周湘竹 徐振

摘 要 國(guó)際化辦學(xué)是我國(guó)高等教育發(fā)展的重要趨勢(shì)和方向，隨全球化進(jìn)程的發(fā)展，社會(huì)對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求更高。齊魯工業(yè)大學(xué)依托優(yōu)勢(shì)學(xué)科和科研平臺(tái)深入開展物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)高素質(zhì)、具有創(chuàng)新能力的國(guó)際化人才。

關(guān)鍵詞 國(guó)際班 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革 創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0前言

人才培養(yǎng)國(guó)際化是高等教育國(guó)際化的重要課題，也是全國(guó)各高校建設(shè)的要求。行業(yè)特色大學(xué)作為歷史的產(chǎn)物，為我國(guó)行業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出過重大貢獻(xiàn)。齊魯工業(yè)大學(xué)（前身山東輕工業(yè)學(xué)院）為新中國(guó)的輕工業(yè)發(fā)展培養(yǎng)了許多卓越的人才。新時(shí)期，高等教育國(guó)際化發(fā)展背景下，行業(yè)特色大學(xué)人才培養(yǎng)模式也在發(fā)生變化。高等教育國(guó)際化是在經(jīng)濟(jì)全球化大背景下，高等教育領(lǐng)域做出的戰(zhàn)略選擇。國(guó)內(nèi)外高等教育的對(duì)比研究表明，國(guó)外高校在教學(xué)理念與方法，如課堂教學(xué)的內(nèi)容與方式、習(xí)題批改方式及考核方式等諸多方面，與國(guó)內(nèi)高校均存在較大差異。而國(guó)外高等教育培養(yǎng)的學(xué)生獨(dú)立性、思維創(chuàng)新性和解決問題等方面均具有較大的優(yōu)勢(shì)。因此國(guó)內(nèi)越來越多的高校開始推行國(guó)際班的教學(xué)模式。國(guó)際班的培養(yǎng)模式趨于國(guó)際化，即師資力量的國(guó)際化、培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)的國(guó)際化、課程設(shè)置的國(guó)際化，最終目標(biāo)是培養(yǎng)出國(guó)際化的人才。

齊魯工業(yè)大學(xué)自2013年起開設(shè)應(yīng)用化學(xué)工科國(guó)際班。國(guó)際班學(xué)生的培養(yǎng)方案按照與國(guó)際接軌的一級(jí)學(xué)科制定，除個(gè)別公共課程外，國(guó)際班的所有課程均采用全英語教學(xué)模式，教師由從國(guó)外高校聘請(qǐng)的教授和本校具有豐富國(guó)際化背景的知名教授擔(dān)當(dāng)。國(guó)際班所有課程采用英文教程，用英語或雙語授課和討論，作業(yè)及考試用英文完成。國(guó)際班總體課程設(shè)置和每門課程的教學(xué)內(nèi)容都將應(yīng)用化學(xué)領(lǐng)域的最新發(fā)展與應(yīng)用化學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和基本技能的有機(jī)結(jié)合起來。

物理化學(xué)是工科專業(yè)課中理論性很強(qiáng)的基礎(chǔ)課程，而物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是理論教學(xué)的延伸，作為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是促進(jìn)知識(shí)轉(zhuǎn)化、知識(shí)拓展和全面提高學(xué)生素質(zhì)的重要教學(xué)手段，其教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的改革，是提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和科學(xué)思維方法的國(guó)際化人才的需要。因此在齊魯工業(yè)大學(xué)國(guó)際班物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置上，除了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程外，還加大了綜合性、設(shè)計(jì)性、研究性實(shí)驗(yàn)的比例，以及增加了與教師科研相結(jié)合的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。此課程的設(shè)置拓寬了國(guó)際班學(xué)生的專業(yè)面、增強(qiáng)學(xué)生的適應(yīng)性、提高學(xué)生的綜合能力。

1國(guó)際班物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革內(nèi)容探索

1.1篩選基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，滲入創(chuàng)新意識(shí)

傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，研究性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)偏少；教學(xué)方法上教師講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過多過細(xì)，使學(xué)生失去了主體地位；實(shí)驗(yàn)教材上實(shí)驗(yàn)步驟要求過于詳細(xì)，限制了學(xué)生的思維空間，因而達(dá)不到實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)目標(biāo)，創(chuàng)新能力培養(yǎng)更無法實(shí)現(xiàn)。

要培養(yǎng)國(guó)際化創(chuàng)新型人才，首先就要對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新。本著與理論緊密銜接、可操作性強(qiáng)的原則，適當(dāng)選擇一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)既要考慮理論基礎(chǔ)知識(shí)的要求，也要考慮實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，并且在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和儀器的使用上要基本符合教育部理科化學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)所提出的要求。在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的了解和操作，也滲透著學(xué)生創(chuàng)新思維意識(shí)的培養(yǎng)。

現(xiàn)以傳統(tǒng)的燃燒熱實(shí)驗(yàn)為例，說明如何在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展創(chuàng)新。我們將啟發(fā)式教學(xué)以及討論式教學(xué)方式引入課堂。燃燒熱實(shí)驗(yàn)測(cè)定固體樣品萘的燃燒熱，我們保留該基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，但對(duì)教學(xué)提出了更高要求，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)中我們提出幾個(gè)問題作為討論題：影響本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要因素及其控制措施；苯甲酸的取樣量控制在什么范圍；實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是什么；如何才能確保實(shí)驗(yàn)成功和結(jié)果準(zhǔn)確等。這些問題教材中沒有現(xiàn)成答案，學(xué)生必須重新查找資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，帶著這些問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在課堂上，教師也會(huì)從實(shí)驗(yàn)的目的出發(fā)， 聯(lián)系實(shí)驗(yàn)方法和原理， 抓住燃燒要完全和熱量不能損失兩個(gè)重點(diǎn)要求， 啟發(fā)學(xué)生仔細(xì)分析，深入思考。

1.2設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的選定原則是讓學(xué)生獨(dú)立分析問題，解決問題，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造能力，要能培養(yǎng)學(xué)生融會(huì)貫通相關(guān)知識(shí)的能力。在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，我們采用 “學(xué)生為主，師生互動(dòng)”的教學(xué)方式，給學(xué)生更大的自由空間，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的創(chuàng)新精神。學(xué)生從自己感興趣的知識(shí)點(diǎn)出發(fā)，選擇研究項(xiàng)目，制定實(shí)驗(yàn)方案；通過自主查閱文獻(xiàn)、對(duì)資料進(jìn)行分析、歸納和總結(jié)，小組討論確定完整的實(shí)驗(yàn)思路。最后與指導(dǎo)教師進(jìn)行討論，提出實(shí)驗(yàn)所需的各項(xiàng)條件，對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析和判斷，并提出具體的解決方案。在具體實(shí)驗(yàn)操作過程中，學(xué)生自己完成實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)儀器的校準(zhǔn)和測(cè)試，甚至學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生思維和想象力。實(shí)驗(yàn)完成后，學(xué)生獨(dú)立對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行總結(jié)與思考，分析是否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程中的關(guān)鍵點(diǎn)。從前期準(zhǔn)備到實(shí)驗(yàn)完成，整個(gè)過程中將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象同理論知識(shí)以及學(xué)生的興趣點(diǎn)相結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生積極思考，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和綜合分析能力。

綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分為兩類： 一類是拓展性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，即在傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步加深，使驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)更接近實(shí)際的生產(chǎn)生活。這類實(shí)驗(yàn)既不超出學(xué)生基本操作能力和知識(shí)水平，又充分發(fā)揮了學(xué)生主觀能動(dòng)性。例如，將“完全互溶雙液系氣-液平衡相圖”實(shí)驗(yàn)的切入點(diǎn)放在應(yīng)用化工中如何利用相圖指導(dǎo)生產(chǎn)，從而獲得某一沸點(diǎn)的純餾分；在 “燃燒熱的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)后，我們鼓勵(lì)學(xué)生自己去發(fā)掘，測(cè)量日常食用的米飯、饅頭、白菜、水果、干果等食物的熱量，進(jìn)而解決“怎樣吃才健康”的問題；我們從荷葉上的露水、美麗的肥皂泡等生活現(xiàn)象入手，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注表面現(xiàn)象，了解表面張力和表面活性劑，然后通過測(cè)量日常洗滌用品的表面張力，進(jìn)而解決“怎樣洗東西才干凈”的問題；“蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)”實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)定物質(zhì)的旋光性，讓學(xué)生觀測(cè)一些常見藥物的旋光性，進(jìn)而啟發(fā)學(xué)生思考為什么西藥的發(fā)展趨勢(shì)是手性藥物，拓展學(xué)生的知識(shí)面。

另一類綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)難度比較大，科學(xué)研究性比較強(qiáng)。學(xué)生要從實(shí)驗(yàn)原理入手，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，提出解決問題的具體方案。因?yàn)槭窃O(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中還存在著挫折和失敗，需要用積極的態(tài)度和科學(xué)的思維方式正視事實(shí)，從錯(cuò)綜復(fù)雜的因素中找到失敗原因，最后成功完成實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)以“洗發(fā)香波的配制及性能評(píng)價(jià)”實(shí)驗(yàn)為例說明設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)的過程。首先需要學(xué)生查閱資料，了解洗發(fā)原料特性，用AES、AESA、BS-12、6501、珠光漿等按配方和配制工藝要求配制洗發(fā)香波，并鑒定、評(píng)價(jià)其應(yīng)用性能、效果；對(duì)使用產(chǎn)品后的頭發(fā)進(jìn)行單根頭發(fā)拉伸性能的測(cè)定、頭發(fā)梳理性能的測(cè)試、頭發(fā)剛性的測(cè)定、頭發(fā)抗彎強(qiáng)度的測(cè)定，綜合評(píng)價(jià)洗發(fā)香波的性能。

對(duì)于綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，我們要求學(xué)生按科學(xué)論文的格式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，全面訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維。論文主體要說清楚3 個(gè)問題： 一是為什么要做實(shí)驗(yàn)，即實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；二是自己怎么做的?shí)驗(yàn)，即實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和分析處理；三是得到了什么結(jié)論，即實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并指出若想實(shí)驗(yàn)結(jié)果更完善，還需要做哪些努力。實(shí)驗(yàn)報(bào)告不僅在內(nèi)容上與科學(xué)論文看齊，在形式上也要與科學(xué)論文一致，論文須有摘要、關(guān)鍵詞、正文（前言，實(shí)驗(yàn)步驟，結(jié)果和討論等），最后還要列出參考文獻(xiàn)。

1.3參與教師科研，提升創(chuàng)新素養(yǎng)

除了保持傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)置以及增加綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，我們還在國(guó)際班開展教學(xué)與科研相結(jié)合的教學(xué)方式。這種方式是建立在教師具有較高的教學(xué)水平與科研水平的基礎(chǔ)上、并充分發(fā)揮教師自身綜合素質(zhì)，自主的將教學(xué)與科研有機(jī)地、良性地融合在一起。只有將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合，才能使化學(xué)教育緊跟科學(xué)發(fā)展的步伐，與國(guó)際接軌，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，掌握國(guó)內(nèi)外最新最前沿的實(shí)驗(yàn)方法，增加他們對(duì)科學(xué)研究的興趣。齊魯工業(yè)大學(xué)國(guó)際班在此教學(xué)方式上做出了很多嘗試，開設(shè)了各類開放實(shí)驗(yàn)，參與其中的教師及學(xué)生都獲益匪淺。

2總結(jié)

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)國(guó)際班學(xué)生創(chuàng)新能力的重要課程。在當(dāng)前國(guó)際化人才大量需求的背景下，高校需要與時(shí)俱進(jìn)，對(duì)現(xiàn)有的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新完善，堅(jiān)持嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的態(tài)度，使學(xué)生創(chuàng)新能力得到提高的同時(shí)，更具有國(guó)際視野，從而更加有競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

[1] 李津石，李志宏.以指導(dǎo)性專業(yè)目錄為依托推動(dòng)高職教育持續(xù)健康發(fā)展[J].中國(guó)高等教育，2005（01）.

[2] 鄧維斌.開放環(huán)境下協(xié)作型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2006，2（01）：63-66.

[3] 梅彬運(yùn).開放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)信息管理系統(tǒng)的研究與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2008（03）：95-97.

[4] 鄺溯瓊.開放式研究生綜合實(shí)驗(yàn)中心的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2012，31（03）：109-111.

[5] 教育部理科化學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì).理科化學(xué)專業(yè)和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)化學(xué)教學(xué)基本內(nèi)容[J].大學(xué)化學(xué)，1999，14（02） ：9-18.