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摘要:改革傳統分析化學實驗教學體系，融基礎應用型實驗于綜合型雙創實驗中。通過作為活動主體的學生自主設計實驗方案和教師反饋，學生綜合運用理論知識分析問題、解決問題的能力和合作交流能力獲得提升，積累了活學活用的創業知識與技能;通過因材施教、啟發引導學生學習掌握基本分析技能，在此基礎之上鼓勵學生自主完成綜合型雙創實驗，學生學會了辯證思維方法，鍛煉了獨立自主、勇于實踐、創新技術和理論的能力。

關鍵詞:創新創業;教學改革;分析化學;實驗

目前創新創業教育已經成為經濟增長的引擎之一，成為推進高等教育綜合改革的重要工具，在各大學全面展開創新創業教育，對于促進高等教育的健康發展、經濟進步與社會就業具有重大的現實意義［1］。我院傳統的分析化學實驗教學設置一般為水樣中單項指標的分析實驗，雖然能夠幫助學生加強和鞏固理論教學知識，但是不能讓學生充分認識、體會到各種分析指標之間的聯系和影響，缺乏處理和分析實際工程中復雜樣品的能力，不懂得未知樣品的分析結果如何校核準確性，實踐學習中盲目性較大，只是為了學習而學習，機械性地按照實驗講義中的方法步驟完成實驗操作，限制了學生主觀能動性的發揮，不能激發學生學習的積極性、主動性和創造性;各個單項指標實驗雖然可以培養學生的操作技能，但是不利于學生綜合實踐技能和應變能力的培養。綜合性、設計性實驗是一種開放式、學生主動參與程度更高的實驗教學模式，對于培養學生的自主意識、實踐能力和創新思維，提高學生綜合素質具有極其重要的意義［2］。因此，我院分析化學實驗教學體系進行了改革，將傳統應用型實驗融入綜合型實驗中，通過開設集方案設計、基本分析實驗和綜合型雙創實驗于一體的綜合型實驗，設法解決傳統教育方法的弊端，培養和提升學生的綜合實驗技能、應變能力、創新能力和創業技能，調動學生的學習熱情。

1實驗方案設計

1.1教師擬定題目

作為一種功能性技能，專業技能雖然是大學生創新和創業必須具備的基本能力，但是這項技能的有效應用的前提是發展大學生的行為性技能，即應對在創業過程中越來越復雜以及不確定環境的技能，而這項技能比功能性技能更難以發展和提升［3］。傳統的分析化學實驗僅強調了對學生基本分析技能的培養，忽視了學生應對復雜環境開發新技術、新方法的創新能力和創業技能的培養。因此，為了培養和提高學生的創新能力和創業技能，分析化學實驗教學體系以創新創業為出發點和落腳點，改革實驗教學體系，使學生的實驗課從接受不確定性的任務開始，以解決工程中的實際問題為終點。技術創新是一種具有探索性、創造性的技術經濟活動。在技術創新過程中，技術創新主體不可避免地會遇到各種各樣的不確定性。不確定性正是技術創新的機會、源泉和發展動力［4］。不確定性的任務是激發學生創新能力和創業技能的必要條件。因此學生的實驗題目由教師結合近年來的發展現狀指定，具有發展性、不成形性、不確定性，同時也注重學生基本分析技能的培養。基本分析技能培訓屬于確定性的實驗教學內容，教師在擬定題目的過程中兼顧不確定性內容和基本分析技能，合理控制好不確定性內容的占比，即題目的難度系數，使題目具有可操作性。我國大型電站燃煤鍋爐存在著較嚴重的高溫腐蝕和鍋爐尾部受熱面的低溫煙氣腐蝕現象［5－7］，研究腐蝕機理方面一般采用的是SEM、EDS和XRD等表面分析技術，很少有腐蝕產物的定量分析及其對腐蝕速率的表征，因此，鍋爐高溫腐蝕產物的定量分析方法尚有待于深入研究，尤其是樣品的預處理非常重要。因此，以鍋爐高溫腐蝕產物定量分析為題目既能給予學生一定的實際發展空間，接近學生今后工作的工程實際，又能培養提升學生的專業技能，達到將學習的課程與實際項目相結合的目的。

1.2學生自主設計方案

確定實驗題目之后，教師在實驗開始前數周將任務布置給學生，所有學生根據自己的興趣和愛好自由組合成若干小組，每小組6～8人，以小組團隊決策的形式完成實驗課程任務。學生在完成這一沒有確定方案的現實任務時，首先必須查閱文獻資料，利用已經掌握的理論知識和實驗技術手段，討論構思可行性實驗方案。擬定技術路線圖，并制訂詳細的實驗實施方案和具體實驗操作步驟。在設計腐蝕產物分析實驗方案時，學生結合無機化學和分析化學知識設計了水溶、不同酸溶等溶樣方式，溶出的堿性組分采用酸堿滴定法測定、鈣鎂采用容量分析、鐵采用光度分析和氧化還原滴定分析等多種實驗方案，并制定了詳細的實施步驟。與改革之前相比，這種自主設計實驗方案的教學模式擯棄了傳統的應用或驗證實驗模式，更加強調學生的主觀能動性和創造性;教師給學生提供更大的思維空間和選擇余地，學生作為實驗活動的主體，綜合運用專業理論知識分析問題、解決問題的能力和合作交流能力都得以同步提升;不確定性、創造性實踐元素的置入更有利于幫助學生在創業知識和創業行動之間獲得平衡。這種創業學習模式不僅使學生通過自我學習、社會學習和戰略學習等多維學習模式消化理解信息與知識，嵌入行為和發展適當行為性技能，真正實現理論與實際的有機結合，積累活學活用的創業知識與技能，而且也是有效解決創業教育課程設計和社會需求脫節問題的一種有效方式。

1.3教師反饋

由于學生科研經驗的缺乏及其專業知識的局限，設計的實驗方案并不完善，因此在開始實驗之前教師應當對學生的實驗方案仔細審查，基于教師的經驗和學生設計方案的可行性對于學生的實驗方案提出整改意見，以增加方案的可行性;鼓勵學生大膽構思，勇于嘗試。這種反饋大大激發了學生的學習興趣和動力。例如有些小組設計了用硝酸溶解樣品的實驗方案，由于硝酸是氧化性酸，溶解樣品中會破壞亞鐵和一些還原性組分的存在形態，有些小組溶解樣品堿度測定的實驗方案不夠合理，因此反饋給學生修改實驗方案;另外有些組對于實驗試劑、裝置及其實驗步驟闡述不夠具體，因此反饋給學生加以補充完善。反饋采用小組用PPT講述、教師提問反饋意見、小組討論的方式進行。學生對教師的反饋可選擇性地接受。學生在接受了教師的反饋建議后，對實驗方案進行修改完善。這種反饋不僅使學生從中受到教益和激勵，增強了自信心，主動學習的興趣增強，而且鞏固強化了所學知識和提升了文獻查閱和合作溝通的能力，激發了學生們進一步進行實踐學習的興趣和斗志。

2實驗實施

2.1學習基本分析技能

由于分析項目較多，所用試劑很多，為了節省實驗時間，試劑由實驗員根據學生的設計方案購買、補充和配制。實驗員完成實驗的準備工作后，教師與學生協商好實驗時間，學生按預約時間進入實驗室進行實驗。盡管學生已經做過無機分析中的定性分析實驗，但是大部分學生沒有做過定量分析實驗，定量分析基本操作不規范;另外對于分光光度計缺乏實際使用經驗，因此，學生在進入實驗室后，教師應當首先檢查學生們的預習報告，簡明扼要講解測定原理方法、演示操作步驟，講解實驗的難點和重點，提醒學生在實驗中應該要注意的事項，使學生理解測定的方法原理、明確儀器的構造、掌握儀器的使用方法。然后，學生通過自主完成實驗，在實踐中領悟各應用型分析實驗測定原理、學會儀器的使用。創新教育是依據人的個性發展，通過教育過程，以啟發誘導的教育方式為手段，以激發和開拓人的創新意識為核心，以提高人的創新精神、創新能力為重點，以提高人的整體素質為目的，全面落實創新人才的培養目標［8］。在基本分析技能實踐教學期間，我們采用啟發式教育手段通過問題引導學生積極主動思考，鼓勵學生多提問題，將理論知識應用于實踐過程、分析實驗現象和問題，學會用理論來指導實踐。例如學生在測定標定高錳酸鉀溶液濃度時，高錳酸鉀剛滴入草酸溶液中后溶液就變紅了，于是就問是否到達了終點。我讓他們從酸性條件下高錳酸鉀的氧化性質和還原過程、催化等理論知識方面進行分析，引導他們主動分析，最終明白了顏色沒有很快褪去的原因，真正理解了滴定沒有達到終點的原因。通過啟發式教學使學生更加充分地消化理解所學知識，提高實驗課的效率和質量;同時注重不同學生在實踐中的接受程度的差異，因材施教，促進學生的共同發展。這一實踐學習過程不僅為學生進行鍋爐腐蝕產物分析綜合實驗奠定了技術基礎，也為培養學生的創新創業技能奠定了基礎。

2.2自主完成綜合型雙創實驗

學習并完成了分析化學中的基本應用型實驗之后，各小組學生可按預約時間進入實驗室進行實驗，實驗室對學生完全開放，學生可以在自己有空和實驗室沒有其他教學實驗的時間段預約合適的實驗時間。依據自己設計的實驗方案溶解樣品中的各待測組分，然后依據自己設計的實驗步驟、應用上述學習掌握的基本實驗技能、自行分工合作自主完成腐蝕樣品中各待測成分的測定，認真觀察與記錄實驗現象。在這一雙創實踐教學過程中，應用啟發式教育手段進行教學時學生擁有完全的自主權，教師僅對探索過程和最后的分析結果做客觀的評價;對于實驗過程中產生的硬件問題，教師給予及時的解決;對于碰到的一些科學性問題，鼓勵學生多觀察，勤思考，既要善于應用理論來指導實踐，又要明白理論來自于實踐，實踐才是理論的出發點和落腳點，實踐才是檢驗真理的唯一標準，對于實踐中形成的觀點要善于用數據“說話”、論證這些觀點，使學生學會辯證思維方法，進一步明確“人的思維是否具有客觀的真理性，這不是一個理論的問題，而是一個實踐的問題。人應該在實踐中證明自己思維的真理性，即自己思維的現實性和力量，自己思維的此岸性”［9］，鍛煉學生獨立自主、勇于實踐、創新技術和理論的能力。完成綜合型雙創實驗的各待測組分分析之后，學生依據理論課程中的校核方法和相關參考書籍，自主確定校核項目并完成分析結果的校核，依據誤差的大小判斷腐蝕樣品預處理和分析過程的可靠性，分析誤差來源，總結經驗教訓，對實驗方案中存在的問題提出改進建議。腐蝕樣品成分分析綜合型雙創實驗雖然校核誤差越小，準確度越高，但由于時間的局限性、預處理技術的不確定性和分析的不全面性，誤差不符合要求的情況既是不可避免的，也是允許的。無論誤差是否滿足要求，實驗結束后學生都要以課題論文的形式提交這一綜合型實驗的實驗報告，總結實驗結論和存在的不足。通過學生自主設計、自主實踐的學習創新過程，培養學生形成批判性學習知識和創造性思考問題的習慣，將其逐步培養成為綜合性、應用型及實踐型的高素質雙創人才。

3結語

分析化學實驗教學體系改革后首先由教師結合工程實際拋出問題，學生在理論課程學習階段自主完成實驗方案的設計;然后在實驗教學環節，教師指導學生學習掌握基本分析實驗技能，最后學生根據設計方案依次自主完成實驗、校核實驗結果并進行總結。這種新模式通過學生自主設計實驗方案，培養學生的創新精神;在基本分析實驗技能學習過程中采用啟發式教學方法引導學生學會用理論指導實踐;在綜合創新創業技能實踐過程中通過學生主動實踐、學會依靠實驗數據客觀地分析問題、論證新觀點或實驗結論，以及依靠校核誤差評價分析方法可靠性的方法;培養和提升學生的辯證思維方法和創業技能。學生通過基于項目的學習，主動學習，主動實驗，取得了前所未有的實踐效果，普遍認為自己的科技創新能力、合作溝通能力和創業技能大大增強，對這種實踐學習方式產生了濃厚的興趣。

參考文獻

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［3］曾爾雷.基于二維結構的大學生創業技能提升的創業教育策略［J］.教育發展研究，2013(11):63－68.

［4］夏天，郭煒.技術創新的不確定性、風險及其管理模式選擇［J］.科技管理研究，2005(6):145－147.

［5］萬叢，王恩祿，徐煦，等.鍋爐受熱面高溫腐蝕類型及其機理分析研究［J］.鍋爐技術，2017，48(2):1－4.

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［7］邊樂永.電站鍋爐回轉式空氣預熱器低溫腐蝕研究［J］.鍋爐技術，2017，48(2):1－4.

［8］楊曼英.創新教育導論［M］.長沙:湖南師范大學出版社，2009:2－10.

［9］唐正東.馬克思主義辯證思維方法的一般特點和基本規律—兼論習的辯證思想［J］.南京工業大學學報(社會科學版)，2015，14(3):13－20.

作者：薛金鳳1；張翔2 單位：1武漢大學動力與機械學院，2武漢大學水利水電學院