注重學(xué)生能力培養(yǎng)的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

徐 靜，胡耀云，呂仁剛，方志剛，全艷玲，賈宏敏

(遼寧科技大學(xué),化學(xué)工程學(xué)院,遼寧 鞍山 114085)

應(yīng)用化學(xué)專業(yè)著重培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)化工學(xué)科的相關(guān)知識的科學(xué)思維和應(yīng)用能力[1-5]。實(shí)踐教學(xué)在應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)中有著不可或缺的地位。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)是實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，其目的不僅在于加深學(xué)生對所學(xué)理論基礎(chǔ)知識的理解與深化，而且要求學(xué)生具備較強(qiáng)的運(yùn)用化學(xué)的基本理論知識和技能提出問題、分析問題和解決問題的能力，并且具備解決科研、生產(chǎn)實(shí)際問題的獨(dú)立思考能力，特別是新產(chǎn)品研制、開發(fā)的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作精神[6-7]。目前，隨著國內(nèi)部分地方普通高校向應(yīng)用型和應(yīng)用技術(shù)型轉(zhuǎn)變[8-9]，實(shí)踐教學(xué)在課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面的改革勢在必行。

1 校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 專業(yè)實(shí)驗(yàn)的課程設(shè)置

我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)學(xué)時約占課程總學(xué)時的25%。在國內(nèi)外理工科院校，實(shí)驗(yàn)學(xué)時普遍占教學(xué)總學(xué)時的25-30%為佳。目前，我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)課程設(shè)置存在的不足是：雖然整體實(shí)驗(yàn)學(xué)時在教學(xué)中符合最佳比例，但是專業(yè)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)學(xué)時偏低，獨(dú)立設(shè)課的實(shí)驗(yàn)課程較少。

1.2 專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容

我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)主要教學(xué)內(nèi)容包括：親核反應(yīng)機(jī)理的研究、酯化反應(yīng)、醚的脫水反應(yīng)、天然產(chǎn)物有用成分的提取、重氮化反應(yīng)、表面活性劑的合成等。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中包含驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和設(shè)計性實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)課堂中不僅考核學(xué)生在基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段掌握的基本實(shí)驗(yàn)技能，而且考核學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)技能。例如，"利用柱層析法從西紅柿中分離提取出相應(yīng)的色素"實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中包含了水浴回流加熱、萃取和柱層析等基本操作練習(xí)。專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容全面，但教學(xué)內(nèi)容目前設(shè)置存在的不足之處是是：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)所占學(xué)時比例偏高，需要進(jìn)一步整合提高設(shè)計性和綜合性實(shí)驗(yàn)比例。

1.3 專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法

實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)通常以教師講授為主，在實(shí)驗(yàn)教師對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行講解和簡單的示范后，學(xué)生開始實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教師對學(xué)生的整個實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行監(jiān)督、指導(dǎo)和評分。教學(xué)方法存在的弊端是：教師在專業(yè)實(shí)驗(yàn)課中占主導(dǎo)地位，學(xué)生只是按部就班的做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的主動性、設(shè)計能力和創(chuàng)新思維并沒有得到完全的發(fā)揮。

1.4 專業(yè)實(shí)驗(yàn)的考核方法

專業(yè)實(shí)驗(yàn)考核內(nèi)容主要包括：學(xué)生的預(yù)習(xí)記錄的詳細(xì)性和實(shí)驗(yàn)記錄的真實(shí)性；學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)驗(yàn)技能；學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)處理后遞交的實(shí)驗(yàn)報告的完整性。其中，實(shí)驗(yàn)操作占總成績的60%，實(shí)驗(yàn)記錄總成績的占20%，預(yù)習(xí)報告和實(shí)驗(yàn)報告占總成績的20%。由此可見，在實(shí)驗(yàn)課的動態(tài)課堂中，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作是實(shí)驗(yàn)成績的重要考核點(diǎn)。這就要求上課教師必須做好課堂記錄，主要針對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的所有操作環(huán)節(jié)，這樣才能保證實(shí)驗(yàn)成績的公正性和公平性。這種考核方式存在的弊端是：必須保證學(xué)生人數(shù)和實(shí)驗(yàn)教師數(shù)量的匹配，如果學(xué)生人數(shù)過多，將會導(dǎo)致教師對學(xué)生的指導(dǎo)不到位及考評有疏漏。

2 應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐

2.1 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的整合和選作項(xiàng)目的增加

在專業(yè)實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格按照教學(xué)大綱完成的基礎(chǔ)上對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行整合。例如，阿司匹林的合成、從茶葉中提取咖啡因和板層析對照分析合并成藥物合成、提取與分析，通過板層析實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證學(xué)生制備的阿司匹林和提取的咖啡因是否與藥物中的成分是否一致，這樣也將3個驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變?yōu)檎w的綜合性實(shí)驗(yàn)。在整合后的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目《表面活性劑的合成、分析與復(fù)配》中，學(xué)生用自己制備的不同類型的表面活性劑為原料，復(fù)配成洗發(fā)水、洗潔精等日化用品。

備選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由學(xué)生自主設(shè)計反應(yīng)路線同一個實(shí)驗(yàn)可以選擇不同的合成路線，或不同的原料。在《脫水反應(yīng)-醚的合成》和《從天然產(chǎn)物中提取分離色素》項(xiàng)目中增加可以備選的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計性實(shí)驗(yàn)。這樣也有利于因材施教，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和能力來選擇自己的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

2.2 教學(xué)方法的更新

我們將實(shí)驗(yàn)課的前10分鐘留給學(xué)生，由輪流指定的一個實(shí)驗(yàn)組來進(jìn)行全面的實(shí)驗(yàn)講授和演示實(shí)驗(yàn)，教師進(jìn)行總結(jié)、補(bǔ)充和點(diǎn)評。這就需要學(xué)生課前完成資料的查找、熟悉實(shí)驗(yàn)流程和實(shí)驗(yàn)裝置的搭建，在課堂上能用流利的語言來進(jìn)行表述，并與其它同學(xué)互動。這個過程不僅訓(xùn)練了學(xué)生分析問題和解決問題的能力，而且給學(xué)生提供了一個展示平臺，讓學(xué)生更加喜歡實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生注意力集中并且在討論環(huán)節(jié)課堂教學(xué)氛圍特別好。

2.3 多維考核走進(jìn)實(shí)驗(yàn)課堂

我校已經(jīng)將多維考核方式引入理論課堂，不再把期末試卷作為唯一考核的方式，同樣多維考核方式應(yīng)該走入實(shí)驗(yàn)課堂。我們在考核方式上取消書寫實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告的環(huán)節(jié)，取而代之的是，學(xué)生自主預(yù)習(xí)及查閱相關(guān)文獻(xiàn)的方式。教師對在實(shí)驗(yàn)開始前10分鐘內(nèi)指定組的實(shí)驗(yàn)描述和操作演示進(jìn)行打分，并以實(shí)驗(yàn)相關(guān)的問題來考核其余學(xué)生的預(yù)習(xí)效果，該成績直接計入最終總分。主要考核環(huán)節(jié)為實(shí)驗(yàn)操作占總成績的50%，實(shí)驗(yàn)記錄總成績的占10%，方案設(shè)計總成績的占10%，10分鐘說課總成績的占10%，實(shí)驗(yàn)報告占總成績的20%。這種多維的考核方式可以讓學(xué)生的能力得到全方位的鍛煉和提升。

2.4 實(shí)驗(yàn)室的開放和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開放

實(shí)驗(yàn)室開放：學(xué)院編制下一學(xué)期實(shí)驗(yàn)課表時，按照實(shí)驗(yàn)條件要求確定實(shí)驗(yàn)的輪次和實(shí)驗(yàn)時間。組織學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)時間并預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)或補(bǔ)做課程內(nèi)實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生與實(shí)驗(yàn)室預(yù)約，預(yù)約成功后按照規(guī)定時間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開放：由實(shí)驗(yàn)室提供可供學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或者學(xué)生自己確定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，經(jīng)過指導(dǎo)教師同意，利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的儀器設(shè)備、藥品和預(yù)約時間來實(shí)驗(yàn)室完成自己感興趣的實(shí)驗(yàn)。

3 結(jié)語

通過對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式和實(shí)驗(yàn)室開放形式的改革，我們?nèi)〉昧艘欢ǖ某晒?。在學(xué)生扎實(shí)掌握理論知識和實(shí)驗(yàn)操作技能的基礎(chǔ)上，學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)的自主設(shè)計能力、自學(xué)能力、創(chuàng)新思維和解決專業(yè)實(shí)驗(yàn)中實(shí)際問題等綜合能力得到提升，為我校實(shí)踐教學(xué)的全面改革提供了新的思路。