一、简介

新时代化工与制药类等工科专业面临诸多挑战：一是传统化工制药等行业转型升级，二是新高考改革和大类招生模式的变革，三是化学相关学科的交叉融合技术的迭代更新。实验课程体系是实践教学体系的主要组成部分，是提高实验教学质量和水平的关键，是培养学生实践能力和创新能力的重要途径。因此，化工与制药类专业的实验教学体系改革是关键主战场。

生物与化学工程学院聚焦新高考改革和按大类招生培养所衍生的新问题，将提升“学生解决实际问题能力”的瓶颈问题作为突破口，提出了“突破•构建•融合”逐层递进的实验教学体系，并与提升实践能力、工程能力、创新能力等进行有机融合，可概括为“222”实验教学体系。

2个突破：突破了原有化学和工程专业之间的学科壁垒和实验课程固有框架；突破了大类招生培养下课内实验、校内实践及校内外工程化实训间的脱节与束缚。

2个构建：基于学院大类人才培养构建了 “一体化、三阶段、分层次、分模块”实验教学模式；同时构建了与“多层次、多方向、多路径”（3M）人才培养模式相适配的实验教学立交桥。

2个融合：有机融合了“基本操作—物质合成—测量与分析表征—综合与创新实验—工程实践”实验教学体系；系统融合了“实验、实习、实训”三个环节和“创意、创新、创业”三个阶段为一体的 “三实三创”实践教学体系。

经过12年努力，生物与化学工程学院依托省级一流学科和教学科研平台，建立了“学科、专业、产业”联动的应用型人才培养共同体。以培养学生“解决实际问题的能力”为关键突破口，探索了应用型本科高校化工与制药大类人才培养的实验教学改革的新路径，在实验教学体系、实验教学模式、科研反哺教学实践等方面进行了有益探索与创新，有效解决了提升学生实践能力和创新能力的难点问题，为地方应用型本科高校大类人才培养提供了良好的示范辐射作用。

二、拟解决问题

1.实验教学模块传统设计和大类培养实际供需问题。针对大类招生下专业跨度大的实际需求情况，亟需重构的实验课程教学模块和实验教学体系，满足各专业发展个性化、多样化需求。

2.各实验环节、课程间的壁垒破除和衔接融合问题。传统化工与制药类专业中基础化学实验课程、专业实验课程等环节间相互脱节，亟须通过产教融合和学科交叉整合，构建递进衔接实验教学体系。

3.实验教学资源转化和科研反哺实验教学实现问题。综合和创新性实验项目的资源不足，亟需把最新科研成果、产业前沿技术融入实验内容转化为实验教学资源，有效实现科研反哺实验教学。

三、解决问题的方法与实践

针对地方应用型高校的目标定位，以提升学生“解决实际问题能力”为主线，突破化学学科和工程专业学科边界，系统设计重构实验教学环节。

1.突破化学、化工等学科实验体系边界，构建基础化学与专业核心课程实验教学体系。突破化学学科边界，重构基础化学实验课程群。根据大类人才培养的新要求，打破原有化学实验课完全附属理论课的实验课程体系；分层次多维项目化重构基础化学实验教学体系，将五大化学实验内容在化学一级学科上整合成新实验课程（图1）。

图1 突破学科边界、逐层递进的化学实验课程体系

突破化学工程等学科边界，重构专业实验核心课程群。将应用化学、化学工程、制药工程、生物工程等5个专业核心课程群实验内容整合为5大项目化实验课程群（图2）；如整合化工原理、化学反应工程等7门化学工程核心课程，重构为《化学工程核心课程实验与设计》实验课程群。

2.系统设计衔接递进式实验项目，构建“一体化、三阶段、分层次、分模块”的实验课程教学模式。设计衔接递进实验项目，构建“一体化、三阶段” 实验课程教学模式。将实验课内容按专业、学科“一体化”整合，融合为“基础化学实验、专业核心课程实验、专业创新应用实验”等“三阶段”。夯实基础化学实验训练、强化专业核心课程实验综合设计、拓展专业大综合实验和科研创新综合实验，提高学生解决较复杂问题的综合能力。

设计递进衔接实验项目，构建“分层次、分模块” 实验课程教学模式。以“基础—技术—应用—创新”实践能力提升为课程设计目标分层设计，系统培养学生科学思维和创新设计能力。依托校内学科、团队、教学等省级平台，广泛实施学生早进实验室、早进科研团队等“分模块”实验教学创新场景，满足学生差异化学习和个性化培养需求。

图2 “一体化、三阶段、分层次、分模块”实验课程教学模式

3.融合“产学研”协同育人共同体，拓展科研反哺实验教学资源并转化构建特色实验教学案例。融合 “产学研”协同育人共同体，拓展科研反哺实验教学资源。融合教师科研团队与学生个性化培养、创新计划、学科竞赛、毕业论文（设计）、开放实验项目等一体化发展，把最新科研成果、产业前沿技术融入实验内容；学生通过全过程参与教师科研团队“浸润式”培养，受到浓厚学术氛围的熏陶。

融合“产学研”协同育人共同体，凝练特色实验教学案例。将教师科技创a新成果和“产学研”合作成果内容转化为实验教学项目，形成了《化学综合与设计实验》实验课程特色案例。以精细化学品工程项目为导向，形成《化学工程核心课程实验与设计》等专业实验课程特色案例。

四、成效与影响

1.实验实践教学改革取得显著成效。“一体化、三阶段、分层次、分模块”的化学实验课程体系案例被教育部高等学校实验教学指导委员会遴选为高等学校实验教学典型案例；《化学基本操作技术实验》等12门课程为浙江省一流建设课程和省级精品在线课程，建设完成校级精品在线课程14门。出版《化学基本操作技术实验》《化学合成技术实验》《化学工程核心课程实验与设计》《精细化工实验与设计》《生物工程专业实验指导》等实验教材5部，其中《化学基本操作技术实验》《化学合成技术实验》为浙江省新形态建设教材；承担浙江省级教育教学改革项目、课堂教学改革项目10项，校级重点教学改革等90项；教师在《实验室研究与探索》等刊物发表了教学改革论文41篇。

2.本科生实践能力及创新能力大幅提升。学生获得国创项目和新苗人才项目59项，校级重点SRT项目等320项；大学生个性化培养92人。本科生发表论文114篇，其中在Water Research、ACS Sustainable Chemistry and Engineering等SCI收录期刊发表36篇。授权国家发明专利14项；获全国“挑战杯”一等奖/二等奖、省级大学生化学竞赛一等奖等省部级及以上学科竞赛奖154项，连续3年在浙江省大学生化学竞赛中成绩居全省高校第一。

3.本科学生人才培养质量显示度稳步提升。2010年开始，每年考研报考率及录取率逐年稳步提高，考研录取率从10%提升到35%；浙江大学、苏州大学、华东理工大学等10余所高校对毕业生质量高度评价；本科生在国内外学术会议、全国大学生创新创业年会上分享研究成果，创业项目成果获科技部副部长阴和俊等领导高度评价。

4.对地方应用型高校的示范辐射效应显现。《化学基本操作技术实验》《化学合成技术实验》等5本实验教材已被国内18所高校采用，目前使用量达1万多册，并获得了广泛应用和好评。每年承办的南湖学术论坛有倪嘉缵、计亮年、郭子建院士等300余位专家学者与会；每年承办的研究生论坛有武汉大学、湖南大学、南昌大学等30所高校近500名研究生参加；举办学术报告100余场；共有400余位师生出席国内外学术会议。20多所省内外高校来校交流学习化工制药类专业教育、学生课外科技竞赛等经验，10余所高校还邀请我校教师进行专题讲座。

附：重要成果一览表

（供稿：生物与化学工程学院）