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摘要：针对高校化工类专业实验教学现状，提出了构建“一体化、三层次”实验教学体系的改革思路，并就改革的内容、解决的重点问题以及达到的目的进行了探讨。
关键词：一体化、三层次；高校；化工；实验教学；改革
作者简介：刘宝生（1963-），男，河北唐山人，广东石油化工学院实验教学部，副教授；黄军左（1967-），女，浙江嘉兴人，广东石油化工学院化工与环境工程学院，教授。（广东 茂名 525000）
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）10-0127-03
随着我国经济的快速发展，企业对人才的需求不但在层次上逐渐提高，而且对人才的创新能力、应用能力和实际操作能力也提出了更高的要求。应用型人才就是能把成熟的技术和理论应用到实际的生产过程中，工程实践能力是应用型高级技术人才的一项重要素质，是学生能否适应社会需要的一项重要能力。实验技能是工程实践能力和创新能力的基础。化工类学科作为一门实验性很强的学科，实验教学在应用型人才培养过程中显得尤为重要，因此，对实验技能培养体系进行改革，合理设置实验课程、实验项目以及强化实验教学，对于培养社会需要的高级应用型化工类专业人才是极其重要的。[1,2]
一、化工类专业实验教学现状分析
目前，高校化工类专业实验教学普遍存在的问题集中表现在：学生的基础知识的应用能力和现代技术应用能力与用人单位的实际要求有明显差距；学生对实验教学环节的重要性认识不够，重理论轻实验；同时学生认为实验教学过于偏重基础验证型实验，难以调动学生兴趣、积极性和探索求新的愿望，使得实验教学效果与预期目标难以一致；社会上的仪器设备较之学校先进，造成用人单位对应届毕业生的实际应用能力不甚满意，导致本科毕业生在就业中的处境比较尴尬。究其原因，主要是传统的实验教学存在以下弊端。[3-5]
1.实验教学内容陈旧，趣味性不够
虽然化工类实验教材可供选择的很多，而且版本也在不断更新，但是去探究其中内容，发现大同小异，几乎无创新和改革。而且内容没有随着实验技术手段的进步进行改进，比如很多《有机化学实验》教材在合成实验中还经常使用单口瓶作为反应装置，沿袭了十几年前的教材和当时的实验技术手段。同时实验内容设置上不贴近生活，感性不够，失去趣味性。
2.实验教学内容系统性、层次性不够
传统的化工类实验侧重于对学生单项技能和知识的验证，而且内容的设置也局限在这方面。如做有机实验就是合成，有产品就行，不管过程分析，也不评价产品的纯度；做分析实验只关心分析结果，不理会样品的来源与处理等等。缺乏将同一学科的各个知识点或二级学科串联起来的实验培训，缺乏让学生进行系统学习、综合运用所学知识与技能的主线。
3.教学模式、教学手段和教学方法需要改革
目前，虽然实验教学改革的呼声很高，但是各学校，各教师的教学方法和流程也基本类似：即学生先做预习，写好预习报告；实验前教师检查学生的预习报告，同时详细讲解实验原理、实验步骤、注意事项等，然后学生进行操作完成实验过程，学生根本不用独立思考，只要记住实验步骤和方法即可，即“照单抓药”式。这样的实验课对化学实验教学固然是必要的，通过这种教学使学生掌握了一些分析方法和基本操作技能，培养了学生严谨、认真和实事求是的科学态度。但这种“照单抓药”式教学，难以提高学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力，对学生思维能力、创新能力的培养和提高也存在一定的局限性。
4.教学资源匮乏，难以保证实验教学质量
实验教学过程中存在教学资源匮乏的问题。比如仪器分析试验，大型仪器（红外、质谱、原子吸收等）由于实验台套数少，在强调实验时间与课程进度衔接的情况下，实验任务安排与落实困难，造成实验安排在时间上相对集中，实验过程让学生参与动手的机会少等问题，实验教学匆匆走过场，考核也名存实亡，而且实验教师和实验仪器设备负荷严重。
5.实验教学环节的管理体制和绩效评价体系问题
一方面，虽然学校将实验教学摆放在教学重要的位置，在实验场地和实验设备方面有了大量投入，但在实际操作过程中，由于传统管理观念的制约，使得设备缺乏有效的全局统筹和调配而无法共享；再加上学生规模急剧增加，人为地使得原本紧张的资源更加捉襟见肘。
因此，以“培养能力、提高素质”为主线，以培养创新型人才和应用型人才为目标，更新实验教学内容，按一体化、多层次、开放化的要求组织实验教学，实验室资源购置重组为重点，提高师资为关键，“有效合理的实验教学管理运行体制和绩效评价体系”为保障的实践教学体系是当前学校化工类专业实验教学改革需要突破的核心问题，也是化工类教学特别是实验教学改革的重点。
二、高校化工类专业实验教学改革的构想
针对上述高校化工类专业实验教学存在的问题，我们提出了“一体化、三层次”实验教学体系的改革方案。
1.构建“一体化、三层次”的教学体系
一体化、三层次主体思想见图1。
精炼基础实验内容，使其与理论知识同步，以验证性实验为主，小综合实验为辅，既加深理论知识的理解，又培养实验基础技能与应用。在第六学期（大三下学期）增加综合实验，实验内容表现为至少两个二级学科之间的交叉，既巩固实验技能与应用，又加强学科之间的横向联系。在宽厚基础理论与实验技能的基础上，为了帮助学生就业，为以后的进一步深造和后面的毕业论文打下基础，在第七学期（大四上学期）增加专业方向设计性实验，以培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，从而培养创新意识、科研作风。在实验内容选择上力求融知识性、自主性、应用性、开放性为一体，凸显个性化培养模式。
2.开发网络教学资源，引入开放性实验教学模式
在基础实验阶段主要采取实验室开放，但是实验不开放。在综合化学实验和专业设计性实验阶段，既进行实验室开放，同时进行实验开放。在教学过程中改变传统的传授模式，用提问的方式来引导学生构建自己的知识体系，以对等的讨论引导学生在已知知识的基础上构建新的知识。有效地利用网上资源，辅以多媒体课件进行网络教学，建立网上虚拟实验室，实现教学手段多元化。
3.优化管理，最大限度的实现共享，应对资源匮乏
改变传统的实验室分立的观念，建立实验教学平台，进行实验室开放，实现资源共享，这样可以挤出资金添加真正匮乏的仪器设备，做到一举两得，减少人为因素导致的资源匮乏问题。同时建立综合和专业设计实验教学平台，以保证开放型实验的进行。
4.建立有效地绩效评价体系
为了最大限度实现公平性，调动学生的积极性，激发学生的学习信心，将建立一套完整、合理的实验评分规则。为了更好地调动教师的积极性和责任心，使学生最大程度的受益，将建立一套合理的教学效果评价体系。
5.对实验体系进行模块划分，明确各模块的教学内容和侧重点
将实验课程体系划分为基础化学、专业基础和专业三个模块，三个模块的教学内容和侧重点各不相同，修改实验课的大纲，重视三类课程相互之间的衔接、重要知识点的互补。各专业三个模块的主要课程见表1～3。
而實现上述改革，必须重点解决以下三个问题。
（1）基础化学实验、专业基础实验和专业实验三个模块实验内容的相互衔接，逻辑和结构上的联系与综合。各专业对实验技能的具体要求。
（2）确定各课程实验重要的知识点，制定四个专业的“专业实验技能考核大纲”。
（3）毕业论文（设计）的质量保障与评价体系的建立。
同时还必须注意以下几个环节。
制定和完善化学工程与工艺、生物工程、环境工程和高分子材料与工程四个本科专业的新的培养方案、教学计划和实验教学大纲，特别是制定和完善各专业的“专业技能考核大纲”。
建设好化工设备展示室，采用现代化的教学手段，将化工零件实物、模型、多媒体等很好地结合起来，提高学生的学习效果，提高学生对化工设备的认知能力。
建立完整的有关化工类本科专业毕业论文质量保证体系的政策和制度。
通过问卷调查得到教师和用人单位对学生实验技能的评价和要求，并以此来完善教学计划。
建立稳定校企合作实习基地和校外教学三导师队伍，培养出一批适应新形势下教育教学的优秀青年教师。
三、化工类专业实验教学改革的作用与初步效果
通过上述改革，得到一套完整、合理、科学的，适合于培养化工类“应用型本科”创新人才的实验教学体系，制定出分别适合于各专业的各类课程的实验教学大纲，以及“专业实验技能考核”大纲，使学生更好地掌握本专业的实验技能，并且达到以下目的和创新。
1.达到培养创新型、应用型人才的目的
基础实验培养学生的动手能力和良好的科学作风，使学生具有厚实的基础；综合化学实验培养学生实际解决问题和分析问题的能力，使学生构建完整的知识体系；应用设计型实验培养学生阅读文献的能力、总结文献的能力，提高发现问题、解决问题的能力，领悟团队协作精神的重要意义；创新性实验着重培养学生的科学方法和思维、科学精神与品德。整个实验环节依从认知规律，以构建理论指导，达到实验教学目标，培养具有创新能力、应用能力的人才。[6]
2.立足校情，服务地方，构建实验教学体系
以服务地方产业和适应新型产业结构出发、传承渗透本校石油化工优势学科，组织实验教学内容，进行一体化、三层次实验教学教材的编制。根据高素质创新型应用型人才成长的规律，以人性化教学为导向，打破学科界限，进行课程整合，尤其注重理论知识与实践技能的整合，构建“一体化、三层次”的实验教学体系。
3.以实验室功能建设和教学过程重组为重点，建设和应用网络资源的实践教学体系
围绕实验教学管理和示范中心的示范作用进行资源的配置与优化，开展实验教学改革，构建基础实验教学平台和综合设计型实验教学平台，实现实验教学软、硬件教学资源合理共享和购置。
几年来，学校在化学化工类专业实验教学的改革取得初步成效，自2008年以来，学校化工类专业学生在全国化学技能大赛、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、“挑战杯”、“华南地区化工设计大赛”等多项赛事中均取得优异成绩，共有37人次分别获得金、银、铜以及一、二、三等奖，化学化工类专业的毕业生受到用人单位的好评，毕业生就业率达到98%以上。
四、结束语
随着企业对人才的创新能力、应用能力和实际操作能力要求的提高，高校实验教学体系改革势在必行。而构建“一体化、三层次”的实验教学体系，是高校化工类专业实验教学改革的有益尝试，随着改革的进一步深化，必将越来越显示其优越性。
参考文献：
[1]杨玉萍.化学实验教学应面向化工企业对人才的實际需求[J].实验室研究与探索,2007,(11):166-168.
[2]秦英月,王传虎.关于化工类专业实验教学改革的几点思考[J].宜春学院学报,2010,(12):163-164.
[3]孙希明,郭红宇,陈艳英,赵秉瑛.化工专业实验教学改革和创新人才培养[J].实验技术与管理,2005,(7).
[4]葛秀涛,沈玲,李永红,侯长平.化学教学内容和课程体系改革现状与思考[J].滁州学院学报,2005,(1).
[5]郁桂云,钱晓荣,吴静.化工专业实验教学中的问题与改革探索[J].中国科教创新导刊,2010,(32):63.
[6]梁红,等.研究创新性实验教学开展的探索与实践[J].化工高等教育,2010,(5):53-56.
（责任编辑：苏宇嵬）
关键词：一体化、三层次；高校；化工；实验教学；改革
作者简介：刘宝生（1963-），男，河北唐山人，广东石油化工学院实验教学部，副教授；黄军左（1967-），女，浙江嘉兴人，广东石油化工学院化工与环境工程学院，教授。（广东 茂名 525000）
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）10-0127-03
随着我国经济的快速发展，企业对人才的需求不但在层次上逐渐提高，而且对人才的创新能力、应用能力和实际操作能力也提出了更高的要求。应用型人才就是能把成熟的技术和理论应用到实际的生产过程中，工程实践能力是应用型高级技术人才的一项重要素质，是学生能否适应社会需要的一项重要能力。实验技能是工程实践能力和创新能力的基础。化工类学科作为一门实验性很强的学科，实验教学在应用型人才培养过程中显得尤为重要，因此，对实验技能培养体系进行改革，合理设置实验课程、实验项目以及强化实验教学，对于培养社会需要的高级应用型化工类专业人才是极其重要的。[1,2]
一、化工类专业实验教学现状分析
目前，高校化工类专业实验教学普遍存在的问题集中表现在：学生的基础知识的应用能力和现代技术应用能力与用人单位的实际要求有明显差距；学生对实验教学环节的重要性认识不够，重理论轻实验；同时学生认为实验教学过于偏重基础验证型实验，难以调动学生兴趣、积极性和探索求新的愿望，使得实验教学效果与预期目标难以一致；社会上的仪器设备较之学校先进，造成用人单位对应届毕业生的实际应用能力不甚满意，导致本科毕业生在就业中的处境比较尴尬。究其原因，主要是传统的实验教学存在以下弊端。[3-5]
1.实验教学内容陈旧，趣味性不够
虽然化工类实验教材可供选择的很多，而且版本也在不断更新，但是去探究其中内容，发现大同小异，几乎无创新和改革。而且内容没有随着实验技术手段的进步进行改进，比如很多《有机化学实验》教材在合成实验中还经常使用单口瓶作为反应装置，沿袭了十几年前的教材和当时的实验技术手段。同时实验内容设置上不贴近生活，感性不够，失去趣味性。
2.实验教学内容系统性、层次性不够
传统的化工类实验侧重于对学生单项技能和知识的验证，而且内容的设置也局限在这方面。如做有机实验就是合成，有产品就行，不管过程分析，也不评价产品的纯度；做分析实验只关心分析结果，不理会样品的来源与处理等等。缺乏将同一学科的各个知识点或二级学科串联起来的实验培训，缺乏让学生进行系统学习、综合运用所学知识与技能的主线。
3.教学模式、教学手段和教学方法需要改革
目前，虽然实验教学改革的呼声很高，但是各学校，各教师的教学方法和流程也基本类似：即学生先做预习，写好预习报告；实验前教师检查学生的预习报告，同时详细讲解实验原理、实验步骤、注意事项等，然后学生进行操作完成实验过程，学生根本不用独立思考，只要记住实验步骤和方法即可，即“照单抓药”式。这样的实验课对化学实验教学固然是必要的，通过这种教学使学生掌握了一些分析方法和基本操作技能，培养了学生严谨、认真和实事求是的科学态度。但这种“照单抓药”式教学，难以提高学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力，对学生思维能力、创新能力的培养和提高也存在一定的局限性。
4.教学资源匮乏，难以保证实验教学质量
实验教学过程中存在教学资源匮乏的问题。比如仪器分析试验，大型仪器（红外、质谱、原子吸收等）由于实验台套数少，在强调实验时间与课程进度衔接的情况下，实验任务安排与落实困难，造成实验安排在时间上相对集中，实验过程让学生参与动手的机会少等问题，实验教学匆匆走过场，考核也名存实亡，而且实验教师和实验仪器设备负荷严重。
5.实验教学环节的管理体制和绩效评价体系问题
一方面，虽然学校将实验教学摆放在教学重要的位置，在实验场地和实验设备方面有了大量投入，但在实际操作过程中，由于传统管理观念的制约，使得设备缺乏有效的全局统筹和调配而无法共享；再加上学生规模急剧增加，人为地使得原本紧张的资源更加捉襟见肘。
因此，以“培养能力、提高素质”为主线，以培养创新型人才和应用型人才为目标，更新实验教学内容，按一体化、多层次、开放化的要求组织实验教学，实验室资源购置重组为重点，提高师资为关键，“有效合理的实验教学管理运行体制和绩效评价体系”为保障的实践教学体系是当前学校化工类专业实验教学改革需要突破的核心问题，也是化工类教学特别是实验教学改革的重点。
二、高校化工类专业实验教学改革的构想
针对上述高校化工类专业实验教学存在的问题，我们提出了“一体化、三层次”实验教学体系的改革方案。
1.构建“一体化、三层次”的教学体系
一体化、三层次主体思想见图1。
精炼基础实验内容，使其与理论知识同步，以验证性实验为主，小综合实验为辅，既加深理论知识的理解，又培养实验基础技能与应用。在第六学期（大三下学期）增加综合实验，实验内容表现为至少两个二级学科之间的交叉，既巩固实验技能与应用，又加强学科之间的横向联系。在宽厚基础理论与实验技能的基础上，为了帮助学生就业，为以后的进一步深造和后面的毕业论文打下基础，在第七学期（大四上学期）增加专业方向设计性实验，以培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，从而培养创新意识、科研作风。在实验内容选择上力求融知识性、自主性、应用性、开放性为一体，凸显个性化培养模式。
2.开发网络教学资源，引入开放性实验教学模式
在基础实验阶段主要采取实验室开放，但是实验不开放。在综合化学实验和专业设计性实验阶段，既进行实验室开放，同时进行实验开放。在教学过程中改变传统的传授模式，用提问的方式来引导学生构建自己的知识体系，以对等的讨论引导学生在已知知识的基础上构建新的知识。有效地利用网上资源，辅以多媒体课件进行网络教学，建立网上虚拟实验室，实现教学手段多元化。
3.优化管理，最大限度的实现共享，应对资源匮乏
改变传统的实验室分立的观念，建立实验教学平台，进行实验室开放，实现资源共享，这样可以挤出资金添加真正匮乏的仪器设备，做到一举两得，减少人为因素导致的资源匮乏问题。同时建立综合和专业设计实验教学平台，以保证开放型实验的进行。
4.建立有效地绩效评价体系
为了最大限度实现公平性，调动学生的积极性，激发学生的学习信心，将建立一套完整、合理的实验评分规则。为了更好地调动教师的积极性和责任心，使学生最大程度的受益，将建立一套合理的教学效果评价体系。
5.对实验体系进行模块划分，明确各模块的教学内容和侧重点
将实验课程体系划分为基础化学、专业基础和专业三个模块，三个模块的教学内容和侧重点各不相同，修改实验课的大纲，重视三类课程相互之间的衔接、重要知识点的互补。各专业三个模块的主要课程见表1～3。
而實现上述改革，必须重点解决以下三个问题。
（1）基础化学实验、专业基础实验和专业实验三个模块实验内容的相互衔接，逻辑和结构上的联系与综合。各专业对实验技能的具体要求。
（2）确定各课程实验重要的知识点，制定四个专业的“专业实验技能考核大纲”。
（3）毕业论文（设计）的质量保障与评价体系的建立。
同时还必须注意以下几个环节。
制定和完善化学工程与工艺、生物工程、环境工程和高分子材料与工程四个本科专业的新的培养方案、教学计划和实验教学大纲，特别是制定和完善各专业的“专业技能考核大纲”。
建设好化工设备展示室，采用现代化的教学手段，将化工零件实物、模型、多媒体等很好地结合起来，提高学生的学习效果，提高学生对化工设备的认知能力。
建立完整的有关化工类本科专业毕业论文质量保证体系的政策和制度。
通过问卷调查得到教师和用人单位对学生实验技能的评价和要求，并以此来完善教学计划。
建立稳定校企合作实习基地和校外教学三导师队伍，培养出一批适应新形势下教育教学的优秀青年教师。
三、化工类专业实验教学改革的作用与初步效果
通过上述改革，得到一套完整、合理、科学的，适合于培养化工类“应用型本科”创新人才的实验教学体系，制定出分别适合于各专业的各类课程的实验教学大纲，以及“专业实验技能考核”大纲，使学生更好地掌握本专业的实验技能，并且达到以下目的和创新。
1.达到培养创新型、应用型人才的目的
基础实验培养学生的动手能力和良好的科学作风，使学生具有厚实的基础；综合化学实验培养学生实际解决问题和分析问题的能力，使学生构建完整的知识体系；应用设计型实验培养学生阅读文献的能力、总结文献的能力，提高发现问题、解决问题的能力，领悟团队协作精神的重要意义；创新性实验着重培养学生的科学方法和思维、科学精神与品德。整个实验环节依从认知规律，以构建理论指导，达到实验教学目标，培养具有创新能力、应用能力的人才。[6]
2.立足校情，服务地方，构建实验教学体系
以服务地方产业和适应新型产业结构出发、传承渗透本校石油化工优势学科，组织实验教学内容，进行一体化、三层次实验教学教材的编制。根据高素质创新型应用型人才成长的规律，以人性化教学为导向，打破学科界限，进行课程整合，尤其注重理论知识与实践技能的整合，构建“一体化、三层次”的实验教学体系。
3.以实验室功能建设和教学过程重组为重点，建设和应用网络资源的实践教学体系
围绕实验教学管理和示范中心的示范作用进行资源的配置与优化，开展实验教学改革，构建基础实验教学平台和综合设计型实验教学平台，实现实验教学软、硬件教学资源合理共享和购置。
几年来，学校在化学化工类专业实验教学的改革取得初步成效，自2008年以来，学校化工类专业学生在全国化学技能大赛、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、“挑战杯”、“华南地区化工设计大赛”等多项赛事中均取得优异成绩，共有37人次分别获得金、银、铜以及一、二、三等奖，化学化工类专业的毕业生受到用人单位的好评，毕业生就业率达到98%以上。
四、结束语
随着企业对人才的创新能力、应用能力和实际操作能力要求的提高，高校实验教学体系改革势在必行。而构建“一体化、三层次”的实验教学体系，是高校化工类专业实验教学改革的有益尝试，随着改革的进一步深化，必将越来越显示其优越性。
参考文献：
[1]杨玉萍.化学实验教学应面向化工企业对人才的實际需求[J].实验室研究与探索,2007,(11):166-168.
[2]秦英月,王传虎.关于化工类专业实验教学改革的几点思考[J].宜春学院学报,2010,(12):163-164.
[3]孙希明,郭红宇,陈艳英,赵秉瑛.化工专业实验教学改革和创新人才培养[J].实验技术与管理,2005,(7).
[4]葛秀涛,沈玲,李永红,侯长平.化学教学内容和课程体系改革现状与思考[J].滁州学院学报,2005,(1).
[5]郁桂云,钱晓荣,吴静.化工专业实验教学中的问题与改革探索[J].中国科教创新导刊,2010,(32):63.
[6]梁红,等.研究创新性实验教学开展的探索与实践[J].化工高等教育,2010,(5):53-56.
（责任编辑：苏宇嵬）