工科物理实验课程改革与实践.pdf
罗亚楠 于晓洋 曹雪玲
摘 要：提出了实验教学的新思路及具体实施方案。在教学上将传统实验教学与现代高新技术相互结合，教学方法注重了基本技能、实验总结能力和创新精神的培养。为满足工科院校学生对于化学实验课程的需求，化学实验课程的革新是必然性。从化学实验课程的教学内容、教学方式、考核体系和师资队伍打造几个方面进行探讨，以提高学生的应用能力和创新能力为目标，争取取得令人满意的教学效果，满足工科院校的人才培养目标。
关键词：工科实验课程 人才培养 教学改革 教学实践
中图分类号：G42 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）01（c）-0155-02
Abstract： The new idea and the details for the experiments teaching in engineering has been proposed. The traditional experiments teaching and modern experiment techniques are combined in new teaching methods. And the basic skills， the summary ability of experiment， and the innovation spirit of students are all improved greatly by this methods. To meet the demands of the chemistry experiment course to chemical students in engineering colleges， the innovation of the chemistry experiment course is inevitable. The several aspects of chemistry experiment course， including the teaching content， the teaching method， the evaluation system and the teaching staff building， were discussed. All of these are to improve the students' application ability and innovation ability， achieve a satisfactory teaching effect and satisfy with the talent cultivation goal in engineering colleges.
Key Words： Fundamental experiments in engineering； Talent cultivation； Teaching reform； Teaching practice
工科实验课程历来是培养学生动手能力的一门重要课程，也是各高等学校的一门重要基础课[1]。工科实验课的开设目的不仅仅是为了通过实验来验证理论课上学生们所学到的化学基础理论知识和培养学生掌握一些基本实验设备的操作方法和技巧，更重要的是要通过大量的简单、基础实验去培养学生们的细致的观察能力、果断的判断能力和发散的思维能力[2]。通过大量的训练，使学生们能够运用自己所学的化学基础知识去发现问题，分析问题和解决问题，从而真正的提高学生们的综合能力，最终培养学生们能够具有严谨的科研态度和独自的分析和解决困难的科研工作能力[3]。
我校是化工特色突出的省属大学，为了适应现阶段高等教育的新形势，传承我校的办学特色，努力培养化学化工类本科生开展科学研究的兴趣[4]。我们在吸取其它兄弟院校的办学理念和学校自身的办学特点的前提下，着重注重了化学各门实验课程的改革与实践，重视学生的创新精神和创业意识的培养[5]。结合本校具体的实验环境，强调实验内容的层次性、教学方式的创新性、考核体系的完整性和教师队伍的结构性，為培养高素质的化学化工类应用型人才构建基础平台[6]。工科实验课程的改革主要围绕着能够全面提高学生的动手能力、综合素质和培养优秀创新型人才方面进行，通过四大化学基础实验的操作，培养学生的严谨、求实、刻苦、创新的科学态度和作风，通过综合设计性实验和专业实验锻炼学生们的团队协作精神，使工科实验课体系成为素质教育和创新能力培养的重要环节，在高素质创新型人才的培养中发挥巨大的作用[7]。
1 教学内容的改革
传统的化学实验课程主要是以无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验和物理化学实验这些化学实验构成基础四大化学的实验课程体系，使实验课程在很大程度上为理论课程做了铺垫和验证，但同时也使得实验课程更加依附于理论课程的内容，已经远远不能符合现阶段工科化学实验课程的需求。因此，在教学内容上，打破传统的化学实验必须依附理论课的局限，构建了“一体化两平台三层次”的新实验课程教学体系。主要体现在。
一体化：在化学一级学科的基础上，实现人力物力的统一调配，实现理科和工科、个性和共性相结合，注重传统与创新相结合。
两平台：在教学内容上，提供工科基础化学实验课程平台和理科基础化学实验课程平台，真正做到因材施教，针对性突出。
三层次：实验教学分为基础性实验、综合性实验、创新和设计性实验。第一层次：基础性实验。这一层次的实验主要以训练学生的基本实验技能和加深学生对基础理论知识的理解为主。第二层次：综合性实验。这一层次的实验以培养学生综合运用所学的理论知识和基本实验技能去分析和解决实际问题，并进行系统思维和综合思维进行整合的实践能力的训练。第三层次：设计创新研究性实验。在这一层次中，充分发挥学生自主学习能力和创新能力，通过查阅文献资料，自主设计实验方案和解决实验中遇到的问题，注重培养学生自主获取新知识的能力和终身学习的能力，积极培养学生们的创新思维、创新意识和创新能力。新的基础实验教学体系将能够满足培养化学化工类应用型人才—“现代工程师人才”的需要[8]。
2 教学方式的改革
传统的实验课教学方式是，发给学生们人手一册内容详实的实验讲义，将学生们分为两人一组，每次大家都做相同的实验。课前一周布置实验内容，让学生预习，简单地写出预习实验报告。上课时，实验课老师对学生统一讲解。老师在每次实验之前都详细地讲解实验内容，实验原理和实验操作注意事项，所以，每次实验，学生们都按时顺利地完成。完成实验后，学生们在预习实验报告上记录实验数据和结果，下一次交给老师完善了的正规实验报告。这样做的主要缺点是，学生对于老师的依赖性较强，又由于两人一组配合做实验，那么两人的实验结果是相同的，学习自觉性较强的同学还能够主动写预习报告和实验报告，少数同学不认真预习，实验前纯粹照抄实验讲义的一部分内容作为预习报告敷衍老师，实验操作则完全依赖实验课老师的讲解。尤其一些学习欠自觉的学生，甚至完全抄袭同学的实验报告。
基础化学实验改革在实验项目设计上，对原有实验题目有计划进行重组和更新，以满足分层次进行化学实验的要求。在保证基本技术基本方法和基本技能方面强化训练基础上，针对不同专业培养目标，制订了不同实验和学时，体现了不同专业差别化，基础化学实验增开了综合设计性实验，学生综合设计性实验课程中，增强了查阅文献获得知识能力，对理论知识理解与应用，实验操作、科学分析和素质都得到了提高，同时也拓宽学生解决问题的思路和方法。积极鼓励学生参与教师科研，强化实验教学内容的特色性，根据我校特点加大化工类各专业相关实验教学内容的案例分析与实践教学，突出实践能力、适应能力和创新能力的培养，通过对实验教学内容的调整切实提高应用型技术人才的培养质量。
3 考核体系的改革
传统的实验考核以单一科目进行，或偏重单一知识点，或偏重实际操作，对学生实践动手能力的综合考核，特别是创新能力的考察不够，面对新的实验教学体系，要想达到预期的教学效果，实验考核体系是对学生学习的重要导向，必须建立与之相匹配的考核体系，才能充分调动学生学习的积极性和主动性创造性。
根据不同的实验层次，采用不同的考核方式，才能达到每个层次的实验教学目的。基础实验，重点培养学生实验操作的基本技能和严谨的科学精神，因此，实验的规范操作作为重点考核内容，学生按要求，规范、准确、按时完成实验操作任务，计为实验考试成绩，再加上平时成绩，综合评定给出基础实验的考核总成绩。对于综合性实验，我们更注重学生在实验过程中的表现，讨论情况以及最后對于实验数据的分析，最终给出实验成绩[8]。
4 师资队伍的改革
师资队伍的建设历来是提高人才培养质量的关键因素，而师资队伍的组成对于提高教学质量则尤为重要，一支结构合理、数量适中的师资队伍将是提高高教学质量的关键。基础化学实验课程组采取外引内培等切实可行的措施加强队伍建设，积极引进高学历高水平人才充实到实验教学队伍中，鼓励学术骨干担任实验课教师，鼓励教师提高学历水平，对教师进行培训等政策建立一支高素质的实验教学队伍和实验室管理队伍。
总之，工科实验课程改革的一些方法和实验内容还有待进一步完善，目前由于实验室条件的限制，场地太小，不够同时开设多台套自主实验，不够调动绝大部分学生的主动学习积极性，还不能很好地提高学生整体的动手操作能力，只能锻炼和培养一部分学生的创新精神。此外，实验室设计新实验将面临繁重的维护工作，实验室经费不够，人手也不够。但是，自主创新实验课的开设无疑是今后大力培养创新型人才的发展方向。
参考文献
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[8] 李文艺，唐海珊，何福林，等.用现代教育理念深化地方院校非化学专业基础化学课程教学改革[J].广东化工，2016（24）：176-179.
