轉型發展背景下精細化工實驗教學改革初探

當前我國正在進行高校設置改革，引導部分地方高校向應用技術型高校轉型，南陽師范學院也在轉型之列。精細化工實驗是我校應用化學專業精細化工方向的一門專業實驗課。精細化工涉及面廣，包括表面活性劑、涂料、日用化學品、醫藥中間體等11 大類，具有較強的應用性。實驗教學是培養學生動手能力和創新能力的重要手段，具有不可替代的作用。目前精細化工實驗多為驗證型實驗，教學方法為“注入式”教學法，不利于培養學生獨立分析和解決實際問題能力和創新能力。
隨著科技和市場經濟的快速發展，精細化工實驗教學不僅要具備鞏固學生的理論知識和培養學生動手能力，而且還應培養學生的創新意識以及使學生掌握新技術、新產品、緊跟社會發展的要求。結合創新性應用人才“技術能力、創新能力、素質修養”的培養目標，如何適應新形勢下高校轉型發展的要求，培養學生的分析解決問題能力和創新能力是精細化工實驗教學所面臨的重要問題。
1 精細化工實驗教學現狀
傳統的精細化工實驗教學內容大多為驗證性實驗，每個實驗都有其詳細的指導書，包括，實驗原理、實驗目的、實驗步驟，所需儀器設備，甚至包含實驗報告的格式等。此外，教學內容較為陳舊，配方簡單落后，綠色化學理念很少體現。雖然學生都會在實驗前寫預習報告，但是預習報告只是機械的把實驗教材照抄一遍而已。傳統實驗教學過程一般采用“注入式”教學法，教師先詳細講解實驗內容、操作方法和注意事項，然后學生按照指導書上的實驗步驟機械的完成實驗任務，撰寫實驗報告，這種教學模式使學生對教材有強烈的依賴性，難以培養學生的分析解決問題能力和創新能力。其結果往往是學生做完實驗后，對實驗的原理和目的、實驗數據的合理性等都一概不知，這與國家對高校轉型發展的要求極不相符。傳統的學生成績考核一般主要根據預習報告和實驗報告來進行評價，而每個學生基本都是做同樣的重復實驗，很難對學生的實驗成績進行客觀準確的評價。
因此，必須根據精細化工實驗的特點及其社會發展對人才的要求，探索精細化工實驗教學的新模式，大限度的培養學生分析問題和解決問題的能力、創新能力和應用能力。
2 精細化工實驗教學改革措施
2． 1 優化實驗教學內容
為了適應新形勢下人才培養的要求，必須對精細化工實驗教學內容進行重新調整。按照循序漸進的模式將精細化工實驗劃分為驗證型、綜合型和設計型實驗，實驗難度逐步深入，培養學生的分析解決問題能力、創新能力和綜合能力。對于驗證型實驗選擇一些與日常生活緊密相聯系的實用性比較強的項目，比如，洗發香波的配制、肥皂的制備等，學生完成實驗以后就可知產品的外觀質量及內在質量，從而使學生產生成就感，有利于提高學生的實驗積極性。綜合型實驗是學科領域知識與技術的融合，進一步培養和提高學生的動手能力和綜合運用知識的能力。例如，聚醋酸乙烯乳液的合成實驗包括了合成過程、工藝條件選擇以及產品質量的測定等，達到的對多個原理和多種實驗手段的認識和了解，有利于培養學生的創新思維和拓展學生的知識面。工業化的精細化工生產過程中，不僅要考慮產品的合成工藝、收率和性能，而且還要考慮利潤、副產品的利用、環境保護等因素，這是以往實驗教學中從未涉及的內容，造成了實驗教學與生產實際的脫節，因此非常有必要增加一些類似的設計型實驗。在設計型實驗中，首先教師提供原料及其價格，并提出產品的質量要求，學生以小組為單位，根據要求查閱文獻，核算成本，提出合成路線。然后教師檢查每組學生路線設計的合理性，并組織學生討論。后學生開始實驗，并根據實驗結果對實驗路線進行改進。旨在培養學生的實驗設計能力和創新意識、提高學生分析解決實際問題的能力，為學生以后從事精細化工產品的工藝改性和新產品的開發奠定基礎。
實驗室的儀器設備與工廠實際生產裝置差別較大，為了培養學生的工程意識，應充分抓住學生到工廠進行生產見習、認識實習、頂崗實習等環節。引導學生在實習過程中發現企業在生產設備、工藝和方法上存在的缺陷，鼓勵學生查閱資料，并利用所學知識提出改進的建議和對策，既培養了學生解決實際生產問題的能力，又可為企業培養合成的人才，達到產學研的有機結合。
2． 2 改革實驗教學方法
精細化工實驗是學生在學習完基礎化學、化工原理、化工工藝學等課程后開開設的一門專業實驗課，具有較強的綜合性，這就要求學生在實驗前必須要進行預習。為了增強學生預習的效果，我們要求學生在實驗前要熟悉實驗的目的、原理和實驗操作步驟，每次實驗前抽查部分學生就實驗的內容進行講解，并現場演示實驗操作及注意事項，講解不全面的地方，指導教師進行補充。學生通過深入的預習，減少了實驗盲目性及操作失誤，大大提高了實驗教學質量。
摒棄傳統的”注入式”教學方法，采用互動式教學模式，充分發揮學生在實驗過程中的主體地位，提高學生實驗的積極性。例如，實驗前教師提出幾個實驗中有針對性的問題，讓學生思考或查閱資料。通過對問題的思考和了解，學生不但知道實驗怎么操作，而且知道為什么必須要這么操作。通過這種方式，既調動了學生實驗的積極性，又培養了學生的自主學習能力及溝通能力。
傳統的實驗教學手段較為單一，并且由于課時限制，學生所能接受的信息量較少。為了增加學生的知識面和信息量，教師應該在實驗教學中嘗試采用不同的教學手段，比如選擇部分實驗內容制備成CAI 課件，用圖像和聲音描述實驗內容，增加了實驗教學的活力，有助于激發學生的學習興趣和促進學生的理解，從而提高了實驗教學的效果。
2． 3 改革實驗考核方式
合理的考核方式能夠激發學生的實驗積極性，否則將適得其反。傳統的實驗教學考核主要依據學生的實驗報告，難以反映學生實際的實驗操作技能，造成學生不重視實驗技能而僅重視實驗報告的惡習，不利于學生操作技能技能和創新能力的培養。我們將考核方式分為平時成績和期末成績，并且平時成績的比重增加到70%。平時成績實行量化考核，考核內容包括實驗預習情況、實驗操作、裝置的搭建、實驗報告、實驗結果的分析等各個方面。每次實驗后公布考核成績，有利于學生及時發現和改正實驗過程中存在的問題，有助于學生實驗技能的提高。改革后的考核方法強化了對學生實驗操作技能和創新能力的考核，有利于激發學生的創新意識，培養和提高學生的創新能力。
3 結語
實踐證明，在以培養應用型創新人才的新形勢下，對精細化工實驗進行教學內容、教學方法和考核方式改革，不僅有利于調動學生的實驗積極性和主動性，而且有助于培養和提高學生分析解決問題的能力、創新能力及溝通協作能力等。同時，實驗教學改革也將促使教師不斷學習，在一定程度上也提高了教師的教學能力，終達到教與學雙贏的效果。