崔玉民，李慧泉，陶棟梁，苗　慧，王洪濤，王彩華

（阜陽師范學(xué)院 化學(xué)與材料工程學(xué)院，安徽 阜陽 236037）

構(gòu)建應(yīng)用化學(xué)實驗教學(xué)體系

崔玉民，李慧泉，陶棟梁，苗慧，王洪濤，王彩華

（阜陽師范學(xué)院 化學(xué)與材料工程學(xué)院，安徽 阜陽 236037）

實驗教學(xué)是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)大學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神所必需的。本文介紹了應(yīng)用化學(xué)實驗教學(xué)新理念，構(gòu)建應(yīng)用化學(xué)實驗教學(xué)新體系，并進行了推廣應(yīng)用，取得了很好的效果。

實踐教學(xué)；應(yīng)用化學(xué)實驗；構(gòu)建；教學(xué)體系

教學(xué)體系是教學(xué)過程的知識基本結(jié)構(gòu)、框架、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、教學(xué)方法設(shè)計、教學(xué)過程設(shè)計和教學(xué)結(jié)果評價組成的統(tǒng)一的整體。該教學(xué)體系包含：教學(xué)順序、過程、方式、方法、形式、內(nèi)容、反饋、評估、總結(jié)、比較和推導(dǎo)等一系列教學(xué)要素。應(yīng)用化學(xué)實驗課是訓(xùn)練設(shè)計科學(xué)實驗方法，培養(yǎng)科學(xué)思維和綜合、分析解決問題的能力和創(chuàng)新意識，以及引導(dǎo)學(xué)生自覺地學(xué)習(xí)科學(xué)世界觀、方法論有著重要的意義。從一定意義上講，應(yīng)用化學(xué)實驗教學(xué)充分體現(xiàn)出理論與實踐的辨證關(guān)系，不僅是培養(yǎng)化學(xué)專業(yè)人才中不可缺少的課程，而且對學(xué)生的成長有著深刻的啟示。由理科到應(yīng)用性人才的培養(yǎng)，即培養(yǎng)他們能將已掌握的自然規(guī)律轉(zhuǎn)化為應(yīng)用成果的人才。在基礎(chǔ)理論上，他們必須保持理科人才基礎(chǔ)知識扎實、后勁大、適應(yīng)性強的特點；在實驗方法和技能上，對應(yīng)用性理科人才的要求與基礎(chǔ)性人才不同，基礎(chǔ)性人才需要掌握的一般研究方法，而應(yīng)用性人才要掌握的是檢測研究對象的特征以及影響這些特征的方法和技能，即更注重結(jié)合生產(chǎn)實際方面的方法和實際應(yīng)用技能［1-3］。應(yīng)用化學(xué)實驗是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)課程中非常重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生掌握各種儀器測定原理、熟悉各種儀器設(shè)備操作方法的堅實基礎(chǔ)，是實施素質(zhì)教育、提高教學(xué)質(zhì)量、提高學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要途徑［4，5］。

1　建立應(yīng)用化學(xué)實驗教學(xué)新理念

立足高校實際，明確應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標，在高等教育日益大眾化的今天，促使了高等教育與區(qū)域經(jīng)濟緊密結(jié)合，更好地為地方經(jīng)濟社會發(fā)展服務(wù)。因此，高校應(yīng)全面了解并立足于本校實際的基礎(chǔ)上研究當(dāng)?shù)厣鐣c市場的需求、地方區(qū)域經(jīng)濟和行業(yè)狀態(tài)等因素，明確自身的辦學(xué)實力與發(fā)展方向，制定符合自身需求的應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標。

對應(yīng)用性理科人才的培養(yǎng)，就是培養(yǎng)能將理論聯(lián)系實際，將理論規(guī)律、成果轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用成果的人才。在理論研究方面，他們必須具有基礎(chǔ)理論扎實、科研能力強、發(fā)展后勁大、適應(yīng)能力強等優(yōu)點；在實驗技能上，對他們的研究也不相同，對于基礎(chǔ)性人才需要掌握的一般科學(xué)研究方法和基本技能，而對應(yīng)用性人才需要掌握的分析研究對象的特征以及影響這些特征的方法和實際技能，也就是注重結(jié)合大型生產(chǎn)方面的方法和技能。

在學(xué)分制背景下，提倡動態(tài)的、人性化的、可持續(xù)發(fā)展的評價理念和體系：定性評價取代量化評價；從側(cè)重細致區(qū)別到側(cè)重可持續(xù)發(fā)展；尤其注重評價中的個性化發(fā)展，同時也要鼓勵學(xué)生之間的團結(jié)合作；既注重問題解決的結(jié)論，又要注重得出結(jié)論的所經(jīng)歷的過程；真正做到強調(diào)問題的客觀性、情境性［6］。

適應(yīng)社會對“應(yīng)用型人才”的需求，促進學(xué)生素質(zhì)教育背景下全面發(fā)展，必須對目前的實驗課成績評價方式和評價方法進行改革，構(gòu)建應(yīng)用化學(xué)實驗課成績評價的新體系。然而，有效的評價體系既需要理論，又需要實踐，更注重技術(shù)。對于這些新的應(yīng)用型人才培養(yǎng)理念對教師發(fā)出挑戰(zhàn)。作為專業(yè)調(diào)整及結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的高等師范院校義不容辭地提出和構(gòu)建評價新體系，并用于應(yīng)用型人才“未來實施者”的評價實踐之中，培養(yǎng)出具有較高評價素養(yǎng)的適應(yīng)社會需要的“應(yīng)用型人才”［7］。

依托省級特色專業(yè)——《應(yīng)用化學(xué)》及省級化學(xué)實驗教學(xué)示范中心，以培養(yǎng)實踐能力強、具有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才為中心、提高應(yīng)用化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量為宗旨，確立了“以學(xué)生為本，以應(yīng)用能力強為核心，將知識、能力、應(yīng)用協(xié)調(diào)發(fā)展的實踐教學(xué)新理念。

2　構(gòu)建應(yīng)用化學(xué)實驗教學(xué)新體系

構(gòu)建以培養(yǎng)能力為主線的應(yīng)用化學(xué)實驗課程結(jié)構(gòu)，能力是對知識和技術(shù)掌握程度的綜合反映，應(yīng)用型人才需要具備對所學(xué)基礎(chǔ)知識與基本技能的靈活運用能力。調(diào)整應(yīng)用化學(xué)實驗課程結(jié)構(gòu)時，應(yīng)注重應(yīng)用型人才能力的培養(yǎng)。一方面，以市場為導(dǎo)向，按照市場需求來開設(shè)專業(yè)課程，力求將素質(zhì)、知識、能力的培養(yǎng)有機結(jié)合，使設(shè)置的專業(yè)實驗課程具有前瞻性與可持續(xù)性，為學(xué)生提供較多的獨立思考的空間。另一方面，從宏觀上來說，應(yīng)用化學(xué)實驗課程體系能夠讓學(xué)生根據(jù)自己不同的愛好需求進行選擇，形成應(yīng)用化學(xué)基礎(chǔ)型實驗、應(yīng)用化學(xué)提高綜合設(shè)計型實驗及研究創(chuàng)新型專業(yè)實驗課程設(shè)置，有助于實現(xiàn)“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的人才培養(yǎng)方向，也能夠保證教學(xué)內(nèi)容與時俱進。

阜陽師范學(xué)院化學(xué)與材料工程學(xué)院的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)自2002年招生以來，經(jīng)歷了11年的發(fā)展，在各方面均取得了明顯的成效。首先，實驗室使用面積和儀器設(shè)備的硬件設(shè)施方面得到了長足的發(fā)展，新建的6層化學(xué)實驗樓不僅為學(xué)生提供了充足的教學(xué)實驗室，而且為教師的科研提供了寬敞的實驗室?；瘜W(xué)與材料工程學(xué)院目前已經(jīng)擁有氣質(zhì)聯(lián)用儀、色質(zhì)聯(lián)用儀、穩(wěn)態(tài)瞬態(tài)熒光分光光度計、X-射線粉末衍射儀、熱重-差熱儀、激光粒度儀、電化學(xué)工作站、紅外光譜儀、紫外光譜儀等大型設(shè)備，這些硬件設(shè)施為學(xué)生提供了豐富的教學(xué)資源，為教師的科研提供了基本的工作條件；其次，化學(xué)與材料工程學(xué)院師資隊伍的學(xué)歷職稱結(jié)構(gòu)比例日趨合理。為了提高教學(xué)質(zhì)量，基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的應(yīng)用化學(xué)實驗教學(xué)體系的構(gòu)建設(shè)計為：基礎(chǔ)型→提高綜合設(shè)計型→研究創(chuàng)新型，這種三層次的應(yīng)用化學(xué)實驗符合螺旋式上升的多層次應(yīng)用化學(xué)實驗教學(xué)新體系。

2.1應(yīng)用化學(xué)實驗技能的訓(xùn)練注重層次

實驗是培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新能力的載體。我們?yōu)榱耸箲?yīng)用化學(xué)實驗培養(yǎng)技能逐次提高，本實驗教學(xué)體系將應(yīng)用化學(xué)實驗分三個層次逐步進行：應(yīng)用化學(xué)基礎(chǔ)實驗（驗證實驗）-應(yīng)用化學(xué)提高綜合設(shè)計型實驗-應(yīng)用化學(xué)研究創(chuàng)新型實驗。應(yīng)用化學(xué)基礎(chǔ)實驗均為驗證性實驗，其主要目的是使應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生通過實驗掌握應(yīng)用化學(xué)實驗常用儀器工作原理及一些應(yīng)用合成的基本原理和方法，熟悉儀器的基本結(jié)構(gòu)與操作方法，這樣突出應(yīng)用化學(xué)實驗技術(shù)的全面性和實驗技能培養(yǎng)的基礎(chǔ)性。而應(yīng)用化學(xué)提高綜合設(shè)計型實驗主要是無機材料及有機材料的合成方法的條件選擇實驗和綜合設(shè)計性實驗。該部分實驗突出了合成工藝條件的探索和優(yōu)化，以及所得產(chǎn)品的檢測與光譜表征。經(jīng)過第二階段—提高性實驗，本專業(yè)學(xué)生進一步掌握無機材料及有機材料的合成原理及方法、掌握大型儀器光譜分析的基本技能和表征手段，從而進一步強化本專業(yè)學(xué)生實驗技能。進入研究型設(shè)計型實驗階段后，學(xué)生將根據(jù)指導(dǎo)教師所給的課題或自選題目，在教師指導(dǎo)下自行完成從文獻查閱到實驗方案設(shè)計、實驗操作步驟、實驗記錄、實驗結(jié)果分析討論，以及產(chǎn)品表征、撰寫實驗報告等整個過程。該階段注重培養(yǎng)本專業(yè)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力，進一步培養(yǎng)了應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力［8，9］。

表1　應(yīng)用化學(xué)實驗教學(xué)體系

2.2實驗內(nèi)容注重應(yīng)用性

對于研究型實驗，必須建立開放實驗室以便保證本專業(yè)學(xué)生有充分時間進行探索研究。對于研究性實驗必須要求本專業(yè)學(xué)生走進課題組、走進科研室，實驗室在周六周日兩天全天開放，學(xué)生可以有充分時間做實驗，直到得到正確、精制的目標產(chǎn)物。

為了培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、綜合實驗?zāi)芰跋嗷f(xié)作能力，指導(dǎo)教師根據(jù)自己的科研課題，結(jié)合畢業(yè)論文一起完成研究性階段應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗。例如，讓應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生在科研室內(nèi)做研究，結(jié)合產(chǎn)學(xué)研項目《含Ln-W-Zn光催化功能材料研制及其在環(huán)保中應(yīng)用》，模仿玻璃研制工藝，讓學(xué)生自己畫圖、自己設(shè)計（在玻璃原料中加入光催化劑如TiO2、Ln3+/WO3/ZnO/PbO等）、自己配料研制光催化反應(yīng)裝置，開發(fā)環(huán)保玻璃，應(yīng)用到日用玻璃生產(chǎn)中去，如門窗玻璃、塑料大棚玻璃等，這些玻璃常常暴露在陽光下，在太陽光作用下，空氣中的污染物（微量有機、無機有害氣體）被吸附在玻璃表面，而被玻璃中的光催化劑光催化降解為無害或危害性低的物質(zhì)，達到凈化空氣、提高環(huán)境質(zhì)量的目的，產(chǎn)生較大的社會效益及顯著的經(jīng)濟效益，然后讓學(xué)生寫出既能解決實際問題，又能提高實際動手能力的高質(zhì)量畢業(yè)論文。

2.3應(yīng)用化學(xué)實驗網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)

在新構(gòu)實驗教學(xué)體系中，我們應(yīng)用化學(xué)專業(yè)自行開發(fā)了應(yīng)用化學(xué)實驗網(wǎng)絡(luò)課程軟件，該軟件主要有實驗項目、實驗內(nèi)容、應(yīng)用化學(xué)實驗仿真軟件等組成。我們將實驗項目、實驗儀器、實驗內(nèi)容放在網(wǎng)上供本專業(yè)學(xué)生參考閱讀，不發(fā)講義，這樣方面更新。對于仿真實驗軟件包涵了應(yīng)用化學(xué)實驗的合成方法、步驟及分析表征方法等，不僅讓學(xué)生可以直觀看到所用儀器設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理，還可以選擇實驗條件進行大膽的模擬合成操作及大型儀器表征操作，不必擔(dān)心誤操作。通過該仿真實驗使得本專業(yè)學(xué)生對實驗過程印象加深，該仿真實驗對提高本專業(yè)學(xué)生實驗教學(xué)提供了很好的輔助作用［10］。

3　結(jié)論

構(gòu)建的應(yīng)用化學(xué)實驗教學(xué)新體系在我們學(xué)院2008級、2009級應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生中進行了推廣應(yīng)用，該創(chuàng)新體系的應(yīng)用取得了良好的評價效果，同時，得到我院教師和同學(xué)們的一致稱贊。這種三層次的應(yīng)用化學(xué)實驗符合螺旋式上升的多層次應(yīng)用化學(xué)實驗教學(xué)新體系引起了師生對應(yīng)用化學(xué)實驗課程教與學(xué)的方式的改變。以往實驗教師只重視實驗原理的講解，對學(xué)生實驗過程不夠重視，通過該應(yīng)用化學(xué)實驗教學(xué)體系成果的應(yīng)用推廣，使得應(yīng)用化學(xué)實驗教師有了更明確、更強烈的責(zé)任感，督促他們在今后的學(xué)習(xí)和工作過程中，必須在掌握更多相關(guān)知識和基本技能的基礎(chǔ)上，更加認真地準備實驗，不斷地提高自身實驗技能，對學(xué)生更加耐心、細致地指導(dǎo)，對于學(xué)生在實驗過程中的態(tài)度、情感和感受更加認真關(guān)注。研究成果的推廣應(yīng)用，使得我們學(xué)院2008級、2009級應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生綜合實驗?zāi)芰涂茖W(xué)研究素質(zhì)有了明顯的提高，使得該專業(yè)學(xué)生就業(yè)競爭能力有了明顯地增強，在實際生產(chǎn)過程中，解決問題實際能力大幅提高，受到企業(yè)的一致贊同，本專業(yè)學(xué)生考研率得到顯著地提高，其獨立思考問題、解決實際問題的能力也得到顯著提高，考取研究生的我院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的科研能力也得到研究生錄用單位的高度評價。

［1］ 虞大紅，胡軍.優(yōu)秀生班實行全面開放化學(xué)實驗的實踐與探索［J］.云南大學(xué)學(xué)報，2002，24（4A）：126-128.

［2］ 曾坤偉，徐克.應(yīng)用化學(xué)實驗改革的初步探討［J］.云南大學(xué)學(xué)報，2002，24（4A）：137-138.

［3］ 曲寶涵，呂海濤.應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)課程改革的探索與實踐［J］.云南大學(xué)學(xué)報，2002，24（4A）：148-149.

［4］ 席美云，季振平.化學(xué)人才基地化學(xué)實驗教學(xué)方法探討［J］.廣西師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2003，21 （z1）：15-16.

［5］ 周廣運，賈穎萍，尹靜梅.設(shè)計性實驗教學(xué)與學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)［J］.廣西師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2003，21（z1）：45-47.

［6］ 苗慧，崔玉民.構(gòu)建高師化學(xué)實驗評價新體系促進學(xué)生從教能力全面提高［J］.科技視界，2012（4）：15-17.

［7］ 崔玉民，李慧泉，陳繼堂，等.應(yīng)用化學(xué)專業(yè)建設(shè)成效淺析［J］.阜陽師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2014，31 （1）：93-96.

［8］ 唐勇，周文.進行設(shè)計性開放實驗室實驗的體會［J］.廣西師范大學(xué)學(xué)報（化學(xué)教學(xué)專輯），2003，21：48-49.

［9］ 莊東紅，蔡映輝.加強管理提高實驗課教學(xué)水平［J］.高等理科教育，2001（3）：58-62.

［10］宗漢興，俞親森.十年來化學(xué)實驗的改革和探索［J］.大學(xué)化學(xué)，1994，9（2）：9-10.

Constituting the system of experimental teaching of applied chemistry

CUⅠYu-min，LⅠHui-quan，TAO Dong-liang，MⅠAO Hui，WANG Hong-tao，WANG Cai-hua

（School of Chemistry and Materials Engineering，F(xiàn)uyang Normal University，F(xiàn)uyang Anhui 236037，China）

Experimental teaching is an important link of practice teaching in applied chemistry major and it is essential for training practice ability and creative spirit of students.Ⅰn this article，new ideas of experimental teaching of applied chemistry were introduced and new system of experimental teaching of applied chemistry was constituted，which were spread and applied，and good results have already been achieved.

practice teaching；applied chemistry experiment；constituting；teaching system

G713

A

1004-4329（2016）01-117-04

10.14096/j.cnki.cn34-1069/n/1004-4329（2016）01-117-04

2014-10-08

安徽省自然科學(xué)基金項目（1408085MB35）；安徽省教學(xué)研究重點項目（2013jyxm134）；阜陽師范學(xué)院校企合作實踐教育基地（2013SJJD05）；阜陽師范學(xué)院應(yīng)用化學(xué)教學(xué)團隊（2013JXTD08）；阜陽師范學(xué)院教學(xué)研究項目（2013JYXM40，2014JYXM15，2014JYXM16）；應(yīng)用化學(xué)實驗實訓(xùn)中心（2014SSZX01）資助。

崔玉民（1963-），男，教授，研究方向：光催化。