大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探析

時(shí)間:2022-11-01 10:25:57

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大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探析

[摘要]大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(zhuān)業(yè)知識(shí),更旨在提升學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。目前,大部分高校對(duì)大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)已進(jìn)行了改革,也取得了一些成效。但是大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在實(shí)驗(yàn)室管理建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置及考核模式等方面依然存在問(wèn)題。本文著重對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)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(lái)豐富并完善大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高教學(xué)質(zhì)量,推動(dòng)大學(xué)化學(xué)教學(xué)改革的進(jìn)程。

[關(guān)鍵詞]大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué);改革

隨著人類(lèi)社會(huì)的不斷向前發(fā)展,對(duì)人才的需求越來(lái)越具體化。其中,實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)被普遍認(rèn)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(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,成為越來(lái)越成為大學(xué)教育者不容回避的關(guān)鍵問(wèn)題。大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修課程,是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)操作為主的技能課程,又與相應(yīng)的化學(xué)理論課如無(wú)機(jī)化學(xué),有機(jī)化學(xué),物理化學(xué)等聯(lián)系密切。同時(shí)在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力等方面有積極促進(jìn)作用,實(shí)驗(yàn)課也是衡量大學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要方面。近年來(lái),大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革雖然取得了很大的進(jìn)展,事實(shí)上,化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)仍然存在很多問(wèn)題如忽略實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要性,其次課程內(nèi)容設(shè)置老套,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容落后,教師授課方式不能與時(shí)俱進(jìn),實(shí)驗(yàn)室管理、實(shí)驗(yàn)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(huì)對(duì)大學(xué)生技能的要求越來(lái)越高,大學(xué)生應(yīng)需要具備的基本科學(xué)素質(zhì)越來(lái)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(shí)驗(yàn)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(diǎn),緊跟時(shí)代步伐,進(jìn)一步擴(kuò)大大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)踐技能和和創(chuàng)造技能,以此提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。本文從試圖從大學(xué)實(shí)驗(yàn)課程所面臨的問(wèn)題入手,結(jié)合筆者自己的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),總結(jié)提出化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的關(guān)鍵要素,改善我國(guó)大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué),為培養(yǎng)實(shí)踐性和創(chuàng)造性的化學(xué)人才盡綿薄之力。

1設(shè)立實(shí)驗(yàn)室小組,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室管理模式

設(shè)立化學(xué)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)小組:小組成員由學(xué)院實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人,實(shí)驗(yàn)室教學(xué)老師以及課程的助教構(gòu)成。實(shí)驗(yàn)室管理人員,負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的日常維護(hù)和藥品耗材的管理工作,教學(xué)教師主要負(fù)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(shí)驗(yàn)管理人員成為專(zhuān)職人員,也可以多個(gè)實(shí)驗(yàn)室共用一個(gè)專(zhuān)職人員,以節(jié)約開(kāi)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(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),對(duì)實(shí)驗(yàn)室耗材實(shí)行數(shù)據(jù)化管理,力求做到對(duì)實(shí)驗(yàn)室的藥品、試劑、耗材的使用情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤,準(zhǔn)確的判斷實(shí)驗(yàn)室的日常消耗。針對(duì)破壞儀器,浪費(fèi)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(duì)學(xué)生進(jìn)行反思教育,因?yàn)榱己玫幕瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)技能素養(yǎng)對(duì)化學(xué)學(xué)科的大學(xué)生來(lái)說(shuō),是做人做事的基本準(zhǔn)則。每年設(shè)立專(zhuān)門(mén)的日期,組織學(xué)生進(jìn)入化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行參觀,讓學(xué)生熟悉基本的大學(xué)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)和使用辦法,并囑咐安全工具不準(zhǔn)移動(dòng)和挪用。

2利用新型溝通技術(shù)組織學(xué)生,實(shí)行分組制教學(xué)

世界經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、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(duì)面交流,借助高科技的溝通方式日益增多。首先,以班級(jí)的學(xué)習(xí)委員或者班長(zhǎng)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(jī)互聯(lián)網(wǎng)的無(wú)孔不入以及現(xiàn)在大學(xué)生普遍成為低頭族和手機(jī)控這一現(xiàn)實(shí),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(shí)驗(yàn)課作為一門(mén)實(shí)踐性和協(xié)同性很強(qiáng)的學(xué)科,比如很多有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的操作比如搭建實(shí)驗(yàn)管路,比較繁瑣,需要統(tǒng)一分工,互相協(xié)作。所以化學(xué)實(shí)驗(yàn)是促進(jìn)學(xué)生、老師交流的最好時(shí)機(jī)。實(shí)際中,多人一組無(wú)法讓沒(méi)一個(gè)人在實(shí)際中實(shí)踐,防止部分同學(xué)偷懶,直接使用他人的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)效率又增加了學(xué)生之間的交流互動(dòng),讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中體會(huì)到協(xié)同作用的必要性。

3加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè),明確教師職責(zé)

有句話說(shuō),興趣使最好的老師,教師作為一門(mén)課的領(lǐng)路人,理應(yīng)扮演好這一角色。知識(shí)在專(zhuān)業(yè)工作中發(fā)揮重要作用,老師首先加強(qiáng)自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)素養(yǎng),熟悉滿(mǎn)足教學(xué)需要的學(xué)科專(zhuān)業(yè)理論,并且做到與時(shí)俱進(jìn),不斷優(yōu)化、充實(shí)教學(xué)內(nèi)容,這是實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)。其次,教學(xué)從來(lái)不單單是專(zhuān)業(yè)知識(shí)的傳授,與教師綜合能力密切相關(guān),比如教師的口頭表達(dá)能力,對(duì)問(wèn)題的認(rèn)知能力,理解力,甚至教師的個(gè)人魅力。所以,除專(zhuān)業(yè)知識(shí)意外,教師應(yīng)該加強(qiáng)綜合能力的培養(yǎng),重視、喜歡、熱愛(ài)實(shí)驗(yàn)教學(xué),在教學(xué)中寓教于樂(lè),豐富傳授知識(shí)的模式,講課做到層次清晰,重點(diǎn)突出,幽默風(fēng)趣,充分利用實(shí)驗(yàn)課程的特殊性,在實(shí)驗(yàn)中,加強(qiáng)師生互動(dòng)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(jìn)一步培養(yǎng)出動(dòng)手能力強(qiáng),具有創(chuàng)新性思維的人才來(lái)適應(yīng)社會(huì)需求。具體來(lái)說(shuō),第一點(diǎn),教師對(duì)每節(jié)課在實(shí)驗(yàn)課之前,針對(duì)本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,篩選出本節(jié)實(shí)驗(yàn)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(diǎn),有重點(diǎn)的預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)。第二點(diǎn),教師要重視提前板書(shū)+講課的必要性,很多有機(jī)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)課老師認(rèn)為有教材,學(xué)生只要按照教材走就可以,實(shí)際上,筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),講課對(duì)于促進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解有重要意義。教師在授課過(guò)程中,可以建立實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟兩條縱線,兩條縱線一一對(duì)應(yīng)起來(lái),這樣學(xué)生們就明確自己每一步實(shí)驗(yàn)操作的意義,而不是機(jī)械式的操作。在講課的過(guò)程中,學(xué)生和老師作進(jìn)一步的互動(dòng),由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的多樣性,化學(xué)實(shí)驗(yàn)還存在著時(shí)間的問(wèn)題,對(duì)某些特殊的化學(xué)實(shí)驗(yàn),可以采取靈活的處理方式,比如在實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)方面針對(duì)一些對(duì)水分比較敏感的反應(yīng),可以先安排學(xué)生進(jìn)行儀器藥品的洗滌,之后放進(jìn)烘箱烘烤,然后老師再開(kāi)始講解實(shí)驗(yàn)流程,這樣老師在講完之后,學(xué)生在開(kāi)始動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),統(tǒng)籌的利用了時(shí)間,另外還能讓學(xué)生們加強(qiáng)對(duì)這一實(shí)驗(yàn)的理解。

4強(qiáng)化預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告,增加實(shí)驗(yàn)心得作為成績(jī)考核項(xiàng),建立健全科學(xué)合理的考評(píng)體系

實(shí)驗(yàn)報(bào)告方面,主要分成三大部分,第一各方面是提交預(yù)習(xí)報(bào)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(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮头桨福瑢?duì)實(shí)驗(yàn)建立清晰的認(rèn)知,明確實(shí)驗(yàn)所涉及的基本儀器、相關(guān)操作,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,試劑耗材的基本性質(zhì)及數(shù)據(jù)的處理方法;進(jìn)而撰寫(xiě)預(yù)習(xí)報(bào)告,俗話說(shuō)書(shū)讀千遍不如手抄一遍,帶著關(guān)鍵詞撰寫(xiě)預(yù)習(xí)報(bào)告可以讓學(xué)生進(jìn)一步感知實(shí)驗(yàn)過(guò)程,可以提高學(xué)生的自學(xué)能力。第二,實(shí)驗(yàn)過(guò)程的數(shù)據(jù)記錄,大部分情況下,我們的實(shí)驗(yàn)課是按照,兩人一組,協(xié)同進(jìn)行的方案進(jìn)行,所以實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,一人觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,另外一人對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行文字整理,分工合理,減少手忙腳亂。第三,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,要求學(xué)生對(duì)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和并且回答教材后面的思考題,在實(shí)驗(yàn)報(bào)告的末尾,附上本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)總結(jié)和心得體會(huì),旨在讓學(xué)生在本次驗(yàn)結(jié)束后,再次回憶本次實(shí)驗(yàn)方案流程,加深對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中何種藥品,各種儀器以及各種操作的印象,然后對(duì)本次實(shí)驗(yàn)作出總結(jié)性的結(jié)論工作,作者在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),心得部分,大部分同學(xué)都對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程有了較好的理解,對(duì)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(huì)加入一些個(gè)人情感方面的言語(yǔ),比如感謝老師的付出和指導(dǎo)之類(lèi)的,這些積極的言語(yǔ)對(duì)教師在接下來(lái)的教課工作有促進(jìn)作用。建立科學(xué)合理的考評(píng)體系,成績(jī)判定主要由學(xué)生的預(yù)習(xí)報(bào)告(30%),課堂實(shí)驗(yàn)結(jié)果(40%),以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告(30%)三部分的成績(jī)構(gòu)成,跟實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)合起來(lái),三部分成績(jī)的構(gòu)成和合理分配,能夠準(zhǔn)確地反映化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果,為下一步的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)提供科學(xué)依據(jù)。

5豐富課程設(shè)置,實(shí)驗(yàn)課題設(shè)定多樣化

化學(xué)實(shí)驗(yàn)這一學(xué)科對(duì)實(shí)驗(yàn)的安全教育和實(shí)驗(yàn)操作的要求比較嚴(yán)格。我校的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)操作方面的基礎(chǔ)培訓(xùn),但是,通過(guò)作者幾年的實(shí)驗(yàn)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(wèn)題。對(duì)此,開(kāi)設(shè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程前,首先組織學(xué)生進(jìn)行課堂認(rèn)知學(xué)習(xí),將安全教育作為所有實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行的前提,并且應(yīng)該重點(diǎn)介紹有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般知識(shí),旨在讓學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)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(shù)立安全第一的思想,確保后期實(shí)驗(yàn)課的順利進(jìn)行,授課模式告別單一的教師念書(shū)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(duì)常見(jiàn)的基本實(shí)驗(yàn)操進(jìn)行介紹,讓學(xué)生認(rèn)知常見(jiàn)玻璃儀器,比如燒瓶,各種冷凝管等,對(duì)相關(guān)儀器的使用注意事項(xiàng),用途等建立初步的印象;對(duì)一些有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)常見(jiàn)的操作比如分餾,減壓蒸餾,薄層分析,柱層析有一個(gè)大致的了解。豐富實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置,按照培養(yǎng)目標(biāo)分成三大部分:第一,開(kāi)設(shè)基礎(chǔ)技能訓(xùn)練型的實(shí)驗(yàn)課程,如像分析天平、分光光度計(jì)、伏安特性曲線等儀器的觀摩和使用操作說(shuō)明,讓學(xué)生獨(dú)立實(shí)踐操作,老師及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正部分學(xué)生的不規(guī)范和錯(cuò)誤操作,引導(dǎo)學(xué)生正確的使用實(shí)驗(yàn)儀器和掌握注意事項(xiàng),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)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(diǎn),有選擇性的開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課,比如常見(jiàn)的親電取代,親電加成反應(yīng)基于有機(jī)化學(xué)課程開(kāi)設(shè)的理論內(nèi)容,在實(shí)驗(yàn)選題方面選擇性的對(duì)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(shí)的理解,在實(shí)踐中對(duì)相關(guān)的反應(yīng)做進(jìn)一步的認(rèn)知,同時(shí),將相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作都穿插到整個(gè)實(shí)驗(yàn)課中,讓學(xué)生在無(wú)形之中,熟悉掌握所有的實(shí)驗(yàn)操作。第三,設(shè)計(jì)部分開(kāi)放性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)等現(xiàn)代化信息工具查閱文獻(xiàn),設(shè)計(jì)并制定實(shí)驗(yàn)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(duì)于課堂上的填鴨式教學(xué),能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性和主動(dòng)性。同時(shí),這些開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè),能夠提高學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力。既能鞏固學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),又可以拓寬學(xué)生的知識(shí)面,為學(xué)生能夠勝任將來(lái)復(fù)雜的工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。豐富實(shí)驗(yàn)課題的內(nèi)容,結(jié)合有機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)重點(diǎn),合理的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課題,激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情,進(jìn)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(guò)對(duì)大學(xué)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)室管理、實(shí)驗(yàn)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(jìn)行一系列的改革。讓實(shí)驗(yàn)室管理更加便捷,充分提高教師和學(xué)生的互動(dòng),強(qiáng)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(wèn)題與解決問(wèn)題的能力,達(dá)到學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的共同提升。當(dāng)然,大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是一個(gè)任重而道遠(yuǎn)的系統(tǒng)工程,需要一代又一代有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的共同努力。

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作者:呂文珍 單位:南京郵電大學(xué)