綜合性實驗范文10篇
時間:2024-04-21 08:50:24
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藥學化學綜合性實驗研討
分析化學是藥學、檢驗、中藥學等專業的重要基礎課,是實踐性很強的特色專業。隨著教學改革的深入和素質教育的全面推進,作為高等教育重要組成部分的實驗教學越來越受到重視。分析化學實驗是分析化學課程的重要組成部分,是培養學生實踐能力和創新能力的重要環節,實驗教學質量的高低,直接影響到學生能力的培養。綜合性實驗旨在構建專業人才知識結構,培養學生的創新意識和科學思維,使學生能將所學理論知識和實踐技能相結合并加以綜合運用。其特點決定了它既能實現對學生知識和能力的培養,同時也可在實驗過程中,通過實時、有效地激勵與掌控,達到培養和提高學生情緒智力的目的。
綜合性實驗運用知識面廣,實驗過程較長,使用儀器設備較多,有利于培養學生的實踐動手能力、獨立思考能力和團隊合作意識等綜合素質。因此轉變實驗教學理念,增加綜合性實驗已勢在必行。
1傳統實驗教學模式的現狀
現行分析化學實驗,教學方法單一,驗證性實驗較多,實驗教程基本上都已有完整的操作步驟,學生先預習實驗講義,教師講解實驗原理和操作步驟及注意事項,學生按照教程機械完成實驗步驟,缺乏獨立思考的空間;而且這些實驗可以根據理論基礎,計算預期的實驗結果,導致有學生編造實驗數據。學生實驗質量的評估也往往僅憑實驗報告的內容和數據,不利于調動學生實驗的積極性和主動性,降低了學生的探究興趣。另外,驗證性實驗與實際應用聯系很少。實驗教學體系很少涉及實際生活,學生的興趣不大,不能達到培養學生思維能力和創新能力的目的。在這種實驗教學模式下,經常會有很多學生在老師講解時昏昏欲睡,動手實驗時錯誤百出,又不積極糾正,有的甚至不想做實驗。產生這種現象的原因歸根到底是老師做得太多,使學生可以自由發揮的空間太少,導致他們過分依賴,懶于動腦。因此必須更新和改革實驗內容,將設計性與創新性的實驗內容替代傳統的分析化學實驗教學內容,避免不必要的重復,優化實驗教學內容。
2分析化學綜合性實驗教學的實施
綜合性實驗是指實驗內容涉及某一門課程的眾多知識,并與該課程相關的其他課程知識的綜合應用。在保證學生完成分析化學基本技能訓練的基礎上,為藥學專業開設了綜合性實驗項目,以培養學生創造性思維為目的的實驗教學,取得了較好的教學效果。本文就開設分析化學綜合實驗教學進行總結,借此與從事分析化學理論及實驗教學的同行們進行交流。
化學綜合性實驗教學設計研究
摘要:在化學教學課堂上,綜合性實驗教學活動的開展是培養學生綜合創新能力及科學研究能力的一條重要途徑,因此教師在設計綜合性實驗時,需要將綜合性思維能力和科學探究能力的培養與課堂教學活動緊密地結合起來,從而實現提高學生綜合素質的目的。根據高中化學綜合性實驗開展的具體情況,選取高中化學必修課程中的教學實驗實例進行綜合性設計和研究分析,給出了高中化學綜合性實驗教學設計過程的若干建議。
關鍵詞:高中化學;綜合性實驗;教學設計
綜合性實驗是指在實驗教學過程中實驗內容盡可能多地涉及本課程或相關課程中多個基礎性知識點的實驗,它不僅使學生深入系統地理解知識,而且能夠培養學生綜合分析和觀察實驗現象及運用所學知識來解決生活中實際問題的能力[1]。在高中階段,綜合性化學實驗的開展不僅增加學生對科學探究實驗技能操作、化學理論知識、未來科學前景的認知,而且能夠從學生的知識、情感、價值觀等各個方面進行提升訓練,顯然這對于新時代的人才培養具有重要的意義,也使得高中化學教師在進行綜合性實驗的教學設計時更加科學規范。
1普通高中化學實驗教學現狀
在我國,化學實驗教學經歷了一個漫長的過程,在新課程改革之前,我國中學化學實驗教學注重知識的傳授和技能的訓練,忽視學生在實驗教學中的知情意行等方面能力的提升[2]。直至教育部頒布的“普通高中化學課程標準(實驗)”提出:要通過以化學實驗為主的多種活動,培養學生的實踐能力和創新精神。自此,高中化學實驗教學才受到了許多學者和教師的重視,開始進行化學實驗教學方法和功能的研究等。但專門針對高中化學開展綜合性實驗的教學設計的研究依然較為缺乏。研究發現,當前的高中實驗教學存在如教學思想陳舊、教學內容老化、評價方法單一等較多不合理之處。雖然目前高中化學實驗教學的改革已取得一定的進展,但是許多只是做做表面工作,尤其是部分學校關注的仍是學生的升學率。其中一個較為典型的現象是在選用課本教材方面,許多學校選擇化學教材的選修模塊時,選擇“實驗化學”教材的很少,其實這本書無論是在培養學生實驗創新能力還是實驗探究能力方面都很突出,但是卻被埋沒在高考的壓力之下。在實際教學工作中,許多教師對綜合性實驗的概念比較模糊,對綜合性實驗開設的重要意義也不太清楚[3]。許多教師在實驗教學中仍舊堅持傳統的教學理念和教學模式,將化學實驗課所開展的目標主要定位于驗證基礎性理論,側重于對理論知識的理解;另一方面,教師在進行教學評價時也只注重結果評價,依舊覺得做實驗不如讓學生記實驗、做實驗習題。把不做實驗的理由通通歸結到高考上,其實這本來就偏離了高考的意義,嚴重束縛了學生學習的積極主動性和創造性,制約著學生綜合解決問題能力和創新能力的提高,不利于學生綜合能力的考查。
2高中化學綜合性實驗教學設計的思路
通信類綜合性實驗構思與實現
提高學生的創新實踐能力和綜合素質,實驗、實踐教學發揮著極其重要的作用,高校各專業在實驗教學內容上均增加了綜合性、設計性實驗,且綜合性、設計性實驗在整個實驗教學體系中所占比例呈上升趨勢[1-8]。綜合性實驗是構成創新教育體系和實驗教學內容的重要元素。通過綜合性實驗課程的教學與引導,使學生在夯實基礎理論、基本技能的同時,培養敏銳的觀察能力、嚴謹的科學思維能力、系統的綜合分析能力、高度的準確判斷能力以及敢于創新、善于創新的勇氣和能力。
1設計原則
綜合性實驗是在學生具有一定的專業基礎知識和基本實驗操作技能的基礎上,綜合運用某一課程或多門課程的知識對學生實驗技能和實驗方法進行綜合訓練的一種復合性、開放性實驗[9]。(1)綜合性。綜合性是實驗案例設計的首要原則。學生在完成實驗過程中必須將多門專業課甚至專業技術基礎課的基本理論、基本操作技能有機地結合在一起,促進學生對知識和技能的綜合應用。(2)實用性。案例要具有很強的實用價值。實驗案例的設計采用當前主流的、重要的通信系統開發技術,學生可以通過綜合性實驗內容,切實掌握實用技能,提高就業能力,并為今后的工作打下堅實的基礎。(3)趣味性。興趣是最好的老師。綜合性實驗案例對學生要具有挑戰性,而且必須是學生感興趣的,最好是他們身邊能夠接觸、感知的熱點話題,或有待解決的實際問題等,激發學生的實驗積極性和實驗興趣。學生可自主選擇實驗項目,變被動學習為主動學習。(4)可擴展性。綜合性實驗案例設計要具有可擴展性,可以根據學科建設、專業發展和學生培養的需要進行進一步擴展和優化。(5)體現“通信特色”,符合通信學科特點和專業培養要求。
2案例來源
在案例的設計和選擇上既要體現綜合性、創造性,能夠培養學生的創新意識和實踐能力,提高學生的綜合素質,同時也要考慮到實驗的課時安排和難度控制。因此,通信專業類綜合性實驗案例設計從以下4方面進行選材:(1)優質科研成果轉化。學院承擔大量的國家科研項目,可以將其中某些項目進行簡化、修改、重組,轉化成通信專業類綜合性實驗案例,從而將先進的科研成果打造為優質教學資源,實現基礎與前沿、經典與現代的結合。(2)各類電子設計大賽題目改造。全國及各省、校級電子設計大賽中有很多具有創新性、前瞻性、實用性的方案可以經過適當修改,作為通信專業類綜合性實驗案例。學生可以通過這樣的實驗案例了解各級大賽的要求和特點,教師也可以在實驗教學過程中,選拔優秀學生參加各級大賽,從而提高學生在電子大賽中的能力和水平。(3)選擇各類電子制作期刊和報紙的有關科技論文的內容??萍颊撐耐ǔJ菍Ρ緦I內最新的前沿科技的介紹、論述和總結,可以選擇其中合適的內容進行改進,作為通信專業類綜合性實驗案例,使學生了解學科未來的發展方向和前沿技術。(4)對部分傳統(基礎)實驗內容改革、優化、重組。傳統(基礎)實驗多是單一內容的驗證性實驗,缺乏綜合性,可以充分利用現有的實驗平臺和實驗儀器,對實驗內容和方案進行改革、優化、重組,從而設計出符合當前教學要求的綜合性、設計性實驗。
3案例設計
藥學綜合性實驗研究論文
摘要為培養具有綜合素質和創新能力的藥學人才,提高藥學實驗教學質量,根據我們已有的設想,進行了藥學綜合性實驗的實踐與評價。
關鍵詞教學改革藥學綜合性實驗實踐評價
Thepracticeandevaluationontheintegratedpharmacyexperiment.FANQi,LIQingeng,ZHUKai,etal.(Dep-artmentofPharmacy,ChongqingUniversityofMedicalSciences,Chongqing400016China)
AbstractInordertocultivatepharmaceuticaltalentswithcomprehensivequalityandinnovativeability,andtoenhancethequalityofexperimentalteaching,theintegratedpharmacyexperimentwaspractisedandevaluatedonthebasisofourplan.
KeywordsTeachingreform;TheIntegratedpharmacyexperiment;Practice;Evaluation
藥學是一門實踐性很強的學科。在藥學教育中,實驗教學是人才培養的一個重要環節。傳統的藥學實驗,按學科劃分,教學內容多為理論教學的驗證或孤立的單元操作;教學方法多是指導教師詳細講解,學生“照單抓藥”。這樣的實驗教學不能反映學科間交叉滲透、相互融合的實際狀況,束縛了學生的自主性和創造性,不利于學生綜合素質和創新能力的培養。為此,我們提出了開設藥學綜合性實驗的設想。
植物生理學綜合性實驗課程探討
摘要:為了克服傳統本科生實驗教學中學生對實驗過程理解不全面、動手和思考分析能力提升不足的缺陷,河南科技大學特開展為期一周的植物生理學綜合性實驗課程。實驗教學采用啟發式教學,通過設置一系列涵蓋植物生長、物質代謝和抗性生理等內容的實驗,充分發揮學生的主觀能動性,調動學生的積極性,盡可能讓學生獨立完成實驗過程。實施結果表明,植物生理學綜合性實驗課程既能提高學生分析問題和解決問題的能力,又能培養學生的探索精神。
關鍵詞:植物生理學;綜合性實驗;啟發式教學;實驗教學
植物生理學是研究植物生命活動規律的科學,隨著科學研究的飛速發展,植物生理學的內容也日益豐富,涵蓋了植物的生長發育與形態建成、物質與能量轉化、信息傳遞和信號轉導等多個方面。植物生理學的教學上承基礎知識下啟專業課的相關知識[1],是農林類高等院校農學、生物科學及生物技術等多個專業的必修課程,是一門非常重要的專業基礎課,學好植物生理學對學生將來的科學研究非常重要。同時植物生理學又是一門實驗性很強的學科,學生在學好理論課的同時如何通過實驗課程進一步加深學生對理論課程內容的理解、增強學生的動手能力、培養學生勤于思考和善于思考的能力尤為關鍵[2-4]。傳統植物生理學實驗往往由于實驗室及教學時間等的限制,很多相關的實驗內容都是由老師提前準備好,學生上課只是機械地操作,學生的積極性和主動性得不到發揮[5]。植物生理學綜合性實驗是我們針對傳統實驗教學的弊端,在本校開展的一門綜合性實驗項目,綜合性實驗要求學生們在一周的時間內在固定的實驗室完成一系列的實驗,盡可能地讓學生體驗到真正的科研過程。植物生理學綜合性實驗集植物生理學課程的綜合知識和相關實驗技術于一體,內容主要涵蓋植物生長生理、代謝生理及抗性生理,目的是使學生在掌握植物生理學研究的基本技能和方法,學會植物生理學研究相關儀器設備的正確操作方法的基礎上,進一步培養學生動手能力和科學思維能力,訓練學生客觀地對實驗結果進行觀察、比較、分析和綜合的能力,提高學生的創新意識、合作精神和解決實際問題等研究型學習的能力。課程的開展取得了良好的效果,學生普遍反映效果好,在促進學生操作技能和科研素質的提高方面取得了一定的效果。
1課程設計要點
1.1方案設計
植物生理學綜合性實驗是在完成了植物生理學理論與實驗教學后開展進行的,學生已經具備了一定的實驗能力,基本掌握了常規儀器的操作。針對實驗時間的不確定性,為確保學生有足夠的時間進行思考和重復實驗等,綜合性實驗不再局限于傳統的實驗教學,集中一周的時間展開各個實驗項目,允許實驗失敗并針對失敗原因進行重復。植物生理學的開設時間一般是大學二年級第一學期,學生學過相應的基礎性課程,但專業課大部分尚未開設,學生對專業知識的理解和掌握還非常有限,實驗的設計不能太過于復雜,要以學生能充分理解原理、同時密切結合植物生理學理論內容的基礎上展開。綜合性實驗首先以材料準備和試劑配制起始,后續主要是各種生理生化指標的測定和分析。內容主要包括種子生活力的快速測定和種子發芽材料的培養、種子萌發過程中的碳氮代謝變化研究、鹽脅迫下植物的保護酶活性的變化和滲透調節物質含量的變化研究等。由于時間的限制,實驗材料一般選擇生產中常見、生長迅速、容易栽培、同時學生都熟悉的植物種類,如小麥、玉米、水稻等作為實驗材料,可以培養學生對農業生產及專業的興趣。將學生分成若干小組,每組4~5人,每個小組選出小組長1名,負責整體協調實驗進程,同時在實驗結束后對整體實驗進行總結分析。以組為單位進行材料的培養、溶液的配制及具體實驗指標的測定。為了提高實驗的成功率,傳統的實驗教學模式一般采用講授結合演示的方法,具體的實驗原理、步驟、結果計算都詳細講解,同時實驗中需要用到的試劑、耗材及材料都是老師提前準備并分配到每一小組,學生只需要按照步驟操作即可,而實際實驗前期的準備工作非常重要,如實驗試劑的配制、實驗材料及耗材的準備等會直接影響實驗結果,傳統實驗跨過這些重要步驟而直接進入實驗操作環節大大增加了學生對老師的依賴性,學生參與實驗的程度遠遠不夠,導致學生只是機械性地操作,對實驗缺乏自己的理解和思考,印象不深同時效果也大打折扣。為了使學生更深切地體會現實中的實驗過程,我們在綜合性實驗中采用啟發式教學模式[6],對具體的實驗步驟不再詳細講解,在每天的實驗開展前,首先提出幾個問題,讓學生帶著問題進行實驗,提高學生的積極性和主動性。實驗中遇到問題不是直接給予解答,而是多問幾個為什么,讓學生帶著問題去查閱文獻,思考解決的辦法。如在植物組織中可溶性蛋白質含量的測定實驗中可提問“如果在實驗過程中考馬斯亮藍沾到手上會出現什么現象,請分析是什么原因?”學生們在分析問題的同時也會聯想到實驗過程中要注意不要將試劑沾到手上或皮膚上,增加實驗操作的安全性。同時針對各個小組的數據的不同,要求學生們分析最終結果差異的可能原因,使學生們能夠全面理順實驗過程,進一步加深對實驗的理解和掌握。
模擬電子技術綜合性實驗案例分析
摘要:針對傳統模擬電子技術實驗在課程內容、教學模式、評價方式存在的不足,加入綜合性實驗,采用OBE理念設計具體實驗內容,實驗采用基礎部分和發揮部分結構,有效激發學生主動性,使學生充分理解工程設計理念,采用PBL理念設計教學引入,激發學生學習的積極性,采用多元評價方式,注重過程性考核,量化目標的考核,評價更加合理。實踐表明,綜合性實驗可提高學生分析問題能力、創新能力、綜合素養,方案可以為相關學科實驗的改革提供有益借鑒。
關鍵詞:綜合性實驗,模擬電子,技術實驗,成果導向教育。
模擬電子技術實驗課程可以使學生加深對模擬電子技術理論的理解和掌握,提高動手實踐能力,實現從理論到實踐的過渡,培養工程意識和創新意識,但是目前模擬電子技術實驗仍然存在各種各樣的問題,如以教學進程為導向,單一驗證性實驗居多,實驗系統性、關聯性差[1-3]。實驗內容選擇受教師個人喜好和實驗設備完善性限制,實驗多為簡單接線和測量,學生無法體會設計要求分析、方案選擇論證、元件選擇計算、仿真驗證、設計優化等實際工程實踐過程[4-6]。評價機制以學生演示和實驗報告為主要評價指標,實驗報告雷同程度較高,區分度較低,學生的獨立思考能力、創新能力、工程素養等思政目標沒有得到量化,全方位育人得不到有效保證,實驗改革勢在必行。
1實驗探索
1.1實驗改革
濱州學院電氣工程學院模擬電子技術實驗課程一直是獨立課程,16學時,分為8個實驗,第八周開課,實驗采用平時成績加期末考核成績的方式。教學團隊針對當前模擬電子技術實驗存在的不足,結合具體實驗條件提出了在基礎實驗基礎上增加綜合實驗的教學思路,課程學時為課內8學時和課外開放,綜合實驗按照OBE理念進行設計[7,8],分為基本部分和發揮部分[9],綜合實驗設計的主要原則如下:育人全方位、工程全流程、方案多選擇、設計可延展,產品多趣味等,以音頻放大電路的設計、仿真、PCB繪制實驗為例說明實驗的具體設計流程,如圖1所示。首先設計實驗的總體設計要求,然后建立實驗的課程庫,包括知識庫、能力庫、素養庫,從課程庫里面選擇相應的內容組合到一起,生成具體的實驗。
綜合性有機化學實驗設計研究
摘要:推薦一個綜合性有機化學實驗-二茂鐵甲酸的制備和電化學行為分析。以二茂鐵為原料,與鄰氯苯甲酰氯進行傅-克?;磻玫揭阴;F,進一步堿性水解、酸化制備二茂鐵甲酸。運用循環伏安法測試其在不同條件下電化學性質。該綜合實驗將實驗方案設計、有機化學合成與電化學分析測試相結合,滿足綜合實驗的要求,培養學生創新能力。
關鍵詞:有機化學實驗;二茂鐵甲酸;電化學性質
有機化學本身是非常重要的基礎自然科學,也是學習生命科學、材料科學、環境科學、醫藥科學等眾多科學的理論基礎,與工農業生產和社會生活密切相關[1],為人類帶來了無盡的實惠。而有機化學又是一門以實驗為基礎的科學,實驗技能是有機化學工作者必備的基本素質,因此有機化學實驗教學環節在整個化學教育中占有很重要的地位,對學生的知識能力和素質的協調發展起著至關重要的作用,有機化學實驗教學方法改進[2-6]則至關重要。有機化學實驗是化學與化工專業本科生必修的基礎課程之一,傳統的實驗課堂,很多都是模式化的教育方式,學生在老師的指揮下依次操作就可以順利的完成實驗,但對于實驗操作中制備的化合物具體的化學性質,在其他方面的用途不了解。現代分析測試手段是我們認識客觀物質世界的眼睛,是從事化學、化工、材料、生物、醫學、藥物、食品、環境等領域專業研究和生產實踐中不可缺少的關鍵環節,是當代相關專業本科生和研究生必須具備的基本科研素質。越來越多的科研工作和生產實踐離不開儀器分析,越來越多的學生反映在就業面試中經常會被詢問到在校期間對各種分析儀器尤其是大型分析儀器了解、掌握和應用的情況,《儀器分析實驗》作為一門實驗課程的重要性日顯突出。結合上述因素,我們設想開設綜合化學實驗將有機化學實驗和儀器分析實驗相結合,例如將有機合成的化合物進行電化學表征,讓學生了解合成的過程,應用的階段。本實驗選取二茂鐵甲酸的制備,二茂鐵是一種具有芳香族性質的有機過渡金屬化合物,外觀為橙色,有樟腦氣味,不溶于水,溶于甲醇、乙醇等有機溶劑中,其分子呈現極性,具有高度熱穩定性、化學穩定性和耐輻射性,其在工業、農業、醫藥、航天、節能、環保等行業具有廣泛的應用。極化的二茂鐵衍生物具有獨特的電化學及光學特性,連接吸電子基共扼體系的二茂鐵衍生物具有良好的二階非線性光學響應。利用二茂鐵基團的氧化還原可逆特性,則有可能通過電化學可逆特性來控制其衍生物的光化學特性,實現氧化還原開關效應。由于二茂鐵不溶于水,測試電化學性質需要使用有機溶劑和高氯酸鹽,限制其在其應用的范圍。在實驗中,我們設計合成水溶性二茂鐵甲酸,利用其具有良好的堿性水溶液的高溶解性,測試其電化學性質,并討論氫氧化鈉對電化學反應類型的影響。
1實驗目的
(1)按實驗要求合成二茂鐵甲酸,掌握低溫控制、萃取、回流和重結晶等的各種有機實驗基本操作。(2)掌握電化學工作站的使用方法,利用循環伏安法測試二茂鐵甲酸的電化學性質。
2儀器與實驗藥品
金課運動生物化學綜合性實驗教學研究
摘要:運動生物化學實驗課是體育教育專業等的主要基礎課,是學生應用運動生物化學和其他相關學科的基礎知識與理論,解決運動實踐中實際問題的一門課程。本文根據金課“兩性一度”的要求與標準,分析目前運動生物化學實驗課教學存在的問題,提出運動生物化學綜合性實驗教學的模式與方法,為運動生物化學實驗課的金課建設提供依據與實用的方法。
關鍵詞:運動生物化學;綜合性實驗;金課;實驗教學
隨著國際信息化的發展、全球多元化知識的共享和知識傳播模式的變革,實驗課的傳統課堂也面臨著嚴峻的挑戰,具有兩性一度特點的“金課”將對我國的高等教育的教學改革帶來前所未有的革命[1]。運動生物化學從分子水平研究運動對人體化學組成的影響,以及運動時物質代謝和能量代謝的特點和規律的一門學科,直接服務于全民健身和運動員的運動訓練。運動生物化學實驗是應用運動生物化學的知識與原理,通過實驗基本操作、基本技能的學習與訓練,解決全民健身和運動訓練的實際問題,培養學生理論聯系實際的思維能力;認真、嚴謹、求實的科學態度;正確觀察與分析判斷實驗現象能力,以及培養學生的頑強拼搏、刻苦耐勞的素質[2]。本文從運動生物化學實驗的目標出發,依據金課的“兩性一度”特性,從高階性、創新性和挑戰度等,分析目前運動生物化學實驗課的特點和教學方法、教學模式,提出具有金課特性、全新的教學方法與教學模式,打造運動生物化學實驗金課課程,提高高校的體育教育教學質量和運動訓練效果。
1現階段運動生物化學實驗存在問題
學習運動生物化學基本知識,掌握一定生物化學的實驗操作技術,對于全民健身的開展和奧運攻關具有一定指導作用。目前,運動生物化學實驗課由于長期處于簡單的傳統教學階段,依據金課的標準與要求,實驗課的課堂教學內容比較陳舊,教學方法單一,學生被動學習,教學效果較差。
1.1實驗課內容單一,知識、能力與素質的培養脫節
發藍工藝綜合性實驗教學設計與實踐
摘要:以培養學生實踐與創新能力為目標,學生自行設計了環保節能型常溫發藍工藝綜合創新性實驗,取代傳統能耗高污染大、有危險性的高溫發藍工藝實驗。學生根據常溫發藍工藝配方設計正交實驗表研究在Q235鋼表面制備發藍膜,并采用XRD、SEM、CHI680C電化學工作站等對發藍膜層進行性能測試。通過實驗方案設計、動手操作與探究實踐等環節,培養學生實踐及創新思維能力等綜合素質、激發學生主動參與科研創新、科研創作的熱情和興趣,教學效果良好。
關鍵詞:常溫發藍;綜合性實驗;正交實驗;發藍膜
實驗教學是高校教學體系中培養學生動手能力、實踐能力和創新能力的重要環節之一。《材料科學綜合實驗》課程是一門以創新實踐型人才培養為主的綜合性、實用性強的實驗課程[1-3],“碳素鋼化學熱處理、表面處理及組織性能分析”是該課程的實驗項目之一。實驗以Q235普通碳素結構鋼為研究對象,試樣在經化學熱處理后再進行表面高溫發藍處理,高溫發藍處理是在實驗室的抽風廚里進行。高溫發藍處理得到膜層雖然性能優良,但其能耗高、污染大,容易腐蝕儀器設備,實驗過程操作危險性高,當多組學生同時在抽風廚里操作時很難開展實驗。因此,急需設計一種能耗低、污染小的環保節能型發藍處理工藝實驗,在常溫下的抽風廚外面就能進行實驗操作。近年來學者們研究的常溫發藍技術,具有毒性和污染小、對一些航空材料也有良好的防護和裝飾效果等優點?;诋斍皣姨岢龅纳罨叩葘W校創新創業教育改革,重視創新創業人才的培養[4-5],設計的環保節能型常溫發藍處理工藝實驗應具有設計性、創新性及可探究性。
1設計思路和創新點
以培養實踐能力、創新創業能力的高素質人才為導向,開展培養本科生實踐創新能力的實驗教學新模式,讓科學實驗方法與實驗教學內容相結合,并讓學生了解學科最前沿的知識,培養學生的科研創新能力和實驗操作能力、提高學生的創新意識,激發學生對科學研究、科研創新創業的興趣[6-9]。圍繞省部提出的創新創業教育改革的戰略部署,最近的科研成果結合實驗教學面臨的問題,采用環保型常溫發藍技術在Q235鋼表面制備發藍膜。在實驗室開展環保型常溫發藍工藝實驗具有節能環保、操作易學、發藍周期較短、實驗方法穩定驗等優點,且能同時開設多組實驗。通過以下幾個方面革新,教學效果顯著。(1)以實驗課程學生能力達成度分析結果為依據,以實驗操作安全為基礎,用環保型常溫發藍工藝替換污染大能耗高有操作危險的堿性高溫發藍工藝,保證實驗操作安全。(2)在實驗教學過程中,充分體現以學生為主體,教師為主導,提高學生學習的積極性、主動性和創新性。整個實踐環節包括:學生分組、查閱文獻資料、設計實驗方案、提交實驗預習報告、指導教師審核、確定實驗設計方案、自行配置槽液、按設計方案實驗、膜層性能測試及提交實驗總結報告等,具體操作如下:首先,學生分好組(每批次5~6組、每組2~3人)。學生根據實驗任務要求,結合實驗指導書和專業基礎知識,在實驗教師指導下查閱與發藍處理工藝和正交實驗設計法相關的文獻資料。其次,設計常溫發藍實驗方案環節。在此過程中,指導教師起引導作用,充分發揮學生學習的主觀能動性。以小組為單位,組員合作共同完成實驗方案的擬定。小組成員自主學習、共同討論分析、相互質疑。實驗指導教師負責審核發藍工藝實驗方案的可行性,并給學生答疑解惑,提出整改意見或措施。最后,每組提交一份實驗預習報告,含括選料、藥品儀器設備、工藝操作流程、工藝配方及實驗條件、正交實驗設計表、膜層性能測試等內容。在實踐操作過程中,每組學生自行配置常溫發藍槽液,按小組設計的實驗方案在Q235鋼表面制備發藍膜,并觀察及記錄實驗現象、測試膜層性能、處理及分析實驗數據,教師引導學生進行問題回答與總結,對實驗成果進行分析歸納,完成實驗總結報告。(3)實驗考核評價:增加學生自行設計實驗方案和自行管理機制,實驗考核著重于學生的實踐創新能力。整個實驗過程指導教師一直在跟蹤評價打分,在學生的實驗方案設計、實驗過程的實踐動手能力、分析解決問題的能力及實驗總結報告的撰寫水平及創新上打分權重加大、降低實驗總結報告的打分。
2學生綜合實驗設計
藥學教學體系的構建與實踐
1體系建設過程
點,梳理重點。在2007-2010年期間,依據人才培養方案和課程標準,進行實驗教學內容的梳理和整合,歸納藥學專業課程實驗教學的知識點,并與現行實驗教學方案相對照,完善各專業課程實驗教學方案。鏈,聚點成鏈。以藥劑學課程群實驗教學改革為開端,依據我國藥品法規,把各專業課程實驗教學內容分模塊與新藥研究流程“一一對應”,在2006-2008年本科學員的實驗教學中,實現以新藥研究為目標、知識點前后鏈接、實驗結果交互驗證的藥學專業多學科“鏈式”綜合性實驗教學[3-4]。面,多鏈成面。按照我國新藥分類,從化學藥、天然活性產物、生物技術藥物中各選取1-3個品種設計7個多學科“鏈式”綜合性實驗,編寫教材、培訓師資,全面推廣藥學專業多學科綜合性實驗實施。
2關鍵內容
以培養高素質、復合型、具有創新能力的藥學專業人才為目標,強化實踐教學。打破課程之間、學科間的壁壘,開設多學科綜合性實驗;以化學實驗教學平臺和軍隊特需藥品中試基地為依托,建立多學科共享實驗平臺;依據國家藥品研究法規,構建與理論課教學相互補充的“一體化、分模塊、多學科、開放性”藥學專業課程多學科綜合實驗教學體系。
2.1梳理整合藥學一級學科下各專業課程實驗教學方案,合理設置多學科綜合性實驗教學內容
根據藥學專業的特點,以“藥”為中心梳理、整合實驗教學內容[5-6]。按照我國新藥的研制開發規律,將現有實驗重組為藥學基礎實驗、藥物制備實驗和藥物評價實驗三個模塊。每個模塊實驗教學內容分為基本技能訓練和綜合技能訓練兩部分。學生在掌握各學科基本實驗技能的基礎上,進行跨學科多技能的綜合訓練,使學生能從藥學一級學科的高度掌握藥學領域中的各種實驗原理、方法和技能。通過三個模塊的構建,學科之間以“藥”為本,相互交叉,相互滲透,使學生在牢固掌握“三基”的基礎上,對藥學專業有更加全面系統的認識。各模塊主要內容和培訓目標如圖1所示。