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化学实验教学人才培养
来源查字典化学网| 2017-04-17 发表| 教学经验分类:化学论文

教学经验

为了满足国家社会转型和经济结构调整的要求,加强应用型人才培养成为地方本科高校的中心工作。突出以学生为主体,自主学习策略的教学理念,培养学生综合实验能力,有利于提高学生的科学素质。针对目前地方高校化学实验教学中存在的教学内容、教学组织与学习评价等方面的问题进行分析,提出了相应的教学策略,如实验教学内容系统化、调动学生自主学习的主动性、学生学习考核过程化等,有效促进了高素质应用型人才脱颖而出。

关键词:

化学实验教学;实验教学现状;教学策略

目前,我国正处于社会转型和经济结构调整的重要时期,正面临从传统社会向现代社会、从封闭性社会向开放性社会的发展和变迁,就业形式发生了急剧的变化,不仅需要一大批科学家、工程师和经营管理人才,更需要数以亿计的高技能人才和高素质劳动者。为了满足国家社会转型和经济结构调整的要求,2014年,国务院颁布的《关于加快发展现代职业教育的决定》指出,采取试点推动、示范引导等方式,引导一批普通本科高等学校向应用技术类型学校转型,重点举办本科职业教育。应用型人才应具有较系统的理论基础和扎实的工程实践能力,是具备可持续发展潜力和创新精神的应用型科技人才和行业技术骨干或领军人物[1]。应用型人才培养强调淡化知识传授、重视学生实践能力的培养,其核心环节是实验教学和实践教学[2-3]。实验教学是巩固学生理论学习和加深对理论认识的有效途径,是规范基本操作、培养科学处理问题的方法和技巧、树立安全意识的一个重要环节,是有效实施实践教学环节的保障[4-6]。2013年许昌学院成为河南省地方本科院校转型发展的首批试点单位,2015年确立为河南省高校转型示范单位。教育部将许昌学院转型探索赞誉为许昌模式,同年4月,全国人大委员长张德江到校调研,对许昌学院应用型本科院校转型的思路与实践,以及学校主动融入地方经济社会发展的办学模式给予了充分的肯定,这条路子很好,要继续走下去。为了落实各级领导的嘱托,学校大力推进应用技术型大学改革试点、示范工作,采取了一系列举措,鼓励教师积极投身教学改革,加强实验教学改革是许昌学院应用型人才培养教学改革的重要举措之一。实验教学是化学教学的最基本特征[7-8]。针对基础课实验教学中存在的问题进行分析,探讨基于应用型人才培养的化学实验教学策略,对于提升化学专业应用型人才培养质量具有积极的现实意义。

1基础实验课程教学现状

1.1实验教学内容开设现状

(1)实验教学内容重复或雷同。化学专业基础实验课程包括无机化学、分析化学、有机化学和物理化学,各门课程教学内容自成体系,造成同一实验技能的训练与方法在不同课程的实验中重复出现,实验教学内容体系缺乏系统性和完整性。(2)实验教学内容与时代发展不同步。实验教学内容陈旧滞后,体现现代科技发展水平的相关教学内容匮乏。仅仅是对理论的简单验证、难以实现对已学知识的融会贯通、举一反三。(3)实验教学内容中主要是基础性实验,综合性实验较少,设计性实验基本没有开设。由于地方院校教师资源匮乏,学生人数多,教学任务繁重,没有足够的教师指导学生进行设计性实验,因此,绝大多数学校实验教学内容根本就没有开设设计性实验。

1.2实验教学组织现状

(1)重结果,轻过程。实验教学组织多采用学生撰写实验预习报告、实验操作、实验报告,教师讲授实验原理及注意事项、实验演示和批改实验报告的教学模式。学生疲于应付撰写预习实验报告和实验报告,对实验操作要领、实验处理方法、基本原理一知半解,不能将已经学过的实验操作灵活应用于设计性实验的设计或生产实际。(2)教学方法过于单调,学习方法不妥。很多教师的实验教学仍是按预习讲授与示范实验操作撰写报告四步教学法进行。学生过分依赖教师,学生学习无主动性,预习应付形式,看实验步骤操作,不会观察与记录,实验报告基本上是将预习报告内容再抄一遍,不会简单的表述实验内容、不会处理实验数据、没有实验结果或结论等。

1.3实验教学学习效果考核现状

评价方式单一。实验教学考核基本上采取的是平时成绩与期末考试相结合的方法。平时成绩主要是预习报告和实验报告成绩;期末考试主要有两种:一种是笔试,将已学过的实验教学内容整理成考查试卷,进行考试;另一种是实验操作考查。后一种方法较前一种方法更有利于考查学生的动手操作能力,但是存在考核场地容量、教师数量、考核内容偶然性较大、评分依据随意性较强的弊端。总体上,缺乏对学生综合素质与能力的考查力度,即实际操作与实验设计在总成绩中所占的比重极小。

2实验教学策略研究

2.1实验教学内容开设策略系统化策略

打破传统无机、分析、有机和物理化学四大化学教学内容体系,重组实验教学材料。结合学生学习情况与学校实验条件,制定科学的教学目标,对实验教学内容进行合理预设。合并重复、雷同内容,压缩验证性实验教学内容,增设体现现代科技发展水平的设计性实验,整合基础单元操作实验为综合性实验,开放创新创业实训项目。比如将基础单元操作过滤、重结晶、红外光谱分析、熔点测定等实验教学内容整合成一个综合性实验,通过综合性实验教学,学生不仅能在鲜活的案例中掌握基本单元操作的实验操作规范,而且可以加深理解在实验或生产中如何灵活应用这些基本单元操作。让学生在实战中逐步成长,体验教学内容的精髓,可以避免对知识的死记硬背,实现知识的融会贯通与迁移。因此,综合性实验是基础通向专业技能的重要桥梁。

2.2实验教学组织策略自主学习策略

2.2.1实验预习组织翻转课堂策略

首先由教师精心制作短小实验教学视频,一般视频时间控制在5~10分钟之内。学生课外观看视频讲解,提出疑问,通过查阅相关资料自己解决疑问、生生交流解决疑惑或师生在线交流等形式引导学生解决问题,达到预习的目的[9]。

2.2.2实验设计指导阶段式指导策略

实验设计方案一般包括:确定实验课题提出实验假设实验过程(实验所需药品器材、观察实验现象、收集数据等)对实验数据进行分析根据实验事实得出结论。根据现代自主性学习理论,分阶段指导学生设计实验方案:第一阶段为学习阶段,从大二开始,大约一年时间,让学生进入教师科研室,参与教师科研活动,学习查阅文献方法、选题、熟悉实验仪器的使用及注意事项,实验现象观察与数据记录、实验数据处理软件的使用等,培养学生基本科学素养。第二阶段为模仿阶段,大三学生,在教师的指导下了解学科前沿,大量阅读自己感兴趣的科研论文,选定实验课题,小组讨论,确定实验假设,拟定可行性实验步骤、预期性实验结果,提交教师评阅实验设计的可行性。模仿阶段经过考核通过的学生,方可进入第三阶段,即体验阶段,该阶段学生自己通过查阅文献,选定课题、制定实验设计方案,独立完成实验设计方案,小组讨论实验设计方案的可行性,修订实验设计方案,实验验证方案设计的合理性,验证设计的可行性,观察、记录实验现象与数据,分析实验数据,得出实验结论,总结实验设计的问题与不足。

2.2.3实验操作过程指导先思后做,先做后议策略

传统的实验教学模式是教师讲授实验原理、步骤及注意事项,演示或示范实验操作,学生仅是按照实验程序操作,导致学生缺乏学习主动性,分析问题和解决问题能力缺失。实验操作过程是培养学生科学素养的关键,完整的实验操作过程包括实验准备、实验操作与收集数据、实验结果处理。只有精准地指导学生实验操作过程,让学生主动发现问题、分析问题和解决问题,才能培养出高素质的人才。精准指导实验操作的基本策略:首先,实验准备时要先思后做,做到实验操作时,熟练掌握实验仪器的使用、操作规范及注意事项,做到心中有数。其次是实验过程要先做后议,做完实验后,实验疑惑同组交流讨论或与指导教师交流讨论,做到实验无疑惑,不留知识盲区、死角。第三是指导学生学会观察、记录实验现象,如何发现异常实验现象,避免实验操作安全事故发生。认真、仔细、有序地记录实验现象和数据;能发现实验中的异常现象,防止突发事故;能有效控制干扰因素,获取数据较准确;实验结束后正确、安全存放仪器或产品。最后是指导学生学会实验结果处理。能采用数学公式、图表等恰当的方法处理实验数据;能简明扼要地呈现自己的结论。

2.3实验教学学习效果考核策略过程化策略

评价学生的学习效果是教学评价的重要环节。科学、合理的评价方法能对教学起到积极有效的促进作用。传统实验教学学习效果评价方式单一,不能满足应用型人才培养的要求。基于应用型人才实验教学学习效果评价,应符合实验教学规律,同时体现应用型人才培养目标。因此,增设学生实际操作规范、实验设计、实验现象与数据记录、实验数据处理与结论在总成绩中所占比重,强调实验教学过程性评价,细化考核指标,突出平时考核成绩的权重(70%),淡化期末考核成绩(30%)[10]。引导学生养成实验操作规范、记录详实、现象表述准确、数据处理与分析问题到位的习惯。

3结语

总之,紧跟时代步伐和适应社会转型和经济结构调整的要求,打破传统四大化学学科实验课程教学体系,研究符合本学院实际与特色的实验教学策略,使之适应应用型人才培养。不仅有利于学生综合素质的提高,而且对于推动地方高校化学实验教学质量与改革创新也具有积极的促进作用。

参考文献:

[1]罗正祥.基于应用型人才培养的独立学院实验室建设实践与体会[J].实验技术与管理,2009(5):1-3.

[2]潘懋元,车如山.略论应用型本科院校的定位[J].高等教育研究,2011,28(7):35-38.

[3]苑壮东,孔亚杰,王静霞.基于应用型人才培养的实验课程体系改革[J].化学教育,2016,37(2):33-35.

[4]张微,温光浩.重视实验教学环节加强实践育人工作[J].实验室研究与探索,2013,32(6):148-150.

[5]陈步云,陈旭凌.浅谈我校实验教学改革的体会[J].实验室科学,2010,13(2):35-37.

[6]李鸣华,李欣.高校实验教学的现状与改进策略研究[J].实验室科学,2008(3):8-10.

[7]卢红梅,符剑刚.高校化学实验教学的现状与改革思路[J].学术探索,2012(10):177-179.

[8]鞠志宇,吴长增,陈新华,等.地方高校化工专业学生创新创业能力提升模式探索[J].化学教育,2016,37(4):52-55.

[9]吴峰,朱锡芳,邹全,等.基于翻转课堂的应用型本科实验教学方法研究[J].现代教育技术,2015,25(5):91-96.

[10]鞠志宇,陈新华,贾晓红,等.应用型本科理工类基础课学习过程评价模式的构建与实践[J].考试周刊,2013(38):170-171

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