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中医药院校无机化学实验教学分析
来源查字典化学网| 2018-10-11 发表| 239 人浏览| 教学经验分类:化学论文

教学经验

中药相关专业无机化学实验教学方式改革:转变教学关系,体现以学生为中心理念。无机化学实验教学内容改革:在基本实验基础上,增加探究性实验,基础知识和创新能力、科研能力培养并重。无机化学实验评价方法改革:形成性评价和终结性评价并重,完善实验教学评价体系。

关键词:无机化学实验教学;微型化;探究性

如何为我国中药事业发展输送具备坚实化学基础的合格中药人才,进而推进中药现代化进程,对于无机化学尤其无机化学实验教学的内容、方法和模式提出了新的挑战。目前无机化学实验教学中仍有诸多问题尚需改进,笔者从实验内容、教学方法、教学过程、考核评价方式等方面对无机化学实验教学进行了系统分析。

一、目前无机化学实验教学中存在的问题

1.无机化学实验课程内容和实验方法比较陈旧,无法适应当前中医药学发展要求。目前,无机化学实验课程的教学内容是以2006年教学大纲为基础,课程内容和实验方法近年虽进行了修订,但无机化学实验教学内容比较单一,实验方法和设备仍比较陈旧,特别是在学生创新能力、研究能力方面已经不能满足现代中医药学技术高速发展对人才培养的需要。

2.无机化学实验课程教学方法和教学模式比较单一,无法激发学习主动性和主动学习的兴趣。传统的无机化学实验教学中,教学模式是教师讲解实验原理和操作内容,重点提醒注意事项,学生们再开始操作试验,验证课本上的实验结果,实验内容和操作步骤必须按照教材规定进行,在此过程中是机械性的,没有改进创新。这种教学模式抑制了学生学习的主动性和探究能力的培养。

3.无机化学实验课程的考核评价方式不够科学,无法全面评价学生能力。以往的化学实验课程考核评价方式基本上由教师根据学生的实验报告做出终结性评价,评分细则不够详细,评价分数比较笼统,对学生实验过程中的操作细节、科研意识和创新能力如何,无法具体、细致地进行形成性评价。为适应当前中医药学教育发展的要求,无机化学实验教学应从试验内容、教学模式、教学评价方法等方面进行改革,采取以基本实验内容和实验方法为基础,开展微型化实验,开发计算机三维仿真模拟实验教学,提高无机化学实验课教学质量,培养学生的学习主动性和创新能力。

二、无机化学实验教学的改革内容

1.改革无机化学实验内容,适应现代教学新理念,激发学生学习主动性。(1)选择具有代表性的基础无机化学实验,夯实学生基础知识水平。无机化学实验教学的目的首先是使学生通过实验课程学习,充分理解基本概念,熟练掌握基础理论,在此基础上对无机化学原理融会贯通。基础过硬,是现代中医药学对综合型、复合型人才的基本要求。因此,实验内容必须在教学目标的基础上确定,主要是基本操作训练和基本原理验证的实验。这些实验训练了学生的实验操作基本功,夯实了学生无机化学基础知识,其基本技能得到较全面提升。(2)增加探究性实验研究内容,培养学生科研能力,适应现代中医药发展需求。探究式实验主要是在学生已经掌握无机化学基本知识的基础上,让学生自主设计一些简单的实验,通过探究式实验,锻炼学生的主观能动性、创新思维和合作精神。探究性实验教学的过程是:提出问题找出原理设计方案完成实验得出结论评价结果。探究性实验教学的过程环节是一种创新理念。学生要在课前预习实验要求,针对疑问设计合理的实验方案,在此过程中改进实验方案和内容。而教师则是要充分掌握探究性实验原理的相关理论,对在实验过程中可能出现的疑虑或难点有相应的预估,适时地引导学生合理地设计实验过程,启发学生寻找创新点。在评价实验结果时,学生要依据实验数据和现象,分析实验的成功与失败,提出进一步改进的方法和建议,使学生的综合能力得到提升。

2.改革落后教学模式,转换无机化学实验课程中教与学的关系。无机化学实验教学最重要的是开发和培养学生的创新意识,创造性地运用所学的知识探究未知中医药现象。传统的实验教学方式无法实现上述任务。因此,对当前的教学方法进行适当的改革势在必行。在传统无机实验教学中,教师的教的过程占主导,先由教师阐述和演示,学生按设定的步骤操作,学生在实验教学中被动地接收知识。改革后的无机化学实验教学中,先由学生依据实验目的,课前熟知实验内容,课中合理安排实验步骤,实验课程以学生的学为主导。当然,如果学生对实验内容和实验步骤理解不透彻、设计不合理时,教师课上及时提醒并引导改正。这种模式激励了学习主动性,提高了创新思维的能力。教学效果与传统无机实验教学有天壤之别。

3.改革无机化学实验课程教学方法,将经典与现代有机融合。(1)将无机化学实验进行微型化教学改革,符合创新化学的新理念。优选出适合微型化、绿色化实验项目;利用常规实验仪器进行微量、半微量实验操作。例如:将药用氯化钠杂质限量检查、电解质溶液、醋酸的电离平衡常数和电离度测定等项目,进行了微量半微量化研究。节约试剂,降低成本;微型实验试剂量减少,操作简便,反应时间缩短,可节省时间,提高实验室利用率;可降低环境污染;微实验可避免高危试剂(如浓硫酸)伤害,提升安全性。培养学生环保意识,激发学生创新精神。(2)开发三维虚拟仿真实验系统,实现无机化学实验网络教学,增强自主学习和科研能力,提升实验教学效果。无机化学三维虚拟实验系统将实验室环境、设备、仪器和试剂进行三维数字建模,创建一个逼真的实验室环境。学生通过设定的实验步骤,以交互方式操作三维仪器设备、实验对象,完成整个实验流程。制定出一套符合中医药及其相关专业无机化学实验教学要求的实验训练和考核体系。使学生在仿真系统中选取需要的实验仪器和试剂,根据常规试验或科学研究的要求,设计实验过程和操作步骤,添加实验药品、计量完成实验。并在虚拟操作完成后给出错误操作指示,例如:药品加入不准确、实验结果不合理等。借助虚拟现实技术使得实验操作突破设备、试剂、场地等条件的限制,随时提供给学生实验的机会,学生可以在虚拟仿真系统反复操作,在保证教学效果的同时,节省成本,远离污染,熟练了基本操作,提升了创新能力、科研能力,完善了评价体系。

4.改进实验考核方法,科学合理地评定学生成绩。(1)根据课程要求和专业特点,学生可自行设计一些简单的实验,以研究小组的形式,进行探究式实验,锻炼学生的学习主动性和创新思维,培养团队协作精神。(2)开发三维仿真虚拟实验教学,虚拟系统保留学生操作记录,实时进行形成性评价和终结性评价。(3)撰写探究性实验论文和科学研究小论文。根据自主实验结果并查阅文献,利用课外时间撰写论文,提高学生的科研能力和科研论文写作水平。

三、无机化学实验教学改革总结

我们从无机化学实验课程的实验内容、教学方式和考核评价方法等方面进行了全面改进。首先,通过教学改革,增强了实验教学互动性,培养了学生学习的积极性和主动性,增进了学生的团队协作能力和使命感。其次,探究式实验的开展增强了学生对无机化学实验的兴趣,形成了相对持久的探究兴趣和创造兴趣,为以后学生从事科研工作奠定了良好的基础。再次,三维仿真虚拟实验的开发使用,实现人机网络互动,增强了学生自主学习,避免在实际实验操作中因失误操作带来的燃烧、爆炸等危险因素,可以让学生安心操作实验,提高理论知识和技能,节省仪器、试剂以及教学资源的投入。培养了实验技能和学生独立设计实验的能力,锻炼了分析问题和解决问题的能力,增强了科研意识。最后,实验成绩的评价体系改革在现有的终结性评价(实验报告)基础上,增加了形成性评价的方式和内容,使无机化学实验教学评价体系更科学、更完善。总之,无机化学实验教学改革是任重而道远的,在教学实践过程中只有持续地探索研究、优化和总结,才能全方位地提升学生综合素质水平,只有这样才能跟上社会的发展和教育发展步伐,培养出社会需要的高素质高水准的中医药学专业人才。

参考文献:

[1]赵杰,穆伟,冯宇.无机化学实验教学中培养学生创新能力的研究[J].广州化工,2016,(06).

[2]张晓丽,吴品昌,史锐.无机化学实验教学改革与实践[J].辽宁中医药大学学报,2012,(07).

[3]杨晓娜,孙佳,张晖.浅谈虚拟仿真实验室在化学教学中的辅助作用[J].时代教育,2015,(23).

作者:贾立英 王梦 王迎春 牛丽颖 单位:河北中医学院

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