改革專業實驗教學內容,提高工科學生創新實踐能力

1傳統工科專業實驗教學內容存在的弊端

實驗內容陳舊

現代科學技術正在迅猛發展,知識更新和老化的周期越來越短,新技術、新知識不斷涌現,實驗的內容也應當隨之更新。然而,實驗的內容并沒有得到及時的更新,再加上工科學生的專業必修課很多,教材內容龐雜,實驗內容陳舊,部分實驗項目的設計與生產實際脫節,嚴重阻礙了一些新技術、新方法的及時講授,不能達到注重實踐和提高學生素質教育的目標。

驗證性實驗與綜合性、設計探索性實驗內容的比例不當

照方抓藥式的驗證性和低層次的重復性實驗偏多,培養學生能力、個性和創造能力的綜合性和設計探索性實驗過少。傳統的實驗教學內容大部分都是驗證性的,學生按照實驗指導教材按部就班地操作。課程的設計性、實踐性很難得到體現,這種課程實驗教學內容如果比例過大,顯然不利于學生實踐能力和創新能力的培養。

有學者做了學生對幾種實驗類型的興趣的問卷調查,學生對幾種實驗類型的興趣以設計探索型最高,占57%;綜合型次之,占38%;簡單驗證型最低,占5%。可見,陳舊的驗證性實驗內容并不受大部分工科學生的歡迎,這在很大程度上抑止了工科學生實踐能力的提高和創新意識的培養。

實驗教學內容按課程門類劃分過細

在傳統的教學模式中,實驗教學在工科專業的教學計劃中沒有獨立的教學地位,而是依附于各門理論課。同時,實驗課程門類劃分過細,沒有體現實驗教學內容本身的整體性和系統性。并且這種單一課程附設實驗,造成實驗內容缺乏相互和協調,以及內容重疊而又有遺漏,學生實驗素質和能力訓練零星而不系統,實驗內容單調而不豐富,考核辦法與標準不規范的弊端。通常各任課教師根據理論課的講課內容提出實驗項目,并根據理論課的講課進度來安排實驗上課時間。近年來,由于教學改革和教學計劃的調整,在修訂教學計劃,削減總學時的同時,實驗時數和實驗項目也在減少。這種相對分散而未獨立設課的實驗教學內容,對于學生實踐能力的提高也是極其不利的。

2改革實驗內容的一些措施

實驗課獨立設課

實驗獨立設課是指把實驗課從原屬某一門或幾門理論課的實驗部分分離出來形成或組合成一門在教學計劃和教務管理上單列的課程,這種課的學時數一般超過30學時。由于獨立設課,實驗教學由附屬于理論教學的從屬地位轉變為相對獨立的地位,可以形成自己體系、教學大綱和教學要求,可以有自己的考核標準和辦法。從而可以按照對學生進行完整、系統的實驗理論、方法和技能訓練的要求,對實驗課各實驗教學內容進行整體優化設計、組合,使實驗教學內容達到最佳。從20XX年起,我校輕化工程專業先后將2門傳統的實驗課《植物纖維化學實驗》《制漿造紙實驗》進行獨立設課的教學改革,其中將《植物纖維化學實驗》更名為《植物纖維化學實驗技術》,由原來的8個實驗項目調整修改為5個,其中新增綜合設計性實驗項目1個,內含1個全校開放性實驗,突出鍛煉實驗者的實踐動手和綜合分析能力,同時,加深對有關基礎理論課的理解。近2年的實踐表明,這有效的調動教師和學生雙方的積極性,有利于實驗室和實驗隊伍建設,有利于實驗教學與科學研究的結合,更有利于整個實驗教學的改革與發展。

優化實驗內容設計

適當減小驗證性內容的實驗比例

對于簡單重復實驗、單純驗證實驗、模仿操作實驗,應盡量減少重復,注重實驗質量,適當減少實驗個數。針對植物纖維化學實驗技術獨立設課時,我們對實驗大綱進行了較大的修改,對于纖維原料中灰分的測定等共計24個學時的原驗證性的實驗內容進行必要的合并和調整,減少了所占的比例,增設了綜合性實驗的內容,并在一年前就進行了有關嘗試,明顯提高了學生的實驗興趣。需要指出的是,驗證性實驗的比例并非越少越好,對于一些著重體現基礎概念和鍛煉基本專業試驗技能的驗證性實驗,例如植物纖維原料細胞結構的觀察這一驗證性實驗,我們在實踐中不僅堅決保留,而且利用現代實驗手段,通過多媒體教學形式幫助學生深入認識植物細胞結構與造紙性能的影響,并鼓勵學生運用配置數碼相機的顯微鏡對植物纖維原料的細胞結構進行照相,并進行實驗小組之間的比較,幫助學生牢牢掌握顯微鏡的使用技巧,通過這些手段修改已保留的經典驗證性實驗,確保學生的基本功得到有效的訓練,基礎實踐技能得到加強。

適當增加綜合性實驗和設計探索性內容的實驗比例

綜合性實驗可以根據實驗研究方法和實驗技術手段的共性特點,以及相互有的實驗重新整合成幾項綜合性實驗,使幾門學科的實驗構成一個有機系列的結合,使幾門學科的知識在一個實驗中有系統連貫的體現。同時,既可減少重復、壓縮學時,也可節省實驗耗材,有利于學生綜合能力的提高,也有利于實

通過獨立設課,積極開展創新實驗和開放性實驗,不斷更新實驗項目,是培養學生創新能力的重要途徑。在教師的指導下,讓學生組成創新實驗小組,結合生產實際,開展創新實踐教學,取得了較好的效果,近三年來,輕化工程本科學生在國內核心期刊上發表的論文有十多篇,占畢業生人數的5%,有效地提高了人才培養質量。有的學生憑著自己的創新項目找到了理想的工作,有的學生拿著在校研究的初步成果,應用到的產品性能提高上,許多學生已成為行業骨干的產品試驗研究與新產品開發能手,輕化工程專業近5年畢業生一次性就業率達均為100%。20XX年底,本專業實驗室成為廣西高校人才小高地可再生資源綜合利用與環境保護創新團隊的主要物質平臺,標志著試驗教學改革迎來了新的契機和挑戰。

科研工作碩果累累

通過加強實驗內容和科研的銜接,近5年來,利用實驗教改,在構建的實驗平臺上,輕化工程專業教師和本科生已先后承擔包括國家科技攻關、國家自然科學基金項目、廣西區自然基金項目及各類攻關項目、橫向項目近60項,在研項目13項(含國家科技攻關項目、國家自然科學基金項目、教育部骨干教__師資助項目),科研經費近300萬元,已鑒定科研成果9項,獲廣西科技進步二三等獎4項,共發表論文100多篇,其中三大索引收錄24篇。

服務社會和行業經濟有了新起色

在培養學生實踐能力和創新意識上,實驗教學改革尤其注重產學研結合,著重培養學生利用特色原料生產高品質產品的應用研究和成果轉化。先后圍繞蔗渣綜合利用,開展蔗渣漿生產高檔生活用紙和紙制品的應用開發,以高配比蔗渣漿為原料,研發的高配比蔗渣漿生產高檔文化紙新技術,結合獨特的濕部化學工藝生產的高檔雙膠紙、紙杯原紙已取得明顯突破,并實現產業化,成功地應用于廣西南寧糖業股份公司等多家造紙,竹漿生產紙杯原紙技術成功應用于廣西賀紙公司,替代了進口木漿紙杯原紙,深受用戶好評,經濟效益和環境效益顯著;研究開發的全蔗渣漿生產可降解