化工专业卓越工程师实验教学内容的调整

　　教育部于 2009 年提出了实行“卓越工程师教育培养计划”。这是为了主动服务“走新型工业化道路”和“建设创新型国家”战略的目标，培养、造就一批创新能力强，适应经济、社会发展需要的各类工程技术人才而制定的。也是我国高等工程教育改革，促进高等工程教育质量全面提升的重要举措，目前已列入我国高等教育中长期发展规划，是大规模工程教育改革的信号。

　　“卓越工程师教育培养计划”主要目的是为未来各行各业培养各种类型的、优秀的工程师后备军。它要求高校转变办学理念、调整人才培养目标定位以及改革人才培养模式。为此，我们结合我校实际情况，对化学工程与工艺专业的卓越工程师实验教学做出如下调整：

　　1、 小班化教学

　　卓越工程师的培养目标决定了他们的教学模式应该具有创新性。传统的大班化教学以教师为主体，灌输式教学、填鸭式教学，学生处于被动接受地位。忽略了学生的主体地位，也忽视了学生的个性需求。课堂上教师与学生之间缺乏互动和沟通，学生难以积极主动地参与教学活动，而往往成为知识被动的接受者和机械的应用者，造成实践能力不足、创新精神缺乏和团队意识淡化等。

　　这样很难培养出新型工业化道路所需要的创新型人才。相反，我们新设置的总人数为 25 人左右，每 2 人为 1 个实验小组的小班化教学具有如下优点：首先，它更利于针对学生实际设计出个性化的教学模式和方法。其次，有利于推行研究性学习方法，即基于问题的探究式学习，基于案例的讨论式学习和基于项目的参与式学习，以实现学生知识的获取、应用和创新，工程能力的培养和提高，社会能力的培养和提高，以及综合素质的养成和提升。第三，有利于教师对学生的全面监控。教师在面对如此小规模学生人数的实验教学中可以为他们提供更为个性化的帮助和互动，及时地解决他们在学习过程中产生的各种困惑和提出的各式各样的问题，使学生在每个学习环节都取得预期的学习效果从而推动学生学习进程的顺利进行和继续深入，从而真正实现“卓越计划”。

　　2、 教学内容

　　化学是一门实验性很强的学科，化学实验教学是化学教学的主要组成部分，是提高化学教学质量的关键之一，因此，改善和提高化学实验的教学效果一直是化学实验工作者们长期思考和努力解决的问题。实验教学内容的组织就是能力培养的重要载体和有效途径。而实验教学内容的质量取决于实验项目和实验设备。

　　相同无机化学内容的实验项目、实验设备、实验内容、实验方法、实验技术可以相差很多。因此，优化教学内容是确保能力培养的关键。从培养应用型卓越人才总目标出发，以培养学生的实践能力，增强与工程应用的联系和前瞻性为原则，优化组织实验内容。

　　如在进行“醋酸电离度和电离常数的测定”实验时，我们将电导率仪拆分为主机、电极和温度传感器三个部分，让学生自己连接和组装。连接好后让学生自己校准和调零。有效地培养学生实验设备整合能力、知识整合能力，更加有利于突出学生手脑并用，促进理论与实践结合。从而更有利于激发学生探索新事物的兴趣和对实验设备的测试原理的认识，同时培养学生对实验设备的维护意识。在自搭、自建过程中，随着实验新现象的不断出现，学习兴趣的不断浓厚，求知欲和好奇心不断被激发，在独立思考与交流借鉴的过程中创新意识不断强化，真正实现从验证式实验到探究式实验的转变。

　　3、 培养学生自主学习能力

　　无机化学实验课是由预习、操作和实验报告三个环节构成。

　　预习是实验的基础，是实验顺利进行和提高实验质量的保障。预习是学生在课堂外自主完成，做好实验预习需要作大量工作，且要达到理解实验原理、领会实验方法、了解仪器的性能和结构，明确实验内容或任务、实验操作关键和实验注意事项等的要求。从而能够制定合理的实验规划，能在课堂实验过程中有的放矢，有目的、有指导地进行操作和观察，及时发现和解决问题，独立完成各项任务，实现各个目标，甚至还能获得意外的收获或有所创新。因此，预习更是自主学习能力培养的有效步骤。

　　“化学反应速率与活化能”实验是一个操作要求很严格的实验。因此，我们要求学生实验前要充分了解反应速率与活化能的意义，为什么要测定？反应速率受到哪些因素的影响？实验过程中容易造成实验失败的关键因素等？如果学生在实验之前没有预习，实验过程中很容易出现实验现象观察不仔细，实验记录不及时、详尽，氧化性试剂与还原性试剂混用滴管和量筒等问题。如此以来会导致部分学生完成本实验不得不以耗费大量时间、损失或污染药品、试剂等为代价。同时也会为后面实验报告的顺利完成埋下隐患。

　　4、 建立新型课程考核体系，引导学生自主创新

　　众所周知，课程考核是检查和评价教学效果的重要手段。但事实上，课程考核更具引导功能且胜于其它教学环节。考核的评价标准和评价取向直接左右和影响当下学生的学习。因此，以引导学生锻炼思维、发展能力、激发创新欲望等的能力培养和创新品格塑造为目标，建立课程考核评价体系。课程考核重在平时且贯穿于平时教学的每一环节中，具体为平时考核 70 %，期末 30 %，并制定每一部分的考核细则。

　　在具体操作中，预习 30 %，实验操作 40 %，实验报告 30 %来考核。预习考核主要在预习报告上体现，意在让学生知道实验原理和目的，同时引导和培养学生整合信息构建科学知识体系，及时将知识转化为工作能力。实验操作考核指标主要表现为有创见地完成、独立完成和老师指导下完成三个基本层次，另外对实验过程中的操作效率视为附加考核。如在进行“转化法制备硝酸钾”的实验中，要看学生一次性完成实验所用的时间，产品的纯度以及最后的产率。实验时间的节省要求学生合理安排各个实验步骤，如称量，加热和过滤操作等的先后顺序安排。显然这需要用到统筹方法合理安排。而产品的纯度和最后产品的产率则依赖学生对实验原理的理解程度以及对实验基本操作的熟练程度。本实验主要原理是利用温度对化合物溶解度影响的差异来实现化合物的制备和分离。因此，加热蒸发溶剂的量一定要恰当(不要出现大量固体析出的现象)，热过滤操作一定要快(尽量避免过滤前析出大量晶体)。操作的熟练程度直接影响最后产品的纯度和产率。

　　实验操作的考核要在操作课上直接评价，以培养学生实事求是的科学作风认真严谨的科学态度积极主动的探索精神。同时也激发创新欲望，促使学生主动发现问题和解决问题。培养学生养成科学研究(这里指实验操作)结合工业生产实际的思维习惯。

　　实验报告考核主要分为数据处理、实验现象分析、误差分析和结果讨论四个方面。重点考察学生对数据处理的公正、客观及科学性，实验现象的客观和准确性，误差分析和结果讨论广度和深度。引导和培养他们对实验现象的观察和分析能力，这是科学实验素质和能力的重要内容；培养他们通过数据处理得出结论并能对结果进行分析讨论的能力；培养他们及时、准确并实事求是报告实验结果的能力。

　　期末按完成一个设计性实验来考核。主要从实验方案制定、实验过程和实验报告三方面，通过实验方案制定，培养学生综合运用已学到的知识的能力，培养学生查找与研究内容相关的资料的能力，塑造学生不惧困难和挫折的品格。实验过程中培养学生理论与实践结合的能力、分析问题和解决问题的能力。设计性实验与平时实验一样，同为每 2 人组成 1 个实验小组，以培养学生团结协作精神，培养学生通过讨论挖掘问题的根源，在团结协作中激发彼此灵感，在遇到困难时不轻言放弃，通过相互鼓励共同解决问题的科学素养。实验报告过程培养学生撰写综合性实验报告的能力，培养学生将自己的成果展示出去以及将科学转化为技术(生产力)的意识。优秀的设计成果不是考核的目的，而是一种期待，我们会将这一期待传递给学生以期形成日后学生工作中追求卓越的品质。

　　经过一学期的教学改革实践，事实证明，此项改革符合我校实际情况，效果明显。显然，培养“卓越工程师”创新能力的教学改革不是一蹴而就的。为造就一大批走在当代科学技术前沿、适应现代化建设需要的创新型工程技术人才这一目标，我们还将继续探索！

　　致谢：

　　本工作得到西南民族大学校级教改项目“民族院校化学应用型人才培养及教学体系构建(NO. 2012YB13)”的资助。

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