大学化学, 2019, 34(11): 93-96 doi: 10.3866/PKU.DXHX201908001

教育专题

在化学实验课程教学中引入模拟创业的探索和体会

雷杰,, 赵滨, 樊惠芝, 刘莎莎

Introduction of Entrepreneurship Simulation into Chemistry Laboratory Course

LEI Jie,, ZHAO Bin, FAN Huizhi, LIU Shasha

通讯作者: 雷杰, Email: jielei@fudan.edu.cn

收稿日期: 2019-08-2   接受日期: 2019-09-15  

基金资助: 复旦大学2019年度第二批教学研究与改革实践项目.  2019A011

Received: 2019-08-2   Accepted: 2019-09-15  

Fund supported: 复旦大学2019年度第二批教学研究与改革实践项目.  2019A011

摘要

在国家推动创新创业教育的时代大背景下,复旦大学化学系在分析化学类实验课程中尝试引入模拟创业,通过引导创新和成本核算等内容,培养学生的创新创业意识、环保意识等,不仅提升了学生的综合素质,还同时提高学生对实验课程的兴趣,取得良好效果。

关键词: 化学教学 ; 实验课 ; 模拟创业 ; 创业意识 ; 环保意识

Abstract

Under the background of the times when the state promotes innovation and entrepreneurship, the department of chemistry of Fudan University has introduced the concepts of innovation and cost accounting into the laboratory course of analytical chemistry to cultivate students' awareness of entrepreneurship and environmental protection etc. At the same time, it can further enhance students' interest in the laboratory course.

Keywords: Chemistry teaching ; Laboratory course ; Entrepreneurship simulation ; Entrepreneurship awareness ; Environmental awareness

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雷杰, 赵滨, 樊惠芝, 刘莎莎. 在化学实验课程教学中引入模拟创业的探索和体会. 大学化学[J], 2019, 34(11): 93-96 doi:10.3866/PKU.DXHX201908001

LEI Jie. Introduction of Entrepreneurship Simulation into Chemistry Laboratory Course. University Chemistry[J], 2019, 34(11): 93-96 doi:10.3866/PKU.DXHX201908001

1 创新创业教育的重要性

创业教育于20世纪40年代在美国开始兴起,我国的创业教育开始于20世纪90年代[1]。2015年起,国家全面深化高校创新创业教育改革,《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》中明确提出“深化高等学校创新创业教育改革,是国家实施创新驱动发展战略、促进经济提质增效升级的迫切需要,是推进高等教育综合改革、促进高校毕业生更高质量创业就业的重要举措”[2]。《意见》认为,当前我国高校创新创业教育的突出问题在于“一些地方和高校重视不够,创新创业教育理念滞后,与专业教育结合不紧,与实践脱节”,并进而明确提出要“挖掘和充实各类专业课程的创新创业教育资源,在传授专业知识的过程中加强创新创业教育”[2]

开设大学生化学类实验课程的目的除了帮助学生理解理论课程所学内容、训练学生的基本实验技能以外,更重要的是培养学生规范严谨的实验习惯、实事求是的科学态度,以及提高学生分析解决实际问题的能力、创新能力和环保意识等[3],以满足国家对多样化化学类人才培养的需求[4]

近年来,随着国家对教育投入的增加,学生和部分助教在化学实验过程中的节约意识、成本意识逐渐淡薄,资源浪费问题也日趋显现。比如学生用超纯水或蒸馏水洗涤玻璃器皿时,常常跟用自来水一样毫无节制,对其他实验耗材的使用也存在同样的情况。另外,学生对实验废液回收的流程也认识不足,环保意识淡薄,常常会出现“废液被毫无必要稀释”的现象,增加了废液回收处理的成本。在目前的教学研究中,只有对化工专业课程中模拟创业和单个实验进行成本核算的报道[1, 5-9],比如叶代勇在化工专业课程教学中,通过模拟创业项目、创业交流、案例分析和营销渠道等的训练,来锻炼学生的创业实践能力[1]。康为民[6]曾尝试在精细化工实验中引入原料成本核算。涂善东[7]针对工程学科特点,提出了从构思、策划、模拟到运作的创业模式。但尚未见在大学生化学实验类课程中引入模拟创业尝试的报道。不管学生今后是否独立创业,创新创业能力的培养都很重要,小到管理一个课题组、一个部门,大到管理一所学校、一个院系,创新和成本核算等方面的意识和能力都可以从本科阶段开始培养。

贾冯睿等[8]提出创新创业训练计划项目的管理模式主要围绕科研孵化、模拟创业和资助创业三个步骤来实施。分析化学类实验是对化合物进行定性、定量测定,以及结构解析的实验[10, 11],新分析方法的建立以及对原有分析方法的改良属于科研孵化的内容。化学分析实验中滴定分析的方法相对比较成熟,所以该类课程中只是要求学生对原有方法进行简单的改良。在仪器分析实验中,学生就可以针对需求,开发新的分析检测方法,并申请相关专利等,从而发展创新思维和创业理念。在实际教学中,我们安排学生模拟第三方检测机构面向社会提供测试服务,模拟进行创业,进行成本等核算后,会有一定的模拟收益,锻炼学生的创新创业能力,同时减少资源浪费,提高学生的环保意识和学习兴趣等。

2 在化学类实验课程中引入模拟创业尝试

2.1 实验教学设计

在具体实施过程中,我们首先安排学生实现实验成本的核算。通过一些网站,学生可以很方便的查询到试剂和耗材的价格,教师也可以准备一份试剂和耗材价格清单,同时需特别强调学生容易忽略的部分——废液回收的成本。学生可以自行了解废液回收、处理流程,并在第三方检测机构或者学校测试中心网页上查询到样品测试费用,作为自己模拟收益的参考。

由于只是进行模拟创业尝试,所以没有要求所有学生都细化到水、电、人力成本、时间成本、房租和营销费用等的核算。对于特别有创业意愿的学生,可以鼓励他们在撰写实验报告时,将这部分内容考虑进去。为了解决学生的实际测样需求,进一步增加学生对实验的兴趣,分析化学类实验课还鼓励学生自带样品进行测试[12]。具体核算过程学生还可以参考文献中的方法[1, 5-9]。如果部分学生不愿意参与模拟创业,那么就给学生提供最低量的实验耗材,如果学生用量超出限额,则要求学生进行分析并给出书面的情况说明,对出现的问题给予合理解释,并提出改进方法。

在分析化学实验课程中,我们曾针对食用油中的稠环芳烃类物质苯并[a]芘的检测,要求学生查阅国家标准和最新文献,比较各种检测方法的优缺点,结合现有仪器和方法,开发新的检测方法,进行模拟创业的训练。通过几年的实践后,我们提出了导数-恒能量同步扫描荧光法对食品中苯并[a]芘进行快速检测的方法,并与企业合作开展了实际应用。

针对仪器分析实验中光学分析法分析超微量样品的难题,我们要求学生提出创新设计后进行模拟创业,通过师生合作,已经设计出了超微量样品池,目前正在进行专利申请。

2.2 实验教学效果

通过模拟创业,最直观的效果就是学生有了创业意识和成本意识。如果发现模拟收益是负数,学生就会主动考虑改进现有分析方法,甚至是提出新的、更加经济化的分析方法。另外,还可以有意识地节约实验成本。比如学生通过查阅文献,发现有的实验可以直接用去离子水,就不再盲目地使用价格更昂贵的超纯水。再比如在“高效液相色谱法测定食品中防腐剂和甜味剂”的实验中[10],学生对流动相的使用,对一次性注射器和过滤膜等耗材的使用都大幅减少。另外,对于部分实验试剂尤其是液体类,配备带有专门标记的取用工具,既避免了混用仪器导致的试剂污染,也可减少粗放型取用造成的浪费。

通过成本核算,学生对具体实验步骤的认识会更加深刻。比如“盐酸溶液中氯化氢含量的测定”实验[11],一般都是先通过硼砂标定盐酸溶液的浓度,再由此获得氢氧化钠溶液浓度,最后通过氢氧化钠溶液测定未知盐酸溶液的浓度。以前实验讲解时需要给学生解释实际测定未知盐酸溶液浓度时并不需要这么复杂的程序,这样操作的目的是为了培训学生对酸式滴定管和碱式滴定管的基本操作等,现在学生在进行成本核算过程中,自己就会发现这个问题,进一步发现本科的大部分实验都是从培养基本操作的角度而非从成本核算的角度设计实验的。

学生还可以进一步了解废液回收的流程,提出更好的建议。比如在废液回收桶上注明废液的详细成分和大致浓度,就可以节省回收后处理的成本,而且会有兴趣去查询废液回收方面的文献。再比如,学生了解了通风柜的工作原理,发现部分废气只是经过通风柜抽到楼顶后又进入大气,学生就会自己设计简单的废气回收装置。

还有部分学生经过实验中模拟创业的实训后,对新闻报道中的创业和分析化学相关内容也更加有鉴别能力。比如,2013年,新闻报道了美国某公司只需要通过指尖采几滴血,就可以进行240多种检测,当时就有学生基于自己的实验经验,在实验课上质疑过其可行性。虽然该公司的市值在接下来的几年内达到90亿美元,但是2015年却曝出该技术是一个骗局。

更有部分学生通过教学实验看到了商机,对一些商品化的材料产生了浓厚的兴趣,明确了自己今后的就业方向。对于已经进入课题组的学生就会考虑自己的科研成果能否申请专利,能否产业化的问题。同时,学生在科研选题时,也会将成本问题考虑在内,而不仅仅是为了追求发表高水平论文而盲目选择高成本低回报的研究项目[13]。此类研究在实际应用中的困境,也在某种程度上体现了前期调研中成本核算的重要性,也说明了教学科研思维与创业实践理念结合的重要性。

3 未来改革设想

今后可以将模拟创业实践推广到有机化学实验等课堂上,也可以利用创业社团,成立第三方检测机构,为校内师生服务,并引入财务管理制度等,实现真正的创业实践,使学生了解企业的运作模式。另外,可以进一步借鉴科学基金申请书撰写形式,要求学生实验前先撰写项目申请,编制相关预算,使得学生一方面了解项目申请过程,另一方面培养成本意识和创业设计能力。

参考文献

叶代勇. 广州化工, 2016, 44 (17), 194.

URL     [本文引用: 4]

国务院办公厅.国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见(国办发[2015]36号). 2015.

[本文引用: 2]

张树永; 张剑荣; 陈六平. 大学化学, 2016, 31 (9), 1.

URL     [本文引用: 1]

张树永; 朱亚先. 中国大学教学, 2018, (3), 25.

URL     [本文引用: 1]

陈洁; 赵玉玲. 医学教育, 1990, (7), 34.

URL     [本文引用: 2]

康为民. 化学教育, 1998, (10), 31.

URL     [本文引用: 1]

涂善东. 化工高等教育, 2008, 102 (4), 1.

URL     [本文引用: 1]

张毅; 蒯翀; 杨东磊. 中国仪器仪表, 2016, (3), 44.

URL     [本文引用: 1]

贾冯睿; 黄玮; 李焱斌; 张瑞军; 孙文卓. 大学教育, 2016, 3, 169.

URL     [本文引用: 2]

吴性良; 朱万森. 仪器分析实验, 第二版 上海: 复旦大学出版社, 2008.

[本文引用: 2]

赵滨; 马林; 沈建中; 卫景德. 无机化学与化学分析实验, 上海: 复旦大学出版社, 2008.

[本文引用: 2]

雷杰; 高翔; 马林; 张晋芬; 庄继华. 大学化学, 2012, 27 (1), 16.

URL     [本文引用: 1]

McCutcheon J. R. Joule 2019, 3 (5), 1168.

DOI:10.1016/j.joule.2019.03.005      [本文引用: 1]

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