轉型發(fā)展背景下精細化工實(shí)驗教學(xué)改革初探

當前我國正在進(jìn)行高校設置改革，引導部分地方高校向應用技術(shù)型高校轉型，南陽(yáng)師范學(xué)院也在轉型之列。精細化工實(shí)驗是我校應用化學(xué)專(zhuān)業(yè)精細化工方向的一門(mén)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課。精細化工涉及面廣，包括表面活性劑、涂料、日用化學(xué)品、醫藥中間體等11 大類(lèi)，具有較強的應用性。實(shí)驗教學(xué)是培養學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng )新能力的重要手段，具有不可替代的作用。目前精細化工實(shí)驗多為驗證型實(shí)驗，教學(xué)方法為“注入式”教學(xué)法，不利于培養學(xué)生獨立分析和解決實(shí)際問(wèn)題能力和創(chuàng )新能力。
隨著(zhù)科技和市場(chǎng)經(jīng)濟的快速發(fā)展，精細化工實(shí)驗教學(xué)不僅要具備鞏固學(xué)生的理論知識和培養學(xué)生動(dòng)手能力，而且還應培養學(xué)生的創(chuàng )新意識以及使學(xué)生掌握新技術(shù)、新產(chǎn)品、緊跟社會(huì )發(fā)展的要求。結合創(chuàng )新性應用人才“技術(shù)能力、創(chuàng )新能力、素質(zhì)修養”的培養目標，如何適應新形勢下高校轉型發(fā)展的要求，培養學(xué)生的分析解決問(wèn)題能力和創(chuàng )新能力是精細化工實(shí)驗教學(xué)所面臨的重要問(wèn)題。
1 精細化工實(shí)驗教學(xué)現狀
傳統的精細化工實(shí)驗教學(xué)內容大多為驗證性實(shí)驗，每個(gè)實(shí)驗都有其詳細的指導書(shū)，包括，實(shí)驗原理、實(shí)驗目的、實(shí)驗步驟，所需儀器設備，甚至包含實(shí)驗報告的格式等。此外，教學(xué)內容較為陳舊，配方簡(jiǎn)單落后，綠色化學(xué)理念很少體現。雖然學(xué)生都會(huì )在實(shí)驗前寫(xiě)預習報告，但是預習報告只是機械的把實(shí)驗教材照抄一遍而已。傳統實(shí)驗教學(xué)過(guò)程一般采用“注入式”教學(xué)法，教師先詳細講解實(shí)驗內容、操作方法和注意事項，然后學(xué)生按照指導書(shū)上的實(shí)驗步驟機械的完成實(shí)驗任務(wù)，撰寫(xiě)實(shí)驗報告，這種教學(xué)模式使學(xué)生對教材有強烈的依賴(lài)性，難以培養學(xué)生的分析解決問(wèn)題能力和創(chuàng )新能力。其結果往往是學(xué)生做完實(shí)驗后，對實(shí)驗的原理和目的、實(shí)驗數據的合理性等都一概不知，這與國家對高校轉型發(fā)展的要求極不相符。傳統的學(xué)生成績(jì)考核一般主要根據預習報告和實(shí)驗報告來(lái)進(jìn)行評價(jià)，而每個(gè)學(xué)生基本都是做同樣的重復實(shí)驗，很難對學(xué)生的實(shí)驗成績(jì)進(jìn)行客觀(guān)準確的評價(jià)。
因此，必須根據精細化工實(shí)驗的特點(diǎn)及其社會(huì )發(fā)展對人才的要求，探索精細化工實(shí)驗教學(xué)的新模式，大限度的培養學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、創(chuàng )新能力和應用能力。
2 精細化工實(shí)驗教學(xué)改革措施
2． 1 優(yōu)化實(shí)驗教學(xué)內容
為了適應新形勢下人才培養的要求，必須對精細化工實(shí)驗教學(xué)內容進(jìn)行重新調整。按照循序漸進(jìn)的模式將精細化工實(shí)驗劃分為驗證型、綜合型和設計型實(shí)驗，實(shí)驗難度逐步深入，培養學(xué)生的分析解決問(wèn)題能力、創(chuàng )新能力和綜合能力。對于驗證型實(shí)驗選擇一些與日常生活緊密相聯(lián)系的實(shí)用性比較強的項目，比如，洗發(fā)香波的配制、肥皂的制備等，學(xué)生完成實(shí)驗以后就可知產(chǎn)品的外觀(guān)質(zhì)量及內在質(zhì)量，從而使學(xué)生產(chǎn)生成就感，有利于提高學(xué)生的實(shí)驗積極性。綜合型實(shí)驗是學(xué)科領(lǐng)域知識與技術(shù)的融合，進(jìn)一步培養和提高學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合運用知識的能力。例如，聚醋酸乙烯乳液的合成實(shí)驗包括了合成過(guò)程、工藝條件選擇以及產(chǎn)品質(zhì)量的測定等，達到的對多個(gè)原理和多種實(shí)驗手段的認識和了解，有利于培養學(xué)生的創(chuàng )新思維和拓展學(xué)生的知識面。工業(yè)化的精細化工生產(chǎn)過(guò)程中，不僅要考慮產(chǎn)品的合成工藝、收率和性能，而且還要考慮利潤、副產(chǎn)品的利用、環(huán)境保護等因素，這是以往實(shí)驗教學(xué)中從未涉及的內容，造成了實(shí)驗教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際的脫節，因此非常有必要增加一些類(lèi)似的設計型實(shí)驗。在設計型實(shí)驗中，首先教師提供原料及其價(jià)格，并提出產(chǎn)品的質(zhì)量要求，學(xué)生以小組為單位，根據要求查閱文獻，核算成本，提出合成路線(xiàn)。然后教師檢查每組學(xué)生路線(xiàn)設計的合理性，并組織學(xué)生討論。后學(xué)生開(kāi)始實(shí)驗，并根據實(shí)驗結果對實(shí)驗路線(xiàn)進(jìn)行改進(jìn)。旨在培養學(xué)生的實(shí)驗設計能力和創(chuàng )新意識、提高學(xué)生分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為學(xué)生以后從事精細化工產(chǎn)品的工藝改性和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)奠定基礎。
實(shí)驗室的儀器設備與工廠(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)裝置差別較大，為了培養學(xué)生的工程意識，應充分抓住學(xué)生到工廠(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn)見(jiàn)習、認識實(shí)習、頂崗實(shí)習等環(huán)節。引導學(xué)生在實(shí)習過(guò)程中發(fā)現企業(yè)在生產(chǎn)設備、工藝和方法上存在的缺陷，鼓勵學(xué)生查閱資料，并利用所學(xué)知識提出改進(jìn)的建議和對策，既培養了學(xué)生解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的能力，又可為企業(yè)培養合成的人才，達到產(chǎn)學(xué)研的有機結合。
2． 2 改革實(shí)驗教學(xué)方法
精細化工實(shí)驗是學(xué)生在學(xué)習完基礎化學(xué)、化工原理、化工工藝學(xué)等課程后開(kāi)開(kāi)設的一門(mén)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課，具有較強的綜合性，這就要求學(xué)生在實(shí)驗前必須要進(jìn)行預習。為了增強學(xué)生預習的效果，我們要求學(xué)生在實(shí)驗前要熟悉實(shí)驗的目的、原理和實(shí)驗操作步驟，每次實(shí)驗前抽查部分學(xué)生就實(shí)驗的內容進(jìn)行講解，并現場(chǎng)演示實(shí)驗操作及注意事項，講解不全面的地方，指導教師進(jìn)行補充。學(xué)生通過(guò)深入的預習，減少了實(shí)驗盲目性及操作失誤，大大提高了實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量。
摒棄傳統的”注入式”教學(xué)方法，采用互動(dòng)式教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗過(guò)程中的主體地位，提高學(xué)生實(shí)驗的積極性。例如，實(shí)驗前教師提出幾個(gè)實(shí)驗中有針對性的問(wèn)題，讓學(xué)生思考或查閱資料。通過(guò)對問(wèn)題的思考和了解，學(xué)生不但知道實(shí)驗怎么操作，而且知道為什么必須要這么操作。通過(guò)這種方式，既調動(dòng)了學(xué)生實(shí)驗的積極性，又培養了學(xué)生的自主學(xué)習能力及溝通能力。
傳統的實(shí)驗教學(xué)手段較為單一，并且由于課時(shí)限制，學(xué)生所能接受的信息量較少。為了增加學(xué)生的知識面和信息量，教師應該在實(shí)驗教學(xué)中嘗試采用不同的教學(xué)手段，比如選擇部分實(shí)驗內容制備成CAI 課件，用圖像和聲音描述實(shí)驗內容，增加了實(shí)驗教學(xué)的活力，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和促進(jìn)學(xué)生的理解，從而提高了實(shí)驗教學(xué)的效果。
2． 3 改革實(shí)驗考核方式
合理的考核方式能夠激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗積極性，否則將適得其反。傳統的實(shí)驗教學(xué)考核主要依據學(xué)生的實(shí)驗報告，難以反映學(xué)生實(shí)際的實(shí)驗操作技能，造成學(xué)生不重視實(shí)驗技能而僅重視實(shí)驗報告的惡習，不利于學(xué)生操作技能技能和創(chuàng )新能力的培養。我們將考核方式分為平時(shí)成績(jì)和期末成績(jì)，并且平時(shí)成績(jì)的比重增加到70%。平時(shí)成績(jì)實(shí)行量化考核，考核內容包括實(shí)驗預習情況、實(shí)驗操作、裝置的搭建、實(shí)驗報告、實(shí)驗結果的分析等各個(gè)方面。每次實(shí)驗后公布考核成績(jì)，有利于學(xué)生及時(shí)發(fā)現和改正實(shí)驗過(guò)程中存在的問(wèn)題，有助于學(xué)生實(shí)驗技能的提高。改革后的考核方法強化了對學(xué)生實(shí)驗操作技能和創(chuàng )新能力的考核，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )新意識，培養和提高學(xué)生的創(chuàng )新能力。
3 結語(yǔ)
實(shí)踐證明，在以培養應用型創(chuàng )新人才的新形勢下，對精細化工實(shí)驗進(jìn)行教學(xué)內容、教學(xué)方法和考核方式改革，不僅有利于調動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗積極性和主動(dòng)性，而且有助于培養和提高學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力、創(chuàng )新能力及溝通協(xié)作能力等。同時(shí)，實(shí)驗教學(xué)改革也將促使教師不斷學(xué)習，在一定程度上也提高了教師的教學(xué)能力，終達到教與學(xué)雙贏(yíng)的效果。