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摘要 实验教学是培养学生创新能力的重要途径。为达到培养创新人才的目的，要求加强实验教学改革，改变传统实验教学中与创新教育不相适应的方面，从提高教师的教学创新能力，转变教育观念，改革实验模式、教学内容、教学方法、考核方法等方面进行创新，通过实验教学改革培养学生的创新能力。
关键词 专业实验；实验教学改革；创新能力
实验教学是工科院校实践性教学环节的重要组成部分，是理论教学的继续与延伸，也是启迪学生创新思维、培养学生创新能力的一个关键环节。长期以来，实验内容比较陈旧，实验模式千篇一律，实验过程照本宣科，实验结果求于验证，教学方法也以填鸭式为主，评价方法较为单一，教学质量难以保证。这种教学方式培养的学生不但操作技能得不到提高，而且僵化了学生的思维和动手能力，更不用说培养学生的创新能力。根据21世纪对化工人才的知识、能力和素质的要求，改革培养模式，营造创新人才的培养环境，充分发挥学生在实验教学中的主体地位，势在必行。
专业实验作为培养学生实践能力和创新能力的重要教学环节，肩负着如何培养学生的动手能力与创造性思维的最直接、最重要的责任。因此，教育改革也就对专业实验教学改革提出了更新、更高的要求。为了配合我校的教学改革，实施素质教育，培养学生的五大能力(动手能力、综合运用知识能力、发现问题能力、分析解决问题能力和创新能力)，结合本我校化学工程与丁艺专业的自身特点，对化学工程与工艺专业实验教学进行了全面的改革。通过实验教学改革旨在实现“四个转变”：由专业对口教育向基本素质教育的转变；由注意知识传授向注意创新能力培养的转变；由注意共性教育向个性教育和全面因材施教的转变；由注意学科系统向注意工程综合性的转变。
一、实验教学模式的改革
原来的专业实验内容陈旧，而且多是验证性实验。我们针对新的培养目标，进行了教学模式和教学内容的改革，建设了四大实验模块组成的新专业实验体系。设立了“四大实验模块”：排除障碍型实验(改造验证性实验)，综合设计型实验(综合应用与能力培养)，仿真型实验(工艺仿真课件)及开放创新型实验(课余开放，因材施教)。
二、实验内容的改革
目前出版的实验教材中大多数教学内容落后，验证性实验居多，缺少综合性、设计性与创新性的实验内容，这对学生的动手能力、分析和解决问题能力以及创新能力的培养不利，因此必须不断改革、更新与优化实验教学内容。近两年来，我们重新修订了实验教学大纲，并编写了新的实验教材。与以前的教学大纲、讲义相比最大的区别是增加了实验技能操作实践的比例，提出了增加综合性、设计性、创新性实验内容为主体，重视科学研究方法、技术的训练，加强创新设计的实践性教学内容。
对实验内容进行了重组，重新精选了实验项目。主要改革内容是：
1、变纯验证性实验为障碍性实验，既达到了验证理论、培养学生基本实验技能，又提高了学生分析问题与解决问题的能力。如“醋酸乙烯酯乳液聚合”实验中其中几个障碍是“乳液聚合时针对醋酸乙烯酯单体与过硫酸铵引发剂，什么加料方式最佳?为什么?”；“如果聚合物有少量结块，怎样消除?”；“乳液聚合体系有哪些组分?各自的作用是什么?”等。从以前的“照方抓药”式的验证到一道道障碍的跨越，这不仅给学生提供了发挥各自能力的机会，还能激发学生的学习兴趣，提高学生知识应用能力与综合素质。
2、设立系列性实验，使前一实验的产品是后一实验的原料，提高整个实验内容体系的综合性。例如：“十二醇硫酸钠的合成”实验的产品是“对硝基苯甲醚的合成”与“乙酸苄酯的制备”两实验的相转移催化剂。系列实验不仅提高学生的实验技能，还可节省实验药品经费。
3、实验内容紧跟学科研究的最新动态，开设一些代表科学前沿领域或有科研和生产的实际背景的综合性、设计性和创新性实验，使实验内容具有先进性、代表性、方向性。注重内容的先进性，及时反映和跟踪高新技术，这样贴近现代技术水平的实验，既有助于启发学生创新思维，又有利于加强学生工程能力的训练和培养，开阔学生视野，提高学习兴趣。例如：将本系教师成熟的科研成果“钛白副产七水硫酸亚铁制备纳米氧化铁”、“相转移催化合成乙酸苄酯”等引进专业实验教学。
三、实验教学方法的改革
针对不同类型的实验，采用多种以学生为主体的教学方法。
根据“四大实验模块”各自的训练目的，采用指导、启发、探讨的实验教学方法，不同实验模块采用不同的教学方法，充分发挥学生在实验中的主体地位。
在排除障碍型实验中，以“指导”为主，训练学生对实验设备、实验操作方法的熟悉和掌握。
在综合型实验和仿真型实验中，由学生自己拟定方案，动手实验，教师的作用体现在“启发”上，启发学生如何发现问题，如何一步步地解决问题。教师是授人以渔，而不是授人以鱼。
在开放型实验中，教学方法以“探讨”为主。鼓励学生综合思维，充分发挥创造力，运用各方面的知识自行设计实验方案，自己探索，独立解决问题，实在无法克服的困难方可与教师探讨。实践证明，这样学生容易接受新知识，发挥独立思考的能力。我们进行毕业生调查时，有的学生说：“在校四年实验做了不少，但印象最深的是专业实验。不管实验是成功还是失败，我都感到收获很大，学到了很多书上学不到的知识。”
四、实验考核方式的改革
考试是教学过程的重要环节，可对教学过程产生巨大的反馈作用，实践中考试往往成为教学过程的指挥棒。因此，考试方法及考试内容改革是教学改革的重要组成部分，也是教学改革的重点和难点，其成败得失对新体系的实施具有决定性作用。
为了评价学生的综合能力，检验实验课程的效果，在遵循“系统性、合理性、有效性”的原则基础上，改革了考核方式，采用三级考核办法。第一级为平时考核，由指导老师根据学生的实验预习、平时实验情况、实验报告等评定；第二级综合能力考核，以综合、设计性实验作为考核内容，主要考核学生的综合实验技能；第三级为基本理论的考核，采用闭卷考核已做实验的基本理论与常用操作。其中平时考核占40％，综合能力考核占40％，基本理论考核占20％。经过两年的探索与实践，在综合能力考核中建立了相应的能力考核指标(参见表1)。三级考核相结合，能比较客观公正的反映学生的综合素质。
五、有效的实验教学质量保证体系的建立
质量保证体系是提高教学质量的重要措施，改革此措施是首先从制度上保证，建立了完善的实验质量保障制度。同时我们坚持“教学双向展开”的实验教学质量保证体系，一方面要求学生发挥“二主动，一自觉”(主动预习，主动动手，自觉提高)，综合评价方法引导学生去构筑自己的知识结构和提高实践能力；另一方面要求教师备齐“六大件”(实验大纲、讲义、学生任务书、指导书、教师预实验报告、试题)，经检查合格后上岗，实验结束后教师要写小结。
六、积极开展学生课外创新实践活动
学生课外创新实践活动为培养学生科学素养、团队合作精神，充分发挥学生的能力和才华提供了机会和场所。在学生课外创新和实践活动中，从实验方案设计、步骤确定、优化实验条件、实验用仪器设备到得到实验结果、评价实验结果及撰写论文等全过程都由学生自己设计和解决。通过创新与实践活动，充分发挥了学生的能力和水平，激发了学生学习、探求真理的兴趣，对科学研究方法有了较全面的了解，大大提高了实践能力和对科学探索创新的精神，同时促进了实验教学的改革。为此，我们建立了相应的管理模式和配套政策：
1、完善实验室管理制度，建立了开放实验室；
2、精心策划活动计划、日程安排和规则要求等；
3、争取列入学校常规活动计划，获得经费支持；
4、制定优惠政策，动员广大教师、学生积极参与投入；
5、鼓励引导学生参与社会团体各类相关科技活动，争取获得社会的肯定和奖励。
七、教学改革效果
1、提高了学生的创新思维与创新能力，强化了学生的工程意识。
2、提高了学生综合应用知识的能力，缩短了就业后的适应期，提高了毕业论文(设计)的质量。
3、实现多层次的因材施教。
关键词 专业实验；实验教学改革；创新能力
实验教学是工科院校实践性教学环节的重要组成部分，是理论教学的继续与延伸，也是启迪学生创新思维、培养学生创新能力的一个关键环节。长期以来，实验内容比较陈旧，实验模式千篇一律，实验过程照本宣科，实验结果求于验证，教学方法也以填鸭式为主，评价方法较为单一，教学质量难以保证。这种教学方式培养的学生不但操作技能得不到提高，而且僵化了学生的思维和动手能力，更不用说培养学生的创新能力。根据21世纪对化工人才的知识、能力和素质的要求，改革培养模式，营造创新人才的培养环境，充分发挥学生在实验教学中的主体地位，势在必行。
专业实验作为培养学生实践能力和创新能力的重要教学环节，肩负着如何培养学生的动手能力与创造性思维的最直接、最重要的责任。因此，教育改革也就对专业实验教学改革提出了更新、更高的要求。为了配合我校的教学改革，实施素质教育，培养学生的五大能力(动手能力、综合运用知识能力、发现问题能力、分析解决问题能力和创新能力)，结合本我校化学工程与丁艺专业的自身特点，对化学工程与工艺专业实验教学进行了全面的改革。通过实验教学改革旨在实现“四个转变”：由专业对口教育向基本素质教育的转变；由注意知识传授向注意创新能力培养的转变；由注意共性教育向个性教育和全面因材施教的转变；由注意学科系统向注意工程综合性的转变。
一、实验教学模式的改革
原来的专业实验内容陈旧，而且多是验证性实验。我们针对新的培养目标，进行了教学模式和教学内容的改革，建设了四大实验模块组成的新专业实验体系。设立了“四大实验模块”：排除障碍型实验(改造验证性实验)，综合设计型实验(综合应用与能力培养)，仿真型实验(工艺仿真课件)及开放创新型实验(课余开放，因材施教)。
二、实验内容的改革
目前出版的实验教材中大多数教学内容落后，验证性实验居多，缺少综合性、设计性与创新性的实验内容，这对学生的动手能力、分析和解决问题能力以及创新能力的培养不利，因此必须不断改革、更新与优化实验教学内容。近两年来，我们重新修订了实验教学大纲，并编写了新的实验教材。与以前的教学大纲、讲义相比最大的区别是增加了实验技能操作实践的比例，提出了增加综合性、设计性、创新性实验内容为主体，重视科学研究方法、技术的训练，加强创新设计的实践性教学内容。
对实验内容进行了重组，重新精选了实验项目。主要改革内容是：
1、变纯验证性实验为障碍性实验，既达到了验证理论、培养学生基本实验技能，又提高了学生分析问题与解决问题的能力。如“醋酸乙烯酯乳液聚合”实验中其中几个障碍是“乳液聚合时针对醋酸乙烯酯单体与过硫酸铵引发剂，什么加料方式最佳?为什么?”；“如果聚合物有少量结块，怎样消除?”；“乳液聚合体系有哪些组分?各自的作用是什么?”等。从以前的“照方抓药”式的验证到一道道障碍的跨越，这不仅给学生提供了发挥各自能力的机会，还能激发学生的学习兴趣，提高学生知识应用能力与综合素质。
2、设立系列性实验，使前一实验的产品是后一实验的原料，提高整个实验内容体系的综合性。例如：“十二醇硫酸钠的合成”实验的产品是“对硝基苯甲醚的合成”与“乙酸苄酯的制备”两实验的相转移催化剂。系列实验不仅提高学生的实验技能，还可节省实验药品经费。
3、实验内容紧跟学科研究的最新动态，开设一些代表科学前沿领域或有科研和生产的实际背景的综合性、设计性和创新性实验，使实验内容具有先进性、代表性、方向性。注重内容的先进性，及时反映和跟踪高新技术，这样贴近现代技术水平的实验，既有助于启发学生创新思维，又有利于加强学生工程能力的训练和培养，开阔学生视野，提高学习兴趣。例如：将本系教师成熟的科研成果“钛白副产七水硫酸亚铁制备纳米氧化铁”、“相转移催化合成乙酸苄酯”等引进专业实验教学。
三、实验教学方法的改革
针对不同类型的实验，采用多种以学生为主体的教学方法。
根据“四大实验模块”各自的训练目的，采用指导、启发、探讨的实验教学方法，不同实验模块采用不同的教学方法，充分发挥学生在实验中的主体地位。
在排除障碍型实验中，以“指导”为主，训练学生对实验设备、实验操作方法的熟悉和掌握。
在综合型实验和仿真型实验中，由学生自己拟定方案，动手实验，教师的作用体现在“启发”上，启发学生如何发现问题，如何一步步地解决问题。教师是授人以渔，而不是授人以鱼。
在开放型实验中，教学方法以“探讨”为主。鼓励学生综合思维，充分发挥创造力，运用各方面的知识自行设计实验方案，自己探索，独立解决问题，实在无法克服的困难方可与教师探讨。实践证明，这样学生容易接受新知识，发挥独立思考的能力。我们进行毕业生调查时，有的学生说：“在校四年实验做了不少，但印象最深的是专业实验。不管实验是成功还是失败，我都感到收获很大，学到了很多书上学不到的知识。”
四、实验考核方式的改革
考试是教学过程的重要环节，可对教学过程产生巨大的反馈作用，实践中考试往往成为教学过程的指挥棒。因此，考试方法及考试内容改革是教学改革的重要组成部分，也是教学改革的重点和难点，其成败得失对新体系的实施具有决定性作用。
为了评价学生的综合能力，检验实验课程的效果，在遵循“系统性、合理性、有效性”的原则基础上，改革了考核方式，采用三级考核办法。第一级为平时考核，由指导老师根据学生的实验预习、平时实验情况、实验报告等评定；第二级综合能力考核，以综合、设计性实验作为考核内容，主要考核学生的综合实验技能；第三级为基本理论的考核，采用闭卷考核已做实验的基本理论与常用操作。其中平时考核占40％，综合能力考核占40％，基本理论考核占20％。经过两年的探索与实践，在综合能力考核中建立了相应的能力考核指标(参见表1)。三级考核相结合，能比较客观公正的反映学生的综合素质。
五、有效的实验教学质量保证体系的建立
质量保证体系是提高教学质量的重要措施，改革此措施是首先从制度上保证，建立了完善的实验质量保障制度。同时我们坚持“教学双向展开”的实验教学质量保证体系，一方面要求学生发挥“二主动，一自觉”(主动预习，主动动手，自觉提高)，综合评价方法引导学生去构筑自己的知识结构和提高实践能力；另一方面要求教师备齐“六大件”(实验大纲、讲义、学生任务书、指导书、教师预实验报告、试题)，经检查合格后上岗，实验结束后教师要写小结。
六、积极开展学生课外创新实践活动
学生课外创新实践活动为培养学生科学素养、团队合作精神，充分发挥学生的能力和才华提供了机会和场所。在学生课外创新和实践活动中，从实验方案设计、步骤确定、优化实验条件、实验用仪器设备到得到实验结果、评价实验结果及撰写论文等全过程都由学生自己设计和解决。通过创新与实践活动，充分发挥了学生的能力和水平，激发了学生学习、探求真理的兴趣，对科学研究方法有了较全面的了解，大大提高了实践能力和对科学探索创新的精神，同时促进了实验教学的改革。为此，我们建立了相应的管理模式和配套政策：
1、完善实验室管理制度，建立了开放实验室；
2、精心策划活动计划、日程安排和规则要求等；
3、争取列入学校常规活动计划，获得经费支持；
4、制定优惠政策，动员广大教师、学生积极参与投入；
5、鼓励引导学生参与社会团体各类相关科技活动，争取获得社会的肯定和奖励。
七、教学改革效果
1、提高了学生的创新思维与创新能力，强化了学生的工程意识。
2、提高了学生综合应用知识的能力，缩短了就业后的适应期，提高了毕业论文(设计)的质量。
3、实现多层次的因材施教。