产教融合视觉下应用型大学有机化学实验教学改革探讨*

2023-01-15 19:37:53张春香张向阳申有名肖安国
广州化工 2022年14期
关键词:产教实验室实验教学

张春香,张向阳,申有名,肖安国

(湖南文理学院化学与材料工程学院,湖南 常德 415000)

产教融合教学模式是将社会需求与教育过程深度融合,形成需求与产出一体化的一种教学模式。该创新教学模式可以很好的将学生的理论与实践相联系,较好地培养学生的实际应用能力,是一种实现应用型高校更好服务区域经济的有效途径[1]。有机化学实验作为我校化学、材料、化工、制药、生物、环境等专业的一门重要课程,它不仅能有效巩固了学生的理论知识,而且可以培养学生的实践操作、团队协作能力、创新意识和实事求是的精神,在人才的培养过程中发挥着重要作用[2]。然而,部分高校有机化学实验教学较大程度的受到传统教学模式和教学观念的影响,在有机化学实验室保障、适应产教融合的师资队伍、教学手段、教学内容、评价模式等方面的仍然存在许多不足,因而在培养适应社会需求的人才培养方面没有充分发挥有机化学实验在化学类人才培养中的作用,无法有效达成课程人才培养目标。因此针对有机化学实验教学现状,以产教融合为导向,本文从实验室管理、师资队伍建设、教学模式、教学内容、评价模式等方面开展应用型大学有机化学实验教学研究,旨在培养学生的实践应用能力、创新意识,为化学相关行业应用性人才的培养提供支撑。

1 实验室管理的高效化

实验室管理是实验顺利进行的保障。我校现有的有机化学实验管理制度采用的是基础实验统一管理的模式,其优点是管理统一化、制度化,但也不能充分发挥实验室各自的功能。因此,在统一的管理制度下,需要根据有机化学实验的特点建立高效的有机化学实验室,满足产教融合的有机化学实验教学。一是根据实际情况引入企业实验室管理模式,如7s管理模式即整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全和素养,提升学生健康意识、团队意识以及培养学生创新能力和实际操作能力[3]。二是建立开放的有机化学实验室制度。当前我校采用基础实验统一管理模式--有实验课即开放实验室制度,这种对点式的开放实验室不能很好的满足学生实验的需求,因此全面的开放实验室十分必要。如在定时开放实验室的同时可以根据需要对部分有大学生创新创业项目、需参加实验技能竞赛、互联网+竞赛等学生开放实验室,满足学生实验能力培训的需要,调动学生实验的主动性和能动性。

2 “双师型”师资队伍建设的全面化

产教融合教学的开展首先需要一支既满足高校人才培养目标需要又有企业经验、懂企业项目研发的“双师型”教师。然而我校有机化学实验教师虽都是由博士学位、硕士学位高学位的老师组成,他们理论、基础研究能力强,有一定的产品研发经验,但都缺乏企业的经历,对企业的生产装置、生产流程、企业人才需求等不是很了解,在教学过程中不能很好的开展对接企业需要的产教融合教学。因此针对有机化学实验教学的特点我们可以采用校企联合打造“双师型”教师队伍。一是在学校内部依托实训基地让老师参与相关项目的研发,进一步提升自身的研发能力,打造“双师型”教师。通过教师服务企业的方式,与当地企业进行项目对接,开展校企合作项目,以这种“技术指导、项目合作”的方式了解企业的生产现状、技术需求、人才培养模式等,并将这些信息反馈到有机化学实验教学中,针对性的训练学生的各项技能,提升学生的实验能力。二是在企业中对教师进行“双师型”培训。鼓励有机化学实验专任教师根据教学需要直接进入相关企业对点进行挂职锻炼,通过跟踪企业生产,了解生产流程,在企业实践中提升自身的生产知识与实践能力。除对现有教师进行培训之外,还可以聘用企业专人技术人员充实到有机化学实验教师队伍中。从教学方面、教学模式、教学手段等方面,对聘用的企业专人技术人员进行系统培训后,将其引入到实验教学队伍中,扩大“双师型”教师队伍。通过以上方式,建立一支多元灵活、又是互补、专兼结合的高水平的“双师型”师资队伍[4]。

3 教学模式的丰富

教学模式在教学过程中占有重要的地位,与教学效果直接相关。在有化学实验教学过程中,传统的教学方式分为教师讲解部分和学生动手实验部分。教师讲解部分主要是教师对所做实验的实验原理、实验药品、实验过程以及实验注意事项等实验内容进行全面的讲解,特别是实验过程和实验安全是授课过程中的重点。在学生实验过程中,学生只要按照老师的讲解,按部就班加入相关试剂,待反应完成按照要求进行处理即可。这种照方抓药式、保姆式的教学模式,学生在整个实验过程中都处于被接受状态,学生往往是带着完成任务而来,无法激发学生对有机化学实验的兴趣,不利于学生创造能力、分析问题和解决能力的培养,这种教学模式达不到应用型人才培养目标,满足不了企业的需求[5]。为了适应行业需求,提升学生的动手能力、创新能力和解决问题的能力,大部分高校开展了与企业合式的教学模式,但这种合作往往是在学生毕业实习过程中采用顶岗实习、推荐就业等方式,这种方式虽能够让学生很快适应工作岗位,但在人才培养方面还有很多不足,无法实现学生能力的培养。产教融合的教学模式在人才培养中需要学校将人才培养与企业的人才需求深度融合,相互渗透,通过这种产教融合培养模式达到利益共享,实现高校、企业互利互赢[6]。因此,在有机化学实验的教学中,我们需要改变传统的教学模式,将“启发式、设计式、策划式、项目开发”等的实践教学模式引入到有机化学实验教学过程中,开展产教融合的有机化学实验教学。比如,在一些基础性实验项目教学过程中,采用以学生为主体的教学模式,先让学生了解本实验操作过程与企业实际操作过程之间的联系,在学生实验过程中,教师不参与指导,对于实验成功或失败的同学,都要求实验结束后完成实验报告、实验总结,发挥学生的主观能动性,提升学生运用已有知识解决遇到实际问题能力。如在蒸馏实验,特别是减压蒸馏实验,在实验之初让学生查询资料,了解实验室蒸馏的原理,蒸馏实验仪器的组装等,并对比企业减压蒸馏装置以及蒸馏的实施过程。进入实验室后,在老师的指导下进行实验的操作,独立完成实验,实验完成之后进行总结。以乙酰乙酸乙酯的制备实验为例。乙酰乙酸乙酯由于沸点高,在产品的提纯过程中需要减压蒸馏,因此在本实验之前可以布置学生查询比并对比实验乙酰乙酸乙酯制备和工业生产中的减压蒸馏装置,实验后让学生对两种减压蒸馏装置进行分析。对一些综合性较强的有机化学实验项目,可以采用开放式的教学模式,打破有机化学实验室教学课堂的狭小空间,根据实验项目内容,引入本地企业技术人员进行课堂授课,学生进入相关企业体验或在企业技术人员的指导下进行实验操作,教师在此过程中充当引导者,调动学生学习的积极性、主动性考察学生对专业知识综合利用、融会贯通,让学生体会企业怎么进行产品开发,吸引学生对有机化学实验的乐趣。另外,对接企业,对那些危险性、复杂的、反应时间长的不能在实验室开展的合成实验增设虚拟仿真实验,利用虚拟仿真实验平台开展相关实验,直观、安全的展示实验过程,通过仿真实验让学生了解仪器的使用、实验的过程等,让学生感受企业生产的流程,提升学生思考问题的能力。

4 教学内容的充实

实验教学内容在高素质应用型人才的培养中具有举足轻重的重用。目前各高校基于实验安全因素考虑,有机化学实验内容主要是验证性实验和基础性实验,创行性实验和综合性实验较少,这种实验内容虽然可以很好的训练学生的动手操作能力,但是在学生创新能力、实际应用能力的培养方面得不到很好的训练,提不起学生对实验的兴趣。另外,在开设的部分创新性实验和综合性实验当中,实验内容仅限于有机化学,学科之间联系较少,如制备实验中,只有制备,没有检测。以上情况都影响了有机化学实验在人才培养的作用,因此有必要对有机化学实验内容进行多维考虑,按比例开设层次实验教学内容。一是根据学生的具体情况先开设一些基础实验,其课时可以占实验课时的三分之一,如重结晶实验、熔点测定实验等,这些实验的开设可以训练学生的动手能力和实验思维能力。二是在学生有一定的有机化学实验操作基础之后开设一些综合性实验,如在制备实验中,除制备出产品之外,可以引入分析检测方法,对实验产品的结构进行检测验证。这类实验综合了各学科知识,可以很好的训练学生理论联系实际的能力。以乙酸乙酯制备实验为例。乙酸乙酯制备实验中可以分为两部分来进行,第一部分让学生以乙酸和乙醇在浓硫酸催化下来制备乙酸乙酯。第二部分可以将仪器分析实验中的红外光谱、核磁共振光谱检测手段引入到乙酸乙酯的检测过程中,以学生制备出的乙酸乙酯为检测对象,对行乙酸乙酯结构的鉴定,以此来判断学生自己合成的化合物的纯度、产物的正确性,通过制备-检测这种实验教学内容的变化,加强学科之间的联系,提升学生实验技能。三是开设创新性实验。根据学科特点、企业需求和产业发展趋势,选择与产业联系紧密的实验教学内容,让学生即体验企业工作任务又训练解决实际问题的能力。如根据行业发展需求,引入一些农药、药物、化妆品等有机合成实验项目,这些项目的增设既有利于教融合的教学内容的开展,又能激发学生实验的兴趣,增强学生实验的成就感,有利于培养学生的创新能力、研究能力,提升思维、接触前沿的研究方法,也更进一步提升学生的综合竞争力。另外,还可以根据学科前沿选择一些科研性实验项目作为创新型实验,培养学生的科研能力、创新能力,为后续工作中的项目研发服务。这种分层次多维实验项目既可以训练学生的实验技能又可以实现多方面能力培养,不仅可以为后续专业实验课打基础也可以满足学生适应实际工作的需求,为社会培养实用型人才。

5 教学评价的多样化

评价体系是人才培养体系中重要的一环。当前大多数高校在有机化学实验评价体系中采用教师评价这种单一的评价方式,而教师的评价大多依据学生的实验报告进行评价,如实验报告中实验目的、实验原理、实验内容等方面的撰写是否符合规范,表述是否清楚以及实验结果是否正确,结果讨论是否到位等,给出相应等级评价,这种评价方式存在一定的片面性,不能很好的对学生实验情况进行监控[7]。因此发挥学生的主体性,采用多样化的评价方式对学生进行全面评价。如在平时基础实验中引入学生互评、学生自评等评价方式;选出一个综合性实验作为操作,进行终期考核的评价,突出学生作为教学的主体,培养学生团结合作精神、实事求是精神。

6 结 语

总之,为培养适应当前社会需求的应用型人才,提高学生对理论知识综合运用能力和对企业生产的适应能力,提高教学质量,我们对有机化学实验教学现状进行了分析,在实验室管理、师资队伍建设、教学模式、教学内容、评价模式等方面提出了一些具体的改革建议,探讨了产教融合的有机化学实验教学改革,这种产教融合的有机化学实验教学的改革能更好地适应现代高校有机化学实验教学,提升有机化学实验教学质量,增强学生的知识实际应用能力,满足人才市场的需求。

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