建筑类工科院校化学实验中心建设与实验教学改革实践

王 颖, 徐 玲, 刘 瑾, 冯绍杰

(安徽建筑工业学院材料与化学工程学院,安徽合肥230601)

建筑类工科院校化学实验中心建设与实验教学改革实践

王 颖, 徐 玲, 刘 瑾, 冯绍杰

(安徽建筑工业学院材料与化学工程学院,安徽合肥230601)

实验教学是培养学生观察能力、动手能力和创新能力的重要手段。当前实验教学改革应体现强基础、淡专业,实现资源共享。实验网络信息平台建设、开放实验室建设是实验教学改革的有机组成部分,为学生综合能力的培养提供基础。

实验体系;资源整合;开放性实验室;创新能力

建筑类工科院校化学实验中心承担着无机非金属、土木工程、给排水、资源与环境、建筑设备等专业的基础化学实验教学任务。针对建筑类院校的多学科交叉特点,紧密结合经济建设和社会发展需求,以定位、规模、功能相统一,以基础、专业、模块相结合,以教学、科研、服务相促进为指导思想,秉承“重在教学、倡导科研、服务建设”的理念,紧密围绕土建类学科的长远发展和行业特色,积极进行实验教学改革,着力构建“大化学”的化学实验教学体系,全面开展建筑类工科院校化学实验中心建设与实验教学改革实践,为培养符合社会需求的复合型人才提供助力。

1 实验体系改革

根据学院专业设置和学科特点,在保证基础化学实验教学体系完整性的基础上,制定出体现学科特色的教学大纲。土木工程类专业和无机非金属专业揉合了无机材料及化学建材的相关内容,环境工程专业和给水排水工程专业、资源环境等专业引入了环境化学、环境评价和环境保护的实验内容,高分子材料专业突出了新型建筑材料制备与应用实验内容,应用化学专业强调综合性、研究性、应用性实验内容。经过几年的建设,初步形成了A、B、C三类、学科特色鲜明的化学实验教学体系。

1.1 以三基教育、素质教育和能力培养为主线,科学设置了各类化学实验体系的三层次实验教学平台

第一层次是基础实验,包括无机、分析、有机基础实验的单元操作练习、基本操作训练和微型实验。基础实验占总学时的比例为25%。第二层次是综合性实验,将无机、有机合成的实验与仪器分析、物理化学结合起来,目标是培养学生综合运用化学知识的能力,形成科学的思维习惯。综合实验占总学时的比例为60%。第三层次是设计性、研究性实验,内容上结合建筑工程实践和专业特点,培养学生创造性思维和独立开展化学实验的能力。以学生为中心,对学生开放实验室,由学生自己查阅文献资料,设计实验方案,分析实验结果,实验指导教师在宏观上给予指导,并重点审查学生设计的方案。设计实验占总学时的比例为15%。

1.2 本着基础、专业、模块相结合的建设思路,突出特色实验室建设

建筑类专业专业的实用特色强,在考虑基础化学实验教学体系的完整性的基础上,结合专业特点,制定不同的教学大纲。新体系根据土木工程类专业、给排水专业、环境工程专业、高分子材料专业、无机非金属专业、应用化学专业、资源环境专业、环境设备专业对化学实验技能的不同需求,分别制定教学大纲,土木工程类专业和无机非金属专业侧重无机和分析,环境工程专业和给排水专业、资源环境专业侧重分析,高分子材料专业侧重有机,应用化学专业作为理科专业强调宽厚的基础、注意科学研究训练,大纲的编写注重基础训练、综合训练和设计性实验训练。

1.3 考评体系的科学化、规范化

示范中心建设前,学生实验成绩考评带有很大的主观随意性,缺少科学的考评体系。现在建立严格规范的考评体系,基础化学实验考核分为平时考核、设计实验考核、期末考核,后者又分为书面考核和操作技能考核,通过以上几个方面综合评定学生成绩。

考评体系包括平时考核、设计实验考核、书面考试。平时考核内容有:实验预习、实验操作、实验报告。实验预习情况通过提问和检查学生的实验报告来了解,未预习者该项成绩以零分计,并令其补充预习,待预习合格后方可进行实验。实验预习报告在每次实验前由任课教师逐一严格检查,及时将成绩记入平时考核成绩册。实验操作主要考查实验态度是否严肃认真、操作是否规范等。实验报告包括5项内容:实验目的、实验原理、实验内容、实验结果和思考题,每次实验报告均按上述几项内容的完成情况评分。

设计性实验主要考查学生的理论知识、实验技术、独立设计的综合能力。教学内容中增加设计性实验的比例是实验教学改革的发展趋势,也是培养学生综合能力的一条很好的途径。该考核环节目前尚未构建完整体系,处于探索阶段,很难有客观的评分标准,建议实验教师根据学生设计实验的新颖性、独创性、合理性进行综合评定。书面考核主要考查化学实验的基本知识、注意事项、实验原理等。检查学生对化学实验基本知识和实验内容的掌握情况。

1.4 增加综合性、设计性的实验课程

为培养学生的创新能力和动手能力,每学期期末安排综合实验周。过去基础化学实验一直不同程度地存在条块分割,实验内容陈旧过时,同一水平重复,验证性实验多,而综合性、设计性、专业特色性实验少,与生产实践相结合的应用型实验就更少,实验教学资源使用效率和效益不高,缺乏统一科学的管理等问题。必须在内容与形式上进行改革,增加综合性、设计性的实验项目。综合性、设计性实验指导教师只是在宏观上给予指导,如介绍查阅文献资料的方法,如何正确地设计实验,并重点审查学生设计的方案。内容上结合建筑工程实践和专业特点,学生处于主体地位,培养学生工程专业素养、创新能力、分析解决问题的能力及独立工作的能力。

1.5 实行实验项目负责制

从2007年开始,每个实验老师具体负责3-5个实验项目的教学与建设,利于每个实验教学项目向深度和广度拓展,克服过去一门实验课由一个老师从头带到尾的弊端,利于实验教学水平的提高。

1.6 实验教材建设

近五年来,化学实验中心对实验教学内容进行了全面改革,根据专业培养方案要求,编写了适合不同专业的实验教材和实验指导书。公开出版安徽省高校省级规划教材一本《基础化学实验》,该教材从2006年开始使用,根据使用情况,08年对该教材的实验内容进行进一步的修订并再出版使用。

编写自用实验教材7本,分别是《普通化学实验》、《无机及分析化学实验》、《物理化学实验》、《化工原理实验指导书》、《有机化学实验指导书》、《高分子成型实验指导书》、《高分子基础实验指导书》。

2 实验资源整合

2.1 人力资源建设与整合

学院十分重视实验教学、实验技术、实验管理队伍的建设。从2001年开始,出台了系列政策和措施,加强实验教学队伍的建设,鼓励高职称、高学历的教师承担实验教学任务,鼓励现有实验教学人员和技术人员通过在职学习和进修提高自身学历和能力。目前化学实验中心已基本形成了一支业务水平较高、爱岗敬业、老中青教师相结合的实验室队伍,满足了工科为主、土建类学科特色鲜明的化学实验教学体系建设的需要。

学校在岗位设置、职称评审等相关政策上充分考虑实验教学的特点,制订了相应的评价体系,保证和促进了实验中心队伍的顺利发展。学院和中心实施了以教授为核心的教学团队制,由责任教授负责有关实验体系、实验内容、实验技术的改革与更新。实验中心制订了实验指导教师上岗培训、青年教师导师制、实验指导教师资格证制度和岗位竞聘制度等。在做好现有高层次人员稳定的基础上,采取积极引进与加快培养相结合的方式,引进培养了一批高素质的中青年学术带头人和学术骨干,并按照研究方向配备学术梯队,以产学研为模式优化学术队伍。

从2000年开始尝试实行教师实验岗位轮岗制度,迄今为止共有20位教师在实验室进行轮岗,占新引进教师人数的77%,充实了实验教师队伍,提高了学生的实验技能。

2.2 仪器设备资源整合

化学实验中心打破了以往基础实验室由教研室管理、各实验室割据的局面,在大范围内统一调配与实验教学相关的人力和物力资源,按化学一级学科的整体性进行教学改革,为实验教学的改革和开放提供有力保证,真正实现了资源共享和教学科研的互动。同时在化学一级学科层面上组建了基础化学实验室,取消无机、分析、有机、物化实验室,在此基础上充实并对校内外开放了大型仪器实验室。中心教学仪器设备与科研实验室仪器互补共享,科研实验室部分仪器对教学开放,部分学生研究性实验也可以直接利用科研实验室。

3 网络信息平台建设

实验网络信息平台的建设初步实现了实验数据处理的自动化、信息化。

3.1 化学实验中心网站建设

化学实验中心从成立之日起就开始逐步建设自己的网站,从无到有,内容不断充实完善。通过“中心简介”阐述了中心历史沿革、功能和规模;“仪器设备”栏将中心现有大、中型设备作了详细介绍,以便师生了解设备情况,做到校内资源共享;实验室各项规章制度较为齐全,在“规章制度”里都有细致描述;实验中心各种日常教学及管理活动在“实验教学”、“最新动态”以及“重要通知”栏目里都有所体现;另外网页还针对化学实验室的特点在“热点新闻”和“常用手册”栏里增加一些相关新闻和实用参考手册。网页由专人维护和更新,以便广大师生及关心我们的朋友及时了解中心发展状况。

3.2 软件开发

实验教师在总结已开设物理化学实验教学经验的基础上,已开发出一套物理化学实验数据处理系统,该系统在我校相关专业基础化学实验中广泛应用。

3.3 多媒体辅助教学

建立了多媒体仿真实验室,购买化工原理实验模拟软件,自制实验录像五个。

4 开放性实验室建设

(1)制定了实验室开放的管理办法;

(2)大型仪器设备定期对外开放,在06、07、08届高分子专业和无机非金属材料专业、08届应化专业本科生毕业论文中发挥重要作用;

(3)为学生参与教师科研项目提供实验条件,引导学生“在干中学,在学中干”;

(4)实验时间上的开放,近三年来实验室实现了实验教学以外的时段对外开放。

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Construction and Experiment Teaching Reforms Practice of Chemistry Experiment Center in Engineering Colleges of Architectural Universities

WANG Ying, XU Ling, LIU Jin, FENG Shao-jie

(School of Materials and Chemical Engineering,Anhui University of Architecture Hef ei230022,China)

Experiment teaching is an important way to cultivate students’observation ability,hands-on ability and innovative ability.Remedying the tendency that too much attention is paid to theory instead of experiment teaching is the epistemological foundation.Experiment reforms should attach more importance to the basic course and shared resources instead of to specialty.Construction of experiment network and open laboratory is the organic part of experiment teaching reforms,providing a basis for cultivation of students’integrated ability.

experiment system;resources integration;open laboratory;innovation ability

G642.0

B

1674-2273(2010)06-0097-03

2010-06-20

安徽省教育厅示范中心建设项目(SYSFZX200214)和教研项目(2007jyxm379);安徽建筑工业学院教研项目(2006JX11)

王颖(1969-),女,安徽建筑工业学院化学实验中心高级实验师。研究方向:实验室管理。