【摘要】針對當前化工專業(yè)實驗教學現(xiàn)狀，結(jié)合實驗特有的應(yīng)用性和創(chuàng)造性特點以及傳統(tǒng)教學模式的局限性，開展了在實驗中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力及工程素養(yǎng)的實踐教學。為提高化工專業(yè)實驗教學質(zhì)量，將以問題為導(dǎo)向的教學方法（PBL）思路浸入到專業(yè)實驗教學當中，顯著提高了學生的綜合實踐能力，對培養(yǎng)學生科學研究和分析解決實際工程問題能力奠定了基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】化工專業(yè)實驗 實驗教學 PBL教學模式

【中圖分類號】G206 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）34-0055-03

隨著社會的發(fā)展，化工行業(yè)新技術(shù)、新產(chǎn)品涌入市場，使得兼具創(chuàng)新能力和工程意識的化工專業(yè)型人才在人才競爭中脫穎而出，而實驗教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和實踐技能的有效途徑[1]。為了適應(yīng)社會發(fā)展需要，各校在教學改革與實踐方面做了大量工作。近年來，教學研究者們的目光開始聚焦在以問題為導(dǎo)向的教學模式（PBL）的改革實踐上，并在各學科教學中獲得了顯著成效[2]。PBL教學模式是一種以學生的為中心的，以自我指導(dǎo)和小組討論為教學形式的教學活動[3]。本文對當前化工專業(yè)實驗教學的現(xiàn)狀進行全面分析，充分考慮了傳統(tǒng)教學模式和PBL教學法的利弊，結(jié)合本校學生專業(yè)水平，將以培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識為目標的PBL教學法引入化工專業(yè)實驗教學中，取得了較好的效果。

一、化工專業(yè)實驗課的作用與研究現(xiàn)狀

化工專業(yè)實驗是我校為了提高化工專業(yè)學生的專業(yè)實驗技能和實際操作能力而獨立開設(shè)的一門教學實踐類課程，是理論教學的繼續(xù)和延伸?；I(yè)實驗通過專業(yè)實驗教學對學生實驗方案設(shè)計、實驗現(xiàn)象觀察及規(guī)范描述、實驗數(shù)據(jù)處理分析等能力進行全面訓(xùn)練，其目的是培養(yǎng)化工專業(yè)學生的化工領(lǐng)域相關(guān)的基本技術(shù)和操作技能，掌握專業(yè)實驗的主要儀器和裝備的使用，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，提高學生的自學能力、獨立思考的能力、實際動手能力[4]。

傳統(tǒng)教學方法主要以教師為中心，進行“灌輸”式講授教學[5]。傳統(tǒng)教學方法節(jié)省教學資源，能較準確和系統(tǒng)進行知識的傳授，并且對學生基本能力要求低，仍然是目前化工專業(yè)實驗教學中應(yīng)用最為廣泛的一種教學法?；ば袠I(yè)的飛速發(fā)展需要大批具有高工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力的專業(yè)技術(shù)人才，然而，與此不相適應(yīng)的是當前化工專業(yè)實驗重講義驗證、輕工程創(chuàng)新的授課模式。一方面，學生大多按照教學講義機械操作，來完成實驗任務(wù)，這種被動的學習方式，難以激發(fā)學生的實驗興趣，進而影響學生的實踐能力、專業(yè)素養(yǎng)以及創(chuàng)新觀念的培養(yǎng)。另一方面，高校教學實驗器材資源匱乏，為了完成教學任務(wù)，多采取分組實驗的方式進行，這樣就不能保證每個學生都有機會參與實驗過程的所有環(huán)節(jié)，使學生對各環(huán)節(jié)實驗參數(shù)對實驗結(jié)果的影響認知模糊。同時，高等院校的實驗設(shè)備更新?lián)Q代較慢，不能反映當下化工技術(shù)的狀況，學生對行業(yè)發(fā)展情況的認識相對滯后。

二、以問題為導(dǎo)向的教學方法（PBL）的優(yōu)勢

Problem-Based Learning（PBL）教學模式早在1969被加拿大McMaster大學醫(yī)學院神經(jīng)病學教授Howard Barrows用于醫(yī)學教學。PBL教學法是一種以問題為導(dǎo)向的啟發(fā)式和討論式教學模式，將學生置于主體地位，圍繞教師精心設(shè)計的問題情境展開工作，通過自主探究和團隊協(xié)作等方式解決問題，進而增強自主學習的能力和創(chuàng)新意識。與傳統(tǒng)教學模式相比，PBL教學法有諸多優(yōu)勢。

1.調(diào)動了學生學習的積極性和主動性

與強調(diào)教師講授為主的傳統(tǒng)教學方法相比，PBL教學法將學生置于有意義的問題情境當中，為學生營造一個輕松的學習氛圍，強調(diào)學生在學習過程中的主體地位，更容易使學生意識到自己的主人翁意識，主動運用所學知識或?qū)W習新知識解決問題，進而提高學生自主學習的能力，調(diào)動學生學習的積極性和主動性。

2.鍛煉了學生獨立思考和邏輯思維能力

PBL教學法的精髓在于發(fā)揮問題在學習過程中的指導(dǎo)作用，鍛煉學生獨立思考和解決問題的能力。接觸問題之后，學生在問題的引導(dǎo)下，查閱文獻資料，整合資源，最終尋找解決問題的途徑。通過以上過程，學生從“學會知識”轉(zhuǎn)變?yōu)榱恕皶W知識”，獨立思考問題的能力及邏輯思維能力均得到了鍛煉。

3.增強了學生的實踐能力和創(chuàng)新意識

PBL教學法整個過程圍繞“問題”進行，旨在啟發(fā)學生從不同角度認識和分析問題。問題從創(chuàng)新開始，學生根據(jù)自己對問題的理解，并結(jié)合各自的知識體系，充分發(fā)表自己的意見或提出新見解，通過不斷學習，學生的實踐能力及解決問題能力均能得到提高。通過小組討論的方式，學生之間的觀點及解決問題的思路得到充分交流，此過程中，學生還會不斷發(fā)現(xiàn)新的問題，激起學生的求知欲，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識。

4.培養(yǎng)了學生團隊協(xié)作精神

PBL教學模式通常以小組討論形式進行學習，將解決問題的負擔進行分解，每個小組成員負責一個知識要點，學生根據(jù)任務(wù)要求，分工查閱、搜集資料，通過分析討論、合作學習解決問題。在激烈的討論過程中，學生可以自由發(fā)表自己的意見，有助于提高學生的口頭表達和交流能力；而小組成員相互幫忙、合作學習培養(yǎng)了學生的團隊協(xié)作精神。

5.提高了教師的專業(yè)素養(yǎng)

設(shè)計問題是PBL教學模式的核心，它關(guān)系整個教學過程的成敗。設(shè)計問題時，教師必須以教學大綱的要求為核心，并綜合考慮教學目標、學生現(xiàn)有知識水平和結(jié)構(gòu)等因素。這就對教師的自身素質(zhì)、專業(yè)知識水平及相關(guān)領(lǐng)域前沿進展情況的掌握等提出了更高的要求。在該過程中，教師的知識結(jié)構(gòu)得到了鞏固和完善，知識面也得到了拓寬。

三、PBL教學在法化工專業(yè)實驗教學改革中的應(yīng)用

化工專業(yè)實驗涉及知識面寬，所用設(shè)備類型多且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是一門工程實踐性很強課程。教學過程中如若不能有效激起學生學習興趣，不但無法達到培養(yǎng)學生專業(yè)技能的目標，而且容易使學生產(chǎn)生厭學心理。因此，在教學過程中，應(yīng)盡可能迎合學生的需求和興趣，調(diào)動學生學習的積極性。根據(jù)化工專業(yè)教學目標及教學條件，將PBL教學模式應(yīng)用于專業(yè)實驗的教學改革中，在培養(yǎng)專業(yè)型人才方面表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢。

1、設(shè)計問題，圍繞問題展開教學活動

PBL教學法整個過程都在圍繞“問題”進行，因此，如何設(shè)計好問題，是至關(guān)重要的。我們通常要遵循以下原則進行問題設(shè)計：第一，綜合考慮教學大綱、教學目標、學生知識結(jié)構(gòu)及實驗室現(xiàn)有實驗條件等因素設(shè)計問題；第二，設(shè)計的問題涵蓋學生已學的專業(yè)知識，并具有一定挑戰(zhàn)性；第三，問題涉及知識面寬，需要學生多方查閱資料，或者將所學專業(yè)知識進行延伸才能解決問題；第四，結(jié)合目前化工領(lǐng)域的研究熱點，盡量選取有新意和針對性強的實際工程問題，這樣更容易吸引學生主動參與教學活動當中，通過在實驗教學中滲透工程觀念，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生解決化工行業(yè)實際生產(chǎn)過程中問題的能力。

2、針對問題，學生分組尋找解決途徑

問題提出以后，教師按每組5人對學生進行分組，每組設(shè)立1位組長對問題進行分解、分工，并負責組織該組組員資料查閱及組內(nèi)討論等工作。為保證學生有足夠多的時間查閱資料，每次實驗課開始前，教師將下次實驗課問題告知學生，并讓學生知道實驗內(nèi)容和重點，便于學生查找相關(guān)文獻。該過程當中，教師的隱性指導(dǎo)作用依然很重要，在文獻檢索、參考文獻：及軟件使用等方面教師應(yīng)根據(jù)學生需求給予指導(dǎo)性幫助。教師應(yīng)著重培養(yǎng)學生的學習能力，把教學的重心放在學習行為的調(diào)控上，鼓勵學生自主學習、相互合作解決問題。

3、課堂討論

各組成員完成分配任務(wù)后，在組長組織下對搜集的資料進行充分討論。上述工作完成后，在教師的帶領(lǐng)下，以小組為單位進行課堂討論。首先，由組長對本組工作進行概述，并提出仍未解決的問題或本組成員的疑問，組員可以進行補充。課堂討論期間，組間可以相互提問，解答；然后，教師對討論后遺留的問題逐個進行解疑，對討論過程中學生容易忽略的問題進行補充；最后，教師對討論內(nèi)容進行總結(jié)歸納，以完善學生的認知結(jié)構(gòu)和知識體系。

4、教學評價

完成課堂討論環(huán)節(jié)后，教師對學生的任務(wù)完成情況從可行性、經(jīng)濟性、邏輯性和創(chuàng)新性等方面進行評價，對于表現(xiàn)優(yōu)異的小組給予獎勵，進而提高學生參與的積極性。在引導(dǎo)學生自行設(shè)計實驗時，教師應(yīng)謹慎把關(guān)，以防教學事故的發(fā)生。

四、結(jié)論

化工專業(yè)實驗是將理論和實踐相結(jié)合的一座橋梁，它以培養(yǎng)化工專業(yè)學生的綜合素質(zhì)為宗旨。將PBL教學思路浸入化工專業(yè)實驗教學改革中，能有效激發(fā)學生的學習興趣，此外，該方法在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、工程觀念、自主分析解決問題能力以及團隊協(xié)作精神等方面表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢，是化工專業(yè)實驗教學改革較好的選擇。

參考文獻：

[1]黎載波，張永平.在化工原理實驗教學中培養(yǎng)學生工程素質(zhì)及創(chuàng)新能力的改革與實踐[J].廣東化工，2016，（12）.

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[3]龍云飛，葛圓圓，李志禮.PBL教學法在化工原理教學改革中的應(yīng)用[J].化工高等教育，2011，（4）.

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[5]程文，劉釗，荊慧，等.淺談超聲醫(yī)學PBL教學模式下導(dǎo)師的隱性教育作用[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2016，（3）.

作者簡介：

王琳（1982—），男，福建人，講師，主要研究方向為化學與環(huán)境科學。