农业院校创新应用型化学专业本科人才培养模式的研究——以实验教学为例

李 玲 陈 树 彭 昌

(湖南农业大学,湖南 长沙 410128)

基于“以本为本、四个回归”基本原则,新时代综合农业类院校要以本科生为中心,全面提高人才培养能力。从爱国情怀入手,培养本科生环保意识及自主学习能力,主动对接国家与地区发展战略和现代农化产业的发展需求,提高本科生解决农业生产受限问题的能力,提高本科生综合素质[1]。

如何构建与时俱进的实验教学体系,提高学生的学习积极性和主动性,强化学生的创新能力和实践能力,将实验教学与实际生产应用有机结合,是应用化学专业实验教学所面临的重要问题。

1 实验教学存在的问题

实验教学作为重要的实践教学,可以更系统地将理论知识应用到实验中,提高本科生的实际操作水平、培养本科生的实验创新意识和创造能力[2]。因此,建立创新实用型的本科实验教学体系非常重要,目前存在的主要问题如下。

1.1 学生缺乏创新动力和创新精神

调查显示,只有不足25%的大学生因为兴趣与喜好参加各种创新与挑战活动。然而,大学课程由于课时多、任务重,或者只进行了创新理念的宣传,注重了知识的积累,却并未用到实际,忽视了创新精神和创新思维的培养。

1.2 教学体系中创新和实用的理念植入不深

现有的应用化学专业实验多数是灌输型教学,这种传统的教学方法很难启发学生的创新思维,即使以后生活中遇到类似的问题,多数学生们可能也无法利用学过的实验知识去解决问题。怎样激发学生的积极性,培养学生的创新能力,学以致用,与时俱进,仍是应化专业实验教学需要解决的问题。

1.3 学生科研实验能力不足

大学本科的实验主要是演示型及单纯验证类基础性项目,不利于提高学生兴趣、开拓本科生的创新思维、提升创新实践能力。且有不少应用型实验比较落后,甚至是已被实际工业生产淘汰的方法,或是在现实生活中很难找到应用原型,悬空于现实,这些不能学有所用的实验很难引起学生兴趣,实验的设计需接轨社会的发展。

2 实验教学改革方法

2.1 培养大学生创新精神

创新动机是创新精神的基本内容之一,培养大学生的创新精神首先要培养其创新动机。一方面需要教师引导学生培养兴趣,另一方面要通过外在的专业要求及后期工作需求等动力鼓励学生发展创新思维。例如,“日用与农业精细化学品”这门综合实验课程,主要针对日常的日化用品的配方设计与合成。尝试将目前化妆品行业的状况引入该课程,讲述化妆品行业小作坊式的制备和现代化精细车间制备的对比,讲述怎么通过护肤品的配方表了解护肤品的实际功效,不仅可以引起学生的兴趣,激发学生们的创新精神,而且可以拓宽学生后期工作方向。

2.2 实用性和创新性相结合

以“问题链”为主线引导创新:学生创造力的培养是现代教育追求的目标,高校课程要根据时代的发展和需求更好地进行教学模式的创新和改革,要让学生能够在良好的教学模式和教育理念下进行自主学习,进一步提高创新教育教学的质量和效率。例如,在“日用与农业精细化学品”实验课程中,首先老师讲授洗护用品的设计原则,然后学生通过制备日常洗化用品(如洗衣液、免洗洗手液、雪花膏等)积累经验,对常用的表面活性剂的功能和用法有更深入的了解,并且对设计原则有深刻认知。在此基础上,鼓励同学们根据设计原则设计自己感兴趣的洗护用品,需要将设计初衷描述清楚,确定配方的组成,说明各个配方组分的功能作用,探讨各个组分的加入量,融合利用正在进行的另一门实验课程“天然产物质量品质分析”中所学到的提取和分析知识,设计从自然界的植物中提取相关的功能性成分(如从玫瑰花中提取玫瑰精油)并应用于自己所设计的独一无二的洗护用品。该过程不仅可以将学生所学知识实际应用,激发学生的创新精神,并且将实用型和创新型实验相结合,为学生日后的发展和工作范畴提供更多可能。

2.3 产教融合

创新型应用本科的人才培养要体现“创新应用”的特色,学科和课程体系的构建应对接区域经济产业发展的实际需求,推进产教融合,在校企合作的基础上建设本科教育教学的人才培育基地、实习训练基地和产学研合作基地,构建与时俱进的应用型实验教学体系。尽管有着专门的实习训练,但是时间有限,很难做到每门应用型的实验课程去相应工厂实习。因此请人拍摄了一些日化生产车间生产时的视频作为教学拓展内容展示给学生,虽然不能实地参观,学生却可通过视频了解,更感兴趣的同学甚至可以联系厂家假期实习等。视频的展示激发了同学们的学习积极性,开拓了同学们的思维发展,不再是为了做实验而做实验。学生不再像之前应付般地做实验,实验后学生会主动跟老师讨论生活中各种护肤品的功效鉴别问题,用什么样的配方才能得到具有更好补水效果的面膜等问题。产教融合为应用型人才的培养奠定基础。

2.4 建立创新应用型实验教学体系

实验教学大纲的制定与实验项目的设置应根据人才培养方案、专业培养目标和教学计划,从强化本科生实践能力、研究能力和创新能力出发,密切联系本学科需求与最新科技发展,实时跟进并完善。实验教学要与理论教学有机结合,减少单纯验证类和演示型的化学实验,积极增设创新型、探索型及综合应用型的实验,科学融入学科前沿和行业产业最新成果,有机结合思政教育和劳动教育。例如,尝试将“日用与农业精细化学品”这门实验课程改为理论课和实验课各半的课程,前期主要介绍常见的表面活性剂的分类、功能和性质等,并讲述配方设计的基本原则和方法。经过理论学习后,学生再做2～3个经典的日化用品,用以验证所学的理论,同时设计一个前沿的功能性的日化用品并进行实验验证。将现代化教育方式引入到实验教学中,例如引入在线教学资源,增加师生之间的互动,建设虚拟仿真实验,模拟创新型实验并通过实际实验进行验证等。

3 结语

从基于社会发展的需求,构建应用化学实验教学体系,强化本科生实践能力、研究能力和创新能力出发,密切联系本学科需求与最新科技发展,实时跟进并完善,积极增设创新型、探索型及综合应用型的实验,科学融入学科前沿和行业产业最新成果,有机结合思政教育和劳动教育,进而培养出综合素质优秀的创新应用型本科人才。