以应用转型为导向的地方本科院校化学实验室建设探索*

徐建军，库宗军，周环波，王 丽

(湖北工程学院化学与材料科学学院，湖北 孝感 432000)

随着我国产业结构向高新技术方向转型，知识与能力兼备的应用型人才成为了社会紧缺资源。对地方本科高校而言，培养应用型人才是其在经济发展转型过程中的必然选择[1]。地方本科院校培养的应用型人才要以服务地方经济和社会发展为目标，他们不仅要具有较强的学科理论知识，更要有较高的实践动手能力，因此应用型人才的培养过程更加重视实践性教学如实验教学、生产实习等环节[2]。实验室作为实验教学的承载体，在培养学生动手能力，发现问题和解决问题能力，以及创新能力上具有不可替代的作用，尤其是对于化学相关专业的学生[3]。然而许多地方高校的化学实验室却存在实验课程体系不科学、实验室配备不合理、实验室管理落后、实验室对外开放不足等问题，无法满足应用型人才培养的需要，因此探索应用转型背景下地方高校化学实验室建设方向具有重要意义[4]。

我校作为湖北省孝感市高等学校的排头兵，在为地方经济建设输送应用型人才方面有着义不容辞的责任。本文通过对我校化学与材料科学学院化学专业人才培养方案及实验室状况的分析，结合孝感经济发展趋势，提出了以应用转型导向为切入点，以产学研合作为依托修订人才培养方案，做好实验室建设规划，加大实验室开放力度，打造高校服务地方经济品牌，为地方高校的化学实验室建设提供参考[5]。

1 应用转型背景下湖北工程学院化学实验建设面临的挑战

我校自2000起开始本科教育，是国家“十三五”产教融合发展工程(应用型本科高校)重点建设高校。其化学与材料科学学院实验室建设已经具有一定的规模，拥有化学、材料类实验室共计60余间，建有省级实验教学示范中心1个、省级虚拟仿真实验教学中心(实验室)1个。2015年我校化学及材料相关专业获批应用转型试点发展，在此背景下，原有的实验教学课程体系及实验室建设就受到了挑战，具体表现如下：

1.1 人才培养方案及实验课程体系与应用转型之间的差距

我校化学专业是在原化学教育专业基础上发展起来，拥有应用化学和教师教育两个方向，目前招收的是应用化学方向的学生。但受原有师资条件、教学管理和实验室等多方面因素的制约，应用化学方向的人才培养方案课程体系并不完善，尤其是实验课程体系。与原化学教育专业类似，前期开设的实验课程主要包括无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、化工基础及仪器分析等基础实验课程，而在涉及应用性的精细化工和应用化学这两个专业选修模块上却没有开设实验课，这显然与应用型人才培养目标的需求差距较大。

1.2 实验室配置与新的人才培养方案之间的差距

与大多数地方高校类似，我校化学实验室也存在着两难的困境：一方面专业实验室建设滞后于教学、科研和社会服务；另一方面建成的实验室使用率不高，资源浪费严重。造成这一现象的主要原因就是原有实验室大多形式单一，手段落后，只能完成一些验证性为主的实验，这显然不能满足应用型人才培养的要求[6]。要实现应用型人才培养目标，新的人才培养方案最大的变化是增设与选修模块方向相应的实验课程。前期我校与湖北宇电能源科技股份有限公司合作成立了“宇电学院”，建立了完整的锂离子电池中试生产线，因此应用化学模块的实验课程可以部分在宇电学院完成，但精细化工模块的实验课还缺乏相应的实验室和仪器设备。

1.3 实验室开放程度不够

实验室开放是培养化学专业具有创新性应用型人才的重要途径，每位学生都应该学会在开放实验教学过程中自行完成实验方案的设计并最终完成实验[7]。前期我院仅有部分学生利用参与教师科研的方式在课余时间开展一些实验研究，但教师科研实验室容纳能力有限，且许多研究课题较为基础，要锻炼学生解决实际生产过程中问题的综合能力，实现科学研究与应用型人才培养的深度融合，还必须思考其他的实验室开放途径。另外，我们的实验室对企业开放程度也不够，校企合作领域局限性较大，导致本地很多企业对我校师资力量和学生能力了解不足。由于缺乏与企业的联合培养，导致我们的毕业生很难满足企业需求。

2 实验室建设方向

化学与材料科学学院作为我校首批应用转型试点改革学院，近两年来，我院根据专业特点，结合应用型人才培养目标，在实验室建设上进行了积极探索，利用新化学楼搬迁的机会，合理布置实验室，同时加强与企业的合作，为地方培养了一批具有创新能力的应用型人才。

2.1 修订人才培养方案，规划实验室建设

培养应用型人才必须做好以下三个方面的工作：一、明确人才培养目标；二、调整人才培养方案；三、确保人才培养方案的实施。我校化学专业(应用化学方向)培养的是具备化学基本理论、基本技能及相关工程技术知识，具有熟练运用化学知识在化学、化学工程及其相关领域从事与化学相关工作的应用型高级专门人才。因此如何依据学校自身特点及市场需求，制定符合通用标准和行业标准的专业人才培养方案，培养既有较强专业基础理论，又有较高专业实践能力，能适应当前社会需要的应用型人才是关键[8]。应用化学是一个实践性极强的应用理科专业方向，实验教学又是实践教学的重要组成部分，因此在制定人才培养方案的过程中，实验课程体系的合理安排尤为重要。

根据人才培养目标的需要，经过不断的摸索和改进，我校对实验课程体系和实验内容进行了全面调整，通过基础实验课程和专业实验课程两大模块全面培养学生的实践能力和创新能力。要保证新人才培养方案中实验课程体系的开设质量，科学而充分地规划实验室建设，进而对实验室进行合理布局和科学配置，加强对学生的专业技能训练是关键，尤其是专业实验室。但现在大多数实验室都是按课程设计的，每个实验室仅为一两门课程服务，实验室规模小、功能单一，使用效益低下。以应用化学实验室为例，目前仅开设有一门应用化学综合实验，实验时长为八周，其余时间均在闲置。按照现有两个专业培养模块，可以将应用化学相关实验进行课程合并，形成实验体系。根据现有实验条件，新的培养方案可以将应用化学选修模块课程进一步凝练，将电化学原理与应用、应用电化学、电源工艺、化学电源材料整合为电池工艺专业课程，增设实验学时，让学生充分掌握锂离子电池正负极、电解质、隔膜材料，熟悉锂离子电池组装和测试工艺，理解锂离子电池性能影响因素。由于前期学校已经与湖北宇电能源科技股份有限公司合作成立了“宇电学院”，该学院建有全套锂离子电池生产和测试中试生产线，可以为选修该模块的学生提供专业综合训练课程实验场所。该方向的另一个选修模块确定为精细化工方向，而我校前期在涂料领域已取得一些研究成果，同时也与湖北蓝盾之星科技有限公司建立校企合作。因此我们可以将精细化工方向确立为涂料方向，可以在应用化学实验室基础上进行改进，且部分仪器设备可以与高分子相关实验室互通。

2.2 加强实验室管理人员培养，打造实验室开放平台

传统的封闭式实验教学模式已经不能满足创新人才培养的需求，因此各高校都在不断探索实验室开放平台的搭建[9]。实验室开放平台首先是对学生开放，开放实验时间和实验内容。其次还应该尽力实现对企业的开放，开放仪器和设备，通过与企业的密切合作，让师生参与到企业项目的研发过程。而实验室开放的前提是师资力量的保证，尤其是实验室管理人员的水平。我院实验课程的授课教师都是相关专业理论课程的任课教师，师资力量相对雄厚，但学校处于转型初期，“双师能力型”教师严重缺乏，一定程度上影响了新型工程大学的建设步伐。结合我院实际情况，在引进“双师能力型”教师比较困难的情况下，可以加强“双师能力型”教师的自主培养，结合我院良好的“产学研”平台，积极鼓励专业教师深入企业系统学习，将自己的科学研究与企业的生产实践结合起来，使科研方向由理论型逐步转化为应用型，既有利于科研成果的转化，也有利于学校人才的培养，为学校应用转型提供科技支持[10]。

我院实验室的专职实验技术人员相对比较缺乏，人员流动性也比较大，对实验教学及实验室管理形成了一定的压力，在应用转型背景下，稳定的实验技术团队显得尤为重要[11]。目前我院实验技术人员工作压力较大，工作内容繁杂，涉及实验准备，实验教学辅助，大型精密仪器管理甚至是实验室的环境卫生，这与实验技术人员较低的岗位待遇不匹配，导致实验技术人员工作专一度不够，考研读博以及转岗的现象比较普遍，严重影响了实验室师资队伍的稳定性，对提高实验教学效果有一定的负面影响[12]。目前学院已经采取了一些措施来扭转这个局面，主要表现在以下三个方面：一是加强实验技术人员引进的力度和质量，近五年平均每年都引进了一名专职实验技术人员，起点学历都在硕士以上，尤其是去年，还引入了一名博士研究生担任专职实验技术人员，极大地提高实验技术人员的整体质量，具有博士学位的实验技术人员的引进，也体现了学校及学院对实验技术岗位的重视；二是在职称评定方面给予一定的政策倾斜，尤其是今年省人社厅健全了实验技术岗位的职称层级设置，新增加了正高级实验师职称，进一步拓展了实验技术人员职业发展空间，吸引了更多优秀人才入岗；三是通过多种途径提升实验技术人员的业务能力，比如积极支持实验技术人员参与各种交流学习，不定期邀请各种大型精密仪器的维护工程师来校进行技术指导，借助学生专业实习或者见习的机会派遣部分实验技术人员参与其中，全面提升了实验技术人员的动手能力，提高专业素养。

2.3 深入开展校企合作，服务地方经济建设

作为地方高校，依托地方经济社会发展，立足地方，承担着为地方经济社会发展培养输送人才的重要职责。但地方本科院校大都存在办学时间短、师资力量相对薄弱、社会知名度不高、教学投入积累不足等问题，制约了应用型人才的培养质量[13]。强化校企合作，实现设备、技术、人力优势互补、资源共享。同时根据市场需求来制定培养目标，调整专业设置，增强办学的针对性和灵活性，培养出符合地方经济社会发展需要的应用型人才，是地方院校实现创新发展的必经之路。

作为地方普通本科高校，我校一直把服务地方经济作为重要的办学目标。我院深入开展校企合作，创新校企合作模式，为学校的应用转型提供有力支持。博士下企业活动也进行得如火如荼，已经初见成效。目前我院已经建立了多个校企合作平台，同湖北蓝盾之星科技有限公司共建建筑防水材料研发中心，该公司也是我院学生重要的实习实训基地，今年还派遣了一部分四年级学生深入企业开展毕业论文(设计)工作，将实习实训与毕业论文(设计)融为一体，保证了学生在企业学习的时间和效率，提高了学生实习实践的质量，为创新校企合作新模式积累了宝贵的经验；学院还与湖北大洋塑胶有限公司共建了湖北省研究生工作站以及高分子管道塑料研发中心，研究生培养工作稳步推进；学院还同湖北宇电能源科技股份有限公司建立了全面的校企合作，成立了“宇电学院”，让学生不出校门就能深入企业参观学习，该公司不仅是我校的校级实习实训基地，也是我校产学研合作的示范基地。依托与该公司深入密切的合作，学校于2017年获批成立了“孝感市新能源电池关键技术工程研发中心”。湖北宇电能源科技股份有限公司为我校化学、材料化学、材料科学与工程、高分子材料与工程等专业的学生提供专业见习、生产实习和毕业实习甚至毕业设计的场所和技术指导。以学生实习实训为纽带的合作带来双赢效果，确保了学生专业实践教学效果，学生经过实习实训，能全程参与企业研发、生产等环节，使学生的专业实践技能得到了全方位锻炼，动手能力明显提高。对企业来说，能够吸引优秀的毕业生加盟，能不断补充新鲜血液和新生力量，企业充满活力。

3 结 语

合理全面的实验室硬件配置是实验教学的基本保障，加强实验室师资队伍建设及构建新的实验教学内容和实验教学过程是实验教学的质量保障，结合本校的教学科研实际情况面向学生和地方企业及科研机构开放实验室是扩展实验室用途的有益渠道。以学校应用转型为契机，加强校企合作，服务地方经济，提高教学科研质量，强化学生的实践操作和创新能力，为建设新型工程大学贡献力量。