大學化學實驗教學改革探析

時間:2022-11-01 10:25:57

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大學化學實驗教學改革探析

[摘要]大學化學實驗教學作為大學化學教學重要組成部分之一,不僅要教授學生專業(yè)知識,更旨在提升學生的實踐能力、創(chuàng)新能力。目前,大部分高校對大學化學實驗教學已進行了改革,也取得了一些成效。但是大學化學實驗教學在實驗室管理建設(shè)、實驗教學內(nèi)容設(shè)置及考核模式等方面依然存在問題。本文著重對這些問題進行總結(jié)歸納、深入探討,并提出一系列解決方案,希望以此來豐富并完善大學化學實驗教學,提高教學質(zhì)量,推動大學化學教學改革的進程。

[關(guān)鍵詞]大學化學實驗;教學;改革

隨著人類社會的不斷向前發(fā)展,對人才的需求越來越具體化。其中,實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)被普遍認為是人才培養(yǎng)中的重要環(huán)節(jié),如何提高大學生的實踐能力和創(chuàng)新能力,成為越來越成為大學教育者不容回避的關(guān)鍵問題。大學化學實驗作為化學專業(yè)學生的必修課程,是一門以實驗操作為主的技能課程,又與相應的化學理論課如無機化學,有機化學,物理化學等聯(lián)系密切。同時在培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新能力等方面有積極促進作用,實驗課也是衡量大學教學質(zhì)量的重要方面。近年來,大學化學實驗教學改革雖然取得了很大的進展,事實上,化學教學實驗課程的教學仍然存在很多問題如忽略實驗教學重要性,其次課程內(nèi)容設(shè)置老套,實驗內(nèi)容落后,教師授課方式不能與時俱進,實驗室管理、實驗教學方法和手段落后,未能充分和現(xiàn)代科學技術(shù)充分結(jié)合。目前,社會對大學生技能的要求越來越高,大學生應需要具備的基本科學素質(zhì)越來越多,圍繞培養(yǎng)高素質(zhì)大學生這一中心目標。大學化學實驗應該在現(xiàn)已取得的教學研究成果基礎(chǔ)上,以教學目標、教學內(nèi)容等改革為起點,緊跟時代步伐,進一步擴大大學化學實驗教學改革的深度和廣度,提升教學質(zhì)量和教學效果,培養(yǎng)大學生的實踐技能和和創(chuàng)造技能,以此提高學生的就業(yè)競爭力。本文從試圖從大學實驗課程所面臨的問題入手,結(jié)合筆者自己的實驗教學實踐經(jīng)驗,總結(jié)提出化學實驗教學改革的關(guān)鍵要素,改善我國大學化學實驗課程教學,為培養(yǎng)實踐性和創(chuàng)造性的化學人才盡綿薄之力。

1設(shè)立實驗室小組,改進實驗室管理模式

設(shè)立化學實驗室教學小組:小組成員由學院實驗室負責人,實驗室教學老師以及課程的助教構(gòu)成。實驗室管理人員,負責實驗室設(shè)備的日常維護和藥品耗材的管理工作,教學教師主要負責教學工作,助教輔助官人人員和教學教師的工作。實驗管理人員成為專職人員,也可以多個實驗室共用一個專職人員,以節(jié)約開支為首選,配備一到兩名助教(研究生)可以輔助管理工作。管理人員結(jié)合現(xiàn)代計算機和網(wǎng)絡技術(shù),對實驗室耗材實行數(shù)據(jù)化管理,力求做到對實驗室的藥品、試劑、耗材的使用情況進行動態(tài)跟蹤,準確的判斷實驗室的日常消耗。針對破壞儀器,浪費藥品的學生,建立系統(tǒng)賞罰制度,做登記處理,可以采用罰金賠償模式,對學生進行反思教育,因為良好的化學實驗技能素養(yǎng)對化學學科的大學生來說,是做人做事的基本準則。每年設(shè)立專門的日期,組織學生進入化學實驗室進行參觀,讓學生熟悉基本的大學化學的實驗環(huán)境,熟悉安全工具如滅火器,沙桶以及急救箱的放置地點和使用辦法,并囑咐安全工具不準移動和挪用。

2利用新型溝通技術(shù)組織學生,實行分組制教學

世界經(jīng)濟、社會、科技、文化等各方面都在加速變革,科學技術(shù)發(fā)展日新月異,人民的溝通方式早就脫離了早期的面對面交流,借助高科技的溝通方式日益增多。首先,以班級的學習委員或者班長作為核心成員,緊跟現(xiàn)代的互聯(lián)網(wǎng)溝通技術(shù),建立QQ或者微信群,一方面方便學生在課下和老師溝通聯(lián)系,另一方面有利老師發(fā)放相關(guān)通知或者作業(yè)。其次,結(jié)合手機互聯(lián)網(wǎng)的無孔不入以及現(xiàn)在大學生普遍成為低頭族和手機控這一現(xiàn)實,學生和老師之間、學生和學生之間的交流日益稀少。大學化學實驗課作為一門實踐性和協(xié)同性很強的學科,比如很多有機化學實驗課的操作比如搭建實驗管路,比較繁瑣,需要統(tǒng)一分工,互相協(xié)作。所以化學實驗是促進學生、老師交流的最好時機。實際中,多人一組無法讓沒一個人在實際中實踐,防止部分同學偷懶,直接使用他人的實驗數(shù)據(jù),所以比較合理的方案是兩到三人構(gòu)成一組,互相配合,相互協(xié)作,既提高了實驗效率又增加了學生之間的交流互動,讓學生在實驗中體會到協(xié)同作用的必要性。

3加強教師隊伍建設(shè),明確教師職責

有句話說,興趣使最好的老師,教師作為一門課的領(lǐng)路人,理應扮演好這一角色。知識在專業(yè)工作中發(fā)揮重要作用,老師首先加強自己的專業(yè)知識素養(yǎng),熟悉滿足教學需要的學科專業(yè)理論,并且做到與時俱進,不斷優(yōu)化、充實教學內(nèi)容,這是實驗教學發(fā)展的基礎(chǔ)。其次,教學從來不單單是專業(yè)知識的傳授,與教師綜合能力密切相關(guān),比如教師的口頭表達能力,對問題的認知能力,理解力,甚至教師的個人魅力。所以,除專業(yè)知識意外,教師應該加強綜合能力的培養(yǎng),重視、喜歡、熱愛實驗教學,在教學中寓教于樂,豐富傳授知識的模式,講課做到層次清晰,重點突出,幽默風趣,充分利用實驗課程的特殊性,在實驗中,加強師生互動交流,走入到學生中間,只有這樣才能激發(fā)學生的興趣,進一步培養(yǎng)出動手能力強,具有創(chuàng)新性思維的人才來適應社會需求。具體來說,第一點,教師對每節(jié)課在實驗課之前,針對本次實驗的實驗內(nèi)容,篩選出本節(jié)實驗課的預習關(guān)鍵詞,將次關(guān)鍵詞告知給學生,學生以此關(guān)鍵詞作為起點,有重點的預習實驗。第二點,教師要重視提前板書+講課的必要性,很多有機化學的實驗課老師認為有教材,學生只要按照教材走就可以,實際上,筆者在教學中發(fā)現(xiàn),講課對于促進學生對實驗的理解有重要意義。教師在授課過程中,可以建立實驗原理和實驗步驟兩條縱線,兩條縱線一一對應起來,這樣學生們就明確自己每一步實驗操作的意義,而不是機械式的操作。在講課的過程中,學生和老師作進一步的互動,由于實驗內(nèi)容的多樣性,化學實驗還存在著時間的問題,對某些特殊的化學實驗,可以采取靈活的處理方式,比如在實驗流程設(shè)計方面針對一些對水分比較敏感的反應,可以先安排學生進行儀器藥品的洗滌,之后放進烘箱烘烤,然后老師再開始講解實驗流程,這樣老師在講完之后,學生在開始動手做實驗,統(tǒng)籌的利用了時間,另外還能讓學生們加強對這一實驗的理解。

4強化預習報告和實驗報告,增加實驗心得作為成績考核項,建立健全科學合理的考評體系

實驗報告方面,主要分成三大部分,第一各方面是提交預習報告,基于老師提出的預習關(guān)鍵詞,學生做參考教學材料,了解實驗的實驗目的和方案,對實驗建立清晰的認知,明確實驗所涉及的基本儀器、相關(guān)操作,實驗內(nèi)容,試劑耗材的基本性質(zhì)及數(shù)據(jù)的處理方法;進而撰寫預習報告,俗話說書讀千遍不如手抄一遍,帶著關(guān)鍵詞撰寫預習報告可以讓學生進一步感知實驗過程,可以提高學生的自學能力。第二,實驗過程的數(shù)據(jù)記錄,大部分情況下,我們的實驗課是按照,兩人一組,協(xié)同進行的方案進行,所以實驗過程中,一人觀察實驗現(xiàn)象,另外一人對實驗現(xiàn)象進行文字整理,分工合理,減少手忙腳亂。第三,實驗結(jié)束后,要求學生對記錄的實驗數(shù)據(jù)進行處理和并且回答教材后面的思考題,在實驗報告的末尾,附上本次實驗的實驗總結(jié)和心得體會,旨在讓學生在本次驗結(jié)束后,再次回憶本次實驗方案流程,加深對實驗過程中何種藥品,各種儀器以及各種操作的印象,然后對本次實驗作出總結(jié)性的結(jié)論工作,作者在實踐中發(fā)現(xiàn),心得部分,大部分同學都對自己的實驗過程有了較好的理解,對相關(guān)的操作也有較好的總結(jié),比較有意義。很多同學在這一部分也會加入一些個人情感方面的言語,比如感謝老師的付出和指導之類的,這些積極的言語對教師在接下來的教課工作有促進作用。建立科學合理的考評體系,成績判定主要由學生的預習報告(30%),課堂實驗結(jié)果(40%),以及實驗報告(30%)三部分的成績構(gòu)成,跟實驗報告結(jié)合起來,三部分成績的構(gòu)成和合理分配,能夠準確地反映化學實驗課程的教學效果,為下一步的教學實踐活動提供科學依據(jù)。

5豐富課程設(shè)置,實驗課題設(shè)定多樣化

化學實驗這一學科對實驗的安全教育和實驗操作的要求比較嚴格。我校的有機化學實驗課程一般安排在大二學年,雖然大部分的學生在大一階段,接觸了一些關(guān)于化學實驗操作方面的基礎(chǔ)培訓,但是,通過作者幾年的實驗教學發(fā)現(xiàn),大部分學生的基本操作依然存在很多技能不規(guī)范的問題。對此,開設(shè)有機化學實驗課程前,首先組織學生進行課堂認知學習,將安全教育作為所有實驗課進行的前提,并且應該重點介紹有機化學實驗的一般知識,旨在讓學生熟悉實驗室常見裝置,常用試劑如易燃試劑,有毒藥品,腐蝕性藥品,讓學生們樹立安全第一的思想,確保后期實驗課的順利進行,授課模式告別單一的教師念書的枯燥教學模式,采可以取可視化的教學如ppt或者視頻展播的模式,對常見的基本實驗操進行介紹,讓學生認知常見玻璃儀器,比如燒瓶,各種冷凝管等,對相關(guān)儀器的使用注意事項,用途等建立初步的印象;對一些有機化學實驗常見的操作比如分餾,減壓蒸餾,薄層分析,柱層析有一個大致的了解。豐富實驗課程的設(shè)置,按照培養(yǎng)目標分成三大部分:第一,開設(shè)基礎(chǔ)技能訓練型的實驗課程,如像分析天平、分光光度計、伏安特性曲線等儀器的觀摩和使用操作說明,讓學生獨立實踐操作,老師及時發(fā)現(xiàn)并糾正部分學生的不規(guī)范和錯誤操作,引導學生正確的使用實驗儀器和掌握注意事項,培養(yǎng)學生實事求是的學習態(tài)度。第二,結(jié)合化學課程的教學重點,有選擇性的開設(shè)實驗課,比如常見的親電取代,親電加成反應基于有機化學課程開設(shè)的理論內(nèi)容,在實驗選題方面選擇性的對一些重要反應,比如取代反應,疊氮反應等設(shè)置相應的課程,可以加深學生相關(guān)知識的理解,在實踐中對相關(guān)的反應做進一步的認知,同時,將相關(guān)的實驗操作都穿插到整個實驗課中,讓學生在無形之中,熟悉掌握所有的實驗操作。第三,設(shè)計部分開放性實驗,讓學生利用互聯(lián)網(wǎng)、手機等現(xiàn)代化信息工具查閱文獻,設(shè)計并制定實驗方案,這種學生根據(jù)自己的興趣設(shè)定的課程的模式,相對于課堂上的填鴨式教學,能夠調(diào)動學生參與的積極性和主動性。同時,這些開放實驗的開設(shè),能夠提高學生的動手能力、創(chuàng)新能力。既能鞏固學生的專業(yè)基礎(chǔ)知識,又可以拓寬學生的知識面,為學生能夠勝任將來復雜的工作奠定堅實的基礎(chǔ)。豐富實驗課題的內(nèi)容,結(jié)合有機化學課程的教學重點,合理的設(shè)計實驗課題,激發(fā)學生的實驗熱情,進而提高學生的綜合素質(zhì)。

綜上所述,結(jié)合現(xiàn)代化的科學技術(shù),通過對大學化學的實驗室管理、實驗的教學內(nèi)容、教師的教學方法、教學手段和學生的考核辦法進行一系列的改革。讓實驗室管理更加便捷,充分提高教師和學生的互動,強化學生的主體作用,提高學生的學習積極性;可以更好的培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力,達到學生實踐能力和創(chuàng)新能力的共同提升。當然,大學化學實驗教學改革是一個任重而道遠的系統(tǒng)工程,需要一代又一代有機化學實驗指導教師的共同努力。

參考文獻

[1]王進福.改革工科大學化學實驗教學的幾點嘗試[J].化學高等教育,2006,1:33-35.

[2]姚利民.高校教學方法改革探討[J].中國大學教學,2013,8:60-64.

[3]謝和平.以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育為引導全面深化教育教學改革.中國高教研究,2017,3:1-5.

[4]周光禮.教學改革如何制度化[J].等工程教育研究,2013,5:1-5.

[5]孫海翔.大學實驗教學改革的幾點建議[J].長春理工大學學報(高教版),2009,4(10):129-130.

[6]王云平.國外大學實驗室管理及其對國內(nèi)開放實驗室的啟示[J].實驗室技術(shù)與管理,2010,27(3):149-151.

[7]嵩天.大學教學改革中的科研方法與探索[J].中國大學教學,2015,1:15-19.

作者:呂文珍 單位:南京郵電大學