探究性实验是化学和应用化学专业人才培养方案创新和实践能力模块的一个重要组成部分,以创新能力和应用能力培养为主线,通过学分制管理探究性化学实验,专业综合设计实验,学年论文等系列课程,作为培养具有开拓创新精神的高级应用型人才培养方案的有力补充。
一、探究性实验的目的任务
探究性实验的实施,旨在促进建立创新性应用型人才培养的新模式,探索以问题和课题为核心的教学模式,倡导以学生为主体的本科人才培养和研究性学习教学改革,充分调动学生学习的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识,同时在项目实践中逐渐掌握思考问题、解决问题的方法,提高其创新实践的能力。
二、探究性实验的计划原则
1.兴趣驱动。学生要对选修实验项目有浓厚兴趣。在兴趣驱动下,在导师指导下完成实验过程。
2.自主实验。参与计划的学生要自主设计实验、自主完成实验、自主管理实验。
3.重在过程。注重探究性实验项目的实施过程,强调项目实施过程中学生在创新思维和创新实践方面的收获。
三、探究性实验的实施办法
(一) 构建科学合理的创新实验系列课程
根据化学和应用化学专业自身的条件和特点,以培养实践动手能力强、专业特色明显、具有创新思维能力的高素质应用型人才为目标,自主学习为主动力,教师指导为辅助力,枣庄学院化学化工与材料科学学院实验中心为依托,以原有四大化学实验课程体系为基础平台,构建 “两个结合”为核心内容的探究性化学实验,专业综合设计实验,学年论文等探究性实验系列课程。
两个结合:一是指以学生为主体的第一课堂和第二课堂的结合。二是以教师为主导的“应用与生产科研紧密结合”,按照导师制(一、二年级)→科研小助手(三年级)→毕业实践(四年级)的培养训练主线,以参与教师服务地方经济课题、科研立项、科研创新活动等多种形式,引导学生在“学与用”的实践中提升综合运用所学知识发现和解决生产科研实际问题的能力,成为具有良好的综合素质的应用型人才。
(三)运行方式
根据专业基础课程的实践教学特点和学生实践能力训练的需要,在学生基本技能训练、设计和综合技能培养初步完成的基础上,在大学二年级开始由浅入深、循序渐进地开设探究性实验选修课程,培养学生的实践能力和创新能力。
探究性实验课程通过学分制管理选修实验课程引导学生进入实验室,课程内容依托教师的科研项目、企业需求或者学生自己拟定的课题,向学生提出研究目标,研究对象,学生自主提出技术路线,实验方案,实验所需的仪器设备实验药品,分组讨论,确定实验内容,小组讨论分析数据,讨论实验结果和研究结论,最终以科技论文形式完成实验报告。
(四)实验教学模式
1.实施“项目化”教学模式
项目训练是一项综合应用训练,让学生在实际项目中运用已有的知识和基础训练获得经验,通过团体完成项目更能培养学生解决问题的能力、协作精神和领导才能等。
创新能力培养实验在二年级开始开设,采用承包教学对象给学生小组或学生小组自愿承担课外综合项目的办法建立创新活动小组,实行隐形课程教学,培养学生创新精神。专业实验在高年级开设,学生自由选择指导教师,由一到两名学生负责一个各种形式的科技创新、技术开发、参加教师的课题等“项目化”实践教学主要内容。在项目的完成过程中,指导教师的作用是帮助学生选择合适的参考书,指导文献资料的查阅以及难点问题解决方案的审核和咨询。通过项目的合作,培养学生创新意识、自主学习能力、合作精神和主动实践能力,培养创造性、复合型人才。通过项目的开展与完成使学生了解、熟悉项目各主要环节的要求和规范,为独立开展相应的创新活动奠定基础。
2.开放式实验教学
搭建“开放式”实践教学资源平台,补充实验购置以满足开放性实验要求以及综合实践类实验需要的仪器和设备,既为学生独立进行综合性、设计性等实验创造条件,也为学生项目化实践创造条件。
“开放式”实践教学,一是实验内容的开放性。由实验室提出若干基于学科发展趋势且与工业生活有紧密联系、学生感兴趣的实验课题供学生自由选择,这些实验课题多为跨学科、综合性、研究型实验,不局限于特定二级学科;同时,鼓励学生自己提出可行的实验课题,还将纳入学生课外科技、竞赛活动。二是时空的开放性。除了正常实验教学时间外,其余时间(包括晚上、双休日及节假日)都对学生进行开放。同时,所有的实验室对全体同学进行开放。三是管理的开放性。为提高实验效率、合理安排实验室,对进入开放实验室的学生实行预约制。学生进行开放实验的初期,由教师严格指导,后期则实行学生自我管理或高年级学生管理、指导低年级学生。。
3.导师制
创新能力培养实验实施导师制, 导师由学院聘任, 和学生进行双向选择,学生自选课题或参与导师的应用、科研项目。导师负责培训学生实验技能、培养学生的专业素养和应用思维,启迪学生科学思维和创新意识,形成以自主式合作式研究式为主的学习方式,实现能力和素质的综合培养。
四、计划管理
1.学院实验中心、各类开放实验室和重点实验室要向参与实验的学生提供实验场地和实验仪器设备。
2.学院要鼓励学生参加探究性实验项目,每学期末对项目进行答辩考核,对实验项目实施过程中弄虚作假、工作无明显进展的学生要及时终止其项目运行。
3.学生是项目的主体。每个项目都要配备导师,但导师只是起辅导作用,参与项目的本科学生个人或创新团队,在导师指导下选题、设计实验方案、自主组织实施、独立撰写总结报告。
4.学生项目选题要适合。项目选题要求思路新颖、目标明确、具有创新性和探索性,学生要对研究方案及技术路线进行可行性分析,并在实施过程中不断调整优化。
5.参与项目的学生要处理好学习基础知识和基本技能与探究性实验和创造发明的关系。