化工专业研究型实验教学设计分析

化工教研化工专业研究型实验教学设计分析
阮建成（浙江大学化学工程与生物工程学院,浙江杭州310027）
摘要：化工专业实验教学设计中的研究型实验教学是近年来的新型教学理念，对于实验教学设计有重要推动作用。

此次实验教学设计以“纺织品抗菌性能实验研究”为例，探索研究型实验教学设计的有效方法，提高高校化工专业学生的科研素养和创新能力。

关键词：化学专业；研究型实验；教学设计
研究型实验教学设计可以有效培养学生的创新能力，提高学生的创新意识和创新精神，为社会培养高素质人才。

积极开展研究型实验教学设计，可以探索出一套适合创新型人才培养的教学体系。

研究型实验教学设计是在基础验证型研究和综合设计性实验的基础上，具备一定的不确定性和探索性，与科研项目相结合，在提高学生实验能力的同时，有效培养学生的创新能力和知识运用能力。

1化工专业研究型实验教学设计的优势
在知识和技术快速扩张的今天，高等教育面临着众多需要解决的矛盾，其中非常重要的问题是如何在有限的教学时间内实现创新型人才培养目标，提升大学生的思维能力，掌握更多的知识和内容。

围绕各学科的核心概念使用工具，来帮助学生实现深层理解，从记忆转移到理解核心概念和对知识结构的更加深层的理解，培养和发展学生的思维能力。

研究型实验教学设计可以有效提升学生的创新能力，实现学生对核心概念的理解。

研究型实验教学设计教学方法具有更多优势，可以有效提升大学生的创新和实践能力，实现大学生对理论知识和科研能力的掌握，培养大学生的创新能力和科研能力，实现创新型人才培养的目标。

1.1培养学生的高级认知能力和创新能力
在专业学习与实践中，人的专业技能的培养主要来自于知识储备，聚焦于研究型实践教学的教学结果，可以使大学生实现长时记忆系统中的有效组织化和结构化，将零散的知识串联起来，使学生具备解决问题的能力和理解能力，解决学生在面对复杂问题和抽象性知识时所面临的困难。

1.2减轻学生的学习压力
专业重点学科概念往往隐藏于学科实践和理论深处，核心概念的建构不能依靠机械性的灌输，而是要使学生浸润于学习过程和实践中，使学生从对事物的初步认识逐步到达深层理解，发展自身的分析性思维、创造性思维和评价性思维，提高自身的科研实践的科学能力。

研究型实验教学设计可以使学生在实验中探究理论知识，探索学科前沿，减轻学生的学习压力，使学生独立完成相关的实验设计。

2选题背景
人们对穿在身上的织物的舒适度和卫生要求越来越高，赋予其它功能的纺织品越来越符合大众的需要。

在日常生活中，纺织品上含有许多细菌和霉菌，给人们的身心健康带来不良影响。

在此背景下，探索纺织品的抗菌性能具有重要作用[1]。

3实验目的
实验是通过晕圈试验法，通过对不同织物的抗菌效力快速定性，实现对纺织品的抗菌性能进行研究，从而得出最佳抗菌性能的织物。

4实验步骤
4.1实验准备
取若干织物，按照相同的规格剪好。

用40℃水洗涤烘干，等待灭菌。

称取33g琼脂培养粉放入烧杯中，加入沸水加热搅拌至透明。

使用5个锥形瓶分装，等待灭菌。

配制生理盐水30ml，分别取6.3ml生理盐水，倒入若干试管等待灭菌[2]。

将试样、生理盐水、营养琼脂都置于高压灭菌锅中，灭菌30min。

4.2菌悬液的制备
用接种环从细菌培养皿中刮取2~3环细菌，细菌种类为大肠杆菌和金黄色葡萄球菌，放置在装有6.3ml的生理盐水的试管中，捏紧试管充分摇匀，获得菌悬液原液，采用10倍稀释法，稀释得到实验用的菌悬液。

4.3实验步骤
（1）取已灭菌的培养皿，倾注营养琼脂液摇匀，在琼脂培养基上接种大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。

（2）取出消过毒的织物中的无纺布、棉布和空白样，将琼脂培养基紧贴纺织试样，在37℃下培养24h。

（3）观察菌落的繁殖情况和晕圈大小。

重复以上步骤，测定织物的抗菌性能，最终得出不同织物的不同抗菌性能[3]。

根据菌落和晕圈大小，计算细菌菌落个数。

抑菌率计算公式为：
抑菌率=
N1-N2
N1×100%
N1为实验开始前的平均菌落数，N2为实验结束后的平均
菌落数。

5实践成绩考核评定方法
研究型实验教学设计考核必须要打破传统的实验结果和实验数据处理考核的局限，建立多样化、层次化的考核方式，注重过程考核，建立一套行之有效的考核评定方式。

评定主体包括教导老师、同组人员评价以及自我评价，指导老师要根据学生的态度和实验操作等具体表现，给出综合评定成绩，采取报告与答辩相结合的方式，每个学生要按照科学论文的标准，独立撰写实验报告，进行总结汇报，将学生评议、指导教师评价和论文质量综合评分作为多元考核质量评价，从而得出更加全面化、合理化的考核结果，促进学生不断改进，提升创新能力和实践能力，推动学生的未来发展。

6结语
研究型实验设计作为一种新型的教学模式，可以有效培养创新人才，改变以往以教师为主体的教学模式，促进学生主动学习新知识，独立进行设计，激发学生的科研积极性，提高学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的科学素养和创新能力，有效发挥实验型校实验教学在创新人才方面的作用，为化工行业培育更多优秀人才。

参考文献：
[1]周文俊.化学实验教学中设计性实验的研究与实践[J].
中国科教创新导刊,2016(7):73.
[2]徐淑玲,毛辉麾,杨基和.整体论视域下化工专业实验的
教学设计研究与实践[J].实验技术与管理,2016(9):179-181. [3]刘瑞江,张业旺,李红霞.化工原理课程设计实践教学研
究[J].实验科学与技术,2016,13(2):92-95.
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2019年02月。