应用技术型高校工科基础化学实验教学改革与实践

欧利辉　陈远道　肖安国，沈广宇　靳俊玲　张春香

摘要：本文探讨了应用技术型高校工科基础化学实验课程教学改革与实践情况。结合湖南文理学院的办学定位和培养应用技术型人才的要求，及配合学校进行的工科专业教学改革工作的需要，对工科基础化学实验课程所涉及的教学内容和考核方式进行了探索与改革，以便能够培养出实验技能和创新能力强的应用技术型人才，更好地满足社会需要。

关键词：工科基础化学实验；教学改革；应用技术型高校

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）30-0277-02

基础化学是以有机化学、无机化学、分析化学和物理化学等为主的以实验为基础的学科。基础化学实验不但是启发创造能力和思维能力的重要途径和方法，而且对于培养学生手脑协调能力、觀察思考能力以及科研能力等方面具有非常重要的作用[1-3]。依照早期的教学模式，实验与理论课程教学一同开设，其优点是学生能将实验课程与课堂理论知识紧密结合，能实现对实验原理的更好理解。然而，也同时存在许多难于克服的缺点，主要体现在如下几个方面[4-5]：（1）根据早期传统的基础化学实验教学体系，各类专业实验基础课程安排在三个学年中完成。这样的课程设置使得相互关联的基础化学实验基本操作和基本技能培训被人为地分开，这样会造成每一门实验课所学习到的实验基本操作不能得到充分的训练，时间一久，学生就会遗忘所学基本操作，从而使得教学效果达不到预期目标。（2）在基础化学实验教学过程中，老师和学生有时会特别重视实验理论部分的学习，而忽视基本的实验操作训练。（3）由于实验场地和实验设备数量的限制，往往需要在不同的时间段分组进行同样一个实验，然而，在教学安排上却存在着实验课程与学生上课时间冲突这样难以调和的矛盾。针对湖南文理学院环境工程、材料科学与工程和食品科学与工程等工科专业的基础化学实验教学存在的上述问题，作者在基础化学实验的教学过程中对实验教学内容、考核方式和基础化学实验课程设置等方面进行了改革与实践，发现实验教学效果得到明显的提高。

一、实验课程教学内容改革

针对实验内容安排，作者不再以独立的四大基础化学分类体系设置实验课程，而是根据实验内容的相互关联性和等级进行分类，把基础化学实验内容分为三个不同的层次，即基础型、验证型和综合型。基础型实验为基本的实验操作训练，解决学生在实验过程中因实验操作偏少而导致的操作不熟练和错误操作。验证型实验包括多种基本操作相结合的验证性实验，并与文献数据比较，验证结果的准确性，此类实验以化学合成实验和化学测量实验为主。综合型实验为学生在教师指导下独立设计且能综合运用多门基础化学课程实验操作的综合性实验。通过作者的改革与实践，整体上能提升基础化学实验教学水平和实验层次。实验课程教学不仅应合理配合理论课，加深对所学理论知识的理解，而且也要具有自己的独立性。为了做到这一点，我们须对现有的实验设备进行改革。

二、实验教学设备改革

为了做到配合实验课程体系的改革和适应新的实验教学的需要，旧的实验设备必须进行完善和改革。其目的是为了更好地引入先进的实验手段和实验技术，加强计算机在实验教学方面的应用，以提升实验的自动化程度和实验教学水平。（1）将计算机引入某些实验教学中，如“极化曲线的测定”、“振荡反应以及固液相图的测绘”等，通过计算机对实验数据的自动采集、自动存贮和自动处理等功能的实现，让学生有更多的时间和精力去思考真正的实验问题。与此同时，实验指导教师能通过对实验数据及曲线进行及时的分析，发现实验过程能否正常进行，能及时排除实验故障和帮助学生纠正实验中存在的一些错误，以改善实验教学效果。（2）对实验设备的改善能够确保开设验证及综合型实验，在实验教学内容上能够打破授课顺序和学科界线的制约。因此，只用于单一实验类型的简单实验设备的实验室状况已不能满足现有的改革要求，必须对实验设备进行改革。对“化合物制备、分析与应用”、“物理化学参数测定”等方面考虑进行实验室改造及相应仪器设备的配置。此外，还要全局思量仪器设备的多用途性，特别是大型仪器，要考虑先进性和其利用率，以便提高实验效率。

三、实验教学考核方式改革

我们早期的工科基础化学实验都是以实验报告及平时在实验室表现打出学生实验成绩。为了培养应用技术型人才，结合我校实际，我们改革了工科基础化学实验的考核。以平时成绩（40%）、操作考试（40%）、笔试成绩（20%）作为评定成绩的三要素实行综合评分。通过以学生预习报告、提出并回答问题能力、实验操作能力、实验态度、实验报告的完成情况，给出平时成绩，占总成绩的40%。实验操作考核是以每一位学生进行单独的操作考核的方式来进行，占实验课程总成绩的40%。实验笔试包括实验原理、基本实验操作技能、实验方案设计等，内容丰富，综合性强，能更好地考核学生的综合能力，笔试成绩占到实验课程总成绩的20%。这样的考核方式不但能加强学生多方面能力的培养，而且能很好地提高学生的积极性和激发学生对化学实验的兴趣，能取得很好的实验效果。

四、建立开放型实验室

为了增强学生的创新意识和提升学生的综合素质，让高年级学生能够根据自身的兴趣独立设计实验方案，研究感兴趣的学术问题，我们设立了开放型实验室，以便更好地鼓励学生参与科学研究活动。通过建立开放型实验室，可显著加强学生参与科研活动的积极性和主动性，进一步提升学生的实验技能。学生参与的科研活动可来自于教师的科研项目，也可以是学生感兴趣的学术问题，如生产中的工艺问题、环境污染与防治问题，以及各种创新创业项目等。建立开放型实验室，对鼓舞学生参与科研活动具有十分重大的意义，可以显著改善学生的实验能力，也可以使得大学生校园科研活动的开展能普遍进行，以此树立崇尚科学、勇于探索及理论与实践相结合的优良学风。

通过设立开放型实验室，可克服过去实验教学过程中存在的一些缺陷。开放型实验室的设立，不但可将实验教学与科研相结合，而且也可通过学生的科研活动，进一步促进实验教学，进而可实现基础化学实验中心的高效率良性运转。对于学生自身来说，独立地设计实验并解决科研问题，会使其综合素质和实践能力得到较大幅度提高，成为受社会欢迎且认可的实际应用型人才。

五、结论

对基础化学实验教学的改革和实践，学生的创新意识和解决实际问题的能力能得到显著提高，同时也能拓宽学生的化学视野。另外，设立综合型实验项目和鼓励学生参与教师的科研项目等多种模式，既可以提高学生自主学习的主动性和积极性，又可增强学生的科研思维和独立操作的能力，进而促进教学质量的提高，更好地为相关专业人才的培养提供实践及创新平台。

参考文献：

[1]郭俊文，吴瑞凤.工科院校基础化学实验教学模式的建立[J].教育教学论坛，2015，45（11）：246-247.

[2]阳杰，董强，李少波，杨本宏，朱仁发，张霞.应用型大学工科基础化学实验1模块教学改革与实践[J].赤峰学院学报：自然科学版，2016，32（2）：268-270.

[3]康晓燕.提高工科基础化学实验教学质量的对策[J].实验室科学，2008，3（6）：25-27.

[4]李树安，张珍明，马卫兴，葛洪玉，熊建军，许兴友.注重能力培养，构建工科基础化学实验教学平台[J].实验室研究与探索，2008，27（9）：76-78.

[5]李哲，谢鲜梅，李瑞丰.工科基础化学实验教学改革探索[J].大学化学，2002，17（3）：16-18.