应用化学专业实践性教学环节的优化改革

唐冬雁　强亮生

摘要：针对专业目录调整后国内多数工科院校的精细化工工科专业改办为应用化学理科专业的实际，围绕培养创新人才的需求，提出了工科院校理科专业注重理工融和、加强实践性教学环节的必要性和具体的优化改革措施。采取“基础实验-认识实习-生产实习-专业综合实验-科技创新-课程设计-毕业实习-毕业论文”一条龙四年不断线的做法，完善了课程体系，丰富了教学内容，健全了考核方法，尤其注重了各环节的有效衔接和过渡，在学生的实践能力和创新精神的培养上收到了良好的效果。

关键词：应用化学专业；创新人才培养；实践性教学环节；优化改革

按照教育部调整后的专业目录，国内多数高校将原来的精细化工专业(工科)改办为应用化学专业(理科)，我校亦是如此。无疑这是一个工科背景下的理科专业。我们认为，工科院校的理科专业有别于理科院校的理科专业，在保证理科专业课程设置的前提下，应适当地体现工科特色，加强理工结合，培养复合型人才，以适应当今社会的需求。自1998年酝酿改办专业以来，我们首先确定了“基础厚、专业宽、素质高、能力强、具有创新精神的高技术人才”的培养目标。围绕工科院校如何办好理科专业的问题进行了思考和研究，并承担了中国高教学会的“十一五”规划重点课题“工科院校应用化学专业建设及创新人才培养”和黑龙江省高教学会“十一五”规划课题“工科院校应用化学专业建设的研究与实践”。通过多年来的研究与实践，收到了明显的效果。在2005年哈工大进行的全校26个新专业评估中名列第一。在2004和2005的中国大学专业排名中均排在同类专业前列。应用化学综合实验课程评为黑龙江省精品课程。

一、确定实践性教学环节一条龙四年不断线的培养模式

结合教学研究，确定并实施了“基础实验－认识实习－生产实习－专业综合实验－科技创新－课程设计－毕业实习－毕业论文”实践性教学环节一条龙四年不断线的模式。大一、大二主要是四大化学实验，实验的内容偏重基础，且注重综合，学时为340学时，较工科专业多80学时。大三下学期进行认识实习和生产实习。大四上学期进行专业综合实验，专业综合实验分专业基础实验(100学时)和专业特色实验两部分：专业基础实验设在课内，并注重体现综合性和设计性，且设计性实验与课程设计相结合；专业特色实验设在课外，集设计、制备、表征、应用于一体(每个20学时)，与毕业论文相呼应，学生根据自己的实际情况，结合专业方向，在纳米粉体、功能薄膜、人工晶体、复合，杂化材料、微孔材料等几个重要的专业方向选择实验。大四下学期进行毕业实习和毕业论文，毕业实习分为参观性的实习和实质性的实习：参观性实习主要是参观3～4个校内实习基地和3～4个学校所在地不同规模的工厂，写出实习报告：实质性实习在有合作办学关系的化工厂进行，学生在不同的工序跟班实习两周，要求完成流程图的绘制，并撰写完整的实习报告。毕业论文环节采取师生互选的方式，期限为半年。鼓励提早进行课题研究，并采取毕业论文周汇报制度，以保持毕业论文工作的实效。

与此同时，我们从大二开始，结合培养创新人才的总体目标，鼓励本科生申报科技创新课题，专业实验室积极创造条件，并指定教师指导，有效培养了学生的创新意识、动手能力和分析解决问题的能力。本专业本科生毕业前60％以上发表(包括录用)科研论文，其中20％是“四检”论文。

二、采取理论课与实践性教学环节互补的教学模式

与多数高校的化学类专业课程设置类似，哈工大的应用化学专业以前在每门专业课中都设置一部分实验教学内容，这样虽然保证了每门课程的完整性，但就整个专业实验课程来说，却存在系统性差、部分内容简单重复、不利于学生实验技能的有效提高等问题。为使专业教学从简单的理论课程的验证转变为全面培养学生专业实验技能和综合实验能力，进而为培养创新性人才服务，我们对各门专业课的实验进行了整合，结合专业方向开发了多个覆盖多门专业课程内容的应用化学专业综合实验课程。本课程分基础和特色两部分，其中基础实验与主干课程相呼应，与专业知识相联系；特色实验是反映本学科前沿以及专业特色和水平的前瞻性实验，旨在使学生尽可能多地接触专业前沿，涉猎交叉学科，以突出实验的专业性和先进性。专业综合实验课程的每类实验又分为课内实验和课外实验，课内实验注重“基础”和“基本”，体现内容的系统性和训练的全面性，力求与课堂内容相呼应或相补充；课外实验注重学生兴趣的调动和创新意识的培养，扩展课堂知识，突出实验内容的实用性、新颖性，并与学校开展的本科生科技创新活动相联系。另外，实践性教学环节中的认识实习和生产实习的内容既注重结合专业方向，又考虑与先修技术基础课程(结构化学、有机化学、化工原理等)和后续专业课程(精细有机合成原理、表面化学、材料化学等)的联系。课程设计和毕业实习在满足课程要求和实习主体内容的同时，注重与科技创新的联系。这样既避免了不必要的重复，同时也节约了课时，更重要的是将单一的实验技能训练上升到综合实验技能和分析、解决问题的训练，同时为毕业论文打下了坚实的基础。

三、通过完善教学大纲规范实践性教学环节

由于实验长期处于理论课的从属地位，致使实践性教学环节的教学大纲一直存在着不够规范和细致的问题。对此，我们亦进行过全面而详细的调研。调研发现，实践性教学环节大纲“大无纲、虚而粗”是个普遍问题，有的学校实践性教学环节履行不全，有的只是随意而行，根本没有大纲。为此，我们在对本科生实践性教学环节的教学体系、教学内容和教学方法均进行研究和讨论的基础上，制订并完善了适合实践性教学环节的大纲，并形成了应用化学专业“基础实验一认识实习一生产实习一专业综合实验一课程设计一毕业实习一毕业论文”的系统课程体系，并对各环节的具体内容也进行了丰富和完善，强调基础知识和基本理论与实验技能和创新能力的结合。目前实验总学时440小时，占总学时的近1／4，再加上26周的其他实践性教学环节，基本达到了理论：实践=1：1。另外还建立了基础实验室、专业实验室、科技创新(开放)实验室、开发设计实验室、科研实践研究室等供不同阶段和不同层次的学生使用。

四、通过改革教学方法和考核方式保证学习效果

实践性教学环节在教学形式、教学内容和考核方式上均不同于课堂教学，加之教学对象的个体差异以及学生对教学内容的理解不同，使实践性教学环节的进行和考核均有较大难度，因此采取多样化的教学形式和细致的全程考核方式尤为重要。考虑到实践性教学过程学生参与较多的实际状况，教学中注重以学生为中心，突出学生的主体地位，适当减少教师参与。改变教师为学生准备得过多过细，造成学生过分依赖的心理状况，突出学生在教学中设计思想和创新意识的培养；同时改变只通过一份实验报告、设计报告或实习报告就决定成绩的单一考核方式，实行对学生知识掌握、技能提高、作风习惯乃至实验态度的全程跟踪，要求学生养成“必备而来、必行操作、必动思维、必有收获”。在成绩的评定上，建立了操作考核、知识考核、综合性考核以及笔试、口试于一体的系统考核方式，既提高了学生对实验教学的重视程度和学习动力，以及实际操作能力、归纳总结能力，也有利于实验教学的规范化管理，收到良好效果。

通过加强和规范实践性教学环节的一系列做法，使学生的分析问题、解决问题的能力以及创新能力都有了明显提高。近三年专业学生科技创新项目申请立项共32项，几乎每个专业学生都在毕业论文之前有机会参加专业教师的科研课题，或者参与教师的实验室自制设备的研制等。通过这些工作，专业本科生参与甚至作为第一作者完成的科研论文和教学论文呈逐年上升的趋势，完成的教学自制设备在教学中发挥了良好的教学效果。每届专业本科生都至少有1人获奖学金出国留学，专业考研比例近1／2。就业的学生适应能力强，受到了用人单位的欢迎。

[本文系中国高教学会“十一五”规划重点课题“工科院校应用化学专业建设及创新人才培养”、黑龙江省高教学会“十一五”规划课题“工科院校应用化学专业建设的研究与实践”、黑龙江省高等学校教学改革工程项目“结合应用化学专业方向，加强实践性教学环节的措施”部分研究成果]

参考文献：

[1]郑秀英，张进明，白守礼等，提高本科生实践创新能力的探索[J]，中国大学教学，2007(2)：47～49。

[2]段东红，刘世斌，郝晓刚等，化工类本科专业课程体系实践性教学环节改革方案的研究与实践[J]，化工高等教育，2007(1)：25～27。

责任编辑：余大品