技术原理论文范例

摘要：《生物化学实验》既是众多生命学科中的基础实验学科，同时也是前沿学科，它既与理论知识关系密切，又有自己的规律和独特之处，在生命科学相关专业的本科生培养环节中不可或缺。但如今的生化实验课程因种种原因存在许多弊端，在一定程度上阻碍了学科的发展和人才的培养。本文将对生化实验课程的变革和创新展开讨论，希望对该课程的改革提供一些思路。

关键词：生物化学实验；课程改革；创新

21世纪是生命科学的世纪，对于生物学科这样一门以实验为基础的学科发展而言，尤其需要大量具有创新意识、创新能力的本科生作为基础人才的储备。生物化学作为生命科学专业重要的专业基础课，其发展迅猛，是21世纪生命科学领域的领先学科[1]。它与分子生物学共同形成了生命科学的语言，是生命科学领域的世界语言[2]。《生物化学实验》是生命相关学科中重要的基础学科，同时它也是发展极为迅速的前沿学科。它既与理论知识关系密切，同时又具有自己的规律和独特之处。实验课程是以现有的理论为前提和基础，通过亲自动手实验，得出所需要的结论。它不仅是理论知识的补充和延续，更是发现新知识的最佳途径。但如今的生化实验课程却存在种种弊端，在一定程度上阻碍了学科的发展和人才的培养[3]。比如，受传统教学思想的严重影响，实验课程的内容包含了较多的理论知识和教师的讲解，少了一些创新性和探究性；验证性实验课内容安排过多，缺少综合性和设计性的实验内容；实验内容及实验方法过于陈旧，与科学研究前沿严重脱节等等。这就使得学生的自主思维受到了较大的限制，阻碍了他们对实验过程和结果的思考及分析，不利于培养学生的创新和科研能力。因此，为了满足培养研究型和创新型人才的需求，就需要高校在本科阶段的生化实验教学中进行实验课程内容和形式的改革，更好地与科学研究的前沿接轨。

1课程体系的改革

上海科技大学是一所新兴学校，学校致力于培养科技创新创业人才，积极投身高等教育改革。课程体系的合理设置是一门课程成功的关键，因此依据学校的办学宗旨，作为理论课程的重要辅助和支撑，我们首先在课程体系方面做出了相应的改革。当然，创新的前提是取前人之精华，去前人之糟粕，所以我们仍会延续传统实验教学的优势。比如，与理论课的紧密联系性。作为生物化学理论课程的重要辅助学科，生化实验课程需要与理论课紧密结合，以达到巩固学生理论知识的目的。我们在课程大纲确定初期，会按照理论课程的教授内容及课时进度，对实验课程进行相应的内容设置。同时，为了实验课程能够紧跟科学研究的前沿，每年我们都会与负责教授理论课程的任课教师进行讨论，优化实验课程大纲，对于其中一些不够完善的实验进行修改或删除，并相应地增加其他更为合理的实验。传统高校的生化实验课程体系单一，通常会配合理论课在一到两学期内完成，集中学习一些基本的实验技术[4]。一方面学生理论基础较弱，不能完全理解个别综合性实验的原理，只能学习一些基础简单的实验；另一方面，这种课程安排会让学生在低年级时突击接受大量的实验技术，到了高年级，学生真正开始运用所学实验技术完成课题的时候，往往发现由于间隔时间较长，一些基本的实验技能早已生疏。为了避免上述情况的发生，相较于传统高校，我们将生化实验课的课程体系进行了较大幅度的调整(表1)。从表中不难看出，我们的生化实验课程设置有着完善的体系，学生从入学到毕业将接受完整的实验课程体系的培训。首先我们会在大一学年的第二学期安排一门实验理论课《现代生物学基础实验理论》。课程主要涉及到八大类实验技术：离心技术、电泳技术、PCR、测序技术、显微镜技术、细胞培养、免疫技术及模式动物。通过该课程的学习，学生能够系统掌握现代生物学实验室常规实验技术理论及原理，把握生物学技术发展的趋势和最新动态；使学生能够将书本上的理论与身边的科学相结合，初步培养学生科学思维的能力。经过学习，学生可以在真正的实验课开始之前，对基本的实验原理有所了解，这样可以大大提升实验课课堂的学习效率，无需再赘述实验相关的基本知识。随后我们将实验课程设置为初、中、高级三个阶段。初级实验课程与传统高校相近，在大二与理论课同步完成，主要进行生物化学基本实验技能的培训，表2列举了部分初级实验内容；中级实验在大三完成，让学生综合运用学过的实验技术完成科研上常用的较复杂的实验项目，如免疫印迹分析(WesternBlot)、酶联免疫吸附测定(Eli-sa)、蛋白质纯化等，具体课程详见表3。课程进行中会让学生对实验中的某个环节进行自主设计，初步对学生的创新性思维进行训练；高级实验安排在大四，会提供一些小课题供学生选择，学生独立进行前期文献查找及实验方案设计工作，最后按自主设计的实验方案完成课题并提交论文。学生经过这样一系列实验课程的培养，对科研过程有了更深层的理解。不仅掌握了基本实验技能，还逐渐形成了完整、严密的科研思维体系，为他们今后继续深造打下了坚实的基础，达到培养具有创新精神和科研能力人才的目的。

2课程内容的创新

我们在《生物化学实验》课程的内容上积极寻求突破和创新，摒弃传统高校仍在使用的较为陈旧的实验教材，为学生量身打造实验讲义。增加综合性、设计性、创新性的实验内容，希望能够在培养本科生基本实验能力的基础上加大对科研及创新能力的培养力度，充分发挥学生的主观能动性，激发学生对该学科的自主学习兴趣和研究激情。另外，我们力争将独立的实验课程串联起来，几次小实验可以形成一个完整的综合性实验，让学生对科研中常用的复杂实验有所了解并分步掌握。举个例子，蛋白质是生物化学课程中最重要的一类大分子，关于蛋白质的实验有很多，比如蛋白质的提取、纯化、含量测定、定性及定量检测等等[5]。我们会将蛋白质类的实验集中在几周内进行，从提取开始，每步的产物留存进行下步实验，几周之后，学生最终会利用SDS-PAGE和考马斯亮蓝染色法将提取纯化后的蛋白质进行半定量检测。除了蛋白质类实验，我们在核酸、脂类、酶类等实验中都会有这样的课程设计。通过一系列实验的训练，学生学到的不再是零散的和不相关的独立实验，而是一套科研中常用的完整的综合性实验。其次，我们在教学中涉及到的实验方法、仪器、材料等都会尽量采用目前科研中最常用的，这样可以让未来有意继续深造的学生学到更多有用的知识和实验技能，从而更快速地融入科研生活。仍然以蛋白质实验为例，早期的蛋白质电泳所用到的聚丙烯酰胺凝胶多数需要自行配制，但随着科研服务行业的兴起，目前很多高校及研究所都已经开始使用市售的预制胶，以避免自制凝胶的不稳定性和不可重复性。因此，我们除了会安排课程让学生学习如何制备PAGE凝胶之外，还会同时为学生提供市售预制胶进行电泳实验，让学生在掌握基本实验技能的基础上，还能与科研前沿的最新信息和知识接轨。

[摘要]随着工业4.0时代的来临，“新工科”建设的深入推进，急需加快人才培养模式、课程体系和课程教学改革。本文在分析了“新工科”建设要求的基础上，结合多年教学经验，提出从课程内容回归解决实际工程问题、利用多媒体技术和互联网技术以及课程论文着手，强化培养学生的创新意识、科研能力、科学精神，从而培养出具有责任心、创造力的复合应用型优秀化学化工人才。

[关键词]新工科；物理化学；课堂教学；教学改革

进入新世纪以来，以智能制造为核心，数字化、网络化、智能化技术的应用为标志的工业发展进入4.0时代。工业4.0时代，世界高等教育正在发生革命性变化，并呈现出了“大众化、多样化、国际化、终身化、信息化”的趋势，高等工程教育面临新的挑战迫使人才培养模式必须做出调整。在此背景下，我国高等工程教育积极推进“新工科”建设，先后形成了“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”，全力探索满足我国工业发展需求的人才培养模式。2017年2月底，教育部了《关于开展新工科研究与实践的通知》，倡导高校开展新工科的研究与实践活动。“新工科”要求树立工程教育的新理念、塑造学科专业的新结构、探索人才培养的新模式、提高教育教学的新质量、建立分类发展的新体系[1-2]。物理化学作为化工、材料、医药、生物工程等专业的一门重要的基础理论课程，通过该课程的学习，学生在有效理解化学过程中的能量变化过程的同时，其解决相关实验和生产中的实际遇到的问题的能力也能得到很好的培养。由于物理化学内容抽象、公式繁多、逻辑性强造成教师难教、学生难学，不断压缩的教学课时更是加剧了物理化学教学的难度，如何使学生能够在有限的学习时间内领会物理化学的精髓、掌握物理化学的学习方法并开拓其创新能力则是当前物理化学改革的指导思想。尤其，在新工科背景下，改革传统物理化学课程教学模式，在提升学生工程意识、专业兴趣和科学素养上下功夫尤为重要。笔者根据自身和课程组老师物理化学课程多年教学经验和感悟，从以下几方面探讨新工科背景下如何有效提升物理化学课程教学效果，以期供同行们参考。

1让课程内容回归解决实际工程问题，培养学生的工程意识

工程意识不仅是学生在大学阶段受教育期间，即使走出校门在工程实践中乃至一生都是自我不断修炼的内容。因此，在大学阶段结合专业学习将工程意识作为培养、教育学生的内容至关重要。在物理化学课程教学中引入工程实例，从具体的工程问题中提炼出科学模型，并对模型进行分析，进而总结出解决问题可供参考的思路，这样一方面可增强学生的工程意识，另一方面也可使枯燥的理论易于理解进而可提升学生对知识点的理解激发学习兴趣。在讲解单组分系统相变热力学克劳修斯-克拉佩龙方程时，教师可以引入“高压锅设计使用原理”的实例，向学生介绍高压锅主要是利用气压不同而对于水的沸点不一样的原理设计的，在高压锅内通过对水加热形成的水蒸气在密封环境下形成高温高压，使气压大于一个大气压，使水要在高于一百度时沸腾。在介绍的过程中剥离出具体的分析模型，明确其本质是计算饱和蒸气压和沸点关系的模型公式即克劳修斯-克拉佩龙方程。再举一反三，让学生分析实验室常用仪器旋转蒸发仪工作原理以及速滑运动员冰刀的设计原理等。在课程其余章节的讲解中最好也能都结合一个工程实例进行讲解，并引导学生进行分析。例如在讲解气体性质的玻意耳定律时结合“压井”工作原理进行讲解；在讲解稀溶液依数性时结合海水淡化-反渗透技术、宇航员吸氧排氮的科学原理；在讲解电化学时结合汽车蓄电池、手机锂离子电池的组成与工作原理。实践表明，在教学过程中引入工程实例可有效加深学生对知识点的理解，强化培养学生的工科思维，还可活跃课堂氛围。此外，教师还可将自己及同事的科研发现引入到教学中，在提高学生的学习积极性和培养学生的创新意识和创新能力也有很好效果。

2利用多媒体技术和互联网技术，有效提升学习效果

物理化学具有知识内容抽象、深奥、逻辑性强、公式繁多、推导困难等特点。传统口述加板书的教学方式已无法满足现代大学生对知识的获取。因此教师需要积极学习和运用互联网技术以及多媒体技术，将一些晦涩难懂的定律、原理和公式推导转变成比较生动形象的图像、影像和动画，通过运用投影仪、音响等多媒体资源，运用动画、图像演示等多种方式对枯燥晦涩的定律和公式进行诠释，使学生能够通过多种感官的相互配合在较短时间内，加深对物理化学知识的理解和掌握。另外，在“互联网+”背景下，学生的学习方式还可由课堂延伸到课余，学生可以通过慕课、云课堂、雨课堂等多种形式进行物理化学课程的学习，从而进一步提升物理化学课程学习效果。

A.期刊论文

［序号］作者．文献题名．刊名，出版年份，卷号(期号)：起止页码

[1] 袁庆龙，候文义．Ni-P合金镀层组织形貌及显微硬度研究．太原理工大学学报，2001，32(1)：51-53

B.专著

［序号］作者．书名．版本（第1版不标注）．出版地：出版者，出版年．页码

[3] 蒋有绪，郭泉水，马娟，等．中国森林群落分类及其群落学特征 ．北京：科学出版社，1998．179-193

C.学位论文

作者：李创举 胡思维 单位：华中科技大学文华学院

从电化学的角度出发，介绍了阳极氧化和电解抛光原理以及电解液的选用，分析和讨论这两种工艺的应用及其优缺点，让学生理解化学知识与专业实际息息相关，与工程技术紧密联系，并能学以致用。

改革教学方法，贯彻启发式学习理念

培养学生创新思维是教育的关键，而创新源于兴趣、起于自主、发于尝试。传统“教师中心论”的教学模式，教师处于完全的主导地位，在课堂上只向学生灌输知识，而不注意把握学生的心理，这与创新格格不入。因此要改革教学方法，贯彻启发式学习理念，充分调动学生学习的积极性。

(一)理论讲授要精心设计，遵循学生认知思路，突出以学生为中心的教学模式教学活动是学生在教师的指导下进行的有目的、有计划的学习活动。化学基本原理中大量公式的教学，应当是在教师引导下训练学生有意识地进行抽象逻辑思维活动。教师要设计一系列问题，并留出学生积极思考的时间，通过师生间的讨论和交流，使学生主动得出结论。如在讲授化学热力学中化学反应方向的判断时，教师可以设计下列的教学程序。首先，在压力为标准态和温度为298．15K时，判断标准是ΔrGθm(298．15K)，它可以由参与反应的各个物质的ΔfGθm(298．15K)而计算出来，这一点学生都清楚。其次，教师引导学生思考“若压力仍是标准态，但温度不是298．15K，该怎么办?”并提示ΔrHθm(T)和ΔrSθm(T)与温度无关，提醒学生可以用吉—亥公式求解。然后，进一步发问:“若压力不是标准态，温度也不是298．15K，该怎么办?”此时提示学生利用热力学等温方程式中的ΔrGm与ΔrGθm的关系，将非标准状态化为标准状态，从而求解。通过学生和教师间的这种互动、提问、设疑、解答，学生在自觉、主动、多层次的参与过程中不但学会了复杂的化学反应原理，而且也掌握了分析问题、解决问题的科学方法。

(二)应用部分要勇于放手，让学生走向讲台教育的关键是使学生具备将所学知识应用于实际的能力。化学应用部分的目的正是培养学生利用所学的化学原理分析、解决工程实际问题的能力。在学生课后自学和相互讨论的基础上，学生和教师换位，由学生讲解该部分内容，对专业中遇到的实际问题，如金属腐蚀的防护与利用上升到化学原理加以分析，论述自己的观点。学生为了讲解清楚课堂内容必须认真预习，做好充分的准备。因此，他们在主动获取知识的同时，无形中提高了对这门课程的学习积极性。

(三)改革考试方法，以课程论文、实验设计代替闭卷考试学生学学化学的基本原理和方法的目的不是为了成为化学家，而是具备基本的化学素养的化学思维，能以化学的眼光、角度、世界观分析和解决工程实际中遇到的化学问题。若通过做习题来检测学生的学习效果，不管是开卷或闭卷的考核形式都没有意义。相反，布置课程论文，让学生在查阅资料的基础上，对一些典型案例抽象化，建立理论模型，再用课堂上所用的原理进行分析，提出自己的见解;或者要求学生运用化学基本原理，结合专业特点，对自己感兴趣的内容自行构思、自拟方案，完成一个综合实验设计，并通过实验验证。这两种方式表面上不直接考察学生理论知识，实际上考察他们运用理论知识解决实际问题的能力是更深层次的要求［4］。实践证明，布置论文或综合实验设计的考核方式行之有效，很多学生写出了较高质量的论文，大学化学实验设计也深受学生欢迎，真正达到了培养学生创新能力的目的。

作者：赵顺省 单位：西安科技大学化学与化工学院

围绕教学大纲，合理安排教学内容

我校作为一个工科院校，应用化学专业自身的特点和培养计划决定了《电化学分析》课程应侧重于分析方法在实际生活和生产中的应用，但侧重于应用不代表可以忽视课程的基本理论。有过实践经验的人都知道对一种分析方法使用的熟练程度和掌握的深度，与该方法的基本原理有着不可分割的关系，只有掌握了分析方法的基本原理和影响方法准确性的因素等，在应用过程中遇到问题时才能够有资料可供参考，从而思考引起问题的原因和解决问题的办法，才能够得到准确无误、让人信任的分析结果。因此，这门课程理论部分的学习要和实践部分实现紧密结合。课程的内容主要是在现实应用中经常使用的电化学分析方法技术和相关的仪器设备的基本原理，以及影响电化学分析方法准确度、精确度和灵敏度的因素，推测在使用过程中可能遇到的难题及解决的办法等。[2]除了常用的分析方法外，还可以将科学发展过程中出现的电化学领域的新发展和新技术安排到教学内容中，结合科学研究前沿领域，开拓学生知识面和学生视野，引导学生注意与本专业应用内容相关的研究，增强其实践能力和创新能力。

分析课程内容特点，制定教学计划

安排好教学内容以后，经过认真研究教材，深入理解教材，多方参阅各种资料，以及在教学过程中不断归纳总结经验教训，总结出该课程的以下特点：（1）《电化学分析》课程为应用化学质量管理方向专业课程，课程所安排内容属于在专业基础课《仪器分析》和《电化学原理与应用》基础上向偏重于具体分析方法的更深一步的理论内容，对于比较传统的电化学分析方法，学生在学习过上述两门基础课程以后，有了一定的理论基础。（2）课程内容为电化学分析方法的基本原理和理论，[3-4]如果不结合实验课程内容授课或者与实际应用结合不够紧密，而是采用传统的填鸭式教学方式把理论内容灌输给学生，使学生想象着实验装置了解其理论，很难引起学生的兴趣和达到预期的教学成果。（3）课程开设时间是第7个学期，即大学四年级的上学期。此时的学生主要面对的是毕业论文（设计）的选题，查找和阅读相关文献，制定实验方案，撰写开题报告，进行开题答辩。实验完成后还要撰写毕业论文，进行论文答辩等。

基于该课程的以上特点，对《电分析化学》理论课程教学进行大胆改革尝试，由传统的老师讲课为主，改变成教师讲授部分较难理解的内容，而部分较为容易理解，适合学生自学的内容，由老师布置相应的问题，学生带着问题课下自学，同时结合相关的电化学分析实验，要求学生查阅电化学分析方法相关的中文和英文文献，总结该分析方法在前沿科学研究中的发展和应用，并按照科学学术论文的格式撰写学习与文献阅读报告。并利用多媒体课件，制作PPT向老师和班级同学讲述自己的学习过程、方法以及对所学部分内容的理解与总结，讲述过程可以占用部分课堂时间或者课余时间，同时老师对学生进行辅导和答疑。这种让学生主动参与的方式有利于形成教师和学生互动，充分调动学生的积极性，提高学生学习兴趣。这种课程安排方式不但可以增强教学效果，还有利于锻炼学生多方面的能力：（1）由学生带着相应的问题自主学习和查阅文献，能够训练学生思维能力和提取、加工、总结和归纳信息的能力，使学生感到学习的东西能够学以致用，在一定程度上减少了学生对理论的排斥性和枯燥感觉。（2）查找和阅读英文文献过程中，能够提高学生的专业英语水平。虽然很多院校都开设了专业英语课，但由于日常应用的机会少，学习到的专业名词等难以得到巩固，显得专业英语的难度比普通英语更大，这种现象在国内的高校中普遍存在。本课程的安排迫使学生去在查阅文献过程中学习电化学分析领域中常用的专业英语，并与学习的中文知识相对应，能够得到良好的巩固。学生自身的专业英语水平得到了提高。（3）学生通过查找与讲述所用电化学分析方法进行科学研究的相关文献，总结文献内容，深入学习电化学分析方法的应用，撰写与科技论文或毕业论文相同格式的文献阅读报告，可以使学生进一步提高文献查找和阅读的能力，熟练掌握文字处理软件（如Microsoftword，WPS）的使用方法和技巧，初步锻炼学生的科技论文写作能力。（4）通过制作多媒体课件并在讲台上演示，可以锻炼学生制作PowerPoint多媒体课件的能力和提高学生胆识及表达能力，促进学生的思维。我校多数学生来自于农村，且由于中学教学制度的问题，在校的学生中又有很大一部分没有站在台上面对多人进行表演或者演讲的经验，特别是性格较内向的学生，更没有主动登上讲台表现自己的勇气和自信。这些学生在毕业答辩及以后人生面对同样的情况时，难免会影响其表现。课程安排学生上台讲述，给予学生锻炼其表达能力、增强其信心的机会，对学生是一种很好的锻炼。

教学效果评价

作者：房晓敏 徐元清 丁涛 任艳蓉 单位：河南大学化学化工学院

压缩四大化学基础课学时，合理配置先修后继顺序河南大学原有的应用化学专业基础平台课程模块和化学专业基本相同。四大化学及其实验课时充足，基础非常扎实。但是，由于课时太多及先修顺序问题使得后续专业方向课程及专业选修课程的学习压力较大。造成第六学期和第七学期学生课业繁重，影响其考研、找工作及实践课程的学习;另外，专业课程完全地偏于理科，达不到理工结合，也缺乏特色。四大化学课程中存在的重复交叉内容，也很有必要进行删减、理顺。国家教学指导委员会也发行了相关指导草案，使得在保障四大化学教学质量的基础上，压缩学时成为可能。压缩四大化学学时，依照无机、分析、有机、物化的合理顺序依次排课，并在前四学期内完成全部教学，给后续以四大化学为基础的应用化学专业课程提供时间和空间。如无机化学及实验的学时压缩为54+36，在第一学期完成全部教学。分析化学及实验压缩为36+36学时，第二学期开课。同时，增设《仪器分析及实验》课程，共72学时，其中讲授36学时，实验36学时。这主要是因为目前仪器分析在工业生产和科研中广泛应用，要求必须加强此课程。有机化学和物理化学都为108学时，分为(一)和(二)分别提前到第二学期和第三学期开课，相应实验和课程同学期开设，并在第五学期前完成全部四大化学基础课程。

增设必要工科基础课程，夯实工科基础应用化学专业兼具理科和工科的特点，需要有坚实的化学基础理论还需要兼具必要的化工基础理论。原有的《化工基础及实验》是为非工科化学类专业开设的基础课程，已远远不能适应目前应用化学专业的培养目标。因此，必须采用化工基础理论课程———《化工原理及实验》取代原有的化工基础及实验课程。《化工原理》是以四大化学为前修课程的一门化工基础理论课程。开设学时设定为72+36学时，分别在第四学期和第五学期开课。《化工原理实验》课程设置36学时，第五学期开课。此外，工科学生的培养，尤其是化工方向，离不开相应的电子电工学基础以及工程制图或化工制图等方向的课程。在保证数学、物理等学科基础平台课程的基础上，必须在专业基础平台课程中增设《电子电工学及实验》和《工程制图》课程及金工实习环节。《电子电工学及实验》设置共72学时，其中36学时讲授，36学时实验，第三学期开课。《工程制图》设置为54学时，第三学期完成课程教学。金工实习2周，第五学期进行。

开设“宽口径”专业选修课程模块应用化学还是一个包容性很强的学科。从全国重点高校的应用化学专业培养方案来看，各个高校的专业课程体系特色模块差异较大，但是都体现自己的科研特色。例如北大，具有核药物化学、辐射化学和辐射高分子、超分子化学与材料、新能源与材料和核环境化学5个特色研究方向，并开设应用辐射化学、应用放射化学等方面的选修课程。因此在专业课程设置中必须和学科科研特色结合起来，开设相关课程。根据自身学科科研特色以及师资力量，我们设置3类可供选择的专业选修课程:偏向理学的应用化学方向模块课程、偏向工科的专业方向模块以及高分子材料方向模块。此外，根据目前我院教师们的学术专长、特色研究方向和未来发展趋势，开设了应用化学前沿讲座、日用化学品、阻燃技术，农药化学、高分子助剂及应用、染料化工与助剂、催化原理、精细化学品开发与设计等选修课程，开阔学生视野的同时，分享老师们研发产品的经验、教训以及研发思路。

以“大论文”为抓手，强化实践教学环节

实践教学是培养学生创新能力和应用型综合人才的重要环节。在强化“基础课程实验—专业实验—金工实习，工厂见习和顶岗实习—毕业论文”多层次课内实践教学体系［2］的基础上，我们采用以毕业论文环节为抓手，强化实践教学环节。毕业论文是本科生人才培养链条中的一个重要综合性实践教学环节，对于保证人才质量、与人才市场对接是至关重要的。针对目前毕业论文环节设置不合理，时间短，任务重，监管不严的问题，我们采取“大论文”措施改革毕业论文环节，通过延长时间，注重过程，加强监管，使其真正成为“培养学生创新能力”的平台。“大论文”之“大”主要体现在:思想意识上对毕业论文重视程度的提高;毕业论文要求的拔高;毕业论文时间的增加;毕业环节和专业课程的关联与衔接更加密切;学生能力培养也更加综合、立体等方面。首先，毕业论文开始时间提前到第五学期，在学生专业基础课程学习完之后，即对学生开展毕业论文要求的教育，同时结合学院教师科研特色开展专业研究方向介绍，开阔学生视野，帮助学生了解相关研究领域、研究方向，并在此基础上双向选择学生感兴趣的课题和指导老师。然后根据课题，在指导老师的指导下，使学生有目的地选修必要的专业选修课程，为进入课题研究打下扎实的理论基础。结合第五学期设置的文献检索课程和专业英语课程，在相关课程教师和课题指导老师的共同指导下，围绕自选课题进行相关文献信息的检索，和专业文献的阅读与翻译，相应考核成绩分别记录为文献检索及专业英语的课程成绩。第六到第八学期，学生进入实验室，在指导老师的指导下进行课题的初步探索。并在课题老师的指导下继续选择必要的专业课程进行学习。这个过程中，实施论文中期检查回报和毕业答辩的监管。严格管理程序，设置必要的奖励机制和淘汰机制，激发学生的主动性和创造热情。

增加学生选课自由度，逐步实现自我规划，自我培养

摘要：基于化学学科核心素养的视角，对国际IB课程中独具特色的、研究型化学实验课程设置、实验教学方式与实验评价考核体系所呈现出的整体性与一致性进行了评析，以期为一线高中化学教师在实验课程的实施和教学改革中提供一定的借鉴与参考。

关键词：国际IB课程；化学学科核心素养；化学实验

一、课内必做实验涵盖多学科的交叉，注重宏观辨识与微观探析的关联

IB课程化学实验分为标准水平（standardlevel简称为SL）和高水平（highlevel简称为HL）两个不同级别，每个级别由三部分实验内容组成：Practicalactivi⁃ties（实践活动即课内必做实验）、Individualinvestiga⁃tion（课外自主探究实验）和Group4project（课外小组合作实验）。在IB课程化学实验标准中对每部分实验的所需时长作出了明确规定，详见表1中所示。在“Practicalactivities”（课内必做实验）中，以教师为主体，一共设置了11个实验内容，涵盖了化学的四大分支：无机化学、有机化学、物理化学和分析化学中的经典基础性实验，比如：无机化学实验内容包含测定化学常数，如阿伏伽德罗常数，气体常数R；焰色反应观察；用计算机模拟实验探究元素周期律，探究化学键及其结构，如用计算机模拟分子的VESPER模型等。有机化学实验包含鉴别烷烃和烯烃；肥皂的制作；固体熔点的测定；蒸馏、分流有机混合物；有机化合物（如阿司匹林）的合成；用计算机模拟有机分子的三维模型等等。实验内容的设置，不仅涉及了物质微观结构与宏观性质的关联，还涉及运用计算机软件对微观结构与宏观性质进行探究，充分体现出学科知识点之间的交叉性与关联性，其目的是引导学生基于不同层次、多角度地认识物质，从化学学科的高度，甚至从整个科学学科的角度去认识化学的本质。同时，在“课内必做实验”中虽然明确了以教师为主体，但并没有规定严格的实验教学顺序列表，教学大纲的顺序并不一定是教师的实际教学顺序，由教师根据实际教学情况及学生的学习情况自行安排实验顺序以达到最好的效果。教师还可根据需要在更高层次的课程中选取内容来开展实验，这种方式给予了教师相对较大的自主权，在实验教学中具有更大的开放性。

二、课内必做实验明确定量实验的重要性，培养变化观念与平衡思想

基于对定性、定量实验具有同等重要性的充分认识，在IB化学实验中设置了有关物理化学中反应焓的测定；探究催化剂、温度、压强、反应物浓度对化学反应的影响以及原电池的制作等内容；基于分析化学的理论知识，在实验中相应设置了酸碱滴定（包括采用交互式软件对强酸弱酸，强碱弱碱不同性质的探究）；氧化还原滴定法分析过渡金属离子，用分光分度计测定金属离子浓度等内容；同时，还专门设置了正确处理数据及其相关误差分析的章节，以及运用专业软件处理相关数据并制作图谱表格、撰写科研论文报告等内容，比如：分析实验中用spreadsheet电子制表软件进行数据分析与处理，绘制标准曲线等。在强调定量实验重要性的基础上，充分体现出了实验数据和纯粹数学计算之间的不同，使学生能够在实验中认识化学变化所需要的条件及能量的转化；认识化学变化的限度是可以进行调控的；能从多角度、动态地利用实验数据探究并分析化学反应，运用化学反应原理解释相关实际问题，充分体现了化学学科核心素养中关于变化观念与平衡思想的培养要求。

三、课内课外注重信息技术与实验的深度融合，促进证据推理与模型的认知

摘要:为响应国家“强化实践教学”的号召，针对目前实践教学中存在的诸多问题，本文以南华大学安全工程专业实践教学为主要研究对象，从专业实践、课程设计、专业实习、毕业设计（论文）等环节提出实践教学改革的构想。首先，利用“导学预案”提高课堂效率，引导学生主动思考，启发学生探究创新。其次，完善实践教学内容，强化实践教学管理以提高学生所需的不同方面能力。最后，加强实践教学的实效性以使理论教学与实践教学相辅相成，相得益彰。此次实践教学优化研究取得了阶段性的成果，但仍需要经历长期实践的检验，进行持续改进。

关键词:安全工程;实践教学;教学方法与手段;综合能力培养

1南华大学安全工程专业实践教学的主要内容介绍

南华大学安全工程专业安排独立设置和非独立设置的实践教学环节，包括实验课程、课程设计、专业实习、毕业设计（论文）等形式，构成实践教学体系，实践教学的学分占总学分的20%以上。该课程模块主要用于分析和解决复杂的安全工程问题，着重培养实验技能、工艺操作能力、组织协作能力、工程设计能力和科学研究能力。实践教学体系包括：专业实验、课程设计、专业实习、毕业设计（论文）等环节。其中，专业实验采用课堂讲授和实践活动相结合的方式，根据课程所学某个知识点，进行理论性验证，增强学生动手能力，学会对实验数据的处理方法，巩固理论课程知识。本专业开设实验课的基础课程有：物理实验、电工电子技术C、AutoCAD辅助绘图、机械设计基础B、工程热力学与传热学、流体力学D、安全人机工程学、防火防爆技术等；专业特色实验课的相关课程有：地下工程安全技术、核与辐射安全A、核通风与空气净化等。本专业开设的综合性、设计性实验有：超声回弹综合法检测混凝土强度、可燃液体的闪点测定、声光反应时测定等。为适应安全专业高级应用型人才的培养目标，安全工程专业共设有四门课程设计，分别为：“防火防爆课程设计”、“建筑施工安全课程设计”、“安全评价课程设计”、“建筑消防课程设计”。每个课程设计要求的完成时间为2周（10个工作日），要求学生独立完成一份5000字至6000字的课程设计书，内容必须概念准确，参数选择合理，符合设计手册与设计规范及相关参考书籍的要求，计算正确，计算书书写工整、清晰。设计合理，图表清晰，符合规范。教师根据学生平时表现、设计报告质量、学生答辩三方面综合评定成绩。专业实习包括认识实习、生产实习和毕业实习三大类，共6学分。专业实习则分散在校外实习基地完成。学院采取“集中与分散相结合，以集中实习为主”的方式组织进行专业实习。安全认识实习主要内容为参观各实验室，在实验室完成实验设备和模块的基础认识；参观认识实习单位现场，对不同厂矿企业生产现场存在的危险有害因素、主要危险源有初步的印象和了解，理解专业的作用，掌握专业课程的学习方法和技巧；安全生产实习主要内容为深入企业一线，了解所处行业最新情况以及企业架构、管理方式、业务流程，理论联系实际，把平时在学校中所学的知识应用到实际工程中去，以完成从学习岗位到工作岗位的初步过渡，为毕业后从事相关岗位奠定职业基础；安全毕业实习主要内容是结合毕业设计的题目，制定出本设计的可行方案并且广泛接触实际、收集技术资料、了解行业动态。毕业设计（论文）教学环节是安全工程专业人才培养计划的重要组成部分，是培养学生综合素质、实践能力与创新精神，实现人才培养目标的重要教学环节。本专业毕业设计（论文）主要分为研究论文类和工程设计类，培养学生解决实际复杂工程问题的能力。毕业论文的题目来源于实际研发项目；毕业设计大部分来自于现场实际，学生毕业设计的条件、图纸资料和基础数据取自现场，其中部分学生的毕业设计在企业中完成，由企业导师和校内老师共同进行指导。最后，毕业设计综合成绩由指导教师评分、评阅教师评分和答辩教师评分三部分综合组成，每部分都有全面、详细的评分细则。

2实践教学方法和手段的改革与实施

2.1注重引导、启发式教学

在实践教学，特别是专业实验课、认识实习、产生实习的过程中，主要是老师或企业导师集中讲授后学生操作。并且在讲授时也基本是以本课堂的内容为主，很少联系理论课相关知识。留给学生自主思考的时间很有限，师生之间交流、探讨问题的时间更是微乎其微。多年的教学培养模式已养成了教师旨在传道授业，学生聆听教师的教诲、学习书本知识的传统教学模式。然而引导学生主动思考比灌输知识具有更重要的意义。[3]只有激发学生的主动学习兴趣，培养思考问题、探索问题、解决问题的能力才能使实践教学更加可持续。为了能让教师更好的了解学生对实验、实习内容的理解程度和掌握程度，引发学生自主思考，笔者认为可以为实验和实习设计“导学预案”。教师在导学预案中设置与每次实践教学内容相关的问题，例如，针对实践内容中的关键步骤、注意事项等提问；对实验原理、实习目的进行提问；对实践情况不同的设想和可能性进行提问，引导学生思考、启发学生探究、创新。实践课前收回学生提前完成的导学预案以帮助教师摸底了解学生对本次实践课的理解情况。哪些部分学生已经掌握、哪些部分还存在问题、哪些部分在认识上有偏差也就一目了然，老师在课上可以重点讲解、答疑，学生在课上可以相互讨论，继续完善学案。一方面，教师可以利用学案节省出的时间多与学生交流、沟通，还可以将前沿知识补充到实践课中、将学科知识链接到实习中，加强理论与实践的联系。另一方面，学案使学生对中的要点进行了自主思考，激发学生的学习兴趣，实现了教师与学生的双向良性互动。此外，通过对学案问题的相互讨论可以提升学生的团队协作能力，培养学生良好的沟通和逻辑思维。这样有效的缩小了实践教学效果在学生之间的个体差异，带动了每一个学生参与到实践课程中来。同时也为考核评定成绩提供了依据。