大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)改革探析

時間:2022-11-01 10:25:57

導(dǎo)語:大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)改革探析一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)改革探析

[摘要]大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)作為大學(xué)化學(xué)教學(xué)重要組成部分之一,不僅要教授學(xué)生專業(yè)知識,更旨在提升學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力。目前,大部分高校對大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)已進行了改革,也取得了一些成效。但是大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)在實驗室管理建設(shè)、實驗教學(xué)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(xué)化學(xué)實驗教學(xué),提高教學(xué)質(zhì)量,推動大學(xué)化學(xué)教學(xué)改革的進程。

[關(guān)鍵詞]大學(xué)化學(xué)實驗;教學(xué);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(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力,成為越來越成為大學(xué)教育者不容回避的關(guān)鍵問題。大學(xué)化學(xué)實驗作為化學(xué)專業(yè)學(xué)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(yīng)的化學(xué)理論課如無機化學(xué),有機化學(xué),物理化學(xué)等聯(lián)系密切。同時在培養(yǎng)學(xué)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(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要方面。近年來,大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)改革雖然取得了很大的進展,事實上,化學(xué)教學(xué)實驗課程的教學(xué)仍然存在很多問題如忽略實驗教學(xué)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(xué)方法和手段落后,未能充分和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)充分結(jié)合。目前,社會對大學(xué)生技能的要求越來越高,大學(xué)生應(yīng)需要具備的基本科學(xué)素質(zhì)越來越多,圍繞培養(yǎng)高素質(zhì)大學(xué)生這一中心目標(biāo)。大學(xué)化學(xué)實驗應(yīng)該在現(xiàn)已取得的教學(xué)研究成果基礎(chǔ)上,以教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容等改革為起點,緊跟時代步伐,進一步擴大大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)改革的深度和廣度,提升教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,培養(yǎng)大學(xué)生的實踐技能和和創(chuàng)造技能,以此提高學(xué)生的就業(yè)競爭力。本文從試圖從大學(xué)實驗課程所面臨的問題入手,結(jié)合筆者自己的實驗教學(xué)實踐經(jīng)驗,總結(jié)提出化學(xué)實驗教學(xué)改革的關(guān)鍵要素,改善我國大學(xué)化學(xué)實驗課程教學(xué),為培養(yǎng)實踐性和創(chuàng)造性的化學(xué)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(xué)實驗室教學(xué)小組:小組成員由學(xué)院實驗室負責(zé)人,實驗室教學(xué)老師以及課程的助教構(gòu)成。實驗室管理人員,負責(zé)實驗室設(shè)備的日常維護和藥品耗材的管理工作,教學(xué)教師主要負責(zé)教學(xué)工作,助教輔助官人人員和教學(xué)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(luò)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(zhǔn)確的判斷實驗室的日常消耗。針對破壞儀器,浪費藥品的學(xué)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(xué)生進行反思教育,因為良好的化學(xué)實驗技能素養(yǎng)對化學(xué)學(xué)科的大學(xué)生來說,是做人做事的基本準(zhǔn)則。每年設(shè)立專門的日期,組織學(xué)生進入化學(xué)實驗室進行參觀,讓學(xué)生熟悉基本的大學(xué)化學(xué)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(zhǔn)移動和挪用。

2利用新型溝通技術(shù)組織學(xué)生,實行分組制教學(xué)

世界經(jīng)濟、社會、科技、文化等各方面都在加速變革,科學(xué)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(xué)習(xí)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(xué)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(xué)生普遍成為低頭族和手機控這一現(xiàn)實,學(xué)生和老師之間、學(xué)生和學(xué)生之間的交流日益稀少。大學(xué)化學(xué)實驗課作為一門實踐性和協(xié)同性很強的學(xué)科,比如很多有機化學(xué)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(xué)實驗是促進學(xué)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(xué)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(xué)生之間的交流互動,讓學(xué)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(zé)

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(yīng)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(xué)需要的學(xué)科專業(yè)理論,并且做到與時俱進,不斷優(yōu)化、充實教學(xué)內(nèi)容,這是實驗教學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)。其次,教學(xué)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(yīng)該加強綜合能力的培養(yǎng),重視、喜歡、熱愛實驗教學(xué),在教學(xué)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(fēng)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(xué)生中間,只有這樣才能激發(fā)學(xué)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(yīng)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(yù)習(xí)關(guān)鍵詞,將次關(guān)鍵詞告知給學(xué)生,學(xué)生以此關(guān)鍵詞作為起點,有重點的預(yù)習(xí)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(xué)的實驗課老師認為有教材,學(xué)生只要按照教材走就可以,實際上,筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),講課對于促進學(xué)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(yīng)起來,這樣學(xué)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(xué)生和老師作進一步的互動,由于實驗內(nèi)容的多樣性,化學(xué)實驗還存在著時間的問題,對某些特殊的化學(xué)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(yīng),可以先安排學(xué)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(xué)生在開始動手做實驗,統(tǒng)籌的利用了時間,另外還能讓學(xué)生們加強對這一實驗的理解。

4強化預(yù)習(xí)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(xué)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(yù)習(xí)報告,基于老師提出的預(yù)習(xí)關(guān)鍵詞,學(xué)生做參考教學(xué)材料,了解實驗的實驗?zāi)康暮头桨福瑢嶒灲⑶逦恼J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(yù)習(xí)報告,俗話說書讀千遍不如手抄一遍,帶著關(guān)鍵詞撰寫預(yù)習(xí)報告可以讓學(xué)生進一步感知實驗過程,可以提高學(xué)生的自學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(dǎo)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(xué)合理的考評體系,成績判定主要由學(xué)生的預(yù)習(xí)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(zhǔn)確地反映化學(xué)實驗課程的教學(xué)效果,為下一步的教學(xué)實踐活動提供科學(xué)依據(jù)。

5豐富課程設(shè)置,實驗課題設(shè)定多樣化

化學(xué)實驗這一學(xué)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(xué)實驗課程一般安排在大二學(xué)年,雖然大部分的學(xué)生在大一階段,接觸了一些關(guān)于化學(xué)實驗操作方面的基礎(chǔ)培訓(xùn),但是,通過作者幾年的實驗教學(xué)發(fā)現(xiàn),大部分學(xué)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(xué)實驗課程前,首先組織學(xué)生進行課堂認知學(xué)習(xí),將安全教育作為所有實驗課進行的前提,并且應(yīng)該重點介紹有機化學(xué)實驗的一般知識,旨在讓學(xué)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(xué)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(xué)模式,采可以取可視化的教學(xué)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(xué)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(xué)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(biāo)分成三大部分:第一,開設(shè)基礎(chǔ)技能訓(xùn)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(xué)生獨立實踐操作,老師及時發(fā)現(xiàn)并糾正部分學(xué)生的不規(guī)范和錯誤操作,引導(dǎo)學(xué)生正確的使用實驗儀器和掌握注意事項,培養(yǎng)學(xué)生實事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度。第二,結(jié)合化學(xué)課程的教學(xué)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(yīng)基于有機化學(xué)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(yīng),比如取代反應(yīng),疊氮反應(yīng)等設(shè)置相應(yīng)的課程,可以加深學(xué)生相關(guān)知識的理解,在實踐中對相關(guān)的反應(yīng)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué),能夠調(diào)動學(xué)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(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力。既能鞏固學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識,又可以拓寬學(xué)生的知識面,為學(xué)生能夠勝任將來復(fù)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(xué)課程的教學(xué)重點,合理的設(shè)計實驗課題,激發(fā)學(xué)生的實驗熱情,進而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

綜上所述,結(jié)合現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù),通過對大學(xué)化學(xué)的實驗室管理、實驗的教學(xué)內(nèi)容、教師的教學(xué)方法、教學(xué)手段和學(xué)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(xué)生的互動,強化學(xué)生的主體作用,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;可以更好的培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力,達到學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的共同提升。當(dāng)然,大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)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(xué)實驗指導(dǎo)教師的共同努力。

參考文獻

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

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

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

[4]周光禮.教學(xué)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(xué)實驗教學(xué)改革的幾點建議[J].長春理工大學(xué)學(xué)報(高教版),2009,4(10):129-130.

[6]王云平.國外大學(xué)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(xué)教學(xué)改革中的科研方法與探索[J].中國大學(xué)教學(xué),2015,1:15-19.

作者:呂文珍 單位:南京郵電大學(xué)