地方高校培养应用型人才的化学实验教学设计探讨

摘 要： 在地方高校化学实验教学中，探究人才培养由理论型向应用型、专业型、工程师型方向转变的实验项目教学设计，根据化学类应用型人才培养要求，建立化学工程师人才培养教学目标，创建专业技能培养平台，设计切合实际实验教学方案，探究化学工程师培养教学体系。

关键词： 应用型 化学实验项目 教学设计

由于高校招生人数规模扩大，教学层次提高，不少普通地方高校教学资源严重不足，在实验教学方中普遍存在下列问题：①重理论教学，轻实践教学；②实验内容验证理论较多，解决实验问题的实验少；③实验教学理念落后，只是为了完成实验学时，学生缺乏实验动力；④在实验内容上，有机、无机、分析等实验相对独立，实验内容零散、相互独立分割；⑤在实验教学中，创新能力培养的原动力不够等；⑥实验内容和生产结合少，化学生产技术、仪器设备操作技术和生产企业要求联系不大。因此，高校毕业生知识技能储备不适应就业市场要求。

2014年，有上千万的大中专毕业上走上工作岗位，由于没用合格的技术技能，一方面某些大学生找不到合适的工作，毕业就失业，另一方面发达地区企业产业工人月工资待遇达到四五千元，技术型人才五六千元，甚至上万元，但企业招不到具有实用技术、技能型人才。每年有很大一部分学生参加公务员考试，几百、几千、几万人参加考试竞争一个工作岗位，而工资只有一两千元。这种不正常的现象说明：学生所学不适应劳动力市场对人才的技能技术的要求，大学课程设置和实际生产要求的技术技能严重脱节。

化学实验教学是培养应用型人才的重要平台，如何改革化学实验教学，培养知识型和技能型相结合的实用型人才，是高校教学改革的重要课题。

针对目前高校毕业生就业时面临技术技能知识的严重不足，我校根据自身的实验设备、实验条件，为培养化学专业毕业生应用技能进行探究，在化学实验教学内容的设计、教学方法的更新方面进行一系列改革。

1.转变教学理念，加强生产应用技术技能型实验教学

1.1实验教学理念上改变。

实验内容提炼生产应用化，实验技能技术教学标准化，学生操作技能规范化。

1.2实验教学目标改变。

利用化学实验教学平台，培养出熟练掌握化学技术、具有专业技能、化学理论渊博的应用型人才。

1.3实验教学模式改变。

将理论型实验教学模式向应用实验型、生产结合型实验教学模式转变，使培养出来的学生毕业之后，到企业、公司、生产单位，马上就上岗的应用型人才。

2.实验教学内容和实际生产相结合

在以往的化学实验教学中，实验教学内容的设计，单纯为了化学技能技术实验，与生产实际结合较少，学生体会不到所学知识在实际生产中的重要性，因此对化学实验兴趣不浓厚，不少学生只是为了完成实验而做实验，实验完了就忘了。因此，首先在实验内容上改变。具体方法为：

2.1以“小规模化工产品生产”为依托，整合实验教学内容：有机、无机、分析实验联合设计。

“小规模化工生产”――相当于化学产品中试，就是选用小型实验室设备，生产小规模数量的化学产品。例如利用化工产品制备质量较高的化学试剂产品，生产规模不大，产品数量不多，但质量要求高，在实验室条件下就能制备质量较高的化学试剂产品。

以前的无机、有机、分析化学实验教学，课程体系相对独立，但实验内容有不少重复的地方，只是实验教学目标不同。因此实验时，学生认为缺乏新意，实验积极性不高。我们在实验教学中，首先组织实验老师，全面分析无机、有机、分析实验的教学体系、教学目标、重点，从培养学生的化学技能技术出发，对实验教学内容进行全面整合，实验项目进行联合设计。具体要求：①实验项目选题：内容符合实验教学大纲对人才培养目标的要求。②实验项目设计思路：“物质制备―产品提纯――检验定级―市场销售”完整设计。③实验项目可行性：仪器、设备、药品要求符合实验室条件。④实验设备廉价，实验药品等级低，生产的产品价值高，应用广泛，学生熟悉。⑤实验安全可靠，没有安全隐患。

2.2实验项目教学连续性、化工生产系统性、化学技术可靠性。

以“小规模化工生产”为实验设计内容，设计出完整的化工生产全过程：产品制备―产品提纯――产品检验定级―商品市场销售。一整套完整的化工产品生产过程，使学生在实验教学中体验实际生产的全过程：生产、检验、包装、贮备、运输、销售、回访。

3.具体实验教学设计实例

3.1实验项目一：利用废铜渣生产硫酸铜（无机化学实验）。

硫酸铜是应用性很强的化工产品，在机电、化工、电子、农药、医药等方面都有很大的用途。实验原料（废铜渣）易得，生产过程简单，实验设备易安装，产品价值较高，实验现象显著。以“以废铜渣制备硫酸酸铜”实验教学为例，具体实验教学过程设计为：

3.1.1由学生查找资料，设计出利用废铜渣生产硫酸铜的实验路线：①金属铜渣和稀硫酸反应，加少量硝酸加快反应；②反应副产物：二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮的吸收；③硫酸铜溶液过滤；④加化学试剂沉淀硫酸铜溶液中的重金属离子杂质、阴离子杂质；⑤离心机过滤出纯净的硫酸铜溶液；⑥硫酸铜溶液浓缩、冷却、结晶、结晶硫酸铜和母液用离心机分离、甩干；⑦产品烘干；⑧产品化验定级；⑨产品包装。

3.1.2选用合适的实验室生产设备：反应设备、过滤设备、结晶设备、离心机甩干设备，烘干设备，包装设备的选用。

3.1.3实验教师做指导：检查产品制备方案设计是否可行，实验设备是否合适，实验安全措施是否得当。

3.1.4学生根据设计生产制备出工业硫酸铜：在这一实验中，学生学会的知识：①查询资料的能力。②掌握硫酸铜产品生产的原理。③具体学会的技术：物料平衡、溶解、过滤；加热、浓缩、结晶，烘干等化学基本操作技术。④具体学会的设备操作：反应釜、过滤棒、离心机、烘干机等设备。

3.2实验项目二：硫酸铜产品的提纯（精细化工实验）。

利用实验项目，以生产出来的硫酸铜为原料，设计出硫酸铜生产化学试剂级产品的方法，并指导学生制备出精细化工产品。实验设计为：

3.2.1称取一定量的化工产品硫酸铜，溶解。

3.2.2加化学试剂沉淀溶液中的金属离子、除硫酸根以外的阴离子，老化、过滤。

3.2.3浓缩、结晶，过滤、离心机分离、烘干，最后得到硫酸铜精细化工产品。在这一实验中，学生学会产品中杂质的除去方法：化学沉淀、老化、离子共沉淀、结晶等，掌握的技术：过滤、抽滤、烘干等化学技术。

3.3实验项目三：硫酸铜含量的测定（化学分析法）。

引导学生查阅硫酸铜化学试剂检测标准或硫酸铜工业产品检测标准，然后按照国家标准要求准备仪器设备，在检测过程中严格遵守中华人民共和国国家标准的相关规定，玻仪器设备的洗涤、安装、仪器分析实验的使用条件、操作要求、数据记录等严格按照产品检测标准进行实验。在实验中要求：检测设备专业化、检测技术标准化、数据记录分析规范化。分析检验实验可设计为：①硫酸铜含量的测定（化学分析法），②硫酸铜溶液中其他金属离子的测定（可设计成仪器分析实验）等实验项目。

在分析实验中，培养学生严谨的科学态度，实事求是的工作作风，遵守产品质量法，质量第一、安全第一的化工行业基本素质得到大大的提高。

3.4实验项目四：产品成本核算、销售、市场推销报告。

学生在实验中生产出来的产品，通过分析实验检验，符合硫酸铜化学试剂质量要求的产品，按包装标准包装成商品，通过销售公司销售或作为本实验室分析化学试剂使用，不合格产品用于下次实验的实验教学原料。

4.联合设计教学效果

“实验内容联合设计，实验项目生产化”教学方式的探讨，在教学中收到较好的效果：

4.1具体的“小规模生产实验”教学，充分调动学生学习的积极性和主动性，培养学生独立思考问题、解决问题的能力和创新意识，使学生的动手能力、创新能力得到充分发挥和提高。

4.2“生产性实验项目”的设计，使教师和学生都得到锻炼，教师从亲身指导的实验中学到许多知识，学生各方面能力得以锻炼，实验兴趣也大大提高。

4.3学生在具体产品生产、质量检测等实验项目的学习中，掌握规范化的生产实际技能技术。在“实验项目连续化”的教学中，学生接触“产品生产、质量检测、成本核算、环境保护，市场销售，产品回访”等生产管理的全过程，培养学生的管理能力、商品意识，为学生将来创业积累市场经验。

4.4通过与生产实际相结合的实验教学模式的探讨，使大学生在实验中和商品市场接触，为将来从事化工产品的销售提供市场经验，成功的化学实验生产项目扩大成为大学生创业项目。

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