輕化工程綜合實驗教學(xué)研究

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［摘要］輕化工程是高校輕工行業(yè)中重要的工科專業(yè)。輕化工程綜合實驗的效果的評價來自于對參加綜合實驗的學(xué)生的學(xué)習(xí)效果的評估。選取本專業(yè)學(xué)生作為研究對象，在學(xué)生參與綜合實驗的前后對學(xué)生的專業(yè)知識和運用知識解決問題的能力進(jìn)行測試。測試的題目前后難度大體相當(dāng)。參與綜合實驗后學(xué)生的專業(yè)知識掌握得更加全面，而且養(yǎng)成了運用所學(xué)知識解決問題的思維習(xí)慣，對于一個問題能夠提出多個解決方案。

［關(guān)鍵詞］輕化工程；綜合實驗；教學(xué)研究

一、前言

輕化工程是高校輕工業(yè)中的一個重要的專業(yè)，包括三個專業(yè)方向，它們是制漿造紙工程、皮革工程、染整工程。在我校輕化工程主要是紙漿造紙方向，因此該研究主要是造紙綜合實驗的教學(xué)研究。造紙工業(yè)是一個以植物纖維為原料生產(chǎn)紙張的工業(yè)，該行業(yè)具有資金密集、技術(shù)密集、能源密集的特點。因此，輕化工程專業(yè)的培養(yǎng)應(yīng)該符合工科專業(yè)的特點，該專業(yè)的實驗培養(yǎng)應(yīng)該是專業(yè)培養(yǎng)的重要組成部分。目前，很多高校都意識到僅僅提高學(xué)生的基本實驗知識和技能是不夠的，學(xué)生僅僅掌握基本的實驗知識和技能只是提高了基本的動手能力，但對實驗中出現(xiàn)的問題和現(xiàn)象不能進(jìn)行分析，解決問題的能力亟待提高?；谶@樣的現(xiàn)狀，越來越多的高校都在研究開展綜合性的基礎(chǔ)實驗研究，比如上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院開展的材料綜合實驗，河北農(nóng)業(yè)大學(xué)的食品綜合實驗，上海交通大學(xué)海科院的水下技術(shù)綜合實驗等。[1][2][3][4]一些有關(guān)綜合實驗的教材也相繼出版，比如科學(xué)出版社出版的《遺傳學(xué)綜合實驗》《光信息綜合實驗》等。有條件的高校已經(jīng)開始著手于建設(shè)綜合實驗室，通過對實驗硬件的建設(shè)為學(xué)生提供學(xué)習(xí)提高的平臺，使學(xué)生通過實驗環(huán)節(jié)，不僅加深理解專業(yè)基礎(chǔ)課中的基本概念、重點和難點內(nèi)容，而且有機(jī)會自己思考設(shè)計實驗，自己動手完成實驗，將學(xué)到的基礎(chǔ)知識及專業(yè)知識靈活地應(yīng)用到實驗設(shè)計中去，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手、分析和解決問題以及科學(xué)創(chuàng)新等綜合能力和素質(zhì)。[5][6][7][8]從以往畢業(yè)生的信息反饋的情況看，學(xué)生的基本知識和基本技能是可以的，但是在處理生產(chǎn)中的具體問題上表現(xiàn)出沒有辦法，手足無措。在國內(nèi)開辦制漿造紙專業(yè)的高校中，在本科教學(xué)中開展綜合實驗的高校不多，我校已開展了在這方面的探索，但在這方面的研究還很欠缺。怎樣合理有效的開展綜合實驗，又不和已經(jīng)開展的專業(yè)基礎(chǔ)實驗重復(fù)，是一個需要認(rèn)真研究和分析的重要課題。

二、調(diào)查研究

該研究的目標(biāo)是，通過對輕化工程綜合實驗的研究，找到學(xué)生在專業(yè)知識的掌握及綜合運用方面存在的問題和不足，找到學(xué)生在實驗技能及綜合運用實驗手段方面存在的問題，進(jìn)一步提高學(xué)生在具體的實驗中綜合利用相關(guān)專業(yè)知識及實驗手段和技能的能力，激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，變“要我做”為“我要做”，充分調(diào)動他們的積極性和創(chuàng)造性，提高實驗教學(xué)的效果，進(jìn)一步提高學(xué)生獨立解決問題的能力，使學(xué)生能進(jìn)一步適應(yīng)行業(yè)的要求，成為優(yōu)秀的工程技術(shù)人才。任何教學(xué)工作的開展都是要面向授課對象的，綜合實驗課的開展同樣是面對本專業(yè)學(xué)生的。學(xué)生對本專業(yè)專業(yè)知識的掌握情況如何，基本的實驗技能掌握到什么程度，對具體問題的分析和處理能力都是綜合實驗開展前要調(diào)查的內(nèi)容。以輕化工程專業(yè)的大四學(xué)生為調(diào)查對象，調(diào)查的開展分理論和實驗兩個方面。理論調(diào)查的形式是以口頭回答問題和小型筆試進(jìn)行的?？陬^回答問題主要是一些基本專業(yè)知識，通過學(xué)生的回答情況判斷其對基本專業(yè)知識的掌握情況。小型筆試主要是考查學(xué)生對造紙企業(yè)生產(chǎn)中具體問題的解決能力，學(xué)生對具體問題提出解決思路，然后經(jīng)過分析，找到學(xué)生的問題和不足。實驗調(diào)查，主要是考查學(xué)生的基本動手能力和通過實驗解決具體問題的能力，通過對基本實驗操作考查學(xué)生的基本實驗技能。教師提出一個具體的問題，讓學(xué)生通過實驗來解決，考查學(xué)生的通過實驗解決問題的能力。通過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對基本的專業(yè)知識是清楚的，并且具備了基本的實驗技能。但是，學(xué)生運用知識解決問題的能力較差，缺乏分析能力，對具體的問題如何解決缺乏方法，從而難以獨立解決問題。

三、綜合實驗研究設(shè)計過程

（一）根據(jù)調(diào)查研究，先設(shè)計小型的實驗性的綜合實驗，讓一部分有代表性的學(xué)生進(jìn)行實驗，實驗后分析實驗效果。代表性學(xué)生的選擇非常重要，因為這是小型綜合實驗設(shè)計效果評價的主要依據(jù)。一般依據(jù)學(xué)生的專業(yè)課成績，分別從優(yōu)、良、中、及格、不及格五個層次篩選一些學(xué)生。因為我校輕化工程專業(yè)有兩個方向，分別是造紙工藝和造紙化學(xué)品，因此小型綜合實驗的設(shè)計也分成兩個思路：第一個思路是造紙工藝方面的，第二個思路是有關(guān)造紙化學(xué)品的。

（二）小型試驗做完后，加強(qiáng)和學(xué)生的互動，讓學(xué)生寫出對實驗的認(rèn)識、心得體會和收獲，和同學(xué)交流，分析在做實驗時他們哪些地方感到困難，如何通過分析總結(jié)找到產(chǎn)生這些困難的原因，并找到解決這些困難的方法。同時，聽聽他們對實驗設(shè)計方案的意見和建議，綜合分析對實驗方案進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。

（三）不斷循環(huán)上述過程，指導(dǎo)師生雙方均認(rèn)為小型的綜合實驗的方案和效果比較滿意。

（四）在小型實驗的基礎(chǔ)上，初步設(shè)計大型的綜合實驗，提出一個需要解決的問題，讓學(xué)生根據(jù)問題，自行設(shè)計實驗，自行決定實驗所需的原料和儀器，通過不斷的論證，開展實驗，最終解決問題。

（五）聽取學(xué)生對綜合實驗的方案的意見和建議，對實驗方案進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)，不斷循環(huán)，最終得到較理想的綜合實驗的設(shè)計方案。

四、綜合實驗研究的評價和結(jié)論

輕化工程綜合實驗的效果的評價來自于對參加綜合實驗的學(xué)生的學(xué)習(xí)效果的評估。選取本專業(yè)學(xué)生作為研究對象，在學(xué)生參與綜合實驗的前后對學(xué)生的專業(yè)知識和運用知識解決問題的能力進(jìn)行測試。測試的題目前后難度大體相當(dāng)，通過前后的對比，發(fā)現(xiàn)參與綜合實驗后學(xué)生的專業(yè)知識掌握得更加全面，而且養(yǎng)成了運用所學(xué)知識解決問題的思維習(xí)慣，對于一個問題能夠提出多個解決方案，這充分說明綜合實驗的開展取得了一定的效果。通過綜合實驗教學(xué)研究的開展，明顯發(fā)現(xiàn)學(xué)生對實驗的參與熱情顯著提高，改變了過去被動應(yīng)付的局面。同時，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的思維活躍，能夠?qū)μ岢龅膯栴}認(rèn)真思考，積極討論，并查閱相關(guān)的專業(yè)教材和文獻(xiàn)，提出初步解決方案，然后進(jìn)行試驗，根據(jù)實驗的結(jié)果對提出的實驗方案進(jìn)行修正和進(jìn)一步的論證，不斷對解決方案進(jìn)行完善，最終達(dá)到較好的實驗效果。通過綜合實驗的開展，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的動手和思考能力明顯提高，能初步利用已有的知識解決具體的問題，具有一定的分析和研究能力，這不論對以后到企業(yè)就業(yè)的同學(xué)還是考研深造的同學(xué)都是非常有利的。綜合實驗的研究只是取得了初步的成果，如何進(jìn)一步評價該研究體系的科學(xué)性及成效，如何進(jìn)一步提高學(xué)生的獨立解決問題能力，還需要在綜合實驗的開展過程中不斷總結(jié)和分析，不斷和學(xué)生進(jìn)行雙向的交流和探討，以獲得更大的成果。

［注釋］

［1］熊言林，江家發(fā)，閻蒙鋼，等．高師“化學(xué)教學(xué)論實驗”課程改革的嘗試［J］．化學(xué)教育，2006（1）：42－43．

［2］李遠(yuǎn)蓉，李鳳艷，盧一卉．構(gòu)建高師“化學(xué)實驗教學(xué)研究”內(nèi)容體系的新思路［J］．化學(xué)教育，2006（1）：45．

［3］鐘啟泉，等．基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）解讀［M］．上海：華東師范大學(xué)出版社，2001．

［4］苗深花．“化學(xué)實驗教學(xué)研究”課程的改革與實踐［J］．實驗室研究與探索，2004（4）：60．

［5］姚利民，鄭銀華．高校教師教學(xué)研究現(xiàn)狀與原因分析［J］．高等理科教育，2007（4）：137－140．

［6］殷慧．大學(xué)教師投身教學(xué)的研究［D］．長沙：湖南大學(xué)，2004：20．

［7］唐智松．青年教師教學(xué)、科研投入狀態(tài)調(diào)查［J］．高等師范教育研究，2001（1）：73－78．

［8］艾尼瓦爾•吐米爾，熱依含古麗•斯曼，等．淺談提高青年教師科研意識的必要性［J］．高等理科教育，2002（1）：9l－93．

作者：安俊健1 張光彥1 代中逸2 單位：1.湖北工業(yè)大學(xué)輕工學(xué)部制漿造紙工程學(xué)院 2.武昌理工學(xué)院