地方本科院校材料化学专业《基础化学实验》教学改革初探

胡继林，刘 鑫，胡传跃

(湖南人文科技学院 材料与环境工程学院，湖南 娄底 417000)

地方本科院校材料化学专业《基础化学实验》教学改革初探

胡继林，刘 鑫，胡传跃

(湖南人文科技学院 材料与环境工程学院，湖南 娄底 417000)

分析了地方本科院校材料化学专业基础化学实验教学的现状，在此基础上提出了实验教学改革的措施和途径，包括加强实验室的建设和管理、科学构建基础化学实验内容体系、加强实验室安全和环保教育、改革课程考核评价体系、实施开放性实验教学模式等，期望通过实验教学的改革，提高材料化学专业基础化学实验课程的教学质量，为其他地方高校相关学科的实验教学改革提供参考。

地方本科院校；材料化学；基础化学实验；教学改革

随着我国高等教育由精英教育逐渐步入大众化教育阶段，大多数地方本科院校选择将应用型本科人才作为学校的人才培养目标[1]。材料化学是材料学的一个分支，以化学和材料科学为学科基础，以材料合成与制备、材料成型加工和应用为工程背景，研究新型材料在制备、生产、应用和废弃过程中的化学性质，研究的范围涵盖整个材料领域。同时材料化学也是一门发展迅速、日新月异的学科，许多新理论、新技术和新方法的不断出现，对促进科学及国民经济的发展起到越来越重要的作用[2]。

湖南人文科技学院材料化学专业是教育部和湖南省的特色专业，同时也是湖南省"十二五"综合改革试点专业，该专业学生主要学习化学和材料科学方面的基本理论、基本知识和基本技能，接受科学思维与科学实验方面的基本训练，并能够熟练运用、充分了解材料化学理论和应用的最新发展动态，掌握信息收集检索的方法，具有运用化学和材料学的基础理论、基本知识和基本技能独立进行研究、教学、生产和开发的基本能力。实验教学是培养学生综合素质和创新能力的重要手段和途径[3]。与其他教学环节相比，实验教学更具有直观性、实践性和创新性，在培养学生实践能力、科学态度和职业素养等方面具有十分重要的作用[4]。通过实验教学，能系统地训练学生的基本操作技能，培养基本实验素养，使其养成良好的实验态度和科研态度，从而提升学生的综合素养和工程实践能力[5]。基础化学实验包括无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验和物理化学实验，是化学、化工、材料、环境等理工科专业学生进入大学学习首先接触的一类重要专业基础实验课，是培养学生实验方法和基本实验技能的重要环节。培养学生具有深厚的化学基础知识和过硬的基础化学实验技能，有利于材料化学专业学生在今后学科领域的就业和发展，符合我校"厚基础、宽口径、强能力、高素质" 的人才培养模式。因此，如何提高材料化学专业基础化学实验教学水平，更好地适应地方本科院校应用型人才培养与转型发展需要，进一步推进学校转型发展工作，是基础化学实验教学改革必须探索的重要课题。

1 材料化学专业基础化学实验教学的现状

1.1 实验室建设经费投入不足

虽然目前地方本科院校在基础化学实验课程的硬件建设及软件建设方面得到加强和重视，但是由于多方面的原因，与重点院校材料化学专业相比，实验室的建设经费投入上还存在不小的差距。近年来，随着地方本科院校招生规模的不断扩大，学生数量急剧增加，由于高校受条件限制，难以从资金、场地等方面提供保障解决这些矛盾，导致部分实验课程的教学活动开展过程中，由于存在仪器设备的台套数不足，常出现几个学生共同使用一台/套仪器设备的情况，影响了学生创新能力的发挥以及对科研知识的深入理解，使所学理论知识和相应的实践不能有机结合，没有达到培养学生思维创新和技能创新的预期目标[6]。

1.2 实验教学内容设置不太科学

虽然目前很多高校已经构建了相对较为系统的四大基础化学实验教学体系，围绕该实验教学体系进行了一些改革，积累了不少改革实践经验，但由于不同高校不同专业的人才培养目标不同，各个高校实验教学体系仍有待进一步具体完善。当前部分地方本科院校的基础化学实验教学内容大多以训练基本技能的传统性实验和强化课题内容的验证性实验为主，且实验内容整体上没有系统性和连续性，综合性、设计性以及创新性实验项目所占的比重相对较少。此外，大部分高校在实验内容设置上没有根据学生专业特点来设置，实验内容没有突出专业特色，对学生学习理论知识和实践技能的把握方面没有起到积极的促进作用，反而进一步造成很多学生对实验操作敷衍了事，不重视化学实验[7]。

1.3 学生学习兴趣不浓

当前我国各地方本科院校在基础化学实验教学课堂中，实验指导老师往往对实验原理、实验内容以及实验仪器操作步骤等方面进行详细的讲解，缺乏师生互动，没有给予学生发挥主动思考和锻炼的机会，这种灌输式教学方式影响了学生学习的主动性和积极性的发挥。此外，实验试剂和实验仪器也是由指导老师提前准备好，学生在这方面参与度也是极少，一定程度上影响了学生积极参与实验全过程的兴趣，严重影响了实验的教学效果和质量。

1.4 考核评价方式比较单一

采取适当的考核方式将有利于调动学生学习的积极性和主动性。过去实验课程的考核大多数主要是以学生的实验报告为依据，这样导致一部分学生平时实验过程中不认真思考和操作实验，不重视平时实验技能的提高和科研思维的训练，而在实验结束后不是独立去完成实验报告，而可能去抄袭其他同学的实验报告。这种单一的实验考核模式显然不利于高素质应用型人才的培养。部分地方高校进行了部分考核方式的改革，在基础化学实验最终成绩评定中，根据实验报告成绩和期末考试成绩进行评价，但这种考核方式仍不能准确全面地衡量学生的实际水平和能力，不利于学生主动性的发挥和创造性思维的培养。

2 实验教学改革的措施和途径

2.1 加强实验室的建设和管理

高校实验室是开展本科学生教学实验和科研的重要场所，是能够将理论知识与实践相结合的重要基地。地方本科院校要加大实验室的资金投入力度，一是要加大实验室的基础设施建设，确保实验室的场地面积以及水电气等方面符合要求；二是要增加实验仪器的台套数达到要求，及时更新实验仪器设备；三是实验室原有的实验仪器设备出现故障后要及时维修，确保各门实验课程的教学能够顺利开展。此外，要确实加强实验室的科学管理，制定合理的实验室管理机制。四大基础化学实验室要进行科学合理布局，药品试剂规整储放，实验设备资源要实现共享，提高实验仪器设备的利用率和共享度。

2.2 科学构建基础化学实验内容体系

材料化学专业的基础化学实验教学必须适应专业和学科发展需要，紧跟时代发展步伐，结合专业特点，及时调整课程内容和结构，科学构建实验内容教学体系。地方本科院校一方面要重视基础实验训练，同时要强化综合性和设计性实验训练，全面培养学生实验动手能力和科研创新思维。要紧紧围绕材料化学专业的人才培养目标设计基础化学实验项目，可以考虑将部分基础操作实验融入到综合实验项目中，着重培养学生的思考能力、观察能力、动手能力、结果分析能力、数据处理能力和撰写实验报告的能力[2]。为了进一步提高实验课堂教学质量，在实验教学过程中，可以引入学科发展的最新成果以及教师的最新科研成果，介绍学科内容和教师成果中的学术观点、学术背景和最新发展动态，既丰富了实验教学内容，又增加了实验教学的新颖性，可以开阔学生的学术视野，提高学生的学习兴趣[8]。

2.3 加强实验室安全和环保教育

基础化学实验室的化学药品不少具有易燃、易爆、腐蚀性等危险，而许多学生的安全意识还比较薄弱，因此必须要高度重视学生在实验室的安全问题。国外高校普遍重视实验室的安全教育，通常在学校设立有专门的实验室安全监督和管理机构，定期开展对教职工和学生的实验室安全培训和安全检查，安全培训后还需要进行考试检查培训效果，这些措施可以培养教师和学生的实验室安全意识，减少和预防实验室安全事故的发生，值得地方本科院校借鉴。在实验室环保教育方面，针对实验废弃物的处理，很多高校没有进行科学合理的处置，给当地环境带来了很大的影响。鉴于此，可以从以下几个方面加强环保教育：一是可以考虑由专人对学生进行废弃物危险类别、废弃物分类储藏方法等方面进行培训，条件允许的情况下，可以让学生参与一些简单的废弃物处理实验，提高学生的环保意识。二是为从根本上减少化学废弃物对环境的污染，可以考虑在实验内容和实验方法上进行改进使之绿色化[9]。三是在废弃物处理上投入专项资金，以确保实验废弃物得到科学处置，全部实现无害化处理后排放，使其对环境的影响降至最低。

2.4 改革课程考核评价体系

一套科学、客观、合理的课程成绩考核制度不仅会加强学生对实验课程的重视，同时也有利于指导教师掌握实验教学中各个环节的问题，并及时做出改进和完善[10]。基础化学实验课程成绩的评定可以采用综合考核办法，由平时实验、期末实践操作考试以及期末笔试考试等三个部分进行评价：(1)平时实验包括平时的课前预习、实验过程中的实验态度与实验技能、实验结束时的卫生状态、实验结束后的实验报告情况等。课前预习情况主要通过上课开始时进行提问和检查实验报告上的预习部分，考查学生是否在实验开始前对实验目的、实验原理、实验步骤以及相关仪器设备进行了认真预习。实验过程中的实验态度与实验技能情况主要是考查学生是否具有良好的实验习惯以及实验操作是否规范等。实验报告情况主要是考查学生对实验结果的分析与处理能力。(2)期末实践操作考试则主要是在该门实验课程全部结束后，教师随机抽取其中的实验项目内容对学生进行考核，考查学生的实验方法是否正确、实验操作是否规范熟练等。(3)期末笔试考试则主要综合考查学生对所做完的全部实验项目中的实验原理、实验过程、实验药品、实验仪器设备、实验现象、实验结果等方面的掌握情况。这三方面的考核方式，将更能全面客观地反映学生的真实实验水平和能力，有利于学生创新能力培养。

2.5 实施开放性实验教学模式

实施全方位多层次的开放性实验教学是实验教学改革的发展趋势。创造一个轻松的开放性教学环境，为学生提供更多的动手操作时间和条件，是培养学生创新思维和创新能力的重要条件。当前，许多地方本科院校结合本地经济发展需求制定了多样化的人才培养目标，针对学生个体之间的差异性和多样化情况，通过实施开放性的实验教学模式提高学生的实践能力，使学生可以自由地开展自己喜欢的实验，从而培养学生的独立学习能力和创新思维。利用学生的课余自由时间开放实验室，对于实验技能较差的同学，可以让他们加强基本操作和技能的学习，进一步提高他们的实验动手操作能力。而在学生较好地掌握实验操作技能之后，教师则可以指导学生自主选择一些设计性、综合性和应用性实验，激发他们自主学习的兴趣和积极性，进一步锻炼他们的实验能力和科研能力，提高他们的综合素质和能力。

3 结束语

材料化学专业的基础化学实验在引导学生理论联系实际、强化学生的动手能力和实践应用能力、培养学生的科研意识和创新能力等方面有不可替代的作用。地方本科院校向应用型转型发展过程中，要加大实验教学改革的力度，制定相关政策和管理措施，在人力、物力和财力上给予大力支持。实验指导教师要不断加强专业知识的学习和经验的积累，更新教学理念，改进教学方法，优化实验教学内容，不断提高教学质量，培养出更多高素质高级应用型人才。

[1] 邵 波. 论应用型本科人才[J]. 中国大学教学，2014 (5): 30-33.

[2] 王爱萍, 朱志斌. 材料化学专业实验特色化的教学模式研究[J].实验科学与技术，2014,12(6): 104-106.

[3] 杨新斌, 戚 群, 陈朝晖. 非化学专业基础化学实验研究性教学的探索与实践[J]. 西南农业大学学报：社会科学版，2013, 11(9): 168-171.

[4] 陶阿丽, 曹殿洁, 冯学花．基于应用型人才培养的《基础化学实验》教学改革[J].长江大学学报 (自科版)，2015, 12(21): 78-80.

[5] 任志宇，陈志敏，李明霞. 材料化学"自主开放"实验教学模式的构建[J]. 黑龙江教育：高教研究与评估，2015(1): 1-2.

[6] 韩世岩，高振华，王成毓，等. 基于实验教学优化提高材料化学专业本科生创新能力了的浅析与建议[J]. 广东化工，2016, 43(10): 212-213.

[7] 易建龙. 材料化学实验教学现状与教改中教师的定位[J].化工时刊，2012, 26(11): 54-56.

[8] 李谷才. 材料化学专业无机化学实验教学改革探讨[J].广州化工，2015, 43(8): 229-230.

[9] 周立亚,龚福忠, 王 凡, 等.创建绿色化学实验室的探讨[J]. 实验技术与管理, 2010, 27(6):174-176.

[10] 王守信, 郭 萍. 高等学校实验教学分层次培养模式探讨[J]. 实验技术与管理, 2012, 29(1): 23-25.

(本文文献格式：胡继林，刘 鑫，胡传跃.地方本科院校材料化学专业《基础化学实验》教学改革初探 [J].山东化工，2016，45(24)：139-141.)

Exploration of Teaching Reform on Basic Chemistry Experiment of Material Chemistry in Local Undergraduate University

Hu Jilin, Liu Xin, Hu Chuanyue

(School of Materials and Environmental Engineering, Hunan University of Humanities, Science and Technology, Loudi 417000, China)

In this paper, the present situation of basic chemistry experiment teaching of material chemistry in local undergraduate university is analyzed. On the basis of this, the paper puts forward the measures and methods of experimental teaching reform. These are strengthening the construction and management of the laboratory, constructing the content system of basic chemistry experiments scientifically, strengthening laboratory safety and environmental education, reforming curriculum evaluation system and implementing open experimental teaching mode. It is expected that the reform of experimental teaching will improve the teaching quality of basic chemistry experiment course of material chemistry, and provide reference for the reform of experimental teaching in other local universities.

local undergraduate university; material chemistry; basic chemistry experiment; teaching reform

2016-11-03

湖南省普通高等学校教学改革研究项目“基于校企合作训练平台的化学与材料专业工程创新能力培养的研究与实践”(湘教通[2014]247号-513)；湖南省普通高等学校教学改革研究项目“高校转型发展背景下材料化学专业产教融合实践教学模式的构建与实践”(湘教通[2015]291号-500)

胡继林(1978—)，湖南浏阳人，副教授，博士，主要从事材料化学专业的教学与研究工作。

文献标识码：A 文章编号：1008-021X(2016)24-0139-03