在实验教学改革中,根据化工人才的知识、能力和素质的要求,更新实验技术,改进实验教学方法、手段,营造创新人才的培养环境,实现由知识传授向创新能力培养的转变,由共性教育向个性教育和全面因材施教的转变,由学科系统向工程综合性的转变。
1.改进实验教学内容和手段,以适应转型背景下人才培养的需求
(1)精选实验项目,建立渐进式实验教学方式
①查阅文献-讨论实验方案-设计实验路线-具体实践
设计型实验教学旨在训练综合应用知识进行研究的能力,从而进一步提高发现问题与解决问题能力,培养学生创新意识。选择一部分技术相对比较成熟的产品制备和分离纯化等实验内容,结合仪器分析手段对物质进行表征和性能鉴定,要求学生查阅相应文献,组织集中讨论,进行实验路线和方法设计,对实验过程中可能出现的问题进行分析,再到实验室进行实验。注重对传统实验项目的改进,在实验中增加实验的设计性和不确定性,改革传统的照方抓药式的教学模式,融入科研理念,引导和鼓励学生进行创新思维和实验合作。
②自主选题-优化组合-研究创新-探究未知
研究型实验教学着重强调培养创新意识和科学素养。以教师的科研和技术服务项目为实验教学内容,学生根据兴趣自主选择研究创新型课题,在实验方法和内容上以“探究”为主。不断地把学科的最新研究成果介绍给学生,给学生进一步地拓展了探究未知的空间,而充满好奇的学生对教师的不断质疑又推动了研究的发展。学生在探求真理的过程中,往往会发现新问题,提出新观点,发表新见解。从而培养了学生浓厚的科研兴趣、实事求是的科学态度和深钻细研、独立思考、勇于创新的精神和良好的学习习惯,提高了他们的科学素养。
(2)在教学手段上,多种方法灵活结合,因材施教
①化工基础实验、单元操作与仿真和专业实验是所有学生的必修课,实验前学生可以参考相关实验教材,预习实验内容,看相关的视频材料、网上资料;实验时,有教师提问、答疑、总结;实验后,完成实验报告,指导教师批阅后的实验报告返回学生,帮助学生提高。
②综合精馏实训、综合传热实训、化工拆装实训等工程实训是化学工程与工艺和应用化学专业必修内容,在教师指导下严格按照资料准备、预习、实验、撰写报告等步骤进行。其他专业的学生,根据专业的特点和人才培养目标的不同要求,对工程实训的项目和内容,也可以有不同的选择,一般了解的学生,只观看设备外型和操作过程录相,不交实验报告。一般选修的,只操作过程,不获取工业设计数据。
③实行开放式实验教学。开放实验层次包括综合与创新实验,开放内容包括经典的内容和最新的科研成果。在实施开放实验教学的过程中,实验前的资料查阅、实验方案设计等均充分体现了学生的自主性。在教师的指导下,进行开放式的综合创新实验,每组学生必须通过相互合作、相互研讨才能完成实验任务,这充分体现了合作式和研究式的教学方法。
④实施课外实验研究项目,利用大学生创新基金和“挑战杯”,面向全体学生进行创新实验研究立项,学生选定项目指导教师。
2.实验考核方法
从多方面、多角度考查和评价学生的成绩,统筹考核实验过程与实验结果,激发学生实验兴趣,提高实验能力。实验课成绩从预习、实验及其报告、实验操作考试等多方面进行综合考核。中心制定了学生实验成绩评定方法,注重过程性评价,过程评价和总结性评价相结合,构筑了平时和期末相结合,自评互评相结合的成绩评定办法。
3.将实验教学与科研、技术服务紧密结合,强化学生的综合能力和创新能力培养
充分利用实验中心、教师研究室、科研创新团队等平台,将教师研究性课题引入到实验教学过程中,如新型功能材料的开发与应用、医药中间体的合成与应用、新型光催化材料的制备与应用、表面活性剂的合成与性能表征、水性涂料的制备工艺实验、工业循环水处理剂的合成及性能研究实验等,使教学实验与科学研究相结合,构建创新实验教学平台,提升学生的研发能力和创新能力。
将本科毕业论文与课外科技活动相结合,学生从第6学期开始自主选定指导教师,提前进入毕业论文课题,以便学生有足够的时间开展选题、查阅文献、制订研究计划、实施研究,使学生的毕业论文质量有较大的提高。鼓励并积极组织学生参加化工设计大赛、“挑战杯”等各种学科竞赛,不断探索教育体制外的教育模式。
4.将实验教学与工程项目相结合,提升学生的工程实践能力
(1)建立校企合作实习实训基地
建立了8家稳定的校外企业实习基地,让学生进入这些基地进行认识、生产、毕业实习。实习完成后要求学生提供实习报告,进行相应车间的工艺设计,为毕业设计地下良好基础。采取灵活的方式让学生自主联系单位进行毕业实习,采用企业技术人员和学校教师组成的“双导师”制进行指导,既提高了学生的工程能力,又为学生就业提供了机会,受到了企业的好评。
(2)与工程项目相结合
引导学生参与到科技创新团队承担的工程化项目中,如吐哈油田有机酸废水处理工程、中联水泥镇平分公司废水处理及回用工程等,在教师的指导下,参与过程研究、工程设计、参数优化、设备安装、运行调试等过程,接受从小试研究,工程设计,设备加工与安装等全过程训练。
(3)与社会服务相结合
实验中心为了服务区域经济和地方化工行业,不断增强实验室工作人员的服务意识,定期和不定期对企业骨干进行岗位培训,为企业技术改造、产品性能检测、工艺设计等提供技术服务,扩大化学工程技术教学实验中心的影响力。