紀(jì)妍妍+張紀(jì)梅
【摘 要】該文論述了化學(xué)工程與技術(shù)實驗教學(xué)中心建設(shè)的規(guī)劃,介紹了中心的實驗教學(xué)方法的創(chuàng)新、多元化實踐教學(xué)平臺的搭建等實踐經(jīng)驗,對中心建設(shè)中的相關(guān)問題進行了探討,對相關(guān)化工類實驗教學(xué)示范中心建設(shè)有一定參考價值。
【關(guān)鍵詞】化學(xué)工程與技術(shù);實驗教學(xué);建設(shè)實踐;多元化實踐教學(xué)平臺
天津工業(yè)大學(xué)是教育部與天津市共建、天津市重點建設(shè)的全日制普通高等學(xué)校。天津工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與技術(shù)實驗教學(xué)中心是天津市級實驗教學(xué)示范中心,承擔(dān)全校的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)、化學(xué)工程與工藝專業(yè)、制藥工程專業(yè)、材料科學(xué)與工程專業(yè)、復(fù)合材料與工程專業(yè)和輕化工程專業(yè)共計6個專業(yè)的11門實驗課程,是化工類專業(yè)進行教學(xué)和科學(xué)研究的重要基地,是從事實驗教學(xué)、科學(xué)研究、學(xué)科建設(shè)、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)實驗的教學(xué)與科研實體。實驗教學(xué)中心本著學(xué)校實踐教學(xué)的目標(biāo),在本科人才培養(yǎng)中深入貫徹專業(yè)教育理念、創(chuàng)新教育理念、實踐教育理念和創(chuàng)業(yè)素質(zhì)教育理念,培養(yǎng)學(xué)生生產(chǎn)和開發(fā)化工產(chǎn)品必備的化學(xué)化工的實驗與研究的基本技能和創(chuàng)新能力;培養(yǎng)具有強實踐能力和創(chuàng)新能力的高水平人才。
一、化學(xué)工程與技術(shù)實驗教學(xué)的規(guī)劃
如何在新時期辦好傳統(tǒng)特色專業(yè)一直是最受關(guān)注的問題。隨著實驗教學(xué)改革項目的逐漸深入,構(gòu)建分層次、多模式、多學(xué)科交叉融合的教學(xué)體系成為開展實驗教學(xué)改革的中心任務(wù)。將硬件建設(shè)和科研課題融入實驗教學(xué)內(nèi)容,使實驗教學(xué)內(nèi)容涵蓋“基本型”“綜合型”和“創(chuàng)新型”三大類型,逐漸形成基礎(chǔ)實驗、綜合實驗、創(chuàng)新實驗分層次實驗教學(xué)體系。
建立和完善涵蓋基礎(chǔ)實驗平臺、綜合實驗平臺、創(chuàng)新實驗平臺的實驗教學(xué)新體系,即以特色方向為主,多學(xué)科交叉融匯,構(gòu)建以精細(xì)化學(xué)品合成實驗、化工過程與傳遞實驗、醫(yī)藥中間體合成實驗等為基本內(nèi)容的基礎(chǔ)實驗平臺;以固定床反應(yīng)器乙苯加氫、熒光磁性量子點的合成與表征以及藥物的合成及其片劑的研制等為主要內(nèi)容的綜合實驗平臺;納米生物技術(shù)、先進能源材料合成及電化學(xué)性能測試以及無機膜研制與應(yīng)用等為主要內(nèi)容的創(chuàng)新實驗平臺。
通過綜合實驗和創(chuàng)新實驗的教學(xué)工作的推進,逐步實現(xiàn)實驗室、研究室的全面開放,建立以學(xué)生為中心的開放式實驗教學(xué)模式和以自主式、合作式、研究式為主的學(xué)習(xí)模式。建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,實現(xiàn)實驗教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)化,為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供條件。改革實驗考試考核的方法,充分發(fā)揮實驗考試考核對教學(xué)質(zhì)量的雙向調(diào)控作用,提高學(xué)生自主實驗的能力。
提高實驗教師在教學(xué)中的地位,采用引進與培養(yǎng)相結(jié)合的方式,加強實驗教學(xué)隊伍建設(shè)。促進科研教師、理論課教師與實驗課教師的融通,形成結(jié)構(gòu)合理、思想素質(zhì)高、業(yè)務(wù)能力強、理論教學(xué)與實驗教學(xué)互通的實驗教學(xué)隊伍,為中心的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。
二、實驗教學(xué)方法創(chuàng)新
化學(xué)工程與技術(shù)實驗教學(xué)中心包括11門實驗課程,如何根據(jù)課程性質(zhì)的不同,建立與之相匹配的實驗教學(xué)模式與實驗考核辦法,是中心多年以來一直在探索的問題。
1.基礎(chǔ)性實驗,采取平時成績 + 實驗考核成績相結(jié)合的考試方法。這一類實驗課程包括化學(xué)工程與技術(shù)實驗、應(yīng)用化學(xué)實驗、制藥工程與技術(shù)實驗、化工原理實驗、紡織助劑剖析實驗等,這些實驗課程的共同特點是,訓(xùn)練學(xué)生的基本技能和原理考核為主。根據(jù)平時學(xué)生實驗中的動手操作能力、實驗結(jié)果的水平、預(yù)習(xí)的情況以及實驗報告的水平評定平時成績,嚴(yán)加控制,以保證學(xué)生的基礎(chǔ)技能過硬。
2.綜合性實驗,采取文獻檢索、實驗結(jié)果答辯以及實驗操作評定等的綜合考評。這類實驗包括:化學(xué)工程與技術(shù)綜合實驗、應(yīng)用化學(xué)綜合實驗、制藥工程與技術(shù)綜合實驗等。這些實驗課程的共同特點:實驗時間長,學(xué)生需要自主安排實驗時間,需要綜合文獻檢索、方案制定和實驗室的實驗操作才能得到最終成績。這一類實驗主要目的是考核學(xué)生的綜合運用知識分析問題、解決問題的能力,所以用答辯及操作水平綜合進行成績評定。
中心引入現(xiàn)代教學(xué)手段,融合多種方式輔助實驗教學(xué)。建成了化工原理實驗網(wǎng)站,建設(shè)了實驗網(wǎng)上預(yù)約和考試管理系統(tǒng),實行全面開放式實驗教學(xué)系統(tǒng),解決了化工原理實驗課程因設(shè)備(多為大型)臺套數(shù)少,學(xué)生難以自主操作問題。改革教學(xué)方法,增強立體教學(xué),重要的基本操作,均與電子課件及錄像教學(xué)相結(jié)合。例如,儀器組建、新的儀器使用示范、稱量操作及其它重要環(huán)節(jié)和注意事項,教學(xué)前均通過課件或錄像進行講解,提高學(xué)生操作水平和對實驗內(nèi)容的理解與掌握。對于一些專門儀器,請廠家實驗技術(shù)人員到課堂進行講解、示范,這些技術(shù)人員在儀器設(shè)備現(xiàn)象進行講解,并結(jié)合動畫,也收到了很好的效果。
三、多元化實踐教學(xué)平臺的搭建
化學(xué)工程與技術(shù)實驗教學(xué)中心十分重視實驗教學(xué)資源的建設(shè),重視實驗教學(xué)資源在基礎(chǔ)教學(xué)、科研中的利用與整合,以充分發(fā)揮資源效益。如,以項目形式資助教師開展實驗教學(xué)改革及創(chuàng)新研究;資助教師把科研項目中的實驗部分改進為開放性實驗;對一些大、中型儀器進行開放式管理等。并利用實驗室資源,發(fā)掘?qū)嶒炇议_放及社會服務(wù)功能。
中心著力進行信息化平臺建設(shè)。學(xué)生在開始實驗課之前,可利用化學(xué)工程與技術(shù)實驗教學(xué)中心網(wǎng)站的網(wǎng)絡(luò)課程進行預(yù)習(xí),了解實驗操作和實驗數(shù)據(jù)處理過程。中心還編寫了化工原理虛擬實驗室軟件,該軟件可以逼真地模擬化工原理各個實驗裝置的操作過程。此外,中心開發(fā)了化學(xué)工程與工藝實驗的網(wǎng)上選課系統(tǒng),配合虛擬實驗室軟件,只有學(xué)生在虛擬實驗中考核成績達標(biāo)才能在網(wǎng)絡(luò)選課系統(tǒng)上進行選課和預(yù)約實驗。在實驗教學(xué)中心網(wǎng)站、網(wǎng)上虛擬實驗室等網(wǎng)絡(luò)平臺上,學(xué)生均可與教師進行留言和對話,這樣的師生互動平臺成為學(xué)生和教師進行交流的場所,避免了教師與學(xué)生在課下溝通少的問題。
通過上述實踐教學(xué)平臺的建設(shè),整合實驗教學(xué)資源,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)、輔導(dǎo)、預(yù)習(xí)、虛擬仿真以及網(wǎng)絡(luò)選課、網(wǎng)絡(luò)查詢、網(wǎng)絡(luò)管理等先進的實驗教學(xué)系統(tǒng),達到拓展教學(xué)時空,優(yōu)化教學(xué)體系,教學(xué)資源共享的目的。
四、結(jié)束語
經(jīng)過幾年的建設(shè),中心形成了與理論教學(xué)相結(jié)合,以能力培養(yǎng)為核心,涵蓋基礎(chǔ)型實驗、綜合設(shè)計型實驗、研究創(chuàng)新型實驗三個層次的實驗教學(xué)體系。中心將繼續(xù)注重產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,不斷將科研成果融入實驗教學(xué)中去,實驗項目不斷更新,為學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)和自主訓(xùn)練提供有力的保障。不斷改進實驗教學(xué)方法,建立以學(xué)生為中心的實驗教學(xué)模式,引入現(xiàn)代技術(shù),融合多種方式輔助實驗教學(xué),提高實驗教學(xué)手段的先進性。為培養(yǎng)化工高級專門人才提供有力平臺。
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