应用型高校应用化学综合实验教学改革

吴春来，赵晓洁，王璐，关润伶

（洛阳理工学院环境工程与化学学院，河南洛阳471023）

应用型本科院校以培养具有较强社会适应能力和竞争能力的高素质人才为目标[1]，注重提高学生的实践能力，从教学体系建设体现“应用”二字[2]。我校应用化学专业主要培养能够掌握化学的基础知识、基本方法、基本理论，能够从事分析检验、质量控制及科学研究工作，具有较强实践能力和创新意识的应用型人才。在学生实践能力培养方面，主要包括专业实习、实训和实验教学，其中实验教学是重要的组成部分。目前应用化学专业所开设的实验项目大多为验证性实验，应用性特征不明显，专业特色不突出，难以激发学生的学习兴趣，不利于培养学生综合分析、发现问题和解决问题的能力。综合性化学实验以知识、技能、操作为基础，以学科的最新前沿为教学内容，是学科交叉发展和培养学生创新意识的最好体现[3-4]。综合性化学实验不仅能激发学生的学习兴趣，而且可以提升他们的创新能力和综合运用化学知识解决复杂问题的能力[5]。本文在分析我校应用化学专业综合化学实验中存在问题的前提下，提出了一些改进策略。

1 应用化学专业综合实验教学中存在的问题

1.1 教学内容应用性不强，专业特色不明显

我校应用化学专业以“理”“工”融合为特色，以分析测试和精细化学品为主要培养方向，既注重化学专业基础的培养，又注重实践能力的培养。目前该专业所开设的综合性实验主要是课程类综合实验，重点考查学生对某一方面知识综合运用的能力，并没有专业综合实验，不能有效体现专业特色。实验项目主要为验证性实验，设计性和创新性实验较少。从内容上看，所选实验项目与实际应用关联度不高，应用性特征不明显，导致学生对所开设实验的学习兴趣普遍不高，其综合分析问题、解决问题的能力难以得到提升。

1.2 考核方式陈旧，难以调动学生实验的主动性

相对于基础化学实验，综合化学实验过程更复杂，考查的方面更全面。然而，综合化学实验仍沿袭了基础化学实验教学的考核方式，一般根据学生的预习报告和实验报告来评定成绩，缺少过程考核，如实验操作技能的考核、实验数据的记录与分析、实验习惯和团队合作等[6]。因此，学生往往把重点放在预习报告和实验报告的书写上，并不重视实验过程，部分学生甚至存在抄袭现象。这种考核方式难以真正反映学生对知识的掌握情况，削弱了部分学生做实验的积极性和主动性，在一定程度上助长了抄袭的不正之风，更谈不上培养学生的综合实验能力和创新能力。

1.3 实验教学方式单一

综合化学实验应充分调动学生的积极性，让其充分参与到实验项目的设计中，锻炼他们对未知科学探究的兴趣。然而，在目前综合化学实验教学中，老师仍为教学主体，提前设计好实验步骤，然后给学生讲解实验目的、原理、步骤等，学生按照教师讲授的内容和讲义照方抓药，简单重复便可以完成相应的实验步骤。学生独立思考的空间少，思维能力和创新能力没有得到锻炼和发展。这种教学方式降低了学生对未知科学探究的兴趣，不利于培养和锻炼学生的创新精神。

2 应用化学专业综合实验改革对策

2.1 改革实验内容，引入最新科研成果

实验项目的选择和设计是应用化学专业综合实验教学改革的核心内容，实验项目的设置不仅应考虑可操作性，而且应考虑应用性、创新性和趣味性，以培养学生综合运用化学知识解决实际问题为目的，以提高学生综合分析问题、解决问题的能力为目标。同时，所选实验项目也应该注重专业特色。为达到以上目的，可将先进的科学知识、科研成果融入实验教学，充实更新现有的教学内容。为此，我们安排了“功能化SBA-15的制备及重金属离子吸附性能研究”“环境水体中重金属离子的分析”等与日常生产生活密切相关的实验项目，这些项目综合了材料制备、材料表征、有机合成、分析测试、物理化学和环境科学等相关学科知识，既注重基础知识的学习，又锻炼了学生的实践能力，体现了专业特色，培养了学生综合运用化学相关知识解决实际问题的能力。同时，实验项目和学生的生活密切相关，有效激发了学生学习的积极性和主动性。

2.2 实行科学考核，多元评价学生成绩

实验考核制度的设立一方面是为了考查学生对实验原理、实验操作的掌握情况；另一方面是为了反馈实验教学效果，教师可据此不断优化教学手段，丰富教学内容，达到持续改进的目的。综合性实验与验证性实验相比，要求和目的有着较大的差别，因此考核的侧重点也应该不同，不能单纯地看实验结果正确与否，更应该注重学生创新精神和创新意识的激发与培养，引导学生大胆实践。为突出过程考核，对综合性实验的量化考核细则如下：①实验前预习要求学生了解实验相关知识，书写预习报告，此环节占15%；②实验方案的设计与撰写要求学生查阅一定的文献资料，提高实验质量和实验成功率，设计出合理可行的实验方案，此环节占40%；③实验操作与数据记录要求学生规范操作实验仪器，客观记录并分析实验数据，根据学生的操作规范程度、解决问题的能力、分工等情况打分，此环节占30%；④综合表现包括学生是否遵守记律、节约实验药品试剂、保持实验台面清洁卫生等方面，教师根据具体情况给分，此环节占5%；⑤综合设计实验应注重过程考核，主要对实验现象、实验影响因素、存在问题的分析等方面进行评分，对最终结果的要求不用太高，实验报告的规范性与结果的正确性占10%。

2.3 教学方式改革

综合化学实验不再采用传统的实验教学方法，授课教师只提要求，不详细讲解实验原理、操作步骤。课程开始前两周，教师布置实验项目，学生自由组合，2～3人/组，通过查阅相关资料，初步设计实验方案，然后与教师充分讨论，通过后方可开展实验。所拟定详细的实验方案，应包括实验目的、实验原理、仪器设备、实验药品、实验操作步骤等详细内容。根据所设计的实验方案，学生自己到实验室领取试剂、药品和实验仪器。实验过程要求学生自主完成，教师主要负责安全、引导答疑和指导仪器操作，最后要求学生完成项目报告。在这种教学模式中，学生是实验的主体，按照教师的引导、启发和帮助下完成实验。学生可以自主安排实验时间，实验失败也可以重做。

3 结束语

应用化学综合实验在培养学生创新能力、动手能力、综合运用化学相关知识解决实际问题的能力上起着重要的作用。笔者通过丰富教学内容，改变考核方式，改进教学手段等方式，对本课程进行了教学改革。改革实施后，本课程的教学内容趣味性更强，考核方式更合理，教学方式更突出了学生的主体地位。从效果上看，学生学习态度和自主学习能力有了更好的提高，突出了应用化学的专业特色，锻炼了学生的实践能力和综合运用化学知识解决实际问题的能力，取得了良好的教学效果。