用型地方本科高校的关键任务是为地方经济、社会发展提供人才支撑。面向地方，面向行业，面向企业，培养掌握新技术、具备高技能的应用型专业人才是地方本科高校的根本任务。但面对经济结构深刻调整、产业升级步伐加快的现状，地方高校的人才培养没有进行及时的跟进，基本与市场脱节，无法满足企业对毕业生素质多元化、多层次的需求，导致社会对其本科人才培养质量评价不高，从而造成地方高校毕业生就业难和就业质量低的困境。由此，教育部"关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见"中指出：要主动适应我国经济发展新常态，主动融入产业转型升级和创新驱动发展，推动转型发展高校把办学思路真正转到服务地方经济社会发展上来，转到产教融合校企合作上来，转到培养应用型技术技能型人才上来，转到增强学生就业创业能力上来。所以，全面融

入区域经济社会发展和产业转型升级进程，适应地方经济各行业对掌握新技术、具备高技能的新型专业人才的迫切需求，加快改革应用型人才培养机制是地方高校转型发展的关键。

应用型人才的培养要紧密结合地方经济发展和行业、企业需求，立足生产实践，以行业需求为导向、以实践能力培养为重点，培养掌握新技术、具备高技能的新型专业人才。但是许多地方高校在应用型人才培养过程中，会受到社会环境、管理制度、师资队伍、课程体系等诸多因素的影响，从而造成人才培养质量下滑等现象。例如，高等教育评估体系过多关注科研、师资、实验室等硬件，忽视课程教学、实践训练、能力培养等方面，造成人才培养不能及时响应市场需求。师资队伍强调学历、忽视企业经历和工程背景，老师缺乏解决实际工程问题的能力，更谈不上培养学生的工程能力。课程体系以原来的学科体系构建，人才培养与行业发展、企业需求脱节，造成学生学非所用，用非所学。随着地方高校转型发展改革的深入，社会观念的转变以及高层管理制度的优化，上述问题逐步得以解决。目前加强内涵建设，促进专业建设，加快课程改革是提升应用型人才培养质量的关键问题。

作为应用型更加明显的化学类专业(化学、应用化学)，课程体系及课程改革更是应用型人才培养质量保障的根本。以应用化学专业为例，整个课程体系强调知识的系统性和学科化，理论课程体系是无机化学-分析化学-有机化学-物理化学为主线，实践教学体系则按照理论课程体系，从无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验和应用化学专业实验，再加上认识实习-化工见习-毕业实习等集中实践性环节构成。我们知道在化学类专业(化学、应用化学)中，实践教学集知识传授，技能训练，创新能力培养于一体，在培养学生的专业能力、工程素质、创新思维、实践能力等方面具有不可替代的作用。在整个人才培养体系中，实践性教学环节具有举足轻重的地位。而这种从理论到实践的课程学习顺序，使实践教学处于从属地位，依附于理论教学；而且实践课程间相互独立、系统性比较差；不利于系统培养学生的动手实践能力。对于课程，尤其是实验类课程如四大化学的实验，存在实验设置基本上还是从实验室来，和实际生产关系不大，实验内容陈旧、工艺落后，没有形成特色等许多问题。从而使学生创新能力培养受到极大影响，很大程度上削弱了学生的就业竞争能力。

解决化学类专业课程教学体系中存在的问题其实就是要求和行业企业紧密相连，及时改革实践教学内容，使整个课程内容与行业生产对接，使教学过程与生产过程对接，进而提高化学类专业学生的实践能力、创新能力，这也是化学类专业应用型人才培养的内在需求。教育部"关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见"中也强调以社会经济发展和产业技术进步驱动课程改革，整合相关的专业基础课、主干课、核心课、专业技能应用和实验实践课，专注培养学生的技术技能和创新创业能力。

理论课程与相关实验课程的整体优化，前人也做了相当多的研究[1-8]。但大多数的研究集中在理论课与其对应的实验课之间的相互配合。而对于整个教学体系中若干门课程间的相互配合没有关注。我们以应用化学专业为教学改革的试点，针对向应用型人才培养，尝试建立一套完整的理论与实践混合安排，创新创业一体化的教学体系。我院应用化学专业的方向是精细化学品生产与检验技术，开设的核心专业课有精细化学品化学、精细化工工艺学、精细化学品检验技术、精细化工专业实验等多门相关课程。在常规教学安排中，精细化学品化学、精细化学品检验技术、精细化工专业实验三门课程均为独立开设的专业课，授课老师也不相同。对于任课教师而言，相互间即使有交流，也不能在整体上相互配合优化课程教学，这样导致课程进度不匹配，理论知识和实验验证相互脱节，理论知识讲授重复，学生学习不能连贯等许多问题的产生。为了解决以上问题，促进课程体系的融合，自2016年以来，我们在应用化学专业的部分课程中进行了以下教学改革：

一、在课程内容的编排方面，教师根据课程需要可以自主编排授课章节，对课程实施整体优化。对于精细化学品化学、精细化学品检验技术、精细化工专业实验三门专业课，部分内容实现理论课程与实践课程的融合开课。

首先是精细化学品化学、精细化学品检验技术、精细化工专业实验三门课程的相关授课教师组成相应的专业课程组。课程组成立的目的是加强相关专业课程教师间的交流，在课程教学上能够实现相互配合，整体优化课程体系，实现理论知识和实验相互融合。

在此基础上，课程组教师分别对三门课程的知识体系进行了解，分解，组合。对于重复的知识点，采用删减、合并等形式，根据课程的时间安排以及知识学习的先后顺序等要求，仅在某一门课程中重点讲解，在其他应用到该知识点的课程中只做简单了解。对于实验课程和理论课程相互脱节的问题，则采用融合开课的形式予以解决，对于同一体系的知识，课程采用先理论，后实验，再理论，再实验的形式安排教学。对于三门课程中知识点高度相关的内容，则打破原有的知识体系以及课程间的限制，以行业企业生产项目的形式实施教学。例如，对于精细化学品化学中的表面活性剂、香精香料、日用化学品等章节，结合精细化学品检验技术中香料和香精的检验、表面活性剂的检测、化妆品的检验等章节，在精细化工专业实验中开设透明洗发香波的配置及性能测定、美白保湿水的制备及性能测定、透明皂的制备及性能测定、洗衣液的制备及性能测定等实验。以洗衣液的制备及性能测定实验为例来说明一下课程间内容的融合。该实验的目的是学会制备由多种表面活性剂及助剂组成的不含强酸、强碱、磷等成分的液体洗涤剂。实验要求则包括：(1)产品的基本要求：配置一款原料成本每公斤不高于3.5元的洗衣液，要求外观透明，纯活性成分不低于18%，不含磷，粘度适中，pH接近中性，泡沫适中易于漂洗，洗涤能力良好。(2)性能测试：外观、粘度测量、pH值的测定、泡沫性能、使用性能评价。可以看出，在该实验中既包含了精细化学品化学中的相关知识点，也使用了精细化学品检验技术中相关的检测技术。学生通过精细化工专业实验既训练了实验技能也验证其他两门课程的理论知识。

二、在教学任务的安排方面，打破时间、空间以及课程的限制。首先是教学时间的安排上，必须保证三门课程在同一个学期开课，根据课程组教师对课程间知识体系的调整和整体优化，实现理论课和实验课混合编排教学，既避免课程间知识点的重复讲授，也极大的促进了理论与实验的相互配合。在教学空间上打通教室、实验室和企业的空间界限，教师根据课程需要可以自主选择授课地点，理论课的授课地点可以在教室、实验室、工厂等多种环境下进行。对于检测仪器、生产设备、生产工艺等相关的教学内容，教师可以根据需要调整授课地点，讲解检测设备可以在实验室，讲解生产设备可以在实训车间，讲解生产工艺可以直接到工厂相应的生产线上，使学生直接和实际生产相接触，了解目前先进的生产技术，提高学生的学习兴趣，培养学生的创新能力。

三、以项目为载体编排教学内容，开展教学活动。对于精细化学品化学、精细化学品检验技术、精细化工专业实验三门课程，课程融合的核心是以项目教学为载体，实现课程间的整体优化。同时考虑到知识点的难易程度，对于部分简单的知识，不再进行课堂讲授，而是以实践项目的形式兼顾到即可。项目教学以企业实际需求为导向，兼顾学生能力，选择具有典型性的项目作为载体，学生在教师的指导下，按照项目涉及的问题进行信息搜集，通过小组的共同研究，努力创造性地去解决问题，得出结论并完成任务，从而提升其创新能力、职业素养和团结协作的精神，并将其培养成既能动手又能动脑的创新型人才。每一个项目教学都要求学生完成市场调研(对产品的使用情况、各种原材料的价格等进行调研，并分析产品的应用前景)、产品设计(根据调研报告设计一种合适的产品)、项目答辩(学生需要对自己的设计进行可行性答辩，进而完善自己的设计)、实验开发(学生需要根据设计在实验室进行产品的开发)、性能评价(对于自己的产品，学生需要利用所学的检测手段进行各项性能检测)、模拟销售(对于各项性能达到国家标准的产品，组织学生进行模拟销售)、总结汇报(学生需要对整个开发过程做总结报告)、产品推介(对于学生研发的有市场推广价值的产品，鼓励学生采用多种形式向社会推广)等相关环节。

总而言之，我们的教学改革主要是考虑课程体系的整体要求，以知识系统为基础，以企业化工生产中涉及的化学项目为载体，合理地整合教学内容，在正视学生差异的基础上对学生进行分组后，进行项目教学的探索与实践，并鼓励学生在创业导师的指导下对有市场竞争力的产品进行推广。在教学改革的过程中也存在一定的问题，比如课程间的整合需要教师间密切的配合和充分的讨论，否则会引起知识点遗漏、知识先后顺序不合适等诸多问题；课程需要学生利用大量的课余时间进行资料查阅和小组讨论，如果学生没有充分学习的话会大幅度降低教学效果；项目的研发过程需要大量的时间，课程安排的时间明显不足，需要学生利用课余时间到实验室做实验，因此必须配套设置开放实验室及相应的辅导老师以保证学生的实验安全；学生的项目设计非常灵活，和常规的实验完全不同，因此所涉及到的各种化学试剂不能提前造计划购买，只能准备一些常规的主要的化学试剂，其他的试剂必须在学生设计结束后快速购买，极大地增加了实验准备难度。虽然在教学改革中存在很多的困难，但是这种形式的教学改革得到了学生广泛的支持，极大地提高了学生的学习兴趣和创新精神。

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