转型发展背景下精细化工实验教学改革初探

当前我国正在进行高校设置改革，引导部分地方高校向应用技术型高校转型，南阳师范学院也在转型之列。精细化工实验是我校应用化学专业精细化工方向的一门专业实验课。精细化工涉及面广，包括表面活性剂、涂料、日用化学品、医药中间体等11 大类，具有较强的应用性。实验教学是培养学生动手能力和创新能力的重要手段，具有不可替代的作用。目前精细化工实验多为验证型实验，教学方法为“注入式”教学法，不利于培养学生独立分析和解决实际问题能力和创新能力。
随着科技和市场经济的快速发展，精细化工实验教学不仅要具备巩固学生的理论知识和培养学生动手能力，而且还应培养学生的创新意识以及使学生掌握新技术、新产品、紧跟社会发展的要求。结合创新性应用人才“技术能力、创新能力、素质修养”的培养目标，如何适应新形势下高校转型发展的要求，培养学生的分析解决问题能力和创新能力是精细化工实验教学所面临的重要问题。
1 精细化工实验教学现状
传统的精细化工实验教学内容大多为验证性实验，每个实验都有其详细的指导书，包括，实验原理、实验目的、实验步骤，所需仪器设备，甚至包含实验报告的格式等。此外，教学内容较为陈旧，配方简单落后，绿色化学理念很少体现。虽然学生都会在实验前写预习报告，但是预习报告只是机械的把实验教材照抄一遍而已。传统实验教学过程一般采用“注入式”教学法，教师先详细讲解实验内容、操作方法和注意事项，然后学生按照指导书上的实验步骤机械的完成实验任务，撰写实验报告，这种教学模式使学生对教材有强烈的依赖性，难以培养学生的分析解决问题能力和创新能力。其结果往往是学生做完实验后，对实验的原理和目的、实验数据的合理性等都一概不知，这与国家对高校转型发展的要求极不相符。传统的学生成绩考核一般主要根据预习报告和实验报告来进行评价，而每个学生基本都是做同样的重复实验，很难对学生的实验成绩进行客观准确的评价。
因此，必须根据精细化工实验的特点及其社会发展对人才的要求，探索精细化工实验教学的新模式，大限度的培养学生分析问题和解决问题的能力、创新能力和应用能力。
2 精细化工实验教学改革措施
2． 1 优化实验教学内容
为了适应新形势下人才培养的要求，必须对精细化工实验教学内容进行重新调整。按照循序渐进的模式将精细化工实验划分为验证型、综合型和设计型实验，实验难度逐步深入，培养学生的分析解决问题能力、创新能力和综合能力。对于验证型实验选择一些与日常生活紧密相联系的实用性比较强的项目，比如，洗发香波的配制、肥皂的制备等，学生完成实验以后就可知产品的外观质量及内在质量，从而使学生产生成就感，有利于提高学生的实验积极性。综合型实验是学科领域知识与技术的融合，进一步培养和提高学生的动手能力和综合运用知识的能力。例如，聚醋酸乙烯乳液的合成实验包括了合成过程、工艺条件选择以及产品质量的测定等，达到的对多个原理和多种实验手段的认识和了解，有利于培养学生的创新思维和拓展学生的知识面。工业化的精细化工生产过程中，不仅要考虑产品的合成工艺、收率和性能，而且还要考虑利润、副产品的利用、环境保护等因素，这是以往实验教学中从未涉及的内容，造成了实验教学与生产实际的脱节，因此非常有必要增加一些类似的设计型实验。在设计型实验中，首先教师提供原料及其价格，并提出产品的质量要求，学生以小组为单位，根据要求查阅文献，核算成本，提出合成路线。然后教师检查每组学生路线设计的合理性，并组织学生讨论。后学生开始实验，并根据实验结果对实验路线进行改进。旨在培养学生的实验设计能力和创新意识、提高学生分析解决实际问题的能力，为学生以后从事精细化工产品的工艺改性和新产品的开发奠定基础。
实验室的仪器设备与工厂实际生产装置差别较大，为了培养学生的工程意识，应充分抓住学生到工厂进行生产见习、认识实习、顶岗实习等环节。引导学生在实习过程中发现企业在生产设备、工艺和方法上存在的缺陷，鼓励学生查阅资料，并利用所学知识提出改进的建议和对策，既培养了学生解决实际生产问题的能力，又可为企业培养合成的人才，达到产学研的有机结合。
2． 2 改革实验教学方法
精细化工实验是学生在学习完基础化学、化工原理、化工工艺学等课程后开开设的一门专业实验课，具有较强的综合性，这就要求学生在实验前必须要进行预习。为了增强学生预习的效果，我们要求学生在实验前要熟悉实验的目的、原理和实验操作步骤，每次实验前抽查部分学生就实验的内容进行讲解，并现场演示实验操作及注意事项，讲解不全面的地方，指导教师进行补充。学生通过深入的预习，减少了实验盲目性及操作失误，大大提高了实验教学质量。
摒弃传统的”注入式”教学方法，采用互动式教学模式，充分发挥学生在实验过程中的主体地位，提高学生实验的积极性。例如，实验前教师提出几个实验中有针对性的问题，让学生思考或查阅资料。通过对问题的思考和了解，学生不但知道实验怎么操作，而且知道为什么必须要这么操作。通过这种方式，既调动了学生实验的积极性，又培养了学生的自主学习能力及沟通能力。
传统的实验教学手段较为单一，并且由于课时限制，学生所能接受的信息量较少。为了增加学生的知识面和信息量，教师应该在实验教学中尝试采用不同的教学手段，比如选择部分实验内容制备成CAI 课件，用图像和声音描述实验内容，增加了实验教学的活力，有助于激发学生的学习兴趣和促进学生的理解，从而提高了实验教学的效果。
2． 3 改革实验考核方式
合理的考核方式能够激发学生的实验积极性，否则将适得其反。传统的实验教学考核主要依据学生的实验报告，难以反映学生实际的实验操作技能，造成学生不重视实验技能而仅重视实验报告的恶习，不利于学生操作技能技能和创新能力的培养。我们将考核方式分为平时成绩和期末成绩，并且平时成绩的比重增加到70%。平时成绩实行量化考核，考核内容包括实验预习情况、实验操作、装置的搭建、实验报告、实验结果的分析等各个方面。每次实验后公布考核成绩，有利于学生及时发现和改正实验过程中存在的问题，有助于学生实验技能的提高。改革后的考核方法强化了对学生实验操作技能和创新能力的考核，有利于激发学生的创新意识，培养和提高学生的创新能力。
3 结语
实践证明，在以培养应用型创新人才的新形势下，对精细化工实验进行教学内容、教学方法和考核方式改革，不仅有利于调动学生的实验积极性和主动性，而且有助于培养和提高学生分析解决问题的能力、创新能力及沟通协作能力等。同时，实验教学改革也将促使教师不断学习，在一定程度上也提高了教师的教学能力，终达到教与学双赢的效果。