雷以柱，萬亞荔，馮 靜，范志芳

(六盤水師范學院 化學與材料工程學院，貴州 六盤水 553004)

立足地方經(jīng)濟社會發(fā)展，培養(yǎng)高水平應(yīng)用型人才，是應(yīng)用型本科院校的核心任務(wù)[1-4]。當前，我國正在加快建設(shè)創(chuàng)新型國家和世界科技強國，而科技強國的建設(shè)，關(guān)鍵在于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[5-6]。在“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的時代背景下，應(yīng)用型本科院校如何通過本科教學改革和實踐，提升學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和知識應(yīng)用能力，顯得尤為重要。

六盤水師范學院是一所省市共建的地方院校，是貴州省首批向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展的試點院校。學校大部分專業(yè)為理工科專業(yè)，在理工類應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中，實驗教學是聯(lián)系理論和實踐的重要橋梁，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要環(huán)節(jié)?！段锢砘瘜W實驗》作為化學、化學工程與工藝、環(huán)境工程、冶金工程等專業(yè)的學科基礎(chǔ)實驗課，具有理論性強、探索性強及應(yīng)用廣等特點，對于培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和知識應(yīng)用能力均具有重要作用。本文基于“雙創(chuàng)”的時代教育背景，就應(yīng)用型本科院校物理化學實驗教學改革提出幾點思考。

1 物理化學實驗教學現(xiàn)狀及問題

通常，物理化學實驗是在相應(yīng)的理論知識完成后進行，其教學模式是：學生提前預(yù)習實驗，實驗前教師講解實驗原理、實驗步驟及注意事項，學生動手完成實驗，學生撰寫并提交實驗報告，教師依據(jù)學生實驗操作及實驗報告，進行考核評價[7-9]。這種傳統(tǒng)的教學模式存在以下幾個方面的不足：(1)實驗內(nèi)容多為教材上的驗證性實驗，缺乏綜合設(shè)計性實驗，難以調(diào)動學生的積極性，對學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足；(2)實驗項目與地方經(jīng)濟社會發(fā)展聯(lián)系不緊密，不利于應(yīng)用型人才培養(yǎng)，也不利于培養(yǎng)學生知識遷移能力和知識應(yīng)用能力；(3)實驗內(nèi)容陳舊，沒有及時根據(jù)學科前沿進行調(diào)整，不利于開闊學生視野，難以培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識；(4)實驗設(shè)備陳舊，沒能根據(jù)現(xiàn)代生產(chǎn)及科研實際，及時進行設(shè)備更新；(5)評價方式較簡單，學生真實表現(xiàn)和考核成績往往存在一定甚至較大出入。

針對這些問題，本文以六盤水師范學院的化學、化學工程與工藝、環(huán)境工程、冶金工程等專業(yè)為例，對物理化學實驗教學進行改革初探。

2 物理化學實驗教學改革探討

2.1 將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念融入課程教學中

在我校物理化學實驗教學改革中，一方面，我們將學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)納入了課程目標，從大綱上要求教師在實驗教學過程中，重視培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力；另一方面，優(yōu)化了實驗教學項目，在保留經(jīng)典基礎(chǔ)驗證性實驗的基礎(chǔ)上，加大了綜合性和設(shè)計性實驗的比例，并設(shè)置開放性創(chuàng)新型實驗。

2.2 實驗教學內(nèi)容的改革

(1)實驗內(nèi)容與地方社會發(fā)展相結(jié)合，引導學生了解地方產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生知識的遷移和應(yīng)用能力。例如，我校所在地六盤水是西南地區(qū)的能源基地，在燃燒熱的測定實驗中，可以增加不同煤樣的燃燒熱，探索用燃燒熱來判斷煤的品位。又比如，貴州是我國地氟病的高發(fā)區(qū)，病區(qū)人口1500多萬，占全國病區(qū)人口數(shù)的一半；為此，我們在實驗項目中加入了氟離子選擇電極測定水中的微量氟，以此增加學生對氟的認識，等等。對于基礎(chǔ)驗證性實驗，盡量將實驗與地方經(jīng)濟社會發(fā)展和地方產(chǎn)業(yè)結(jié)合，理論聯(lián)系實際生產(chǎn)，拓寬學生知識面，增加學生對學科專業(yè)的認同感。

(2)實驗內(nèi)容與學科前沿相結(jié)合，將前沿學科知識和新技術(shù)融入到實驗教學中，設(shè)置綜合設(shè)計性實驗項目。綜合性設(shè)計性實驗在基礎(chǔ)驗證性實驗的基礎(chǔ)上，注重物理化學理論知識與學科前沿的融合，培養(yǎng)學生解決復(fù)雜科學問題的能力，提升學生創(chuàng)新素質(zhì)和實踐動手能力。例如，氫能源和生物質(zhì)資源利用是能源化工領(lǐng)域的研究前沿，而能源化工產(chǎn)業(yè)又是六盤水市的支柱產(chǎn)業(yè)，基于此，我們設(shè)置了“生物質(zhì)基活性炭負載金屬納米粒子的制備及其催化硼氨烷水解制氫”綜合設(shè)計性實驗，該實驗涉及生物質(zhì)基活性炭的制備、負載型催化劑的制備、催化劑的表征、催化硼氨烷水解制備氫氣等系列步驟，融合了無機合成、化學動力學、表面化學、化學熱力學等方面知識，培養(yǎng)了學生解決系統(tǒng)工程問題的綜合能力， 提升了學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維。

2.3 實驗教學方法和評價方式改革

(1)開發(fā)虛擬仿真實驗教學資源，虛實結(jié)合，為學生提供更加豐富的實驗教學資源，彌補了因課時或設(shè)備不足，部分實驗無法開出等問題。六盤水師范學院化學與材料工程學院于2015年建立了虛擬仿真實驗中心，虛擬仿真實驗中心的運用有效地輔助了實驗教學，提升了實踐教學的教學質(zhì)量。

(2)在物理化學實驗教學中，通過微課、慕課等方式，將新技術(shù)和新手段引入實驗操作前的理論講解，使學生及時了解物理化學實驗的最新研究手段和相關(guān)研究前沿，加深學生對物理化學實驗及物理化學學科的整體認識，進而培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維。

(3)以往物理化學實驗考核評價較為簡單，主要由實驗報告和實驗操作成績構(gòu)成。但是，實驗報告容易因抄襲而趨同，難以區(qū)分成績，導致考核成績與學生真實表現(xiàn)往往存在差異，打擊了學生學習的積極性。基于此，對考核評價方式進行了改革。對于基礎(chǔ)驗證性實驗，采用虛擬仿真模擬、學生預(yù)習、實驗操作、實驗報告等多階段進行考核；而對于綜合設(shè)計性實驗，采取文獻查閱、方案設(shè)計、實驗操作、創(chuàng)新點、實驗結(jié)果、實驗報告等階段進行考核。最后，按照基礎(chǔ)驗證性實驗和綜合設(shè)計性實驗成績各占一定比例得出總成績。

3 結(jié)語

通過改革，我校物理化學實驗教學取得了良好的成效，課堂氣氛活躍，學生自主學習和團隊合作學習積極性明顯提高，思考問題和解決問題的能力也明顯提升。相關(guān)專業(yè)學生，在實驗技能大賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等學科競賽中的成績逐年提高。但是，教學改革是一項長期、復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，在實踐教學過程中仍需我們根據(jù)各專業(yè)培養(yǎng)目標和培養(yǎng)要求進行不斷探索。