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生物医学电子实验体系研究论文
1实验内容及方案的设计
本实验系统采用相应的传感器对人体心电、脉搏、呼吸等医学信号进行采集，采集的信号经放大滤波、信号调理后，通过dsPIC30F4011单片机处理，利用一定的通信协议发送到上位机，由上位机实现信号的显示。
1．1传感器
考虑到现阶段对人体心电、脉搏、呼吸信号进行采集的各种传感器的种类繁多［7］，结合实际的实验条件及可操作性，心电信号采用最为常用的心电夹进行采集，脉搏信号采用透射式光电脉搏传感器采集，呼吸信号采用热敏电阻式传感器采集。在传感器选型的过程中可以对生物医学相关的传感器知识进行扩展，如介绍各种传感器的原理、种类、用途等，丰富学生的专业知识以及对传感器的认识。
1．2信号放大滤波电路
传感器的输出信号一般幅值较小，需要经过相应的放大滤波电路［8］。在实验中，心电、脉搏、呼吸等信号频率不同，而且相应传感器输出的幅值也不同，因此放大滤波电路的参数指标也要求不同，如放大倍数、滤波带宽、截止频率等。对学生而言，在实验中设计3个不同参数的放大滤波电路需要花费大量时间，考虑到有限的实验学时数，我们采用现有的放大倍数可调、滤波参数可调的专用集成模块来完成相关信号的放大滤波处理。该模块主要侧重培养学生电路调试及信号测试能力。
1．3信号调理电路
在实验过程中会遇到放大滤波后的信号电压与单片机集成的A／D转换器要求的转换电压不匹配的问题［9－10］，需要对放大滤波后的医学信号进行信号调理，使其符合A／D转换器转换电压的`要求。信号调理电路是模拟电子技术的一个重要的知识点，通用的信号调理电路较多，如采用电阻分压及电压跟随器组合进行信号调理［11－12］。具体实验中，我们选用由OP07与INA114组成的电路来完成信号调理，如图2所示。图2中的IN＋和IN－表示经过放大滤波后传感器信号正端和负端，OUT1输入到dsPIC30F4011单片机集成的A／D转换器进行转换。通过调节R2的阻值来改变INA114第5脚REF的电压值，随着REF电压的变化，OUT1输出势必会有一个电压的抬升，来满足A／D转换器输入的要求。同时，要充分考虑上一级专用放大模块的放大倍数，放大倍数过大，信号调理就失去了作用，放大倍数过小，则不能充分发挥A／D转换分辨率的优势。例如：经放大滤波后的心电信号幅值范围为－1．5～＋1．5V，在理想状态下，调节REF电压为1．5V时，OUT1输出范围为0～＋3V满足dsPIC30F4011单片机A／D转换输入的要求。
1．4dsPIC30F4011单片机处理电路
结合实验条件及学生所学的单片机类型，实验中，选用dsPIC30F4011设计单片机处理电路。dsPIC30F4011是Microchip推出的一款16位的自带DSP引擎的单片机，内部集成了10位高速A／D转换器、UART模块、30个中断源及7个中断优先级设计模块、I／O复用等功能［13］。1．4．1单片机硬件电路设计实验中完成单片机硬件电路设计、焊接调试需要花费大量的时间，为此学生可在现有的开发装置上利用跳线的方式完成硬件电路设计。图3为本实验系统所用的单片机硬件电路，IN1、IN2、IN3分别连接心电、脉搏、呼吸信号，经过放大滤波模块、信号调理模块处理后的信号。单片机利用UART模块经串口电压转换芯片MAX3232与上位机进行命令的解析及数据的传输。1．4．2单片机软件程序设计dsPIC30F4011单片机软件设计在Microchip为其所有的开发工具研发的MPLAB集成环境中完成［13］。实验中，学生设计的单片机软件应实现以下功能：单片机通过通信协议接收上位机传输的数据，同时对传输的数据进行命令解析，当解析到开始进行数据采集命令后，启动A／D转换子程序；A／D转换子程序中，依次对心电、脉搏、呼吸信号进行A／D通道选择、采集、标志并存储到相应的通道缓存区中，例如在对心电信号采集时，通道缓存区中的16位数标志为“000001”（通道数）＋10位A／D转换后的有效数据。在A／D转换完成且转换后的数据填满相应的通道缓存区后，单片机根据数据传输协议将3个通道缓存区中数据依次发送到上位机，上位机在接收完成数据后同时发送下次采集命令或停止命令。单片机软件实现的功能是唯一的，但实现的编程思想是灵活多样的，如软件设计采用中断嵌套或采用优先级由高到低或采用查询等待，每种软件编程思想都能实现系统要求的同一功能。这样设计实验，有利于挖掘学生软件编程潜力，充分发挥学生的主观能动性，锻炼学生的自主学习和创新能力。以下采用中断优先级由高到低编程思想为例作具体说明。系统的软件设计主要由：主程序、A／D转换子程序、串口通信等程序构成。（1）主程序。整个系统的运行需要对单片机一些资源进行初始化，如I／O初始化、系统时钟选择初始化、中断优先级初始化等。初始化中，串口通信中断、A／D转换中断、CPU内部中断三者中断优先级由高到低。主程序控制流程如图4所示。（2）A／D转换子程序。实验设计中要求对心电、脉搏、呼吸3种信号完成数据采集，考虑到3种信号的频率（分别为0．05～100Hz、0．3～3．33Hz、0．3～10Hz）相对较低，可采用适当的A／D数据采样率。本例A／D数据采样率为75kS／s，采样方式为三通道逐次采样，即每个通道理论采样为25kS／s。每个通道A／D转换后数据缓存区设为16个字长，每个通道填满相应的数据缓存区视为1次采集的结束。图5所示为A／D转换流程图。（3）串口通信子程序。为了让单片机及时地接收到上位机发送的指令，以及将A／D转换后的数据有效地上传上位机，本实验系统中上位机与单片机采用全双工异步串口通信，程序命令接收、数据发送流程如图本例中指令作为控制系统有效运行的唯一识别条件，同时缓存区数据能否及时上传将影响A／D采样率及整个系统的协调运行，因此将串口通信的中断优先级设置为最高级，通过串口中断来完成命令解析及采集数据的上传。
2实验系统测试结果及扩展
本实验系统要求采集的心电、脉搏、呼吸3种信号在上位机显示，为此需设计相应的上位机软件来配合单片机实现数据的接收显示、命令的传输等功能。学生需要对计算机编程语言有深刻的理解才能完成上位机软件编程。考虑到学生掌握程度的差异，在实验中，一般提供具有通行协议的现成软件来配合完成，学生只需按照提供的通行协议来完成单片机串口通信编程便可实现上位机与单片机的数据交互。本实验系统经过适当的变换和扩展还可以用于其他课程设计或实验中。本实验是在固定采集频率下对3种信号进行采集的，在具体实验中可扩展为通过上位机发送命令的方式改变数据采集频率，达到可调采样频率的目的。
3结束语
本实验系统将生物医学传感器技术、基础电子、单片机技术、计算机技术等相关的知识综合起来，通过循序渐进的模块设计，使学生对生物医学电子相关专业理论知识及工作原理有清晰和较完整的认识，对一般专业仪器的研制开发过程有系统的了解和掌握。本实验系统有助于激发学生的潜能及学习兴趣，增强他们的自信心和成就感，使学生的实践能力得到提高，学生的综合能力在实验完成的过程中得到了很好的锻炼。本实验系统支撑的实验一般安排于大三下学期及以后，学时数一般为12～20学时。
医药工业为高新技术产业，是核心知识密集型产业，医药工业发展需要大量药学复合型人才的努力。培养复合型人才既要有综合课程、教学计划，还要有配套教材、教学大纲。要科学设置教学体系，才能做好复合型人才培养，设计不同课程组合，才能实现最佳课程体系设计[1]。培养学生的实践能力要秩序渐进，也要分步骤完成，只有这样，才能实现实践教学，药学教学中把生物化学与实验结合在一起，把生物化学教学科学计划，将生物化学中的细胞生物、分子生物、遗传、生理等学科的研究方法和结果结合到实践教学之中，由不同层次与不同分支、不同内容结合在一起，反映出生物化学学科研究成果，为药科学生建立起生物分子结构和功能的思想方法，指导学生学会运用发展性的思维，循序渐进把生物化学实践从基础、提高、综合到最后的创新性研究等层次学习。指导教学过程中，把不同实践的教学内容在不同教学时期安排，把综合实习和科研究实践、化学实验等时期综合在一起，而低年级学生要先掌握周实验基础生物实验技能，了解生物化学基本方法与技能，逐渐鼓励学生提高科研兴趣。通过综合性实验来提高学生实验技能与设计、思考能力。高年级学生要由实验把理论和实践结合在一起，通过学生自主性的设计，通过导师指导，完成药学研究，培养科研究的创新意识与创新能力。
药学人才培养要把理论和实践结合在一起，既要重视知识传授，也要重视学生能力的培养，把生产实践与科学研究结合在一起，实现产、学、研为一体的教学模式，使我国传统知识培养发生改变，加强了实践能力、素质能力与创新能力的培养[6]。将想法变为行动，由行动取得结果，这些都需要科学合理的教学和考核，教师为学生讲解实验的原理和实验的过程，检查学生对实验过程中的重点问题掌握情况，指导学生培养预习习惯和自学的能力。在学生实验过程中，教师要不断巡视，与学生主动积极的交流，为学生讲解实验现象，纠正学生不良操作习惯，提高学生对实验的兴趣，以此，提高教学效果[7]。实验考核具有重要的作用，对学生实验能力的考核也要进行综合评定。既包括生物化学实验，也有对实验原理、操作、实验步骤的考核，考查学生的实验报告，确定报告书写和结果、讨论等部分的质量。还要注意考核学生平时的成绩，例如：出勤、课堂表现等方面[8]。总之，我国药学人才培养要制定生物化学实验综合教学体系，师生共同努力，才能达到最佳教学效果，培养复合型药学人才，实现医药行业的良性发展。
培养学生专业基础知识与思考能力，就要改进教学内容，培养学生学习理论基础时，加强思维与创新能力培养。药学专业与医学、理学、工学等多种学科相关，包涵了很大的知识量，所以，大多学习都要靠学生自学完成，教学主要是将各学科进行综合，指导学生掌握学习方法，培养学习的主观能动性，通过药物案例学习，掌握分析问题与解决问题的方法，由被动向主动学习转变[3]。生物化学教学以实践为主，在实践教学中既要提高学生主动学习的积极性，也要注意增强理论教学。注意扩展学科动态知识，使学生能了解更完整的生物化学理论知识，实验多以验证实验和提高实验为目的，加强学生实验的基本技能，这些都是生物化学实验教学重要内容。通过分光光度、电泳、色谱及离心等技术的指导应用，实现学生操作能力的培养[4]。加强学生的科研思维导入、创新研究实验性教学等来培养学生的创新能力。在教师指导下，学生自主性进行实验，教师提出问题，学生思考和查资料，通过自主实验来设计和准备，安排好实验时间，教师只给予适当的帮助与指导，学生通过自主实验掌握分析与解决问题的能力。例如：教师可以提出“茯苓价值与提取工艺”这一研究课题，限时1个月时间，学生自己查找关于茯苓的资料，与教师讨论选择实验方案。在实验室实验后，教师为学生提供药品与实验仪器，学生自己独立实验，找出实验结果，最后上交实验报告。通过实验的过程，学生掌握了基础知识，培养了实验的能力和分析问题，解决问题的能力[5]。
摘要：随着我校留学生的人数的不断增加，中国矿业大学电工电子实验中心，结合留学生的学习现状，在电工实验教学方面根据其自身特点进行了富有特色，多元化的教学改革。经多年实践证明，此举措对激发留学生的学习热情，培养其实验动手能力，综合创新能力起到了良好的促进作用。
关键词：电工电子实验;留学生;教学改革
随着我国一带一路战略的不断推进，慕名而来的海外留学生逐年增多，我校截止至9月，在校留学生人数已多达700人，涵盖本硕博各个层次。所以，制定适应留学生的教改方案，培养高质量留学生已经成了当前的一项重要任务。《电工学》是工科类学校的公共基础课程，《电工技术与电子技术实验》是《电工学》重要的实践性教学环节，实验教学的目的不仅是使学生巩固和加深理解所学知识，更重要的是训练学生的实验技能，提高学生能的动手能力和综合实践能力，同时培养学生电气操作技能的综合素质和严谨的科学作风。中国矿业大学电工电子实验中心（以下简称“中心”）在多年来的留学生实验教学中，积累了大量的经验，已初步建立一套较为完善的针对海外留学生的教学方案。
经过多年的观察总结，海外留学生普遍存在以下问题：由于我校留学生多来自于哈萨克斯坦，巴基斯坦，老挝，越南，柬埔寨，塔吉克斯坦等基础教育水平欠发达的国家和地区，所以他们的基础相对于中国学生较为薄弱。汉语水平也参次不齐。将他们和中国学生放在一个班级中进行学习是比较吃力的。所以，中心为留学生单独开设了实验班级，并编撰了适合他们当前知识水平的实验教材。
1.1实验教材
由于留学生的教育基础和汉语水平的制约，中心教师根据实验难度的不同将原来的一个实验拆分成诺干个小实验，以减少留学生的畏难情绪。例如：将从前的“电路的基本定律”实验拆分成了两个小实验“基尔霍夫定律实验”以及“戴维宁定理实验”。且适当地对电路图做了一定的简化，采用中英文对照的模式，编著了实验教材。为了使教材更为严谨更为易懂。每次实验结束教师会征集留学生对于本节课教材的意见，纠正一些不正确，不严谨的表达方式，使之更适合留学生轻松阅读。
1.2课前预习
据多年观察，相对于中国学生，留学生极少在课前抄写预习报告，即使抄写，也只是简简单单的模仿，不能理解实验的意义与原理，达不到预习的效果。中心于联合润尼尔公司搭建了虚拟仿真实验教学平台，平台内设有虚拟仿真实验室，虚拟实验室中的'元器件高度还原真实实验室中的设备与元器件。留学生可以通过此平台熟悉相应的实验设备，搭建相应的实验电路。激发其学习兴趣。更人性化的是，平台具有智能纠错功能，可以帮助学生指出电路中的错误，使学生对实验室中可能发生的一些问题有了一定的认知，起到了良好的预习效果。教师也可以通过查看其搭建的电路，给出相应的预习成绩。
1.3课堂教学
对于留学生，我们采用的是国外普遍的小班教学法，每班10~16人，每人单独操作一套实验仪器，以保证教学质量。课堂上，不再采用教师主讲实验目的，实验仪器，实验原理，演示实验操作，学生模仿并记录数据的传统模式。原因是在从前的实验中，由于留学生对于电路的原理，连线的方法理解不清，出现了捋教师导线的现象，捋一根，接一根，满屋乱跑，破坏了课堂应有的教学秩序。如今针对留学生课堂实验教学，我们采用了新型授课方式，教师在课堂上主讲实验原理与接线方法，学生可以在此过程中自由向教师提出问题，并给出自由讨论的时间。然后由汉语功底好，理解能力强的学生用他们的语言来总结本节课的主要内容，使留学生更好的跨越语言障碍，解决了听不懂中文的难题。到了真正的实践阶段，学生可以使用实验室配备的计算机，在虚拟仿真实验平台上复习接线的方法，因为有预习的基础，又理解了原理，所以连接起实物更是事半功倍，增强了留学生学习电工的信心。
1.4考核形式
学生的实验成绩评定分为：课前预习，课堂操作，实验报告，期末测试几个部分，所占总成绩比例分别是：课前预习15%，课堂表现40%，实验报告30%，期末测试15%。保证了成绩的全面性与综合性。
1.5开放实验，综合提高
留学生来自不同的国家，基础不同，更应因材施教，分层次教学。对于基础差，接受程度低的学生，教师会给他安排相对简单的实验，由浅入深，不打击其学习的积极性。而留学生中不乏接受能力强，有一定动手能力的同学。可以引导他们做一些综合性，创新性的实验。首先引导他们将自己的想法在仿真平台上进行试验，然后预约开放实验室，来做实物实验。由于留学生从小生活在国外，思维更为发散，不受束缚，更容易出现创新型成果。经多年贯彻落实，不断改进，此培养方案得到了大多数留学生的认可，显著地提高了电工电子实验教学质量。
2结语
提高留学生的教育质量，对提高我校的国际影响力起到了至关重要的作用。所以我们应当继续推进针对留学生的教学改革，激发留学生的学习兴趣。更致力于提高其分析问题，解决问题的能力。待其学成归国之后，争取为中国的一带一路的建设做出自己的贡献。
参考文献
[1]徐生辉,贺奇才,李晓原.留学生医用物理实验教学的改革探索与实践[J].医学理论与实践,，31（9）：1396-1397.
[2]陈许敏,蔡本晓,彭辉丽,徐娙梅.面向留学生的大学物理实验教学改革的几点思考[J].课程教育研究.,(18):20-21.
[3]朱海峰，张亚萍，凌翠翠，马红章，周恒忠.留学生大学物理实验规范化教学的探索实践[J].教育教学论坛.（41）：158-159.
[4]王香婷，徐瑞东《电工技术与电子技术实验》，高等教育出版社，2017
针对实验教学的生物医学研究的论文
1创新实验教学
1.1定量生理学课程简介
定量生理学是生物医学工程专业的核心专业课程。该课程以物理学原理和数学方法学为基础，从工程技术讨论人体的生理过程，学习并掌握生物膜与生物膜电位原理和方法，进一步学习并掌握基于电生理测量技术的原理以及相关技术，使学生建立起从基础理论学习到实际生物医学工程中有关生物电信号测量以及应用之间的桥梁;并且能够运用物理学和数学的观点和方法论进行多个层次和水平上探索生命现象及其规律性，培养学生对生理系统进行定量分析的基本方法，培养跨越生命科学、计算科学、数理科学等不同领域的“大科学”素质和意识，为今后选择新兴交叉学科领域进行深造和工作奠定基础。因此，该课程的实验教学任务不仅重要而且要求极高。
1.2实验教学方式改革
长期以来，许多高等院校对实验教学重视不够，重理论轻实验的传统观念依然存在。由于不重视实验教学的重要性，资金投入相对不足，有些陈旧或损坏的仪器设备没有及时更新，这无形中就影响了学生的实验兴趣;而且传统的实验教学过分强调教师的中心地位，学生的主动性、探索性受到一定限制。许多实验项目与当今飞速发展的前沿科学新理论、新技术严重脱节，使得实验教学存在很多问题。而且传统实验教学的最大弊病就是开设的实验往往只是一个“装配”实验，培养的也只是一个装配工，不能锻炼和培养学生解决问题的能力，创新更无从谈起。实际上实验技术人员的工作是实验教学顺利完成的重要保障。实验技术人员的日常工作繁杂、琐事多、重复性强，每天除了要为即将进行的实验教学完成大量的准备工作外，还要做好实验所用仪器设备的维护保养、修理、保管等工作。这些工作看似简单，但对实验技术人员的要求也比较高，然而目前实验技术人员在职称评定、进修以及工作量待遇等方面明显处于弱势，不利于发挥实验技术人员的主观能动性。这两方面因素严重影响了目前高等实验教学的质量及效果，因此现有实验教学急需改革。为了解决上述传统实验存在的两个主要问题，我们提出将科研创新引入到实验教学中，结合科研进展不断更新完善实验教学内容，使实验教学与科研创新相结合，使其更具有前瞻性和可持续发展性。一方面，我校的科研创新生物医学实验室注重开放和创新实验的建设，彻底改变“照方取药”的被动实验方式，采取“引、点、拨”的实验教学方式，让学生自己提出需要解决的问题、达到的目标，自己设计实验方案，引导学生独立思考、大胆动手，充分发挥学生的主动性和创造性，给学生充分施展个性的`余地，从而达到弥补现有实验教学的不足。另一方面，以教学科研型教师为实验教学主要人员，构建教学科研互动基地，使其成为培养学生实践能力、研究能力和创新能力的新型教学实验平台，让学生在本科基础学习阶段能较早地开展带有课题研究性质的实验活动，更多地接触科研实践，提高工作能力和科学素养，培养学生的科研创新能力。
1.3将科研创新引入实验教学
随着知识经济和技术经济的飞速发展，创新已成为时代发展的要求和社会进步的动力，而科研创新是创新的一个极为重要的方面。高校尤其是大量地方本科院校作为高等教育的主阵地，在本科生教学中将科研创新引入实验教学，有利于培养本科生的创新意识和科学精神;有利于培养本科生将理论与实践相结合的意识和能力;有利于促进师生的共同发展;有利于促进地方本科院校加快学科和专业的建设;有利于为地方培养大量的创新型人才，因而具有重要的现实意义。借助于生物医学高水平实验室，我们通过开展综合性实验、科研训练计划、学科竞赛、课外科技活动等方式，激发了学生学习知识的热情，引导学生参与科研创新过程，为学生科研创新能力的培养提供了一个重要平台。
1.4开放实验教学
在增加理论课综合性实验的同时，由于课程实验学时的限制，学生能够亲自动手的实验远远不能满足人才培养的要求，因此，我们开设了“开放性实验”，这样就起到了很好的补充作用。例如，“数字脑电图仪的使用与EEG采集”“蛋白质－核酸复合物氢键与范德华力作用位点分析”“脑电信号的Hurst指数研究”等多项开放实验。此外，我们一般从大二学生中选取有科研潜力的学生，开展“本科生科学研究训练计划”教学，如国家级“基于GIS的移动生理信号监测管理平台的设计与实现”“基于JSD的注意力脑电研究”“基于超临界新技术的石墨烯功能化及生物传感器应用研究”。本科生在确定课题，进入实验室后，将由指导教师对其直接负责。在指导教师指导下，会学习很多课堂上不教的东西，提高学生学习、科研的兴趣、具备一定的科学思维和分析能力、激发对所学专业的兴趣、坚定从事相关工作的信心和决心，一些本科生发表或录用了第一作者或并列第一作者SCI/EI刊源杂志论文多篇。在此基础上，鼓励学生参加各种学科竞赛、科技创新等活动。因为有了开放实验及本科生科学研究训练计划教学的推动，我们学院的科研氛围浓厚了许多。因此很多本科生有了要进实验室的要求，这样本科生的日常学习变得充实，许多学生一有时间就去实验室看文献做实验，并在实验中体会了科学研究的乐趣和魅力，培养学生动手、创新、协作能力，对学习能力的提高、团队精神的培养、心理素质的锻炼有着不可替代的作用。这些都说明依托科研创新生物医学实验室的开放实验教学对学生创新能力有较大的贡献，对新时期的大学生培养意义重大。
2结束语
依托生物医学实验室平台，以《定量生理学》本科教学课程为载体，以学院生物医学工程相关科研项目为推动力，充分结合学校和学院开展的实验室开放项目及本科生科学研究训练计划，充分利用学院生物信息系实验中心已有的丰富的科研仪器、计算资源，进一步推动科研创新型生物医学实验室建设，以发挥学生在《定量生理学》及相关课程中学习的积极性、主动性和创造性，激发学生科研实践的兴趣，培养学生的科研创新能力。
高校多层次创新型实验体系研究论文
随着人类科学技术的飞速发展，社会对学生的要求已经不再是学以致用，而是有所创新，这就要求高校教育不仅仅是教授学生专业知识，同时还要使其具有实践能力，具有分析问题、解决问题的创新实践理念，以适应社会的需求，培养出合格、优秀的人才。
一、背景
实验教学是高等教育中的一个重要环节，高校教育专业人才实践能力的培养，需要科学和切实可行的实验教学体系作为保障，实验教学对于提高学生的创新能力和实践技能具有重要的意义。
实验教学体系是实践教学体系的基础环节，包括不同层次(如认知性实验、验证性实验和综合性实验等)，通过课程实验来消化和理解相关专业的理论知识体系，不仅提高学生的实践能力，更能构建学生的实践理念。学生通过实验教学的培养，构建自己的实践理念，掌握实践的方法，以达到“授之于渔”的目的。
基于此，近来，高校的实验教学有很大发展，尤其是以来，高校的实验教学进入了飞速发展的状态，各高校都很重视实验教学，都在积极探索新的实验教学体系与教学模式，在实验教学方面取得了长足进步，但是同时也存在着特色趋同、实验内容单一、能力培养定位模糊等问题。
本研究在天津外国语大学中分别选取了语言专业及非语言类专业两个专业进行了调研，通过调研发现：语言类专业的教学模式就是以理论为主，辅助于语音室，强调大量的背诵单词、语法和文章，课堂也主要以教师讲解，学生对话为主，没有突出训练学生的语言综合机能和语言、语境的运用。
而非语言专业的教学也以教师的课堂讲授为主，在实验课上主要是教师布置实验任务和实验步骤，学生按照教师的布置按部就班地进行实验，没有学生自己创新能力的培养。基于以上情况，必须突出实验教学的地位，运用多种实验教学模式，充分利用学生校内的实验环境，校外的实践活动，构建适合各个专业的实验教学体系。以有效促进各学科的协同发展，为战略性新兴产业人才培养提供支持。
二、加强实验教学的研究原则与思路
1.实验教学研究的'原则。实验教学改革的三点原则：一是实验教学和理论教学是辩证统一的关系，他们之间既相对独立，又密不可分;二是学生在实验教学过程中要突出其主体地位，而不是被动地接受;三是实验教学与时俱进，与现代实验技术结合，内容进行了更新，手段和方法先进。实验教学内容与形式的安排以有利于学生基础知识和基本实验技能的掌握、有利于培养学生创新意识和创新能力、有利于培养学生应用能力为根本出发点。
2.实验教学研究的思路。今年来，高校毕业生的就业形势越来越严峻，企业对毕业生的期望值也越来越高，仅仅依靠书本上的知识已经不能满足就业的需要，这就需要高校从专业应用型人才培养的目标出发，围绕“厚基础、强能力、重实践”实验教学理念，以培养具有创新精神和实践能力的学生为教学目标，以教学实验资源的整合、共享、开放为基础，以教学实验内容、方法、手段和实验管理体制的改革为核心，以稳定的高素质实验教学队伍及完备的实验条件为保障，构建以能力培养为主线，实验教学与理论教学并重、两者统筹协调发展的分层次、多模块、相互衔接的实验教学体系，建成语言类专业与非语言类专业资源共享的实验教学平台，满足学科及相关专业开展实验教学和科研的需要，促进学生的知识、能力、素质综合协调发展。高校实验教学正是实现这一目标，提高学生的实践水平，更好地适应就业的需要，成为从学校过渡到社会的一个重要手段。
三、实验教学研究内容
实验教学需要紧密结合社会发展的需要，突出语言类高校特色，建立有利于培养学生创新精神和实践能力的实验教学体系，建设资源共享、开放服务的实验教学环境，建立现代化、高效运行的管理机制。重组传统实验体系，构建语言类学科与非语言类学科共享实验平台。通过实验教学平台优化资源配置，避免了不同专业仪器设备的重复购置，实现实验资源共享。
1.改革实验教学内容。根据社会需求，更新相对陈旧的实验内容，提高综合设计性实验的比例，及时引入反映新技术、新成果的内容;根据不同层次的教学对象，因材施教，制定相应的教学大纲和教学方案。
2.改革学生能力培养体系。以培养实践能力为主线，由一般验证性实验向综合设计性转变，由传统实验向社会实践转变，突出实验的开放性，学生的自主性，项目的应用性;理论教学和实验教学相结合、课内与课外相结合、创新能力培养与学科竞赛相结合，构建一个多元化的实践能力培养体系。
3.改革实验教学方法和手段。采用软件硬件结合、多媒体技术、网络教学三种教学手段强化实验效果。实验教学体系建设从人才培养体系整体出发，建立与理论教学有机结合，以能力培养为核心，分层次多模块、相互衔接的科学系统的实验教学体系。
实验体系涵盖基础型实验、综合设计型实验、研究创新型实验等。教学内容注重传统与现代的结合，与科研、商业和社会应用实践密切联系，融入科技创新和实验教学改革成果，实验项目不断更新。实验教学大纲充分体现教学指导思想，教学安排适宜学生自主选择。实验讲义不断改革创新，鼓励教师将最新的科研成果融入到实验课程设计中，以利于学生创新能力的培养。建立新型的适应学生能力培养、鼓励探索的多元实验考核方法和实验教学模式，推进学生自主学习、合作学习、研究性学习。
实验体系结合本校办学特色，结合各学科教学的要求，实现实验教学资源的整合，构建具有自身特色的较为完善的多层次的实验教学内容体系。通过借鉴其他院校的经验和自身实践，为体现实验系统性的原则，按照实验的最终目的将整个学科的实验类型按教学层次分为：①演示型实验：指为便于学生对客观事物的认识，以直观演示的形式，使学生了解其事物的形态结构和相互关系、变化过程及其规律的教学过程。这是目前大部分教师采用的模式，这种演示型实验类型比较适合低年级的教学，在课堂上，当教师讲授完一个知识点后，可以通过实验直接演示该知识点，加深学生的理解。
②验证型实验：以加深学生对所学知识的理解，掌握实验方法与技能为目的，验证课堂所讲某一原理、理论或结论，以学生为具体实验操作主体，通过现象衍变观察、数据记录、计算、分析直至得出被验证的原理、理论或结论的实验过程。验证型实验按照实验教材(或实验指导书)的要求，由学生操作验证课堂所学的理论，加深对基本理论、基本知识的理解，掌握基本的实验知识、实验方法、实验技能和实验数据处理。这一阶段在演示性实验阶段之后，为演示性实验的延伸，在这阶段，学生仍是以学习为主，目的就是为学习某个知识点，理解并消化这个知识点。
③综合型实验：是指实验内容涉及本课程的多个知识点或涉及多门课程的多个知识点或多项实验内容的综合，它是本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的综合实验，综合实验可以是学科内一门或多门课程教学内容的综合，也可以是跨学科的综合。运用多方面知识、多种实验方法，按照要求(或自拟实验方案)进行实验。综合型实验的目标是提高学生知识点的关联、衔接，组合和实践应用能力，完成实验教学与实训教学的对接。强调不同特长学生之间的共同协作。综合型实验的目的在于培养学生对知识综合应用的能力、分析和解决问题的能力。这个阶段适合中年级学生。
④设计研究型实验：设计型实验是指给定实验目的、要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。设计型实验可以是实验方案的设计，也可以是系统的分析与设计。学生独立完成从查阅资料、拟定实验方案、实验方法和步骤(或系统的分析与设计)、选择仪器设备(或自行设计、制作)并实际操作运行，以完成实验的全过程，同时形成完整的实验报告，主要培养学生组织能力和自主实验的能力，培养学生独立思考、综合运用知识、提出问题和解决复杂问题的能力;研究型实验运用多学科知识、综合多学科内容，结合教师的科研项目，使学生初步掌握科学思维方式和科学研究方法，学会撰写科研报告和有关论证报告，培养学生创新能力。研究型实验教学多采取人为设置障碍、改变实验情景，调整实验路径等方式鼓励、引导学生在实验中细致观察实验现象，对现成的实验质疑问难，对那些反常现象，深入思考本质，激发灵感，开展创新思维，提出不同的实验方案和解题途径，并能从中优选最佳方案和途径。
⑤创新型实验：创新型实验是由教师提出问题或学生自拟选题并在教师引导下由学生自行设计和完成的一些实验，注重培养学生的创新能力和探索精神。创新型实验应运用多学科知识、综合多学科内容，结合教师的科研项目，使学生初步掌握科学思维方式和科学研究方法，学会撰写科研报告和有关论证报告，培养学生创新能力。
实验教学体系通过分析具体学科的教学要求，根据各个年级的特点选择不同实验类型，设计具体实验框架，实验环节，包括：实验知识准备、实验方法设计、实验技能设计、实验过程设计与监控、实验数据处理、实验结果分析等。最终构建出一套适应不同教学阶段的实验教学体系，加深学生知识点的关联、衔接，组合和实践应用能力，完成理论教学与实验教学的对接以更好地培养学生对知识综合应用的能力、分析和解决问题的能力，培养学生的创新思维和创新能力。
四、结语
作为高等教育的一个重要环节，实验教学对于专业人才的培养起着至关重要的作用，加强实验教学的研究有着极为重要的意义。高校实验教学的研究最终从创新导向和能力层次需求两个维度，根据不同年级，分析学科特点，选择不同的实验类型，构建“演示型实验—验证型实验—综合型实验—设计研究型实验—创新型实验”的一个循序渐进的创新实验环节设计过程，实现实验教学体系模块与专业人才培养目标层次的对应关系。
应用化学专业实验体系与实验内容优化研究论文
对新建本科院校应用化学专业来讲,实验教学是实践教学工作的重要组成部分,如何提高学生的实践能力,培养满足社会需求的化学专业人才,是很多新建本科院校实践教学改革的重点和难点[2].
新时期新形势下地方院校如何结合自身实际和特点,紧跟当前发展趋势,切实有效地推进大学化学实验体系的改革与实践,已成为大多数地方院校面临的迫切任务[1].本文根据莆田学院实际情况,结合多年来教学过程中积累的经验,对应用化学专业实验体系和实验内容进行探讨,以提高应用化学专业学生的实践能力,适应应用型本科院校发展的需要。
1 实验体系的历史演变
年之前,应用化学专业实验课的内容简单按课程设置,有无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验、仪器分析实验和化工原理实验,采用的教学方法也非常传统,大体思路是:学生机械抄写预习报告→指导教师讲解→学生被动操作→提交实验报告。实验考核基本上按照学生实验报告中实验数据及处理结果来评定成绩。暴露出来的问题也十分明显:各门课程自成体系,有时为了课程体系的完整性就会造成部分实验项目重复;实验项目基本为演示实验或验证实验,学生多为照方抓药,照葫芦画瓢,实验过程中缺乏主动性;无综合性实验项目,造成学生所学基本技能呈现片段式,没有将性质、结构、检测有机的结合起来[3].
2007 年开始针对原有课程体系存在的问题,在课程体系中加入了课程设计,但受到实验场地和实验器材的影响,所开设的实验项目简单,学生缺乏兴趣。从 年起大力改革实验教学环节结构,逐步加入了综合性实验、探索性实验等,这些课程的开设大大提高了实践环节所占的比重(图 1),实现了应用型人才培养的目标,
2 实验体系的构建与改革的探讨
2.1 教学体系的改革
几年来针对学生就业过程中遇到的问题,通过回访的形式进行汇总,反馈到专业,再对具体情况进行分析,总结课程设置的经验和存在的问题,逐步构建形成“多层次”的实验模式,即化学基础实验、综合性实验和探索性实验三个层次[4-5](表 1)。
基础性化学实验以随课开展的形式,课程由四大基础化学作为支撑框架,实验项目在选择上按照学生能力培养过程中循序渐进地进行,基础性实验项目也是按照演示、验证、合成、设计几个实验类型进行编排,这样有助于学生动手能力的培养,使学生快速从依赖式转化成自主式。基础性实验的目的是引发学生对化学的兴趣,对所学内容有一个感性认识,掌握化学实验过程中基本操作技能[6],如玻璃工操作,普通玻璃仪器使用,分析滴定操作,有机实验装置搭建,简单仪器使用(如酸度计、电子天平、分光光度计、库伦滴定仪、电导率仪等),掌握常规的制备、纯化和分析方法。设计性实验只给出实验题目、实验目的和仪器药品,由学生自行查找文献、书籍撰写实验步骤或设计好实验的'具体操作方案,更好的体现学生的自主性。这类课程安排在大一、大二两个学年完成。
综合性实验和探索性实验以实验专周的形式开出。 综合性实验安排在第四学期期中后集中 2 周开展,此时基础化学实验基本已近尾声,学生已经掌握了实验基本技能和基本操作,这时开设综合性化学实验有助于学生将各门实验课程由独立的内容进行知识重组融合,以达到更高层次的应用。如开设的“草酸根合铁(Ⅲ)酸钾的合成、组成分析及结构测定”就通过草酸根合铁(Ⅲ)酸钾的制备(无机化学实验)、化学分析测定铁含量(分析化学实验)、电荷测定(物理化学实验)、热重分析、红外光谱(仪器分析实验)等内容全面应用了几门课程所学内容。
探索性实验比综合性实验更具有灵活性, 课程安排在第 5 学期开展, 学生根据个人兴趣分组选做实验,探索性实验无固定实验项目和实验指导书,由应用化学专业十五位教师指导,每位教师带一个实验组,师生共同商定实验内容,实验结束后不是上交实验报告,而是上交课程论文,这样也是为今后的毕业论文打下基础,而这又有别于毕业论文的一人一题的模式。
2.2 成绩评定的改革
课程结束,通常通过考核的形式来检验教学效果,这就造成一部分学生专钻空子,平时实验不认真,实际技能没有完全掌握,在后续的课程学习或工作中逐步暴露出基础不扎实的弊病。经过多年改革,以适应越来越灵活的课程体系,实验成绩的评定也应该做出相应的调整。现阶段,实验成绩的评定,已由单纯依赖实验报告和技能考核来计分的方式逐步改进,注重实验过程,预习、实验操作、实验习惯、实验报告均纳入评价体系,采用的是预习(10%)+平时(20%)+报告(30%)+考核(40%)的比例进行考察。综合性和探索性实验采用了更为灵活的评分方式,比如,校级以上创新项目、科研立项可以免选综合实验,发表论文直接获得学分。这些都直接激发了学生参与到科研项目中去的兴趣。
2.3 教学形式的改革
莆田学院已逐步加大了实验室的开放力度,尽量满足学生利用课余时间开展实验的愿望, 强化了基本实验技能的训练,提高了参与科研的兴趣。教学形式多元化,除了课堂实验外,学校立项资助科研立项、大学生创新实验项目,省级大学生创新项目,教师科研项目,学生还可开展自主合作实验,实验、教学空间突破课堂,打破课内课外界限,通过这些手段让学生通过进一步的实验探索以培养他们的创新能力。
3 实验体系改革的成效
随着院系大力改革实验体系,实验教学在本科培养方案中所占的比重日益增大,经过近几年的逐步革新取得了不少成绩。
3.1 教学效果有质的飞跃
由于实验教学中心的实验内容经过精心选择,充分体现专业相关的知识体系,实验教师积极参与教学改革,勇于创新,探索提高教学效果的方法和手段,学生对实验教学中心开出的实验课有浓厚的兴趣,学习积极性和主动性很高,实验课程教学深受学生的好评。根据授课质量反馈表统计,优评率达 86.7%,较 的优评率 78.8%有了显着提升。
3.2 教学成果显着
以实验示范中心建设为契机,大力进行实验室建设,实验条件不断改善;并在学校专项教育教改课题的资助下,任课教师积极开展教学改革创新工作,积极参与课程建设、教材建设。近5 年来共承担校实践类教学改革课题 7 项,撰写教学论文 10 余篇,获得校级教学成果奖三等奖 1 项( 年)。
3.3 学生综合素质明显提高
先进的教学理念、实验教学环境和优秀实验师资队伍为学生的实践活动提供了高水平的平台,目前学生的操作技能、综合分析能力、创新实践能力明显提高。
(1)基本知识扎实,动手能力强
通过基础型实验的训练,学生掌握了基本的实验操作方法和技能,能够正确使用仪器设备,正确配制各种溶液,动手能力明显增强。能够准确收集实验数据,正确记录实验过程和结果、选择正确的统计方法分析数据,书写规范的实验报告,分析问题和解决问题的能力得到加强。
(2)独立进行实验设计,综合能力强
所有的开放实验均由学生自己设计,指导教师审核通过后开始实验。在实验过程中能够准确观察、记录实验现象,对实验过程中遇到的问题和实验结果进行分析判断,得出合乎逻辑的实验结论。
(3)积极参与创新实验,成果显着
在掌握基本实验操作技能的基础上,倡导实验室开放,引导学生针对某一项目,进行课题设计,确定课题研究的内容与方法,开展形式各样的科研工作,并积极引导学生申报大学生创新项目,近三年应用化学专业学生申报校级大学生创新性实验计划项目 8 项(表 2),省级大学生创新性实验计划项目 6 项。
(4)学生综合素质好,用人单位评价高
实行基础训练-综合设计-探索实验研究三层次的递进化教学。这种教学改革既培养了学生的基本操作能力,又培养了学生综合运用所学各门学科知识的能力,激发了学生的创新意识,受到用人单位的好评。
摘要：:物理化学实验教学体系的改革以培养学生创新能力，提升综合素质为目标，从教学目标、教学内容、教学模式等方面进行改革与创新;突出以学生为中心，激发学生的学习兴趣和积极主动性，提升创新能力和综合素质。
关键词:物理化学实验;教学改革;创新能力
如何激发学生的创新意识、自主学习能力和严谨的科学研究态度，适应时代要求，满足新世纪高素质、创新性人才培养的需求是新时期、新形势下高等教育改革的焦点话题。为了提高学生的综合素质，培养其创新能力和解决问题的能力，很多高校老师依据自身学科特点开展相关的实验教学体系教育教学改革，提出了不同的改革方法与思路［1，2］。物理化学实验作为公共平台课程是培养学生的基本技能和提高学生综合素质的重要手段和途径，我们对物理化学实验的教学目标、教学内容和教学模式等方面进行了改革与创新，以期真正发挥物理化学实验在高水平创新人才培养中的作用。
以往的物理化学实验教学内容以验证性实验为主，侧重于学生理论体系的培养，缺乏创新性，学生动手能力和主动学习的能力得不到提升。为了调动学生学习的积极主动性，培养其动手能力和创新能力，提高综合素质，我校物理化学实验教学教研组在教学实践中不断探索，建立了“基础－提高－综合”分层次教学体系，构建了立体化物理化学实验综合创新平台，以精选的少量验证性实验为基础，通过设计性实验提高学生的动手能力，以综合实验调动学生学习的积极主动性，培养学生的创新能力和综合素质，逐步实现:“强化创新设计性、淡化验证性、提升综合素质、培养创新能力”的教学改革目标。
由于物理化学实验自身的学科特点需要较多的依赖部分专用仪器和设备［3］，因此，设计性实验和综合性实验的数量和范围很大程度上受到条件的限制。以往学生接触到的多是以验证性为主的基础实验:以已学的理论知识为原理，按照预先设定好的实验方案测得实验数据，根据实验原理处理实验数据后与理论值相比较，加深对前面学的理论知识的理解。这样的教学体系存在的问题是教学内容陈旧，缺乏创新性和前沿性，学生被动的按照实验步骤完成实验任务，在操作过程中思考的少，想法少，学习的积极主动性不高，不利于学生动手能力和自主学习能力的培养。近年来教研组在物理化学实验教学的实践中以传统的实验教学体系为基础，精选少量验证性实验，增设大量在传统教学体系中即可实现的设计性和综合性实验，本着以设计性综合性实验为主，验证性实验为辅的教学改革思路，通过大量的教学实践和不断探索，逐步实现实验教学改革的目标。
2．1精选少量验证性实验，夯实理论基础
物理化学实验中有大量经典的实验，如二元液系的气液平衡相图、乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定、液体饱和蒸气压的测定、电动势法测定热力学函数等，都是为了能更直观的解释物化课堂上所讲的理论知识，让学生加深对所学相图、二级反应、饱和蒸气压、热力学函数等抽象理论知识的理解。在物理化学实验教学体系的改革中保留了这些经典的实验，进一步夯实理论课堂的基础。
2．2增设大量设计性实验，提高动手能力
在传统的理论教学体系中，设计性实验所占比例较少，学生自主思考能力受到限制，在物理化学实验的改革体系中增设了大量的设计性实验，设计性实验由老师给出题目和要求，具体的实验方法和步骤由学生自主设计，学生可根据自己的专业设计符合自身学科特点的'实验，例如:燃烧热的测定实验:食品学院的学生可测定旺仔小馒头的燃烧热、化工学院的学生可测定苯甲酸的燃烧热、药学院的学生可测定合成单体的燃烧热、生工学院的学生可测定液体啤酒的燃烧热等。实验要求学生根据实验室现有的仪器设备独立完成实验设计方案，写出设计报告，经教师审阅批准后在规定的学时内完成实验，并在课后提交实验论文。学生在设计实验的过程中会将课堂所学的理论知识运用到实际实验当中去，在理论联系实际的过程中进一步巩固所学的理论知识。在提高学习兴趣与学习效果的同时极大的提高了学生学习的积极性与动手能力。
2．3提高综合性实验比例，提升综合素质
在改革的物理化学实验教学体系中提高了综合性实验的比例，旨在提高学生自主思考的能力，提升综合素质。综合性实验由老师给出题目及实验目的，学生通过查阅文献、查找资料等方式寻求达到实验目的的方法，通过小组讨论的方式确定最终的实验方案，同一种实验可用不同的仪器设备达到实验目的。例如:粘度的测定实验既可用传统的奥氏粘度计也可用实际生产中常见的旋转粘度计来进行测定。再例如蔗糖水解反应速率常数的测定实验中由学生通过查找文献资料选择催化剂的种类，通过实验探索确定催化剂的浓度，最终通过几个小组的配合完成实验内容。综合性实验在提高学生对实验内容的兴趣的同时调动了学生学习的积极主动性，有利于学生自主学习能力和创新能力的培养。
3物理化学实验教学模式的多样化
物理化学实验是一门基础实验课，数量大、覆盖面广，对于培养自主探究型创新人才具有不容忽视的重要支撑作用，针对目前学生的学习兴趣不高、创新意识不强的问题，探索多种形式的物理化学实验教学模式，旨在提高学生学习的积极主动性，提升综合素质。
3．1建立了物理化学实验仿真平台体系
物理化学是一门抽象的的理论课，单靠书本的描述及理论讲解很难调动学生学习的积极主动性，由物理化学教研组开发制作完成的物理化学实验仿真平台将理论讲解与实验操作有机的融合在一起，将传统教材上平面的、静态的实验仪器与操作立体化、动态化，在激发学生学习兴趣的同时提高学生学习的乐趣［4，5］。学生通过仿真平台可提前对实验进行预习，了解本次实验课的重点难点及操作的过程中可能出现的问题，在进行实验操作时就可以做到有的放矢，减少误操作的几率。例如:“燃烧焓的测定”实验操作注意点多，实验过程复杂，通过仿真平台的预习可以了解在实验过程中易出现失误的地方如:“绕丝”要做到“三点接触，一点不能接触”;充氧要适量;水温调节要适当;按下点火开关后要及时记录数据等。在实验操作过程中有效避免误操作可能引发的后果，高效的完成实验。仿真平台的数据处理环节可以帮助学生更好的掌握作图的技巧，如:“电动势法测热力学函数”中的镜像法作切线在平台中有生动形象的演示。仿真平台对实验报告的撰写也起到了积极的作用，学生可根据平台的提示回忆实验中的重点难点，讨论出现问题的可能原因，提高实验报告的质量。仿真平台突破了以往课堂的限制，利用校园网和个人移动终端的普及，为学生提供了一个不受时间和地点限制的第二课堂，是一部活的物理化学实验教科书［6］。
3．2引入了多媒体教学方式
在物理化学实验教学中引入了多媒体的教学方式，使现代化的教学手段在物理化学实验教学改革体系中得到应用，与目前大形势下的微课、慕课等多种教学方式相结合，使学生在深入理解和掌握实验内容和实验技能的同时也能跟上时代发展的潮流，为今后的工作和科研打好基础。多媒体中的高清摄像头能清晰的捕捉教师的操作手法且能将之反应在大屏幕上，老师可以非常详尽的讲解实验仪器的功能与操作，同时也解决了在讲解过程中后排同学被前排同学遮挡看不到老师操作的问题。多媒体有记录储存和播放的功能，将理论课堂的PPT导入到多媒体设备中，在实验讲解过程中可随时将用到的理论知识导出，引导学生理论联系实际，加深对所学知识的理解和掌握，有利于学生自主学习能力和综合素质的培养。
4结语
物理化学实验作为一门公共平台课程，实验教学体系改革的成果对数量庞大、不同专业领域的物理化学实验教学均具有广泛适用性，受益面广，具有很好的推广应用价值。
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摘要：在充分了解我国大学化学实验教学改革的背景下，构建综合性与创新性并重的新型大学化学实验课程教学体系。根据扬州大学化学化工学院的专业性质和学生特点，自主探索出版大学化学实验综合性教材，倡导绿色化学环保主义理念，同时引入“导师制”，通过学生自主探究性学习，培养学生解决问题的能力和激发学生自主创新意识，使学生真正成为实验教学的中心者和受益者。
关键词：大学化学实验;教学改革;综合性;导师制
大学实验教学是大学化学教学理论与实践结合，培养学生探究能力、创新能力、实践能力的重要环节［1－4］。回顾我国高等教育历史，在启动本轮教学改革前，我国高等院校的实验教学多为学生提供传统的填鸭式“菜谱”实验手册，教师依据实验手册对实验步骤进行详细演示，学生依据“菜谱”按部就班地实验操作，这些“菜谱”实验大多为验证式实验，不利于培养学生的创新能力。进入上世纪末，随着教学质量工程的启动，掀起了一轮教学改革热潮，大学化学实验教学也随之展开了彻底的改革工作，其基本思路是依据化学实验的认知规律，自成体系，单独设课，并将实验分成三个层次:基础实验、综合实验和探究实验，也取得了许多有建设性的成功经验。
1我国大学实验改革背景
20世纪90年代起，尤其是教育部在第三次教育工作会议上发出“推进素质教育，培养创新人才”号召以来，国内诸多高校掀起实验改革热潮，改革的基本思路为:一是实验课单独设课;二是将实验课程划分为:基础实验、综合试验、探究性实验，以适应新形势下社会对化学人才的需求［5］。
以扬州大学化学化工学院为例，从1999年以来尝试实验教学改革，于2011年在探索和实践中建立一套独特的实验教学体系，并编写出《大学实验讲义》，经过多年实践教学验证，《大学化学实验》和《新编大学化学实验》两套教材先后出版。改革初期，学院通过走访调研，尤其是到全国兄弟院校参观、学习，结合自身实际，对原实验教学体系进行了全方位的改革，形成了一套新型的、行之有效的实验教学方案，具体做法如下:
2.1实验中心简介
我院实验中心依托扬州大学测试中心和省级化学实验中心平台，对大型仪器进行集中管理，促进教学和科研资源的互补共享，提高资源利用率。中心主要承担化学化工学院五个专业即化学、应用化学、高分子材料与工程、化学工程与工艺、制药工程的基础化学实验和专业化学实验的教学任务，同时还承担全校工、农、医科等各类专业的公共化学实验教学工作。
2.2实验室管理
我院实验中心实行校院两级管理:学校实验室与设备管理处在实验室建设、管理和实验队伍建设上起指导作用。化学化工学院对实验中心直接领导与管理，职责明确。中心资源实行“一体化”管理，对实验课教师、技术人员、实验室、实验仪器、设备及实验经费在中心范围内统一管理、统一调配，实现资源共享。在日常管理中，我们发现以下问题有待整改，例如:实验室管理人员与实验教师沟通不到位;实验员与实验教师对接不紧密，实验员只着手准备实验仪器，不参与整个实验过程，造成有些实验仪器使用较频繁，出现了仪器损坏后未及时维修现象，可能影响到实验教学正常进度等。针对以上问题，我院切实加强实验室管理，要求院领导和督导听课查课时，不少于20%的课程为实验课;基础化学实验室主任和副主任不定期抽查实验教学和装置情况，对教学执行不到位、仪器维护不合理现象及时督促整改维修，安全隐患第一时间进行处理，对不整改、不落实的实验室进行院内通报批评;为鼓励教师从事实验教学工作，学院从职称评聘、工作量计算等方面对从事实验教学的教师倾斜;给予实验专任教师充分的科学研究空间，请其根据个人方向，有机筛选部分研究内容，请学生自主选择并进行自主实验，将该类创新实验作为基础化学实验的拓展内容，同时将学生成绩纳入基础化学实验最终考核成绩［6］。
2.3师资队伍
我院从事实验教学的教师近80%具有副高及以上职称。为进一步加强实验技术队伍建设，在实验中心13名实验人员的配备基础上，2017年我院又引起了3名专职实验员，其中1名为博士学历，2名为硕士学历;为提升实验技术队伍综合素质，我院加大实验中心人员专业培训力度，提升其业务能力水平，鼓励在职攻读硕士、博士学位，采用“走出去、请进来”的原则，即定期聘请国内实验管理领域专家教授来院开设实验技能与管理培训讲座，还组织实验中心人员赴兄弟院校参观交流，学习实验教学管理模式与先进经验。
2.4实验室安全
在提升绿色化学环保主义的同时，实验室安全管理也是实验教学工作中的关键［7］，我院每学期都组织学生统一进行实验室安全培训，详细介绍各种实验仪器的使用方法，特别针对实验时易发生的安全隐患，进行细致分析，提出合理应对措施，增强学生对突发性事件的预防与抵御能力，例如:进实验室必须穿实验服、戴护目镜，并在实际教学中落实;请消防员对学生进行灭火器使用培训，并进行模拟练习，确保学生能正确使用灭火器;学院定期举行安全逃生演练，合理规划逃生路线，增强学生对突发事件的自救能力;仪器使用落实责任到人，使用前后需签名并写明用途及注意事项。我院还选聘了一批责任感强烈、工作严谨的研究生任实验室安全员，配合做好实验室安全管理，建立安全员QQ和微信群，确保沟通畅通无阻。安全员的聘任对学生来说既是荣誉，又是责任，有利于学生自我加强安全意识，让学生充分参与到实验室安全管理工作中［8］。
2.5实验教材
我院以“厚基础、宽口径、求创新”的理念为学科中心，开放多学科交汇式化学实验平台，构建多层次化学实验教学课程体系，依据以上理念，由扬州大学牵头，八校合编的《新编大学化学实验》教材应运而生，本教材共4册，分为基础知识与仪器、基本操作、仪器与参数测量、综合与探究。此教材体现“齐全、细致、创新”。全书囊括了214个教学实验，涵盖基础类综合类探究类各项实验内容，为反映实验教学的发展历史，适当增加基础实验量，安排了部分自动化程度相对较低的仪器进行测量实验，既确保各校根据自身实验装置和人才培养情况自主选择教学内容，又有利于加深学生对实验测量基本原理的认识程度;考虑到现代分析技术发展迅速，特别在仪器介绍部分增设了目前科学研究中经常使用的先进仪器介绍，以适应不同教学需要，也可供相关专业人员参考。教材利用我院教师自身的科研优势，将其可转化的最新科研成果演变成实验案例，使实验训练即接近科学前沿，又接近生产实际;一切从实验教学出发，本着“化繁为简、精益求精”的原则，将基本实验技能尽量全面体现在不同实验中，将原本单一的化学实验进行整合，强调实验之间的相互关联性，由浅入深、循序渐进，并注重加强综合性，部分实验提供了多个实验方案，一方面供各校结合自身情况自行选择，另一方面拓宽了学生的知识视野［9］。2.6TA制站在安全、环保、绿色的化学实验教学改革舞台上，我们力求让学生真正成为主角。于是，我院设立TA(TeachingAssistant)制，即选聘一批优秀的研究生担任实验助教，协助教师进行实验教学，确保在安全第一的`前提下，学生能获得即时的指导和帮助，TA的设立既减轻了实验教师的工作压力，又提供给研究生一个良好的锻炼平台。TA在每次实验前进行预实验，熟练掌握操作流程，做好备课工作，以保证实验的顺利开展。对实验中可能出现的问题进行预设，查找相关文献，提前准备好解决方案。在指导本科生进行实验时，针对出现问题，进行适当引导点拨，并鼓励其自主探究，寻找问题症结。在我院综合性化学实验中，主要以案例和情境教学为主:教师根据实验教材内容，放手让学生自主设计实验，将学生分为几个小组，请每个小组实验前通过各种方式进行资料搜集和实验预习，自主设计预习报告和实验方案，经指导教师或TA检查合格后，学生开始自主进行探究性实验，鼓励学生对实验中产生的问题存疑存异，即使实验没有呈现预设结果，也请学生进行书面性的总结，鼓励学生在教师和TA的点拨下抽丝剥茧、自主找出实验中存在的疑难杂症［10］。例如:在“纳米多孔材料ZIF－8合成与表征”的探究性实验中，通过介绍当今世界前沿研究热点金属有机框架(Metal－organicframeworks，MOFs)的研究背景、发展历史及应用领域，将同学们带入了多彩斑斓的MOFs世界，以设问形式进行情境导入，比如:MOFs中类沸石骨架结构材料的ZIF－8的形貌和尺寸可控制备。首先，请学生搜集查找相关文献，自主了解ZIF－8的结构特征、制备条件、以及使用扫描电子显微镜(Scanningelectronmicroscope，SEM)、透射电子显微镜(Transmissionelectronmicroscope，TEM)、粉末X射线衍射(PowderX－raydiffraction，PXRD)等分析表征手段，最后自行设计实验方案。引导学生自主探究，小组合作完成实验。在实验报告的写作上，改变千篇 一律的填写报告纸，引导学生多自主查阅文献，了解并阅读中外专业杂志，尝试以发表论文的格式来撰写实验报告，既开拓了学生视野，又为学生今后自主撰写论文打下了坚实的基础。TA制的设立从课上延伸到课外，研究生充分发挥科研经验方面的优势，帮助本科生树立学术科技创新观念，打造学习共同体，指导他们进入实验室开展科技创新活动，建立了大学生创新实验平台。2016年，我院本科生参与江苏省大学生创新训练计划收获颇丰，有178名本科生参与其中，有6个项目被评为国省项目、18个项目被评为校重点项目，多名本科生以第一作者身份在CoordinationChemistryReviews、AdvancedScience、Small、Nanoscale等国际高水平杂志上发表论文。
3结语
以上介绍了扬州大学化学化工学院及部分高校联合开展化学实验教学改革的现状，虽然不能以偏概全，代表全国教学改革之现状，但也反应了我国整体化学实验教学改革之方向。还有许多需要进一步学习和推进的地方，例如在实验教材方面，我们习惯于使用正规出版的教材，而不是讲义，前者的优点是保证了教材的科学性、严谨性，但不利于及时引入创新的研究成果，难以跟上学科发展的步伐;同时在如何提升学生的学习积极性与主动性方面也是我们今后需要进一步探讨的课题，总之，尽管我们在过去的一个阶段，在化学实验教学中已经采取了一系列改革措施，也取得了不错的教学效果。但化学实验教学改革任重道远，需要不断引进新的教学理念和教学方法与技术，不断提升化学实验教学质量，才能真正成为高水平、创新型人才培养中不可或缺的重要一环。
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