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分析化学实验教学改革与创新能力培养
来源查字典化学网| 2018-10-09 发表| 475 人浏览| 教学经验分类:化学论文

教学经验

分析化学是一门关于研究物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析方法的学科,是一门实践性很强的学科。分析化学实验是基础化学实验的一部分,实验教学在整个化学教学环节中占有特殊的地位。培养具有创新能力的人才是当前本科教学改革的重要研究内容之一。本文探讨了分析实验综合性改革必要性,以实现化学专业创新型人才的培养,并从教学内容、教学方法以及考核评价体系等方面进行改革研究。

关键词:分析化学;实验教学;创新能力

分析化学是化学、材料化学等专业的必修专业课程,也是非化学类理工科专业的基础化学课程的主要内容。分析化学是一门实践性很强的学科,实验课程在分析化学教学占有重要地位,甚至可以说没有实验就没有分析化学。分析化学实验是基础化学实验的一部分[1],实验教学在整个化学教学环节中占有特殊的地位,通过实验教学过程,一方面有助于学生理解和掌握理论知识,另一方面可以促进学生的动手能力和综合素质的提高,能够充分培养学生的创造能力、科学素养、分析和解决问题等综合能力[1]。

1分析化学实验教学现状

创新性人才培养是本科教育的一项重要的任务,然而纵观传统的分析化学实验教学模式仍存在诸多问题[2]:首先在教学内容方面,多为经典的验证性实验,综合性、设计性和创新性实验项目很少甚至没有,不利于学生创新能力和综合应用能力的培养;在教学方法方面,缺乏现代教育技术和网络技术的应用,还停留在一块黑板一支粉笔的实验原理讲授及学生围观式的实验演示上,难以激发学生的学习兴趣,严重束缚学生创新思维能力,导致教师对学生的指导效果差,学生也容易产生懒惰和依赖情绪;在实验成绩评定考核方面,往往过于偏重实验结果,片面地根据平时实验报告和实验考核时的结果进行评分,而对实验过程和实验技能的考核重视不够,也忽视了对学生的创新能力的考核,因此不能真实有效地反应学生的水平。此外,分析化学实验课程的教学学时的被缩减也给课程改革提出了新要求,如何在有限的教学时间里,既能够指导学生系统地掌握教学大纲所要求的内容,又能够培养学生的综合能力,是分析化学实验课程改革的难点和着力点。如果实验课程的教学时间过于仓促,往往导致学生对实验的重视程度不够,抱着为完成任务而实验的心态去做实验,因而实验的效果不佳,也达不到实验教学的预期目标。另一方面,随着学校新开设部分理工科专业,导致分析化学实验课程的学生人数激增,这也给分析化学实验教学带来了巨大压力,如果继续沿用传统落后的教学模式,不仅教师的教学负担重,还严重地降低了教学效率,教学质量也难以保证。因此,鉴于上述问题,实验课的教学改革是当前本科教育迫切需要解决的问题[2]。

2针对分析化学实验教学探索性改革的必要性

根据分析化学实验教学的实践经验,结合我校的实际情况,我们对分析化学实验教学进行了以下探索性改革。

2.1整合与更新实验内容

根据不同专业的不同层次的培养要求,相应地调整实验内容。如,针对非化学类专业,可以把无机化学实验和分析化学实验整合为无机及分析化学实验课程;针对化学类专业,不但要囊括经典的验证性实验,还要积极推进综合性、设计性和创新性实验教学,培养学生的创新能力。同时还要结合学校的特点,适当地运用学校的办学优势,培养学生的综合能力。

2.2改进实验教学方法

先进的教学方法可以很大程度上地激发学生的学习兴趣、提高教学效果。随着信息时代的不断发展,涌现出了微课、慕课等新的教学模式,为师生交流提供了极大的便利,也满足了学生随时进行学习的需求,能极大地提高教学效率。在我们教学的过程中,也应该与时俱进,根据实验课程的相关要求和实验室的相关仪器设备制作微课、小视频等,利用现代媒体来提高学生的自主学习的能力。

2.3完善实验考核体系

新的实验考核体系,将改变以往以最终实验考试成绩作为学生实验课程成绩的一刀切式的评定标准,而通过充分考察学生的实验课程中的操作动手能力、分析问题能力以及实验的态度,结合最终实验考试成绩,综合判定学生成绩。新的实验考核体系不仅可以更好地考察学生的能力,更能体现学生的真实水平,而且可以培养学生在整个实验过程中养成良好的习惯及培养科学的素养,为以后的学习过程提供一定的基础。

2.4优化实验教学模式

传统实验教学模式在教学过程中往往以经典的验证实验为主,学生只需根据书本上的步骤一步步做下来就可以完成整个实验,缺乏设计性,不利于学生综合能力的培育和创新意识的建立。在新的实验教学模式更强调和突出实验的综合性、设计性和创新性,通过适当地增加实验的条件,让学生自主设计实验步骤,独立完成前期试剂仪器的准备、实验的操作过程、数据记录及分析过程、实验报告等实验流程。新的教学模式有助于培养学生的创新能力,提供学生的科研能力,开阔学生的学术视野[3-4]。此外,要尽可能多创造机会让给学生多进入实验室,通过在课余时间延迟实验室的开放时间,一方面可以弥补实验课时的不足,另一方面也可以满足学有余力的学生继续开展设计性与创新性实验的要求。学校也应当适当出台政策和经费扶持,鼓励学生自发组成团队小组(3~5人),积极申报大学生创新性实验项目,鼓励并支持在校学生参加相应的学科竞赛。团队小组以学生为主体,并配备指导老师,整个实验的过程中充分发挥学生的主观能动性,以学生的主动参与、协同合作为基础,以查阅文献、实验探索、讨论答辩等实践活动为途径,以理论基础知识与实践活动相结合的形式,通过学生自主设计实验步骤,预约实验室,完成实验,获得实验结果,得出和验证实验结论,充分调动学生的学习积极性,培养学生的动手能力、团队协作能力,增强学生的创新意识和科研素养,提高学生的创新能力,为以后进一步的学习研究打下了坚实的基础。微课程是美国新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师、学院在线服务经理戴维彭罗斯(DavidPenrose)于2008年提出的理念,他首创了声名远播的一分钟的微视频的微课程(Microlecture)[5]。微课程就是指将教学目标聚焦在某一个环节上,利用最短时间讲解一个知识点、教学重点、难点、疑点、考点或作业题、考试题、模拟题等的一种微型教学。微课程相当于一堂课的一个切片,通过这个切片,可以促进学生学习行为的发生和心智的发展,体现教师的助学智慧。微课程于2011年引入我国后,得到迅速发展和应用[6]。当前,微课程正在迅速兴起,它集声音、文字、图像、视频为一体,能极大地提高学生的学习兴趣,提高学习效果。当今以计算机应用为标志的信息时代,给分析化学的发展带来了极大活力,微课程在分析化学实验中的运用势在必行。在实际的教学过程中,利用现代技术将定量分析化学中的基本的实验操作精心地录制成系列微视频;将定量分析化学实验中体现量特征的每个常用仪器的使用方法及实验基本操作制作成集声音、文字、图像和微视频为一体的系列微课程,此微课程能够将定量分析化学实验中由于量(即测定准确度和精密度)的高度要求而使实验显得非常繁琐(即知识点较琐碎)的关键问题有趣化、清晰化和放大化利用网络技术将自制的系列微课程上传至网络,让学生们在实验课前、课中和课后进行自主学习、反复有效地学习。通过微课程的学习让不同接受能力的学生都能在人性化的微课程中轻松愉快地学习,从而使学生很好地掌握定量分析化学的操作技能,最终达到操作规范的目的。

3结语

正确合理的选择实验内容是上好实验课的先决条件,科学合理的组织安排实验教学是顺利完成实验课的关键环节,通过改革实验教学形式,增设设计型实验和开放实验室,可以为学生提供个性发展、独立思考、科学创新以及提高综合实验技能的平台。本研究既在理论上要探讨分析实验教学在内容、方法和考核上为什么要改及如何改的问题,也要形成一整套适应应用型人才培养教学体系。实践证明,分析化学实验教学改革,在一定程度上提高了学生的创新意识。

参考文献

[1]童叶翔,施开良.本科化学教育新体系的研究与实践[J].大学化学,2001(6):17-20.

[2]高盘良,姚天扬.当前化学教学改革若干问题的意见[J].大学化学,2000(2):26-27.

[3]王焕英.仪器分析实验教学改革研究[J].衡水学院学报,2011,13(1):79-80.

[4]李满秀,赵二劳,张海容,等.仪器分析研究型开放实验的创新与实践[J].大学化学,2007(6):28-30.

[5]关中客.微课程[J].中国信息技术教育,2011(17):14.

[6]张叶臻,孙瑞雪.微课在分析化学实验课教学中的应用探索[J].广州化工,2015,43(12):198-199.

作者:张莉 何春萍 向德轩 单位:怀化学院化学与材料工程学院

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