论文部分内容阅读
【摘 要】该文论述了化学工程与技术实验教学中心建设的规划，介绍了中心的实验教学方法的创新、多元化实践教学平台的搭建等实践经验，对中心建设中的相关问题进行了探讨，对相关化工类实验教学示范中心建设有一定参考价值。
【关键词】化学工程与技术；实验教学；建设实践；多元化实践教学平台
天津工业大学是教育部与天津市共建、天津市重点建设的全日制普通高等学校。天津工业大学化学工程与技术实验教学中心是天津市级实验教学示范中心，承担全校的应用化学专业、化学工程与工艺专业、制药工程专业、材料科学与工程专业、复合材料与工程专业和轻化工程专业共计6个专业的11门实验课程，是化工类专业进行教学和科学研究的重要基地，是从事实验教学、科学研究、学科建设、技术开发、生产实验的教学与科研实体。实验教学中心本着学校实践教学的目标，在本科人才培养中深入贯彻专业教育理念、创新教育理念、实践教育理念和创业素质教育理念，培养学生生产和开发化工产品必备的化学化工的实验与研究的基本技能和创新能力；培养具有强实践能力和创新能力的高水平人才。
一、化学工程与技术实验教学的规划
如何在新时期办好传统特色专业一直是最受关注的问题。随着实验教学改革项目的逐渐深入，构建分层次、多模式、多学科交叉融合的教学体系成为开展实验教学改革的中心任务。将硬件建设和科研课题融入实验教学内容，使实验教学内容涵盖“基本型”“综合型”和“创新型”三大类型，逐渐形成基础实验、综合实验、创新实验分层次实验教学体系。
建立和完善涵盖基础实验平台、综合实验平台、创新实验平台的实验教学新体系，即以特色方向为主，多学科交叉融汇，构建以精细化学品合成实验、化工过程与传递实验、医药中间体合成实验等为基本内容的基础实验平台；以固定床反应器乙苯加氢、荧光磁性量子点的合成与表征以及药物的合成及其片剂的研制等为主要内容的综合实验平台；纳米生物技术、先进能源材料合成及电化学性能测试以及无机膜研制与应用等为主要内容的创新实验平台。
通过综合实验和创新实验的教学工作的推进，逐步实现实验室、研究室的全面开放，建立以学生为中心的开放式实验教学模式和以自主式、合作式、研究式为主的学习模式。建立网络教学平台，实现实验教学的网络化，为学生的自主学习提供条件。改革实验考试考核的方法，充分发挥实验考试考核对教学质量的双向调控作用，提高学生自主实验的能力。
提高实验教师在教学中的地位，采用引进与培养相结合的方式，加强实验教学队伍建设。促进科研教师、理论课教师与实验课教师的融通，形成结构合理、思想素质高、业务能力强、理论教学与实验教学互通的实验教学队伍，为中心的发展奠定坚实的基础。
二、实验教学方法创新
化学工程与技术实验教学中心包括11门实验课程，如何根据课程性质的不同，建立与之相匹配的实验教学模式与实验考核办法，是中心多年以来一直在探索的问题。
1.基础性实验，采取平时成绩 + 实验考核成绩相结合的考试方法。这一类实验课程包括化学工程与技术实验、应用化学实验、制药工程与技术实验、化工原理实验、纺织助剂剖析实验等，这些实验课程的共同特点是，训练学生的基本技能和原理考核为主。根据平时学生实验中的动手操作能力、实验结果的水平、预习的情况以及实验报告的水平评定平时成绩，严加控制，以保证学生的基础技能过硬。
2.综合性实验，采取文献检索、实验结果答辩以及实验操作评定等的综合考评。这类实验包括：化学工程与技术综合实验、应用化学综合实验、制药工程与技术综合实验等。这些实验课程的共同特点：实验时间长，学生需要自主安排实验时间，需要综合文献检索、方案制定和实验室的实验操作才能得到最终成绩。这一类实验主要目的是考核學生的综合运用知识分析问题、解决问题的能力，所以用答辩及操作水平综合进行成绩评定。
中心引入现代教学手段，融合多种方式辅助实验教学。建成了化工原理实验网站，建设了实验网上预约和考试管理系统，实行全面開放式实验教学系统，解决了化工原理实验课程因设备（多为大型）台套数少，学生难以自主操作问题。改革教学方法，增强立体教学，重要的基本操作，均与电子课件及录像教学相结合。例如，仪器组建、新的仪器使用示范、称量操作及其它重要环节和注意事项，教学前均通过课件或录像进行讲解，提高学生操作水平和对实验内容的理解与掌握。对于一些专门仪器，请厂家实验技术人员到课堂进行讲解、示范，这些技术人员在仪器设备现象进行讲解，并结合动画，也收到了很好的效果。
三、多元化实践教学平台的搭建
化学工程与技术实验教学中心十分重视实验教学资源的建设，重视实验教学资源在基础教学、科研中的利用与整合，以充分发挥资源效益。如，以项目形式资助教师开展实验教学改革及创新研究；资助教师把科研项目中的实验部分改进为开放性实验；对一些大、中型仪器进行开放式管理等。并利用实验室资源，发掘实验室开放及社会服务功能。
中心着力进行信息化平台建设。学生在开始实验课之前，可利用化学工程与技术实验教学中心网站的网络课程进行预习，了解实验操作和实验数据处理过程。中心还编写了化工原理虚拟实验室软件，该软件可以逼真地模拟化工原理各个实验装置的操作过程。此外，中心开发了化学工程与工艺实验的网上选课系统，配合虚拟实验室软件，只有学生在虚拟实验中考核成绩达标才能在网络选课系统上进行选课和预约实验。在实验教学中心网站、网上虚拟实验室等网络平台上，学生均可与教师进行留言和对话，这样的师生互动平台成为学生和教师进行交流的场所，避免了教师与学生在课下沟通少的问题。
通过上述实践教学平台的建设，整合实验教学资源，实现网络化教学、辅导、预习、虚拟仿真以及网络选课、网络查询、网络管理等先进的实验教学系统，达到拓展教学时空，优化教学体系，教学资源共享的目的。
四、结束语
经过几年的建设，中心形成了与理论教学相结合，以能力培养为核心，涵盖基础型实验、综合设计型实验、研究创新型实验三个层次的实验教学体系。中心将继续注重产学研结合，不断将科研成果融入实验教学中去，实验项目不断更新，为学生创新能力培养和自主训练提供有力的保障。不断改进实验教学方法，建立以学生为中心的实验教学模式，引入现代技术，融合多种方式辅助实验教学，提高实验教学手段的先进性。为培养化工高级专门人才提供有力平台。
参考文献：
[1] 贾继文，陈文捷，阎祥慧. 创新型人才培养目标下的资源与环境实验中心建设探究[J]. 实验室科学，2012，15（1）：167-170.
[2] 范公广； 刘永萍； 谢军；国家级实验教学示范中心实验教学体系的探索与实践， 实验技术与管理，2012，29（1）： 134-136.
[3] 沈秀， 张黎，戎红仁，刘春林，龚方红. 普通本科学校实验教学中心的建设与思考[J]. 实验技术与管理，2011，28（2）：120-122.
[4] 姜翠玉； 吕志凤； 王芳珠； 罗立文； 于剑峰； 张龙力； 战风涛. 研究型化学实验教学体系的构建与实践，实验室研究与探索，2015， 34（4）：174-178.
【关键词】化学工程与技术；实验教学；建设实践；多元化实践教学平台
天津工业大学是教育部与天津市共建、天津市重点建设的全日制普通高等学校。天津工业大学化学工程与技术实验教学中心是天津市级实验教学示范中心，承担全校的应用化学专业、化学工程与工艺专业、制药工程专业、材料科学与工程专业、复合材料与工程专业和轻化工程专业共计6个专业的11门实验课程，是化工类专业进行教学和科学研究的重要基地，是从事实验教学、科学研究、学科建设、技术开发、生产实验的教学与科研实体。实验教学中心本着学校实践教学的目标，在本科人才培养中深入贯彻专业教育理念、创新教育理念、实践教育理念和创业素质教育理念，培养学生生产和开发化工产品必备的化学化工的实验与研究的基本技能和创新能力；培养具有强实践能力和创新能力的高水平人才。
一、化学工程与技术实验教学的规划
如何在新时期办好传统特色专业一直是最受关注的问题。随着实验教学改革项目的逐渐深入，构建分层次、多模式、多学科交叉融合的教学体系成为开展实验教学改革的中心任务。将硬件建设和科研课题融入实验教学内容，使实验教学内容涵盖“基本型”“综合型”和“创新型”三大类型，逐渐形成基础实验、综合实验、创新实验分层次实验教学体系。
建立和完善涵盖基础实验平台、综合实验平台、创新实验平台的实验教学新体系，即以特色方向为主，多学科交叉融汇，构建以精细化学品合成实验、化工过程与传递实验、医药中间体合成实验等为基本内容的基础实验平台；以固定床反应器乙苯加氢、荧光磁性量子点的合成与表征以及药物的合成及其片剂的研制等为主要内容的综合实验平台；纳米生物技术、先进能源材料合成及电化学性能测试以及无机膜研制与应用等为主要内容的创新实验平台。
通过综合实验和创新实验的教学工作的推进，逐步实现实验室、研究室的全面开放，建立以学生为中心的开放式实验教学模式和以自主式、合作式、研究式为主的学习模式。建立网络教学平台，实现实验教学的网络化，为学生的自主学习提供条件。改革实验考试考核的方法，充分发挥实验考试考核对教学质量的双向调控作用，提高学生自主实验的能力。
提高实验教师在教学中的地位，采用引进与培养相结合的方式，加强实验教学队伍建设。促进科研教师、理论课教师与实验课教师的融通，形成结构合理、思想素质高、业务能力强、理论教学与实验教学互通的实验教学队伍，为中心的发展奠定坚实的基础。
二、实验教学方法创新
化学工程与技术实验教学中心包括11门实验课程，如何根据课程性质的不同，建立与之相匹配的实验教学模式与实验考核办法，是中心多年以来一直在探索的问题。
1.基础性实验，采取平时成绩 + 实验考核成绩相结合的考试方法。这一类实验课程包括化学工程与技术实验、应用化学实验、制药工程与技术实验、化工原理实验、纺织助剂剖析实验等，这些实验课程的共同特点是，训练学生的基本技能和原理考核为主。根据平时学生实验中的动手操作能力、实验结果的水平、预习的情况以及实验报告的水平评定平时成绩，严加控制，以保证学生的基础技能过硬。
2.综合性实验，采取文献检索、实验结果答辩以及实验操作评定等的综合考评。这类实验包括：化学工程与技术综合实验、应用化学综合实验、制药工程与技术综合实验等。这些实验课程的共同特点：实验时间长，学生需要自主安排实验时间，需要综合文献检索、方案制定和实验室的实验操作才能得到最终成绩。这一类实验主要目的是考核學生的综合运用知识分析问题、解决问题的能力，所以用答辩及操作水平综合进行成绩评定。
中心引入现代教学手段，融合多种方式辅助实验教学。建成了化工原理实验网站，建设了实验网上预约和考试管理系统，实行全面開放式实验教学系统，解决了化工原理实验课程因设备（多为大型）台套数少，学生难以自主操作问题。改革教学方法，增强立体教学，重要的基本操作，均与电子课件及录像教学相结合。例如，仪器组建、新的仪器使用示范、称量操作及其它重要环节和注意事项，教学前均通过课件或录像进行讲解，提高学生操作水平和对实验内容的理解与掌握。对于一些专门仪器，请厂家实验技术人员到课堂进行讲解、示范，这些技术人员在仪器设备现象进行讲解，并结合动画，也收到了很好的效果。
三、多元化实践教学平台的搭建
化学工程与技术实验教学中心十分重视实验教学资源的建设，重视实验教学资源在基础教学、科研中的利用与整合，以充分发挥资源效益。如，以项目形式资助教师开展实验教学改革及创新研究；资助教师把科研项目中的实验部分改进为开放性实验；对一些大、中型仪器进行开放式管理等。并利用实验室资源，发掘实验室开放及社会服务功能。
中心着力进行信息化平台建设。学生在开始实验课之前，可利用化学工程与技术实验教学中心网站的网络课程进行预习，了解实验操作和实验数据处理过程。中心还编写了化工原理虚拟实验室软件，该软件可以逼真地模拟化工原理各个实验装置的操作过程。此外，中心开发了化学工程与工艺实验的网上选课系统，配合虚拟实验室软件，只有学生在虚拟实验中考核成绩达标才能在网络选课系统上进行选课和预约实验。在实验教学中心网站、网上虚拟实验室等网络平台上，学生均可与教师进行留言和对话，这样的师生互动平台成为学生和教师进行交流的场所，避免了教师与学生在课下沟通少的问题。
通过上述实践教学平台的建设，整合实验教学资源，实现网络化教学、辅导、预习、虚拟仿真以及网络选课、网络查询、网络管理等先进的实验教学系统，达到拓展教学时空，优化教学体系，教学资源共享的目的。
四、结束语
经过几年的建设，中心形成了与理论教学相结合，以能力培养为核心，涵盖基础型实验、综合设计型实验、研究创新型实验三个层次的实验教学体系。中心将继续注重产学研结合，不断将科研成果融入实验教学中去，实验项目不断更新，为学生创新能力培养和自主训练提供有力的保障。不断改进实验教学方法，建立以学生为中心的实验教学模式，引入现代技术，融合多种方式辅助实验教学，提高实验教学手段的先进性。为培养化工高级专门人才提供有力平台。
参考文献：
[1] 贾继文，陈文捷，阎祥慧. 创新型人才培养目标下的资源与环境实验中心建设探究[J]. 实验室科学，2012，15（1）：167-170.
[2] 范公广； 刘永萍； 谢军；国家级实验教学示范中心实验教学体系的探索与实践， 实验技术与管理，2012，29（1）： 134-136.
[3] 沈秀， 张黎，戎红仁，刘春林，龚方红. 普通本科学校实验教学中心的建设与思考[J]. 实验技术与管理，2011，28（2）：120-122.
[4] 姜翠玉； 吕志凤； 王芳珠； 罗立文； 于剑峰； 张龙力； 战风涛. 研究型化学实验教学体系的构建与实践，实验室研究与探索，2015， 34（4）：174-178.