應(yīng)用化學(xué)專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)探索

趙軼男，張 偉，齊 濟(jì)，張樹彪

(大連民族學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，遼寧大連116605)

應(yīng)用化學(xué)是介于化學(xué)和化工之間的一門應(yīng)用型學(xué)科，是根據(jù)化學(xué)的基本理論和方法對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中與化學(xué)有關(guān)的問題進(jìn)行應(yīng)用基礎(chǔ)理論和方法的研究，以及實(shí)驗(yàn)開發(fā)研究的一門科學(xué)［1］。應(yīng)用化學(xué)的研究范圍涵蓋了整個(gè)化學(xué)領(lǐng)域，融化學(xué)理論和實(shí)踐于一體，并與多門學(xué)科相互滲透［2］。應(yīng)用化學(xué)是一門實(shí)踐學(xué)科，相關(guān)理論的驗(yàn)證、應(yīng)用和評(píng)價(jià)都有賴于實(shí)驗(yàn)的探索和實(shí)踐檢驗(yàn)。實(shí)踐教學(xué)不同于理論教學(xué)，是將知識(shí)灌輸、能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高融為一體的最好教學(xué)環(huán)節(jié)之一［2］。因?qū)W(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)的日益重視，實(shí)踐教學(xué)已成為高校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)教育教學(xué)改革中最活躍的環(huán)節(jié)。這方面的工作重點(diǎn)在于轉(zhuǎn)變觀念、調(diào)整內(nèi)容，形成和完善能夠充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性的、師生互動(dòng)的教學(xué)與管理體系，并且實(shí)現(xiàn)最大限度的資源共享。為了保證實(shí)踐教學(xué)良性發(fā)展，經(jīng)過探索，大連民族學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱本校)圍繞本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)這一挑戰(zhàn)性目標(biāo)，進(jìn)一步明確了以理論教學(xué)課程體系為基礎(chǔ)、建立創(chuàng)新型實(shí)踐教學(xué)課程體系。

應(yīng)用化學(xué)專業(yè)涉及的專業(yè)方向很多，各高校的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)特點(diǎn)亦不盡相同。2004年，本校設(shè)立了應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，近年來根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)發(fā)展的需求趨勢(shì)，將化學(xué)與生物的有效結(jié)合作為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的特色。在制定教學(xué)計(jì)劃的工作中加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)適應(yīng)能力更強(qiáng)的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對(duì)于理論教學(xué)更具直觀性、實(shí)踐性、綜合性和創(chuàng)新性，創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)離不開實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)造性思維能力的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要保證［3］。

1.1 綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)

為了加強(qiáng)學(xué)生整體創(chuàng)新能力培養(yǎng)，在應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中開設(shè)了綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括納米材料的制備及定性分析、阿司匹林的合成、日用化學(xué)品的設(shè)計(jì)合成、乳膠漆的制備及涂料制備等。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、甄選優(yōu)劣以及創(chuàng)新意識(shí)及能力的培養(yǎng)有較大幫助，也可以使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課產(chǎn)生濃厚興趣，培養(yǎng)學(xué)生的初步科研能力。

1.2 開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要有兩種形式:一是向?qū)嶒?yàn)室所承擔(dān)的實(shí)驗(yàn)課題或課程開放。二是向?qū)W生、教師及技術(shù)人員開放，為其進(jìn)行教學(xué)科研活動(dòng)提供良好的實(shí)驗(yàn)條件。經(jīng)過近年來開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐，根據(jù)自身的條件及學(xué)生層次特點(diǎn)，探索出了開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)間開放。鼓勵(lì)和支持實(shí)驗(yàn)室利用寒暑假、雙休日向?qū)W生開放，以拓寬實(shí)驗(yàn)時(shí)間和空間。實(shí)驗(yàn)時(shí)間開放一方面是學(xué)生預(yù)先提出申請(qǐng)，實(shí)驗(yàn)室根據(jù)學(xué)生人數(shù)統(tǒng)一安排做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間。另一方面，由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)間短、內(nèi)容多，有些學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中所得數(shù)據(jù)不合理、實(shí)驗(yàn)操作失敗，或有些學(xué)生因病未能按時(shí)上實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生可以自己安排時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室重做和補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)。

(2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開放。學(xué)生在完成教學(xué)計(jì)劃內(nèi)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后，根據(jù)感興趣的儀器(如XRD衍射儀、自動(dòng)滴定電位儀、紅外光譜儀和液相色譜儀等)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課題，例如:XRD在熒光納米材料研究中的應(yīng)用;紅外光譜在日用化工產(chǎn)品合成中的應(yīng)用。這種模式的特點(diǎn)是學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好選擇實(shí)驗(yàn)課題，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師花大部分時(shí)間講解實(shí)驗(yàn)原理、儀器及實(shí)驗(yàn)操作步驟，學(xué)生機(jī)械地完成實(shí)驗(yàn)，沒有太多的思考空間。在開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，引導(dǎo)其進(jìn)行觀察、分析問題和解決問題，實(shí)驗(yàn)教師只對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)步驟中的注意事項(xiàng)提出要求，學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)裝置的安裝以及整個(gè)實(shí)驗(yàn)的控制和完成。這種模式有利于學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生有意識(shí)地考慮每一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)步驟所涉及的理論背景，運(yùn)用學(xué)過的基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題。實(shí)踐證明，這不僅可以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，而且可以提高其創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，這種模式適于大二、大三學(xué)生。

2 科學(xué)研究

2.1 學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目

近年來，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)教師以科研項(xiàng)目為載體，開設(shè)科研課題，吸收一些高年級(jí)本科優(yōu)秀學(xué)生，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參與教師的科研活動(dòng)。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下查閱文獻(xiàn)、收集資料、制定實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行較高層次的研究。實(shí)驗(yàn)過程中，通過教師的指導(dǎo)，學(xué)生可以較快地熟悉科研一般過程，從中感受科研工作的全部?jī)?nèi)涵，在獲得知識(shí)的同時(shí)體會(huì)知識(shí)的產(chǎn)生過程，掌握科學(xué)研究的基本規(guī)律和科學(xué)的思維方法，也提高了獨(dú)立工作的能力，這種模式，雖然覆蓋面較小，作為開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種補(bǔ)充形式，有利于培養(yǎng)高素質(zhì)人才。

2.2 綜合素質(zhì)拓展項(xiàng)目

為貫徹“以學(xué)生為本”的教育教學(xué)理念，本校組織實(shí)施了旨在提高大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的綜合素質(zhì)拓展項(xiàng)目:“太陽鳥大學(xué)生科研立項(xiàng)”及“大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”。學(xué)生成為科研立項(xiàng)的主研人，運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)開展以實(shí)踐性、自主性、創(chuàng)造性、趣味性為主要活動(dòng)內(nèi)容的科研活動(dòng)。例如，新型多肽陽離子類脂介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)運(yùn)研究、蔗糖酯類脂的合成、陽離子脂質(zhì)體的制備研究等項(xiàng)目。一大批具有較高水平的教授和博士以指導(dǎo)教師的身份參與到學(xué)生科研立項(xiàng)當(dāng)中，融知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)為一體，有力地促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生在校期間獲得實(shí)踐知識(shí)及經(jīng)驗(yàn)，學(xué)會(huì)與人合作、學(xué)會(huì)運(yùn)用知識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)造力、鍛煉才干。

通過“太陽鳥大學(xué)生科研項(xiàng)目”及“大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”，很多學(xué)生基本具備了一定的科研能力和創(chuàng)新思維。部分學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，發(fā)表了科技論文，參加省科技大賽并獲獎(jiǎng)。創(chuàng)新教育中心負(fù)責(zé)對(duì)學(xué)生的科研立項(xiàng)進(jìn)行成果鑒定，頒發(fā)科研能力等級(jí)證書，并以專集的形式出版學(xué)生的科研立項(xiàng)成果。

3 實(shí)習(xí)教學(xué)

實(shí)習(xí)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要方法和手段，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)［5］。傳統(tǒng)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式已經(jīng)不能完全適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)狀，為進(jìn)一步加強(qiáng)我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)工作，我們改變過去單一的實(shí)習(xí)方式，通過參觀不同的企業(yè)，采用多種靈活機(jī)制，多渠道、多模式進(jìn)行實(shí)習(xí)教學(xué)，為穩(wěn)定專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)，提高實(shí)踐性教學(xué)質(zhì)量起到了積極作用。傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)過程是由教師統(tǒng)一安排，學(xué)生在不同的崗位輪流實(shí)習(xí)，學(xué)生較為被動(dòng)，目前應(yīng)用化學(xué)專業(yè)采取讓學(xué)生帶著問題進(jìn)行實(shí)習(xí)，改被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。采取分層次進(jìn)行實(shí)習(xí)的方式，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣。在專業(yè)學(xué)習(xí)初期，以感性認(rèn)識(shí)為主，到實(shí)習(xí)基地的學(xué)習(xí)主要是讓學(xué)生對(duì)化工生產(chǎn)工藝、設(shè)備有初步認(rèn)識(shí)，為今后的專業(yè)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，在畢業(yè)實(shí)習(xí)中則強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的結(jié)合，以培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力為主。

3.1 加強(qiáng)實(shí)習(xí)基地建設(shè)

實(shí)習(xí)基地是實(shí)習(xí)的主要場(chǎng)所，基地的建設(shè)直接關(guān)系到學(xué)生實(shí)習(xí)的效果［6］。將學(xué)生安排在生產(chǎn)、管理一線，結(jié)合生產(chǎn)及管理中的一些具體問題，給予學(xué)生一定的指導(dǎo)和啟發(fā)。實(shí)習(xí)基地從學(xué)生管理體制、工作管理?xiàng)l例、人員流動(dòng)制度等各方面建立了一套完整的運(yùn)行制度。聘請(qǐng)基地有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員作為學(xué)生的實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師，請(qǐng)基地的技術(shù)人員為學(xué)生上課，參加學(xué)生實(shí)習(xí)指導(dǎo)、考核。我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)先后與大連大化集團(tuán)硝銨廠、大連大化瑞霖有限公司和大連齊化化工有限公司等企業(yè)建立校外實(shí)習(xí)基地，學(xué)生在擁有先進(jìn)設(shè)備和實(shí)際工作崗位的訓(xùn)練氛圍中實(shí)習(xí)，實(shí)習(xí)內(nèi)容和生產(chǎn)、社會(huì)實(shí)際聯(lián)系密切，通過現(xiàn)場(chǎng)操作過程和現(xiàn)場(chǎng)安全管理，使學(xué)生掌握了熟練的職業(yè)技能，增強(qiáng)了實(shí)踐能力。

3.2 嚴(yán)格考核，保證實(shí)習(xí)教學(xué)質(zhì)量

考核是達(dá)到實(shí)習(xí)教學(xué)要求、實(shí)現(xiàn)實(shí)習(xí)教學(xué)目的的重要手段，是實(shí)習(xí)教學(xué)管理過程中的重要組成部分，也是衡量學(xué)生實(shí)習(xí)獲取知識(shí)和知識(shí)掌握程度的手段。通常的實(shí)習(xí)考核制度，主要是對(duì)實(shí)習(xí)紀(jì)律和過程進(jìn)行考核，學(xué)生只需完成實(shí)習(xí)內(nèi)容和實(shí)習(xí)報(bào)告?，F(xiàn)在在保持原有的考核內(nèi)容的同時(shí)，增加和企業(yè)聯(lián)合考核方式，采取理論考試、現(xiàn)場(chǎng)提問、答辯等多種形式，考核學(xué)生對(duì)現(xiàn)場(chǎng)流程、工藝參數(shù)等知識(shí)的掌握程度?？己藣徫蝗罩炯皩?shí)習(xí)日記，評(píng)閱崗位日志和實(shí)習(xí)日記掌握學(xué)生每天的實(shí)習(xí)情況及實(shí)習(xí)感受?？己藢?shí)習(xí)報(bào)告，要求對(duì)實(shí)習(xí)車間生產(chǎn)流程、操作控制、技術(shù)管理等方面的先進(jìn)性、合理性以及存在的問題給予評(píng)價(jià)，提出改進(jìn)建議，從專業(yè)的角度總結(jié)實(shí)習(xí)收獲與質(zhì)量，這樣對(duì)提高學(xué)生的素質(zhì)、能力和水平都有很大的促進(jìn)作用，提高了實(shí)習(xí)效果。

4 效果與思考

實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科研項(xiàng)目及實(shí)習(xí)教學(xué)同步交替進(jìn)行的教學(xué)模式，豐富了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。根據(jù)本專業(yè)的條件及學(xué)生特點(diǎn)，探索出了開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多種模式。通過參與教師科研項(xiàng)目，不少學(xué)生基本具備了一定的科研能力和創(chuàng)新思維，取得了一定的科研成果。實(shí)習(xí)教學(xué)的改革體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教育思想，滿足了學(xué)生參與意識(shí)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，發(fā)揮了學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新精神。應(yīng)用化學(xué)實(shí)踐教學(xué)為本校培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型高素質(zhì)實(shí)用人才搭建了平臺(tái)。不同層次學(xué)生之間的相互交叉，學(xué)生與教師之間的相互交叉，以及教師、學(xué)生與社會(huì)的相互交叉，能夠有效地激發(fā)學(xué)生投身實(shí)踐的參與意識(shí)，對(duì)培養(yǎng)具有綜合能力的大學(xué)生有著非常重要的作用。

創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的系統(tǒng)工程，任重而道遠(yuǎn)，還需要不斷探索和總結(jié)。在保持和發(fā)揚(yáng)民族院校特色的同時(shí)，要繼續(xù)開拓思路，積極促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革，使學(xué)生通過實(shí)踐教學(xué)更好的將專業(yè)理論知識(shí)和實(shí)踐結(jié)合起來，有針對(duì)性地獲得較為系統(tǒng)的專業(yè)基本技能和專業(yè)技術(shù)訓(xùn)練，綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，使應(yīng)用化學(xué)實(shí)踐教學(xué)再上新臺(tái)階。

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