注重学生能力培养的应用化学专业实验教学改革

徐 静，胡耀云，吕仁刚，方志刚，全艳玲，贾宏敏

(辽宁科技大学,化学工程学院,辽宁 鞍山 114085)

应用化学专业着重培养学生对化学化工学科的相关知识的科学思维和应用能力[1-5]。实践教学在应用化学专业人才培养中有着不可或缺的地位。应用化学专业实验是实践教学的重要环节，其目的不仅在于加深学生对所学理论基础知识的理解与深化，而且要求学生具备较强的运用化学的基本理论知识和技能提出问题、分析问题和解决问题的能力，并且具备解决科研、生产实际问题的独立思考能力，特别是新产品研制、开发的创新能力和团队合作精神[6-7]。目前，随着国内部分地方普通高校向应用型和应用技术型转变[8-9]，实践教学在课程设置、教学内容、教学方法和考核方式等方面的改革势在必行。

1 校应用化学专业实验的教学现状

1.1 专业实验的课程设置

我校应用化学专业的实践和实验环节学时约占课程总学时的25%。在国内外理工科院校，实验学时普遍占教学总学时的25-30%为佳。目前，我校应用化学专业课程设置存在的不足是：虽然整体实验学时在教学中符合最佳比例，但是专业实验课的教学学时偏低，独立设课的实验课程较少。

1.2 专业实验的教学内容

我校应用化学专业实验主要教学内容包括：亲核反应机理的研究、酯化反应、醚的脱水反应、天然产物有用成分的提取、重氮化反应、表面活性剂的合成等。实验项目中包含验证性实验、综合实验和设计性实验。在实验课堂中不仅考核学生在基础学习阶段掌握的基本实验技能，而且考核学生的综合实验技能。例如，"利用柱层析法从西红柿中分离提取出相应的色素"实验项目中包含了水浴回流加热、萃取和柱层析等基本操作练习。专业实验课教学内容全面，但教学内容目前设置存在的不足之处是是：验证性实验所占学时比例偏高，需要进一步整合提高设计性和综合性实验比例。

1.3 专业实验的教学方法

实验课堂教学通常以教师讲授为主，在实验教师对实验内容进行讲解和简单的示范后，学生开始实验，实验教师对学生的整个实验过程进行监督、指导和评分。教学方法存在的弊端是：教师在专业实验课中占主导地位，学生只是按部就班的做实验，学生在实验过程中的主动性、设计能力和创新思维并没有得到完全的发挥。

1.4 专业实验的考核方法

专业实验考核内容主要包括：学生的预习记录的详细性和实验记录的真实性；学生在实验过程中的实验技能；学生通过实验和数据处理后递交的实验报告的完整性。其中，实验操作占总成绩的60%，实验记录总成绩的占20%，预习报告和实验报告占总成绩的20%。由此可见，在实验课的动态课堂中，学生的实验操作是实验成绩的重要考核点。这就要求上课教师必须做好课堂记录，主要针对学生在实验过程中的所有操作环节，这样才能保证实验成绩的公正性和公平性。这种考核方式存在的弊端是：必须保证学生人数和实验教师数量的匹配，如果学生人数过多，将会导致教师对学生的指导不到位及考评有疏漏。

2 应用化学专业实验教学改革与实践

2.1 实验项目的整合和选作项目的增加

在专业实验严格按照教学大纲完成的基础上对实验项目进行整合。例如，阿司匹林的合成、从茶叶中提取咖啡因和板层析对照分析合并成药物合成、提取与分析，通过板层析实验来验证学生制备的阿司匹林和提取的咖啡因是否与药物中的成分是否一致，这样也将3个验证性实验变为整体的综合性实验。在整合后的综合性实验项目《表面活性剂的合成、分析与复配》中，学生用自己制备的不同类型的表面活性剂为原料，复配成洗发水、洗洁精等日化用品。

备选实验内容由学生自主设计反应路线同一个实验可以选择不同的合成路线，或不同的原料。在《脱水反应-醚的合成》和《从天然产物中提取分离色素》项目中增加可以备选的实验内容，变验证性实验为设计性实验。这样也有利于因材施教，学生可以根据自己的兴趣和能力来选择自己的实验内容。

2.2 教学方法的更新

我们将实验课的前10分钟留给学生，由轮流指定的一个实验组来进行全面的实验讲授和演示实验，教师进行总结、补充和点评。这就需要学生课前完成资料的查找、熟悉实验流程和实验装置的搭建，在课堂上能用流利的语言来进行表述，并与其它同学互动。这个过程不仅训练了学生分析问题和解决问题的能力，而且给学生提供了一个展示平台，让学生更加喜欢实验课，学生注意力集中并且在讨论环节课堂教学氛围特别好。

2.3 多维考核走进实验课堂

我校已经将多维考核方式引入理论课堂，不再把期末试卷作为唯一考核的方式，同样多维考核方式应该走入实验课堂。我们在考核方式上取消书写实验预习报告的环节，取而代之的是，学生自主预习及查阅相关文献的方式。教师对在实验开始前10分钟内指定组的实验描述和操作演示进行打分，并以实验相关的问题来考核其余学生的预习效果，该成绩直接计入最终总分。主要考核环节为实验操作占总成绩的50%，实验记录总成绩的占10%，方案设计总成绩的占10%，10分钟说课总成绩的占10%，实验报告占总成绩的20%。这种多维的考核方式可以让学生的能力得到全方位的锻炼和提升。

2.4 实验室的开放和实验项目的开放

实验室开放：学院编制下一学期实验课表时，按照实验条件要求确定实验的轮次和实验时间。组织学生选择实验时间并预习、复习或补做课程内实验需要学生与实验室预约，预约成功后按照规定时间进行实验。

实验项目开放：由实验室提供可供学生选择实验项目或者学生自己确定实验项目，经过指导教师同意，利用实验室现有的仪器设备、药品和预约时间来实验室完成自己感兴趣的实验。

3 结语

通过对应用化学专业实验传统教学内容、教学方法、考核方式和实验室开放形式的改革，我们取得了一定的成果。在学生扎实掌握理论知识和实验操作技能的基础上，学生对于实验的自主设计能力、自学能力、创新思维和解决专业实验中实际问题等综合能力得到提升，为我校实践教学的全面改革提供了新的思路。