轻化工程专业综合实验教学研究初探
安俊健+张光彦+代中逸
[摘 要]轻化工程是高校轻工行业中重要的工科专业。轻化工程综合实验的效果的评价来自于对参加综合实验的学生的学习效果的评估。选取本专业学生作为研究对象，在学生参与综合实验的前后对学生的专业知识和运用知识解决问题的能力进行测试。测试的题目前后难度大体相当。参与综合实验后学生的专业知识掌握得更加全面，而且养成了运用所学知识解决问题的思维习惯，对于一个问题能够提出多个解决方案。
[关键词]轻化工程;综合实验;教学研究
[中图分类号] G642.423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）01-0115-02
一、前言
轻化工程是高校轻工业中的一个重要的专业，包括三个专业方向，它们是制浆造纸工程、皮革工程、染整工程。在我校轻化工程主要是纸浆造纸方向，因此该研究主要是造纸综合实验的教学研究。造纸工业是一个以植物纤维为原料生产纸张的工业，该行业具有资金密集、技术密集、能源密集的特点。因此，轻化工程专业的培养应该符合工科专业的特点，该专业的实验培养应该是专业培养的重要组成部分。
目前，很多高校都意识到仅仅提高学生的基本实验知识和技能是不够的，学生仅仅掌握基本的实验知识和技能只是提高了基本的动手能力，但对实验中出现的问题和现象不能进行分析，解决问题的能力亟待提高。基于这样的现状，越来越多的高校都在研究开展综合性的基础实验研究，比如上海交通大学材料科学与工程学院开展的材料综合实验，河北农业大学的食品综合实验，上海交通大学海科院的水下技术综合实验等。[1] [2] [3] [4]一些有关综合实验的教材也相继出版，比如科学出版社出版的《遗传学综合实验》《光信息综合实验》等。有条件的高校已经开始着手于建设综合实验室，通过对实验硬件的建设为学生提供学习提高的平台，使学生通过实验环节，不仅加深理解专业基础课中的基本概念、重点和难点内容，而且有机会自己思考设计实验，自己动手完成实验，将学到的基础知识及专业知识灵活地应用到实验设计中去，培养学生的实践动手、分析和解决问题以及科学创新等综合能力和素质。[5] [6] [7] [8]
从以往毕业生的信息反馈的情况看，学生的基本知识和基本技能是可以的，但是在处理生产中的具体问题上表现出没有办法，手足无措。在国内开办制浆造纸专业的高校中，在本科教学中开展综合实验的高校不多，我校已开展了在这方面的探索，但在这方面的研究还很欠缺。怎样合理有效的开展综合实验，又不和已经开展的专业基础实验重复，是一个需要认真研究和分析的重要课题。
二、调查研究
该研究的目标是，通过对轻化工程综合实验的研究，找到学生在专业知识的掌握及综合运用方面存在的问题和不足，找到学生在实验技能及综合运用实验手段方面存在的问题，进一步提高学生在具体的实验中综合利用相关专业知识及实验手段和技能的能力，激发学生的实验兴趣，变“要我做”为“我要做”，充分调动他们的积极性和创造性，提高实验教学的效果，进一步提高学生独立解决问题的能力，使学生能进一步适应行业的要求，成为优秀的工程技术人才。
任何教学工作的开展都是要面向授课对象的，综合实验课的开展同样是面对本专业学生的。学生对本专业专业知识的掌握情况如何，基本的实验技能掌握到什么程度，对具体问题的分析和处理能力都是综合实验开展前要调查的内容。
以轻化工程专业的大四学生为调查对象，调查的开展分理论和实验两个方面。理论调查的形式是以口头回答问题和小型笔试进行的。口头回答问题主要是一些基本专业知识，通过学生的回答情况判断其对基本专业知识的掌握情况。小型笔试主要是考查学生对造纸企业生产中具体问题的解决能力，学生对具体问题提出解决思路，然后经过分析，找到学生的问题和不足。实验调查，主要是考查学生的基本动手能力和通过实验解决具体问题的能力，通过对基本实验操作考查学生的基本实验技能。教师提出一个具体的问题，让学生通过实验来解决，考查学生的通过实验解决问题的能力。
通过调查，发现学生对基本的专业知识是清楚的，并且具备了基本的实验技能。但是，学生运用知识解决问题的能力较差，缺乏分析能力，对具体的问题如何解决缺乏方法，从而难以独立解决问题。
三、综合实验研究设计过程
（一）根据调查研究，先设计小型的实验性的综合实验，让一部分有代表性的学生进行实验，实验后分析实验效果。代表性学生的选择非常重要，因为这是小型综合实验设计效果评价的主要依据。一般依据学生的专业课成绩，分别从优、良、中、及格、不及格五个层次筛选一些学生。因为我校轻化工程专业有两个方向，分别是造纸工艺和造纸化学品，因此小型综合实验的设计也分成两个思路：第一个思路是造纸工艺方面的，第二个思路是有关造纸化学品的。分别举例列表如下：
（二）小型试验做完后，加强和学生的互动，让学生写出对实验的认识、心得体会和收获，和同学交流，分析在做实验时他们哪些地方感到困难，如何通过分析总结找到产生这些困难的原因，并找到解决这些困难的方法。同时，听听他们对实验设计方案的意见和建议，综合分析对实验方案进行相应的改进。
（三）不断循环上述过程，指导师生双方均认为小型的综合实验的方案和效果比较满意。
（四）在小型实验的基础上，初步设计大型的综合实验，提出一个需要解决的问题，让学生根据问题，自行设计实验，自行决定实验所需的原料和仪器，通过不断的论证，开展实验，最终解决问题。
（五）听取学生对综合实验的方案的意见和建议，对实验方案进行相应改进，不断循环，最终得到较理想的综合实验的设计方案。
四、综合实验研究的评价和结论
轻化工程综合实验的效果的评价来自于对参加综合实验的学生的学习效果的评估。选取本专业学生作为研究对象，在学生参与综合实验的前后对学生的专业知识和运用知识解决问题的能力进行测试。测试的题目前后难度大体相当，通过前后的对比，发现参与综合实验后学生的专业知识掌握得更加全面，而且养成了运用所学知识解决问题的思维习惯，对于一个问题能够提出多个解决方案，这充分说明综合实验的开展取得了一定的效果。
通过综合实验教学研究的开展，明显发现学生对实验的参与热情显著提高，改变了过去被动应付的局面。同时，发现学生的思维活跃，能够对提出的问题认真思考，积极讨论，并查阅相关的专业教材和文献，提出初步解决方案，然后进行试验，根据实验的结果对提出的实验方案进行修正和进一步的论证，不断对解决方案进行完善，最终达到较好的实验效果。通过综合实验的开展，发现学生的动手和思考能力明显提高，能初步利用已有的知识解决具体的问题，具有一定的分析和研究能力，这不论对以后到企业就业的同学还是考研深造的同学都是非常有利的。
综合实验的研究只是取得了初步的成果，如何进一步评价该研究体系的科学性及成效，如何进一步提高学生的独立解决问题能力，还需要在综合实验的开展过程中不断总结和分析，不断和学生进行双向的交流和探讨，以获得更大的成果。
[ 注 释 ]
[1] 熊言林，江家发，阎蒙钢，等.高师“化学教学论实验”课程改革的尝试[J].化学教育，2006（1）：42-43.
[2] 李远蓉，李凤艳，卢一卉.构建高师“化学实验教学研究”内容体系的新思路[J].化学教育，2006（1）：45.
[3] 钟启泉，等.基础教育课程改革纲要（试行）解读[M].上海：华东师范大学出版社，2001.
[4] 苗深花.“化学实验教学研究”课程的改革与实践[J].实验室研究与探索，2004（4）：60.
[5] 姚利民，郑银华.高校教师教学研究现状与原因分析[J].高等理科教育，2007（4）：137-140.
[6] 殷慧.大学教师投身教学的研究[D].长沙：湖南大学，2004：20.
[7] 唐智松.青年教师教学、科研投入状态调查[J].高等师范教育研究，2001（1）：73-78.
[8] 艾尼瓦尔·吐米尔，热依含古丽·斯曼，等.浅谈提高青年教师科研意识的必要性[J].高等理科教育，2002（1）：9l-93.
[责任编辑：钟 岚]
[摘 要]轻化工程是高校轻工行业中重要的工科专业。轻化工程综合实验的效果的评价来自于对参加综合实验的学生的学习效果的评估。选取本专业学生作为研究对象，在学生参与综合实验的前后对学生的专业知识和运用知识解决问题的能力进行测试。测试的题目前后难度大体相当。参与综合实验后学生的专业知识掌握得更加全面，而且养成了运用所学知识解决问题的思维习惯，对于一个问题能够提出多个解决方案。
[关键词]轻化工程;综合实验;教学研究
[中图分类号] G642.423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）01-0115-02
一、前言
轻化工程是高校轻工业中的一个重要的专业，包括三个专业方向，它们是制浆造纸工程、皮革工程、染整工程。在我校轻化工程主要是纸浆造纸方向，因此该研究主要是造纸综合实验的教学研究。造纸工业是一个以植物纤维为原料生产纸张的工业，该行业具有资金密集、技术密集、能源密集的特点。因此，轻化工程专业的培养应该符合工科专业的特点，该专业的实验培养应该是专业培养的重要组成部分。
目前，很多高校都意识到仅仅提高学生的基本实验知识和技能是不够的，学生仅仅掌握基本的实验知识和技能只是提高了基本的动手能力，但对实验中出现的问题和现象不能进行分析，解决问题的能力亟待提高。基于这样的现状，越来越多的高校都在研究开展综合性的基础实验研究，比如上海交通大学材料科学与工程学院开展的材料综合实验，河北农业大学的食品综合实验，上海交通大学海科院的水下技术综合实验等。[1] [2] [3] [4]一些有关综合实验的教材也相继出版，比如科学出版社出版的《遗传学综合实验》《光信息综合实验》等。有条件的高校已经开始着手于建设综合实验室，通过对实验硬件的建设为学生提供学习提高的平台，使学生通过实验环节，不仅加深理解专业基础课中的基本概念、重点和难点内容，而且有机会自己思考设计实验，自己动手完成实验，将学到的基础知识及专业知识灵活地应用到实验设计中去，培养学生的实践动手、分析和解决问题以及科学创新等综合能力和素质。[5] [6] [7] [8]
从以往毕业生的信息反馈的情况看，学生的基本知识和基本技能是可以的，但是在处理生产中的具体问题上表现出没有办法，手足无措。在国内开办制浆造纸专业的高校中，在本科教学中开展综合实验的高校不多，我校已开展了在这方面的探索，但在这方面的研究还很欠缺。怎样合理有效的开展综合实验，又不和已经开展的专业基础实验重复，是一个需要认真研究和分析的重要课题。
二、调查研究
该研究的目标是，通过对轻化工程综合实验的研究，找到学生在专业知识的掌握及综合运用方面存在的问题和不足，找到学生在实验技能及综合运用实验手段方面存在的问题，进一步提高学生在具体的实验中综合利用相关专业知识及实验手段和技能的能力，激发学生的实验兴趣，变“要我做”为“我要做”，充分调动他们的积极性和创造性，提高实验教学的效果，进一步提高学生独立解决问题的能力，使学生能进一步适应行业的要求，成为优秀的工程技术人才。
任何教学工作的开展都是要面向授课对象的，综合实验课的开展同样是面对本专业学生的。学生对本专业专业知识的掌握情况如何，基本的实验技能掌握到什么程度，对具体问题的分析和处理能力都是综合实验开展前要调查的内容。
以轻化工程专业的大四学生为调查对象，调查的开展分理论和实验两个方面。理论调查的形式是以口头回答问题和小型笔试进行的。口头回答问题主要是一些基本专业知识，通过学生的回答情况判断其对基本专业知识的掌握情况。小型笔试主要是考查学生对造纸企业生产中具体问题的解决能力，学生对具体问题提出解决思路，然后经过分析，找到学生的问题和不足。实验调查，主要是考查学生的基本动手能力和通过实验解决具体问题的能力，通过对基本实验操作考查学生的基本实验技能。教师提出一个具体的问题，让学生通过实验来解决，考查学生的通过实验解决问题的能力。
通过调查，发现学生对基本的专业知识是清楚的，并且具备了基本的实验技能。但是，学生运用知识解决问题的能力较差，缺乏分析能力，对具体的问题如何解决缺乏方法，从而难以独立解决问题。
三、综合实验研究设计过程
（一）根据调查研究，先设计小型的实验性的综合实验，让一部分有代表性的学生进行实验，实验后分析实验效果。代表性学生的选择非常重要，因为这是小型综合实验设计效果评价的主要依据。一般依据学生的专业课成绩，分别从优、良、中、及格、不及格五个层次筛选一些学生。因为我校轻化工程专业有两个方向，分别是造纸工艺和造纸化学品，因此小型综合实验的设计也分成两个思路：第一个思路是造纸工艺方面的，第二个思路是有关造纸化学品的。分别举例列表如下：
（二）小型试验做完后，加强和学生的互动，让学生写出对实验的认识、心得体会和收获，和同学交流，分析在做实验时他们哪些地方感到困难，如何通过分析总结找到产生这些困难的原因，并找到解决这些困难的方法。同时，听听他们对实验设计方案的意见和建议，综合分析对实验方案进行相应的改进。
（三）不断循环上述过程，指导师生双方均认为小型的综合实验的方案和效果比较满意。
（四）在小型实验的基础上，初步设计大型的综合实验，提出一个需要解决的问题，让学生根据问题，自行设计实验，自行决定实验所需的原料和仪器，通过不断的论证，开展实验，最终解决问题。
（五）听取学生对综合实验的方案的意见和建议，对实验方案进行相应改进，不断循环，最终得到较理想的综合实验的设计方案。
四、综合实验研究的评价和结论
轻化工程综合实验的效果的评价来自于对参加综合实验的学生的学习效果的评估。选取本专业学生作为研究对象，在学生参与综合实验的前后对学生的专业知识和运用知识解决问题的能力进行测试。测试的题目前后难度大体相当，通过前后的对比，发现参与综合实验后学生的专业知识掌握得更加全面，而且养成了运用所学知识解决问题的思维习惯，对于一个问题能够提出多个解决方案，这充分说明综合实验的开展取得了一定的效果。
通过综合实验教学研究的开展，明显发现学生对实验的参与热情显著提高，改变了过去被动应付的局面。同时，发现学生的思维活跃，能够对提出的问题认真思考，积极讨论，并查阅相关的专业教材和文献，提出初步解决方案，然后进行试验，根据实验的结果对提出的实验方案进行修正和进一步的论证，不断对解决方案进行完善，最终达到较好的实验效果。通过综合实验的开展，发现学生的动手和思考能力明显提高，能初步利用已有的知识解决具体的问题，具有一定的分析和研究能力，这不论对以后到企业就业的同学还是考研深造的同学都是非常有利的。
综合实验的研究只是取得了初步的成果，如何进一步评价该研究体系的科学性及成效，如何进一步提高学生的独立解决问题能力，还需要在综合实验的开展过程中不断总结和分析，不断和学生进行双向的交流和探讨，以获得更大的成果。
[ 注 释 ]
[1] 熊言林，江家发，阎蒙钢，等.高师“化学教学论实验”课程改革的尝试[J].化学教育，2006（1）：42-43.
[2] 李远蓉，李凤艳，卢一卉.构建高师“化学实验教学研究”内容体系的新思路[J].化学教育，2006（1）：45.
[3] 钟启泉，等.基础教育课程改革纲要（试行）解读[M].上海：华东师范大学出版社，2001.
[4] 苗深花.“化学实验教学研究”课程的改革与实践[J].实验室研究与探索，2004（4）：60.
[5] 姚利民，郑银华.高校教师教学研究现状与原因分析[J].高等理科教育，2007（4）：137-140.
[6] 殷慧.大学教师投身教学的研究[D].长沙：湖南大学，2004：20.
[7] 唐智松.青年教师教学、科研投入状态调查[J].高等师范教育研究，2001（1）：73-78.
[8] 艾尼瓦尔·吐米尔，热依含古丽·斯曼，等.浅谈提高青年教师科研意识的必要性[J].高等理科教育，2002（1）：9l-93.
[责任编辑：钟 岚]
