時間:2022-04-02 06:39:05
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇無機化學(xué)實驗報告范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
作者簡介:李艷青(1980-),女,河北滿城人,華北電力大學(xué)科技學(xué)院,講師;許佩瑤(1965-),女,河北保定人,華北電力大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,教授。(河北?保定?071000)
中圖分類號:G642.0?????文獻標(biāo)識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)20-0090-02
化學(xué)是實踐性很強的學(xué)科,實驗教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中占據(jù)舉足輕重的地位,是一種特殊形式的教學(xué)活動。它和理論課內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣,有助于學(xué)生及時理解消化理論課的內(nèi)容,并增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,具有其他教育活動所不可取代的功能,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力教育中最重要的一個環(huán)節(jié)。
無機化學(xué)是華北電力大學(xué)應(yīng)用化學(xué)、能源化工、環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,它緊承高中化學(xué),不僅是各專業(yè)課的基礎(chǔ),同時也是其他化學(xué)基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)。無機化學(xué)實驗是無機化學(xué)課程的重要組成部分,是學(xué)生入學(xué)后的第一門化學(xué)實驗課程,對于學(xué)生理解掌握無機化學(xué)課程的基本原理、培養(yǎng)動手能力和創(chuàng)新思維能力起著至關(guān)重要的作用。其基本教學(xué)目標(biāo)可歸納為三個方面:訓(xùn)練學(xué)生良好的實驗室工作習(xí)慣和素養(yǎng);訓(xùn)練學(xué)生的基本實驗操作技術(shù)和技能;培養(yǎng)學(xué)生具有獨立進行實驗研究工作的初步能力。[1]而在華北電力大學(xué)無機化學(xué)實驗的教學(xué)中,原教學(xué)體系已經(jīng)不能滿足培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的要求,因此對原課程教學(xué)體系及教學(xué)方法進行改革變得尤為必要。
一、無機化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問題
現(xiàn)華北電力大學(xué)應(yīng)用化學(xué)和能源化工專業(yè)設(shè)立了“無機化學(xué)實驗A”課程,學(xué)時32;環(huán)境工程和環(huán)境科學(xué)專業(yè)設(shè)立“無機化學(xué)實驗B”課程,24學(xué)時。與其他“211”院校的對應(yīng)專業(yè)相比,華北電力大學(xué)的無機化學(xué)實驗學(xué)時明顯偏少,如果仍延續(xù)傳統(tǒng)的理論驗證實驗?zāi)J?,無法達到教學(xué)目標(biāo)的要求。所以如何在有限的時間內(nèi)為學(xué)生提供符合學(xué)習(xí)規(guī)律、具有先進性、適合于本科生使用的無機化學(xué)實驗教學(xué)體系是亟待解決的問題。
目前存在的主要問題如下:
(1)實驗學(xué)時少:目前“無機化學(xué)實驗A”僅能開設(shè)12個實驗,主要是基本理論驗證實驗和常見元素性質(zhì)實驗,制備、分離、鑒定等綜合性較強的實驗較少;“無機化學(xué)實驗B”只能開設(shè)9~10個實驗,元素部分的實驗基本無法開出,遠遠不能滿足學(xué)生的求知需要。
(2)實驗教材內(nèi)容陳舊:所用的教材是2000年自編的講義,采取“示范型”的編寫方式,形式呆板,缺乏對實驗理論、方法、特點的系統(tǒng)介紹,使實驗教材停留在實驗操作指導(dǎo)的水平上,學(xué)生在實驗中基本上是“照方抓藥”,處于被動狀態(tài),不能很好地達到培養(yǎng)實驗?zāi)芰Φ哪康摹?/p>
(3)實驗教學(xué)方法比較單一:在實驗教學(xué)中,仍局限在“驗證理論”或“儀器的使用和操作方法訓(xùn)練”的模式上,沿用幾十年不變的學(xué)生預(yù)習(xí),教師課堂講解,學(xué)生按實驗步驟操作,課后完成實驗報告的老一套做法,使實驗課落后于科技的發(fā)展和時代的要求,制約了實驗教學(xué)水平的提高以及學(xué)生實驗?zāi)芰退刭|(zhì)的培養(yǎng)。
(4)考核方式不科學(xué):目前在實驗成績的評定上,主要依據(jù)實驗報告和學(xué)生實驗操作的情況。由于有部分學(xué)生無故曠課,甚至相互抄襲實驗報告,或是照著實驗書通篇抄寫,造成實驗成績評定不能全面反映學(xué)生實驗?zāi)芰Φ母叩?,使得學(xué)生在思想上產(chǎn)生了重理論輕實驗、重實驗操作輕實驗設(shè)計、重實驗結(jié)果輕實驗結(jié)果分析論證的傾向。
無機化學(xué)實驗教學(xué)改革的目的是建立一個無機化學(xué)實驗教學(xué)的新模式,使無機化學(xué)實驗具有教學(xué)內(nèi)容前瞻性、教學(xué)方法創(chuàng)新性、教學(xué)手段現(xiàn)代性的特點,積極促進無機化學(xué)實驗課教學(xué)質(zhì)量的提高。對無機化學(xué)實驗的教學(xué)體系進行改革,完善教學(xué)內(nèi)容,改革教學(xué)方法和考核方法,引入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段以彌補學(xué)時不足,對于提高無機化學(xué)實驗的教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生獨立觀察、分析實驗現(xiàn)象和作出結(jié)論的能力以及科學(xué)工作方法顯得尤為必要。
二、無機化學(xué)實驗教學(xué)體系的改革
無機化學(xué)實驗在化學(xué)實驗教學(xué)中占有特殊地位,是學(xué)生化學(xué)實驗教育的第一門實驗教學(xué)課程,學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)態(tài)度如何會直接影響今后整體化學(xué)實驗教學(xué)的效果。[2]華北電力大學(xué)無機化學(xué)實驗的教學(xué)改革應(yīng)全面分析調(diào)研無機化學(xué)實驗課程內(nèi)容、方法,找出存在的問題,以學(xué)校培養(yǎng)創(chuàng)新人才的教學(xué)目標(biāo)為宗旨,對課程體系進行全面改革,并在實際教學(xué)實踐中驗證改革的效果。
1.課程體系的定位
通過調(diào)研工作分析比較國內(nèi)知名綜合性大學(xué)、行業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)和環(huán)境專業(yè)無機化學(xué)實驗設(shè)立情況。調(diào)研結(jié)果顯示,國內(nèi)大學(xué)無機化學(xué)實驗或單獨設(shè)課、與分析化學(xué)實驗合并設(shè)立“無機及分析化學(xué)實驗”或四大化學(xué)統(tǒng)一設(shè)立“大學(xué)化學(xué)實驗”課程,但無機實驗部分的內(nèi)容80%左右相同,20%為各校根據(jù)自身特點設(shè)立的實驗,如化工大學(xué)的無機制備、地質(zhì)大學(xué)的巖層分析,農(nóng)業(yè)大學(xué)的土壤性質(zhì)[3]等;同時和后續(xù)課程教師溝通,了解后續(xù)課程對化學(xué)實驗技能的要求。通過研究討論對我院各專業(yè)無機化學(xué)實驗課程教學(xué)體系有了比較明確的定位:即夯實基礎(chǔ),注重特色。也就是在課程體系中確定70%左右的內(nèi)容為無機化學(xué)基本理論和基本知識實驗,30%左右為與專業(yè)特色相關(guān)的實驗。
2.教學(xué)內(nèi)容改革和教材編寫
將實驗內(nèi)容分為三個模塊,分別為“一般理論驗證及基本操作訓(xùn)練實驗”、“元素性質(zhì)實驗”、“綜合性和設(shè)計性實驗”。每個模塊的訓(xùn)練目的不同。根據(jù)華北電力大學(xué)化學(xué)和環(huán)境專業(yè)各自的特點分別編寫適合的教材。在編寫中注意篩選、精簡、刪除、合并教材實驗內(nèi)容,突出電力特色,如對化學(xué)專業(yè)增加“去離子水的制備和水質(zhì)檢驗”;對環(huán)境專業(yè),增加“電廠化學(xué)車間酸堿廢水性質(zhì)及處理”等與專業(yè)相關(guān)的實驗內(nèi)容,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時提高綜合型設(shè)計性實驗在整個實驗課程中的比重,對原設(shè)計性實驗進行修改,以期更適應(yīng)學(xué)生的認知水平,在每個驗證實驗中也增加如混合離子的分離鑒定等設(shè)計性小實驗,兼顧學(xué)生基本操作能力訓(xùn)練和學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。
三、實驗教學(xué)方法改革
實驗教學(xué)方法的改革是改革的中心。如何在短短幾十個學(xué)時中達到培養(yǎng)學(xué)生進行化學(xué)科學(xué)研究的能力的目的是改革要解決的主要問題。
首先,根據(jù)“三大實驗?zāi)K”各自的訓(xùn)練目的循序漸進地采用“指導(dǎo)”、“啟發(fā)”和“探討”三個階段的教學(xué)方式。在一般實驗中,以“指導(dǎo)”為主,訓(xùn)練學(xué)生對實驗設(shè)備、實驗操作方法和化學(xué)基本原理的熟悉、掌握。在綜合性實驗中,啟發(fā)學(xué)生如何發(fā)現(xiàn)問題,如何一步步地解決問題。在設(shè)計性型實驗中,由學(xué)生自行擬訂方案,動手實驗,教學(xué)方法以探討為主,鼓勵學(xué)生充分發(fā)揮創(chuàng)造力和想象力,運用各方面的知識自行設(shè)計實驗方案,自已探索,獨立解決問題。
其次,充分利用多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等教學(xué)資源。由于課時限制,無機化學(xué)實驗很多內(nèi)容都無法讓學(xué)生在實驗室完成。實行實驗室開放制度、建立實驗網(wǎng)絡(luò)平臺是解決這一問題的有效手段。[4]無機化學(xué)實驗儀器和設(shè)備主要是玻璃儀器,不需要特殊維護,開放實驗室?guī)缀醪恍枰~外的費用,可為基礎(chǔ)好的、學(xué)有余力的學(xué)生提供課外學(xué)習(xí)和小型研究的場所;建立實驗室網(wǎng)絡(luò)平臺,將無機化學(xué)課程中涉及到的各種物質(zhì)圖片和由于學(xué)時限制無法開出的實驗制成視頻上網(wǎng),學(xué)生利用課余時間可以在網(wǎng)上觀看學(xué)習(xí)。不僅可以使實驗內(nèi)容更加豐富,省時省力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,產(chǎn)生較好的教學(xué)效果,還可以培養(yǎng)學(xué)生駕馭現(xiàn)代教育信息技術(shù)的能力。
四、實驗教學(xué)過程管理改革
加強實驗教學(xué)各環(huán)節(jié)的規(guī)范化管理,確保學(xué)生能力的提高。為此可把實驗教學(xué)過程分為預(yù)習(xí)、實驗、報告、總結(jié)四個環(huán)節(jié),對四個環(huán)節(jié)的教學(xué)管理建立規(guī)范化的內(nèi)容和質(zhì)量指標(biāo)體系。實驗前要求學(xué)生寫好預(yù)習(xí)報告,實驗時首先提問學(xué)生實驗有關(guān)的操作和現(xiàn)象,講解時只給學(xué)生講解一些注意事項,實驗過程中及時指出學(xué)生操作中的問題,并對學(xué)生的操作進行打分,對每一步的內(nèi)容與指標(biāo)盡量做到量化,使教學(xué)雙方在整個實驗教學(xué)過程中都有據(jù)可依。[5]
五、改革實驗考核方式,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性
建立一套有利于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實驗考核方式,從措施上保證學(xué)生在實驗中主動預(yù)習(xí),主動動手,自覺提高??己私Y(jié)果采用平時成績、實驗報告成績、考核成績相結(jié)合的方式。平時成績主要包括出勤率、實驗態(tài)度、課堂應(yīng)答能力、實驗操作技能等,由教師按5分制記錄在冊;實驗報告成績包括實驗預(yù)習(xí)、實驗記錄、實驗完成情況和實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性及對實驗結(jié)果的討論和分析等,由老師批改實驗報告給出;考核成績擬建立實驗考核試題庫,根據(jù)教學(xué)目的分別采用抽簽選題、現(xiàn)場口試、方案答辯、實驗報告答辯和實驗操作檢查等方式,對學(xué)生的基礎(chǔ)知識、實踐能力和創(chuàng)新能力進行綜合考核。
無機化學(xué)實驗課程改革在華北電力大學(xué)2010、2011級應(yīng)化、環(huán)工、環(huán)科各專業(yè)進行了實施,綜合考核結(jié)果表明,學(xué)生的實驗基本技能和分析解決實際問題的能力水平明顯高于往屆。與此同時,追蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn),學(xué)生在后來其他化學(xué)實驗課表現(xiàn)出基本操作規(guī)范、熟練,具有較高的動手能力、獨立思考能力和良好的實驗素質(zhì),教學(xué)改革取得了較好的效果。
參考文獻:
[1]楊有為,魏建德,胡玉才.對無機化學(xué)實驗教學(xué)改革的探索研究[J].化工時刊,2008,22(3):76-77.
[2]王利勇,韓媛媛,丁士文,等.大學(xué)無機化學(xué)實驗教學(xué)改革的思考[J].實驗室科學(xué),2008,(3):28-29.
雙語教學(xué)的英文是“Bilingualeducation”,定義:Theuseofasecondorforeignlanguageinschoolfortheteachingofcontactsubjects。就目前國內(nèi)高校開展的雙語教學(xué)而言,所謂雙語教學(xué)是指在課堂教學(xué)進行過程中使用母語的同時使用第二語言或外語(英語)作為教學(xué)媒介語言對學(xué)科內(nèi)容進行教育傳授的過程。其目的是培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)外語水平和使用兩種語言掌握科學(xué)概念、理論、方法的能力,及通過外語媒介學(xué)習(xí)思考國際前沿的學(xué)科知識[1]?;瘜W(xué)是一門實驗科學(xué),其實驗教學(xué)作為理論教學(xué)的必要補充在醫(yī)藥類高校的學(xué)生教育中占有非常重要的地位。無機化學(xué)實驗是化學(xué)實驗的基礎(chǔ),是中國藥科大學(xué)藥學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)必修實驗課。無機化學(xué)實驗雙語教學(xué)可以為藥學(xué)專業(yè)學(xué)生開展后續(xù)學(xué)習(xí)和科學(xué)研究下打良好基礎(chǔ),也為我校其它實驗課程推廣雙語教學(xué)打下堅實的基礎(chǔ)。開展無機化學(xué)實驗雙語教學(xué)符合培養(yǎng)具有專業(yè)素質(zhì)和能力的新世紀創(chuàng)新型人才的要求[2-4]。
1無機化學(xué)實驗雙語教學(xué)的定位
結(jié)合中國藥科大學(xué)無機化學(xué)實驗教學(xué)大綱和雙語教學(xué)要求,無機化學(xué)實驗雙語教學(xué)的主要目的除了要達到傳統(tǒng)無機化學(xué)實驗課要求學(xué)生熟悉實驗的基本知識,掌握規(guī)范的實驗操作和技能,鍛煉提高動手能力和分析解決問題的能力這一教學(xué)目的外;還要求學(xué)生能夠運用專業(yè)英語來掌握科學(xué)概念、理論、方法,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)英語水平。
2無機化學(xué)實驗開展雙語教學(xué)的優(yōu)勢
相對于我校其他基礎(chǔ)或?qū)I(yè)實驗課,無機化學(xué)實驗課涉及的理論知識相對較少,教學(xué)內(nèi)容相對較為簡單且與日常生活實踐緊密聯(lián)系,對學(xué)生的化學(xué)知識和英語水平要求都不是很高,便于雙語教學(xué)開展;我校藥學(xué)專業(yè)每個實驗班有學(xué)生32人,配備主副講2位老師進行無機實驗雙語教學(xué),同時實驗課教學(xué)時間比較寬松,靈活性較大,能夠有效解決雙語教學(xué)在師生比、教學(xué)時間上的沖突;實驗課在實驗室中進行,實驗室環(huán)境嚴肅而活潑,教學(xué)過程中方式方法(板書、多媒體、PBL、微課等)靈活多變,可以實現(xiàn)邊聽邊看邊交流邊實踐的效果,營造良好雙語教學(xué)和學(xué)習(xí)的環(huán)境,使得雙語教學(xué)的開展切實可行[5]。
3我校無機化學(xué)實驗雙語教學(xué)的探索與實踐
3.1無機化學(xué)實驗雙語教學(xué)存在的問題
3.1.1“學(xué)”學(xué)生是雙語實驗教學(xué)的主體,由于生源不同,學(xué)生能力差異較大,主要表現(xiàn)在兩個方面:專業(yè)能力和英語能力。當(dāng)下我國各省的高考模式不盡相同,以江蘇“3+2”模式為例,很大一部分考生選擇了物理/生物組合,化學(xué)基礎(chǔ)薄弱;雙語教學(xué)對英語聽說讀寫能力的要求很高,而英語水平因?qū)W生個體差異良莠不齊。學(xué)生在具備專業(yè)能力能充分理解課程教學(xué)的內(nèi)容的同時還要能掌握專業(yè)英語聽說讀寫,使得雙語教學(xué)較難開展。3.1.2“教”教學(xué)理論匱乏,目前國內(nèi)關(guān)于雙語教學(xué)的系統(tǒng)理論指導(dǎo)極為匱乏,對于如何具體開展雙語教學(xué),科學(xué)有效的評價雙語教學(xué)效果無明確模式及目標(biāo)。如完全照搬國外的模式,可能“水土不服”無法真正適應(yīng)我國不同地區(qū)高校的校情[6],影響了雙語教學(xué)的實施效果。教材的建設(shè)是雙語教學(xué)順利實施的重點和難點,也是制約當(dāng)前雙語教學(xué)重要因素。目前能夠適合我國國情及高校的校情的無機化學(xué)實驗雙語教材可謂是鳳毛麟角。而教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)模式的不同,同樣使得我們不能簡單“拿來主義”直接使用原版的外文教材,國內(nèi)中英文對照的雙語無機化學(xué)實驗教材的缺乏,使我們在開設(shè)實驗內(nèi)容上受到了一定的限制。師資是雙語實驗教學(xué)順利開展的首要基礎(chǔ)條件。開展雙語教學(xué),對教師的專業(yè)能力、外語水平和教學(xué)藝術(shù)都提出了更高的要求。無機化學(xué)實驗雙語教學(xué)教師應(yīng)不僅應(yīng)具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗和扎實的專業(yè)功底,也應(yīng)具有較高的英語水平,能夠靈活運用英漢兩種語言。雖然目前我校從事無機化學(xué)實驗教學(xué)工作的教師普遍具有研究生學(xué)位,專業(yè)功底扎實、教學(xué)經(jīng)驗豐富,為優(yōu)秀的中文授課教師,專業(yè)知識水平較高。且都具有一定的專業(yè)英語的閱讀和寫作能力,但鑒于我國目前的英語教學(xué)模式及環(huán)境,授課教師的英語水平同樣參差不齊,特別是口語水平欠缺,使得英語授課能力不足水平有待提高,真正能夠滿足雙語教學(xué)的很少。雙語師資的嚴重缺乏是制約雙語教學(xué)普及推廣的關(guān)鍵因素。
3.2無機化學(xué)實驗雙語教學(xué)對策的探索
3.2.1學(xué)以學(xué)生為主體的雙語實驗教學(xué),如何激發(fā)學(xué)生同時學(xué)習(xí)化學(xué)和英語的興趣是關(guān)鍵。對化學(xué)基礎(chǔ)較差的學(xué)生,我校開設(shè)基礎(chǔ)化學(xué)提高選修課程以加強其專業(yè)能力,同時讓更多學(xué)生參與到實驗的準(zhǔn)備工作中來,調(diào)動學(xué)生的積極性;重視對學(xué)生英語的培養(yǎng),除了必修的大學(xué)英語課程之外,開展豐富多彩的英語活動(例如英語演講賽、英語角等),營造良好的英語學(xué)習(xí)氛圍,以此調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)英語的積極性,提高學(xué)生的英語水平特別是口語和聽力水平。同時我校還開展了專業(yè)外語選修課程,使學(xué)生能夠較快適應(yīng)雙語教學(xué)的課堂。3.2.2教完善教學(xué)理論:遵照循序漸進,由少到多的原則探索出一條適合我校雙語實驗教學(xué)的教學(xué)模式;通過建立發(fā)展性評價,構(gòu)建科學(xué)合理的教學(xué)評價指標(biāo)體系,完善了我校雙語實驗教學(xué)理論[7-8]。強化教材建設(shè):根據(jù)授課對象與培養(yǎng)目標(biāo),中國藥科大學(xué)無機化學(xué)教研室教師在現(xiàn)有的國內(nèi)經(jīng)典中文實驗教材基礎(chǔ)上,結(jié)合參考國外英文原版教材以及相關(guān)英語文獻資料,自行編寫并正式出版了既保持原版教材特色和英文表達習(xí)慣,又符合國內(nèi)教材知識體系且具有藥學(xué)特色的中英文雙語實驗教材《無機化學(xué)實驗指導(dǎo)與實踐》(雙語教材,曹鳳歧主編)[9]。增強師資力量:對專業(yè)知識和英語基礎(chǔ)都比較好,并且對雙語教學(xué)比較感興趣的教師我校通過針對性有計劃地進行系統(tǒng)培訓(xùn)(包括選派教師直接出國留學(xué)培訓(xùn),如江蘇省教育廳的優(yōu)秀中青年教師英語強化項目及校級英語語言進修(英國,11個月)項目),或者直接引進合適外籍教師進行無機化學(xué)實驗的雙語教學(xué),以保證雙語授課教師語言與學(xué)科專業(yè)的并重發(fā)展。
3.3我校無機化學(xué)實驗雙語教學(xué)的實施
我校無機化學(xué)雙語實驗課程的教學(xué)分為3個主要階段:實驗預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備(課前)、實驗講解和操作(課上)、實驗報告和考核(課后)。3.3.1實驗預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備實驗預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備是實驗課教學(xué)的重要環(huán)節(jié)也是實驗順利開展的前提,學(xué)生應(yīng)高度重視課前實驗預(yù)習(xí),了解實驗原理及具體步驟,熟悉英文專業(yè)詞匯,書寫英文預(yù)習(xí)報告。為避免預(yù)習(xí)報告流于形式(原封不動抄寫教材上的內(nèi)容),要求學(xué)生以實驗流程圖形式對實驗進行描述,鍛煉學(xué)生能夠通過閱讀英文預(yù)習(xí)實驗并簡明準(zhǔn)確描述實驗內(nèi)容的能力。無機化學(xué)實驗實施雙語教學(xué)任課教師的準(zhǔn)備也必須非常充分,要求對課程體系、教學(xué)重點及難點、專業(yè)英語等都要十分熟悉。針對我校藥學(xué)專業(yè)學(xué)生的特點和培養(yǎng)方案,無機教研室編寫了詳細的雙語教學(xué)大綱和教學(xué)計劃,制作了全英文多媒體課件,包含PPT、圖片、動畫、錄像等,使學(xué)生更容易掌握相對抽象的內(nèi)容,以提高課堂教學(xué)效果與效率。同時作為省級教學(xué)成果二等獎(藥學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實驗雙語教學(xué)立體化建設(shè))的一部分,相關(guān)內(nèi)容均可上網(wǎng)查詢,以幫助學(xué)生預(yù)習(xí)。3.3.2實驗講解和操作實驗講解充分利用現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段,采用多種新型教學(xué)模式(如PBL、CBL、TBL等)。教師檢查預(yù)習(xí)報告,對實驗相關(guān)要點進行英語提問,了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。實驗課件以流程圖及操作圖形式全英文列出原理、步驟和注意事項。教師講解平衡使用中英兩種教學(xué)語言,首先中英文對比說明實驗中的專業(yè)英語詞匯和相關(guān)概念,后以全英文概述實驗內(nèi)容,對一些復(fù)雜難懂的實驗原理或?qū)嶒灢襟E等內(nèi)容配以中文輔助講解;講解過程中教師可對實驗內(nèi)容進行操作示范或播放相關(guān)教學(xué)視頻,幫助學(xué)生正確地使用各種設(shè)備,熟悉實驗的流程、步驟及注意事項,并隨時用英語提問使學(xué)生充分體會專業(yè)英語教學(xué)。對一些重要的知識點,加入大量的生活實際和科技應(yīng)用前沿案例,理論聯(lián)系實際活躍課堂氣氛。實驗操作過程中教師認真觀察學(xué)生操作情況,使用中英文與學(xué)生進行交流,及時調(diào)整教學(xué)方式,積極引導(dǎo)學(xué)生主動參與到雙語教學(xué)中。通過這些措施有效激發(fā)學(xué)生參與雙語教學(xué)的興趣,提高雙語教學(xué)效果。3.3.3實驗報告和考核在老師講解相關(guān)專業(yè)英語、展示往屆優(yōu)秀實驗報告、規(guī)范報告格式和寫作方法基礎(chǔ)上,要求學(xué)生用英文撰寫完成實驗報告。實驗報告最后的討論部分允許學(xué)生使用中文,但鼓勵學(xué)生用全英文寫出自己的心得體會、意見和建議。通過英文實驗報告的撰寫培養(yǎng)鍛煉學(xué)生運用英語分析、歸納、總結(jié)實驗現(xiàn)象和結(jié)果的能力。同樣要求教師用英文對學(xué)生的實驗報告進行批改和標(biāo)注。一般而言,以往傳統(tǒng)的無機化學(xué)實驗的考核評定主要依據(jù)實驗報告。鑒于雙語教學(xué)有其特殊性,為鼓勵學(xué)生向多元化發(fā)展,重視專業(yè)知識,操作技能、語言表達等各個方面的綜合素養(yǎng),我們對無機化學(xué)實驗的考核方法進行改革,最終的實驗成績評定依據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)、實驗操作、課堂互動、實驗報告、討論交流等多方面相結(jié)合進行整體考核,綜合評定學(xué)生實驗成績。
4結(jié)語
無機化學(xué)實驗是藥學(xué)專業(yè)重要的基礎(chǔ)實驗課,根據(jù)我校藥學(xué)專業(yè)特色和師生實際水平,制定了無機化學(xué)實驗課程雙語教學(xué)的教學(xué)大綱、操作規(guī)范、教學(xué)要求等教學(xué)文件,編撰出版了正式的無機化學(xué)實驗雙語教材,制作了實驗多媒體課件(包括PPT,視頻錄像動畫等),印刷了全英文實驗報告冊,建立了科學(xué)的無機化學(xué)實驗雙語教學(xué)考核方法。通過對其雙語教學(xué)的系統(tǒng)研究和實踐探索,建立完善了無機化學(xué)實驗課程雙語教學(xué)實踐教學(xué)體系。通過無機實驗雙語教學(xué),學(xué)生不僅可以掌握扎實的實驗技能,還可以掌握專業(yè)英語的應(yīng)用能力,提高了我校學(xué)生的素質(zhì),為學(xué)生就業(yè)和進一步深造奠定基礎(chǔ)。
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化學(xué)是實踐性很強的學(xué)科,實驗教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中占據(jù)舉足輕重的地位,是一種特殊形式的教學(xué)活動。它和理論課內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣,有助于學(xué)生及時理解消化理論課的內(nèi)容,并增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,具有其他教育活動所不可取代的功能,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力教育中最重要的一個環(huán)節(jié)。
無機化學(xué)是華北電力大學(xué)應(yīng)用化學(xué)、能源化工、環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,它緊承高中化學(xué),不僅是各專業(yè)課的基礎(chǔ),同時也是其他化學(xué)基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)。無機化學(xué)實驗是無機化學(xué)課程的重要組成部分,是學(xué)生入學(xué)后的第一門化學(xué)實驗課程,對于學(xué)生理解掌握無機化學(xué)課程的基本原理、培養(yǎng)動手能力和創(chuàng)新思維能力起著至關(guān)重要的作用。其基本教學(xué)目標(biāo)可歸納為三個方面:訓(xùn)練學(xué)生良好的實驗室工作習(xí)慣和素養(yǎng);訓(xùn)練學(xué)生的基本實驗操作技術(shù)和技能;培養(yǎng)學(xué)生具有獨立進行實驗研究工作的初步能力。而在華北電力大學(xué)無機化學(xué)實驗的教學(xué)中,原教學(xué)體系已經(jīng)不能滿足培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的要求,因此對原課程教學(xué)體系及教學(xué)方法進行改革變得尤為必要。
一、無機化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問題
現(xiàn)華北電力大學(xué)應(yīng)用化學(xué)和能源化工專業(yè)設(shè)立了“無機化學(xué)實驗A”課程,學(xué)時32;環(huán)境工程和環(huán)境科學(xué)專業(yè)設(shè)立“無機化學(xué)實驗B”課程,24學(xué)時。與其他“211”院校的對應(yīng)專業(yè)相比,華北電力大學(xué)的無機化學(xué)實驗學(xué)時明顯偏少,如果仍延續(xù)傳統(tǒng)的理論驗證實驗?zāi)J剑瑹o法達到教學(xué)目標(biāo)的要求。所以如何在有限的時間內(nèi)為學(xué)生提供符合學(xué)習(xí)規(guī)律、具有先進性、適合于本科生使用的無機化學(xué)實驗教學(xué)體系是亟待解決的問題。
目前存在的主要問題如下:
(1)實驗學(xué)時少:目前“無機化學(xué)實驗A”僅能開設(shè)12個實驗,主要是基本理論驗證實驗和常見元素性質(zhì)實驗,制備、分離、鑒定等綜合性較強的實驗較少;“無機化學(xué)實驗B”只能開設(shè)9~10個實驗,元素部分的實驗基本無法開出,遠遠不能滿足學(xué)生的求知需要。
(2)實驗教材內(nèi)容陳舊:所用的教材是2000年自編的講義,采取“示范型”的編寫方式,形式呆板,缺乏對實驗理論、方法、特點的系統(tǒng)介紹,使實驗教材停留在實驗操作指導(dǎo)的水平上,學(xué)生在實驗中基本上是“照方抓藥”,處于被動狀態(tài),不能很好地達到培養(yǎng)實驗?zāi)芰Φ哪康摹?/p>
(3)實驗教學(xué)方法比較單一:在實驗教學(xué)中,仍局限在“驗證理論”或“儀器的使用和操作方法訓(xùn)練”的模式上,沿用幾十年不變的學(xué)生預(yù)習(xí),教師課堂講解,學(xué)生按實驗步驟操作,課后完成實驗報告的老一套做法,使實驗課落后于科技的發(fā)展和時代的要求,制約了實驗教學(xué)水平的提高以及學(xué)生實驗?zāi)芰退刭|(zhì)的培養(yǎng)。
(4)考核方式不科學(xué):目前在實驗成績的評定上,主要依據(jù)實驗報告和學(xué)生實驗操作的情況。由于有部分學(xué)生無故曠課,甚至相互抄襲實驗報告,或是照著實驗書通篇抄寫,造成實驗成績評定不能全面反映學(xué)生實驗?zāi)芰Φ母叩?,使得學(xué)生在思想上產(chǎn)生了重理論輕實驗、重實驗操作輕實驗設(shè)計、重實驗結(jié)果輕實驗結(jié)果分析論證的傾向。
無機化學(xué)實驗教學(xué)改革的目的是建立一個無機化學(xué)實驗教學(xué)的新模式,使無機化學(xué)實驗具有教學(xué)內(nèi)容前瞻性、教學(xué)方法創(chuàng)新性、教學(xué)手段現(xiàn)代性的特點,積極促進無機化學(xué)實驗課教學(xué)質(zhì)量的提高。對無機化學(xué)實驗的教學(xué)體系進行改革,完善教學(xué)內(nèi)容,改革教學(xué)方法和考核方法,引入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段以彌補學(xué)時不足,對于提高無機化學(xué)實驗的教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生獨立觀察、分析實驗現(xiàn)象和作出結(jié)論的能力以及科學(xué)工作方法顯得尤為必要。
二、無機化學(xué)實驗教學(xué)體系的改革
無機化學(xué)實驗在化學(xué)實驗教學(xué)中占有特殊地位,是學(xué)生化學(xué)實驗教育的第一門實驗教學(xué)課程,學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)態(tài)度如何會直接影響今后整體化學(xué)實驗教學(xué)的效果。華北電力大學(xué)無機化學(xué)實驗的教學(xué)改革應(yīng)全面分析調(diào)研無機化學(xué)實驗課程內(nèi)容、方法,找出存在的問題,以學(xué)校培養(yǎng)創(chuàng)新人才的教學(xué)目標(biāo)為宗旨,對課程體系進行全面改革,并在實際教學(xué)實踐中驗證改革的效果。
1.課程體系的定位
通過調(diào)研工作分析比較國內(nèi)知名綜合性大學(xué)、行業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)和環(huán)境專業(yè)無機化學(xué)實驗設(shè)立情況。調(diào)研結(jié)果顯示,國內(nèi)大學(xué)無機化學(xué)實驗或單獨設(shè)課、與分析化學(xué)實驗合并設(shè)立“無機及分析化學(xué)實驗”或四大化學(xué)統(tǒng)一設(shè)立“大學(xué)化學(xué)實驗”課程,但無機實驗部分的內(nèi)容80%左右相同,20%為各校根據(jù)自身特點設(shè)立的實驗,如化工大學(xué)的無機制備、地質(zhì)大學(xué)的巖層分析,農(nóng)業(yè)大學(xué)的土壤性質(zhì)等;同時和后續(xù)課程教師溝通,了解后續(xù)課程對化學(xué)實驗技能的要求。通過研究討論對我院各專業(yè)無機化學(xué)實驗課程教學(xué)體系有了比較明確的定位:即夯實基礎(chǔ),注重特色。也就是在課程體系中確定70%左右的內(nèi)容為無機化學(xué)基本理論和基本知識實驗,30%左右為與專業(yè)特色相關(guān)的實驗。
2.教學(xué)內(nèi)容改革和教材編寫
將實驗內(nèi)容分為三個模塊,分別為“一般理論驗證及基本操作訓(xùn)練實驗”、“元素性質(zhì)實驗”、“綜合性和設(shè)計性實驗”。每個模塊的訓(xùn)練目的不同。根據(jù)華北電力大學(xué)化學(xué)和環(huán)境專業(yè)各自的特點分別編寫適合的教材。在編寫中注意篩選、精簡、刪除、合并教材實驗內(nèi)容,突出電力特色,如對化學(xué)專業(yè)增加“去離子水的制備和水質(zhì)檢驗”;對環(huán)境專業(yè),增加“電廠化學(xué)車間酸堿廢水性質(zhì)及處理”等與專業(yè)相關(guān)的實驗內(nèi)容,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時提高綜合型設(shè)計性實驗在整個實驗課程中的比重,對原設(shè)計性實驗進行修改,以期更適應(yīng)學(xué)生的認知水平,在每個驗證實驗中也增加如混合離子的分離鑒定等設(shè)計性小實驗,兼顧學(xué)生基本操作能力訓(xùn)練和學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。
三、實驗教學(xué)方法改革
實驗教學(xué)方法的改革是改革的中心。如何在短短幾十個學(xué)時中達到培養(yǎng)學(xué)生進行化學(xué)科學(xué)研究的能力的目的是改革要解決的主要問題。
首先,根據(jù)“三大實驗?zāi)K”各自的訓(xùn)練目的循序漸進地采用“指導(dǎo)”、“啟發(fā)”和“探討”三個階段的教學(xué)方式。在一般實驗中,以“指導(dǎo)”為主,訓(xùn)練學(xué)生對實驗設(shè)備、實驗操作方法和化學(xué)基本原理的熟悉、掌握。在綜合性實驗中,啟發(fā)學(xué)生如何發(fā)現(xiàn)問題,如何一步步地解決問題。在設(shè)計性型實驗中,由學(xué)生自行擬訂方案,動手實驗,教學(xué)方法以探討為主,鼓勵學(xué)生充分發(fā)揮創(chuàng)造力和想象力,運用各方面的知識自行設(shè)計實驗方案,自已探索,獨立解決問題。
其次,充分利用多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等教學(xué)資源。由于課時限制,無機化學(xué)實驗很多內(nèi)容都無法讓學(xué)生在實驗室完成。實行實驗室開放制度、建立實驗網(wǎng)絡(luò)平臺是解決這一問題的有效手段。無機化學(xué)實驗儀器和設(shè)備主要是玻璃儀器,不需要特殊維護,開放實驗室?guī)缀醪恍枰~外的費用,可為基礎(chǔ)好的、學(xué)有余力的學(xué)生提供課外學(xué)習(xí)和小型研究的場所;建立實驗室網(wǎng)絡(luò)平臺,將無機化學(xué)課程中涉及到的各種物質(zhì)圖片和由于學(xué)時限制無法開出的實驗制成視頻上網(wǎng),學(xué)生利用課余時間可以在網(wǎng)上觀看學(xué)習(xí)。不僅可以使實驗內(nèi)容更加豐富,省時省力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,產(chǎn)生較好的教學(xué)效果,還可以培養(yǎng)學(xué)生駕馭現(xiàn)代教育信息技術(shù)的能力。
四、實驗教學(xué)過程管理改革
加強實驗教學(xué)各環(huán)節(jié)的規(guī)范化管理,確保學(xué)生能力的提高。為此可把實驗教學(xué)過程分為預(yù)習(xí)、實驗、報告、總結(jié)四個環(huán)節(jié),對四個環(huán)節(jié)的教學(xué)管理建立規(guī)范化的內(nèi)容和質(zhì)量指標(biāo)體系。實驗前要求學(xué)生寫好預(yù)習(xí)報告,實驗時首先提問學(xué)生實驗有關(guān)的操作和現(xiàn)象,講解時只給學(xué)生講解一些注意事項,實驗過程中及時指出學(xué)生操作中的問題,并對學(xué)生的操作進行打分,對每一步的內(nèi)容與指標(biāo)盡量做到量化,使教學(xué)雙方在整個實驗教學(xué)過程中都有據(jù)可依。
作為高等教育的重大改革,部分地方高校向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型勢在必行。目前,高校轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵問題是學(xué)生如何掌握扎實的專業(yè)技術(shù)、獲得良好的就業(yè)前景。無機化學(xué)教育家戴安邦教授說“化學(xué)實驗課是實施全面的化學(xué)教育最有效的教學(xué)形式?!盵1-3]化學(xué)化工專業(yè)實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分是實驗教學(xué)。加強實驗教學(xué)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生實驗動手能力,還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,使實驗教學(xué)在培養(yǎng)人才中的作用得到充分的發(fā)揮。無機化學(xué)實驗是惠州學(xué)院化學(xué)工程系和生物科學(xué)系專業(yè)新生的一門基礎(chǔ)必修課,是學(xué)好其他化學(xué)課程的前提和基礎(chǔ),在教學(xué)計劃中有非常重要的地位。無機化學(xué)實驗的教學(xué)目標(biāo)就是使學(xué)生掌握無機化學(xué)實驗的基本操作技能、元素和化合物的基本知識和基本理論。培養(yǎng)學(xué)生具有實事求是的科學(xué)態(tài)度和良好的科學(xué)習(xí)慣及科學(xué)思維,為培養(yǎng)學(xué)生初步的科研能力打下基礎(chǔ)。
1完善實驗課程體系
惠州學(xué)院化學(xué)工程系無機實驗主要分為化工專業(yè)、應(yīng)化師范專業(yè)的基礎(chǔ)實驗及應(yīng)化師范專業(yè)的綜合實驗?;I(yè)安排在大一上學(xué)期完成,應(yīng)化師范專業(yè)的無機基礎(chǔ)實驗安排在大一學(xué)年進行,無機綜合實驗安排在大三進行。化學(xué)工程系不同專業(yè)的實驗項目及類型是化學(xué)工程系現(xiàn)階段的實驗項目,在2010年時化學(xué)工程系針對無機實驗作了實驗課程的改革。首先,從實驗的課時上進行刪減,化工專業(yè)由原來的42學(xué)時調(diào)整為36學(xué)時,師范應(yīng)化專業(yè)由原來的2學(xué)期72學(xué)時調(diào)整為60學(xué)時。其次,實驗類型的改革,減少驗證性實驗,增加設(shè)計綜合型實驗,如刪除了“氧硫”“鐵鈷鎳”等性質(zhì)實驗。再者,老舊實驗內(nèi)容的改革,比如“臺稱和分析使用及操作技能測試”;此外,有毒有害的實驗改革,如“錫、鉛、銻、鉍”“鋅、鎘、汞”;最后,增加2個微型實驗。
2更新優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容
2.1刪減陳舊、有毒有害內(nèi)容,增加前沿領(lǐng)域?qū)嶒?/p>
化學(xué)工程系自2010年來對無機化學(xué)實驗進行改革。首先,刪除一部分老舊的實驗,因為實驗課的內(nèi)容必須跟得上時代與科技發(fā)展需要。其次,刪除一些有毒有害的實驗,因為這些實驗對環(huán)境有污染,對師生身心健康發(fā)展也是不利的。最后,增加一些化學(xué)前沿的新實驗,以及介紹和了解國內(nèi)外社會化學(xué)的新儀器和新技術(shù)。因此,無機課題組刪除“臺稱和分析使用及操作技能測試”實驗,因為現(xiàn)在的電子天平能夠精確到小數(shù)點后4位,相比于多年前的分析天平,不但操作大大簡化,而且精度更高。
2.2部分無機化學(xué)實驗的微型化
改革后增加硫酸銅合成和過氧化鈣合成2個微型實驗,微型化學(xué)實驗是國內(nèi)外最近幾年新發(fā)展的一種實驗形式。相對于傳統(tǒng)實驗,微型實驗使用的化學(xué)試劑比較少,減少污染,提高課堂質(zhì)量。微型實驗的試劑用量小,產(chǎn)物也少,可大幅度地減少實驗室空氣和水體排放污染,有益于師生的健康。儀器基本上可以做到人手一套,能實現(xiàn)人人動手的目標(biāo)。學(xué)生通過自制儀器動手做實驗,既訓(xùn)練了動手能力,培養(yǎng)了創(chuàng)新思維,同時提高了參與意識及動手操作能力。
2.3補充設(shè)計研究型實驗,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神
驗證性實驗項目主要涉及到元素性質(zhì)方面,加深認識從學(xué)生的理論認識到實踐層面,從現(xiàn)象到本質(zhì)的項目。改革前化學(xué)工程系的實驗項目中驗證型占多數(shù),考慮到驗證性實驗的局限性和教學(xué)方式的固化模式,針對這種狀況,通過改革合理調(diào)整、精簡了4個驗證型的性質(zhì)實驗。無機化學(xué)實驗還補充了“三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備、組成及表征”和“鉻(Ⅲ)配合物的制備和分裂能的測定”2個“設(shè)計型”實驗項目,該實驗包含反應(yīng)制備稱量、真空抽濾、熱過濾、水浴加熱、蒸發(fā)、結(jié)晶和分光光度計儀器分析等一系列化學(xué)實驗的基本操作及數(shù)據(jù)處理,使學(xué)生的綜合能力得到較全面的訓(xùn)練和提高。
3改進實驗教學(xué)方法
原有實驗教學(xué)中,老師講得多,學(xué)生做得少;重結(jié)果,輕過程,造成學(xué)生的積極性主動性沒有調(diào)動起來,使學(xué)生失去做實驗原有的興趣和熱情?;葜輰W(xué)院無機實驗改革也試圖改變這些弊端,使學(xué)生成為課堂的主體,教師作為引導(dǎo)者,在課堂設(shè)置情景問題,激發(fā)學(xué)生的熱情和潛能,主動地參與課堂。3.1實驗課堂引入問題情景的教學(xué)模式這種實驗課堂需要老師提前做準(zhǔn)備工作,提前將問題設(shè)置好并布置下去,讓學(xué)生在課前去查閱相關(guān)的資料和文獻,并設(shè)計好實驗思路與路線。在課堂上提出自己的分析意見和依據(jù),然后老師點評,同學(xué)們一起論證實驗的可行性。最終由這些思路和路線分組用實驗進行驗證。實驗課堂引入問題情景模式能真正地鍛煉學(xué)生,使他們不斷地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題,最終解決問題。其真正地體現(xiàn)了高校實驗改革的宗旨,提高學(xué)生的自學(xué)能力與創(chuàng)新動手能力,有利于高校創(chuàng)新人才的發(fā)展和培養(yǎng)。3.2無機化學(xué)實驗課堂采用實驗預(yù)習(xí)報告和實驗報告“兩手抓”模式為了改變實驗預(yù)習(xí)報告和實驗報告流程化、形式化和空洞化的缺點,提出實驗預(yù)習(xí)報告和實驗報告“兩手抓”的模式。首先實驗預(yù)習(xí)報告不能像以前一樣只是抄書上的實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗藥品和實驗過程。必須通過自己的思考,查找相關(guān)的資料,提出實驗預(yù)設(shè)的方案和實驗路線,在實驗預(yù)習(xí)報告中體現(xiàn)出來。實驗課堂中結(jié)合老師的指導(dǎo)進行實驗,記錄實驗真實的現(xiàn)象,在實驗報告中總結(jié)實驗實際的結(jié)果與預(yù)設(shè)結(jié)果的差異,進行結(jié)果分析,最終形成實驗報告。3.3無機實驗課堂引入多媒體實驗教學(xué)在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,教學(xué)方式也在不斷的更新變化,多媒體教學(xué)除了在理論課得到廣泛的使用外,也在實驗教學(xué)方面得到了極高的重視。因為多媒體教學(xué)可以將一部分有毒有害易產(chǎn)生污染氣體的實驗在實驗室不能動手實踐的通過課件形式展現(xiàn)出來。這樣即使沒有進行實驗,但是仍然不影響學(xué)生對實驗原理和理論方面的認識,還能加強學(xué)生對環(huán)境環(huán)保方面的認識和處理。此外,將多媒體實驗教學(xué)引入無機化學(xué)實驗中,開發(fā)和引進無機化學(xué)CAI課件向?qū)W生展示以外,實驗數(shù)據(jù)繪制曲線的工作可以利用ORIGIN軟件輕松完成;通過專門的化學(xué)繪圖軟件CHEM-DRAW可以繪制出標(biāo)準(zhǔn)的方程式及化合物結(jié)構(gòu)式。當(dāng)然還可以引入很多的化學(xué)畫圖軟件為無機化學(xué)實驗服務(wù),也能提高學(xué)生的興趣和熱情。
4科學(xué)合理考核實驗成績
科學(xué)合理地考核實驗成績首先就是將實驗課獨立出來,不能和理論課一起考核,以前大多數(shù)都是理論課占70%、實驗課占30%的模式,改革考核方式就是無機實驗課作為一門課,1.5學(xué)分,每學(xué)期單獨考核。實驗成績不應(yīng)當(dāng)是單一的成績,建議實驗成績=預(yù)習(xí)報告(30%)+實驗操作(40%)+實驗報告(30%),這樣多樣化的考核才能夠真實地考察學(xué)生的實驗動手能力和創(chuàng)新能力。
5結(jié)語
通過多年的改革與實踐,惠州學(xué)院化學(xué)工程系的無機化學(xué)實驗教學(xué)取得了一定的成效。一方面,學(xué)生能夠養(yǎng)成嚴謹?shù)膶嵤虑笫堑目茖W(xué)態(tài)度,樹立勇于開拓的創(chuàng)新意識,全面提高綜合素質(zhì),為以后實際工作和科研工作打下堅實的基礎(chǔ);另一方面,教師要不斷調(diào)整自己的知識結(jié)構(gòu),加強理論知識與實踐經(jīng)驗,增加前沿知識與科學(xué)進步同步,為地方高校的無機化學(xué)實驗的改革作出不懈的努力,使培養(yǎng)出來的大學(xué)生更加適應(yīng)地方企事業(yè)單位的人才發(fā)展需要。
作者:謝飛燕 刁貴強 鄭曉丹 單位:惠州學(xué)院化學(xué)工程系
參考文獻:
1 化學(xué)實驗考核改革的必要性[1~5]
過去,傳統(tǒng)的化學(xué)實驗成績基本上是根據(jù)學(xué)生的實驗報告給定的,報告反映了學(xué)生實驗的部分情況,但難以反映出全部情況,特別是實驗操作技能方面的情況。僅憑實驗報告,無法看出學(xué)生實驗操作是否規(guī)范正確,更看不出學(xué)生操作技能的高低與熟練程度。學(xué)生只重視寫實驗報告造成的另一個不良后果,是對實驗產(chǎn)生厭煩情緒和草率應(yīng)付的態(tài)度。這種情緒和態(tài)度,對學(xué)生良好實驗素質(zhì)和嚴謹科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)與形成是非常不利的。為改變評價學(xué)生實驗成績不夠全面,激發(fā)學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣,強化對學(xué)生實驗操作能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),很有必要對實驗考核進行改革。
2 化學(xué)實驗考核辦法的改革構(gòu)想
我們以無機化學(xué)實驗為試點,從以下幾個方面對實驗的考核進行了思考。
2.1 完善實驗成績的評定標(biāo)準(zhǔn)改變單一地依據(jù)實驗報告評定實驗成績的方式,改為從實驗基礎(chǔ)理論、實驗操作、實驗報告、實驗創(chuàng)新、實驗紀律等幾個方面進行考評,每個方面要制定若干具體的量化條件,使實驗考核更加全面、真實、準(zhǔn)確。
2.2 進行實驗基礎(chǔ)理論的閉卷考試目的是突出化學(xué)實驗的一個重要教學(xué)目標(biāo),那就是通過化學(xué)實驗的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握化學(xué)實驗的基本知識及化學(xué)實驗基本操作技能;掌握化合物的一般分離和制備方法;使學(xué)生加深對化學(xué)中基本概念、基本理論、元素及其化合物的性質(zhì)和反應(yīng)性能的理解。
2.3 重視實驗紀律和實驗行為的規(guī)范化把實驗紀律和實驗行為的規(guī)范化納入到考核范圍中,以促進學(xué)生良好實驗行為和習(xí)慣的養(yǎng)成。
2.4 重視實驗報告的完成質(zhì)量一份好的實驗報告是實驗完成質(zhì)量的具體體現(xiàn)。實驗報告反映了學(xué)生是否細致觀察和記錄現(xiàn)象,是否學(xué)會歸納、綜合、正確的處理數(shù)據(jù)和分析實驗以及用語言表達實驗結(jié)果的能力。
2.5 強化對實驗操作能力的考核化學(xué)實驗屬于實驗技能課。培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度和認真細致的工作作風(fēng),為將來從事教學(xué)、科研等實際工作打下堅實的基礎(chǔ),是培養(yǎng)學(xué)生的最終目標(biāo)。
2.6 增大對創(chuàng)新行為的評定和賦分量意在鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新精神,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。
3 化學(xué)實驗考核改革的實踐內(nèi)容
無機化學(xué)實驗內(nèi)容除基本理論的驗證外,還有無機制備、探索科研方向的綜合性實驗。那么如何準(zhǔn)確測量和評價學(xué)生對無機化學(xué)實驗掌握的程度以及動手能力、觀測能力、查閱資料能力、思維能力、表達能力和分析問題解決問題能力的高低呢?近幾年我們對無機化學(xué)實驗考核辦法進行了積極的探索與實踐,形成了形式多樣化的考核模式,經(jīng)過幾屆學(xué)生的教學(xué)實踐,達到了比較理想的教學(xué)效果。
3.1 實行實驗單獨考核為了使實驗教學(xué)達到預(yù)期的目標(biāo),正確的考核方式是一個關(guān)鍵。無機化學(xué)實驗的考核依據(jù)學(xué)生的實驗態(tài)度、實驗紀律、實驗理論基礎(chǔ)知識,實驗操作的規(guī)范性、數(shù)據(jù)處理的能力以及報告完成的質(zhì)量進行綜合評分,成績按百分制計分。使學(xué)生意識到無機實驗是一門單獨的專業(yè)課程,并不是無機化學(xué)的附屬課,這樣就可以引起學(xué)生思想上的足夠重視,有利于學(xué)生加強對實驗的學(xué)習(xí)。
3.2 無機化學(xué)實驗考核改革的幾種模式的探索研究與實踐
3.2.1 “實驗知識問答+基本實驗操作+單獨操作制備實驗”模式2003~2004學(xué)年第1學(xué)期我們對2003級《無機化學(xué)實驗》的考試進行了該模式的實踐。此次考試考查內(nèi)容分兩部分:①實驗知識問答、基本實驗操作。滿分為80分。②每人一組,單獨操作制備實驗《硫酸亞鐵銨的制備》。滿分為20分。
具體做法是:①在實驗室中我們選取了不同的試題對每個學(xué)生進行了實驗基本知識提問,并要求每個學(xué)生進行一項基本操作,據(jù)此打出分數(shù);②《硫酸亞鐵銨的制備》實驗過程中,根據(jù)學(xué)生的操作情況和產(chǎn)品的質(zhì)量、純度進行打分。兩項總分為最終分數(shù)。由于事先對該次考試的模式給同學(xué)們進行了說明,學(xué)生們積極性很高,課下進行了積極的操作演練,考試結(jié)果令人滿意。
這種模式注重的是對學(xué)生實驗過程的考核。實驗時,實驗過程是很重要的。一個實驗成功與否的關(guān)鍵就在于它的操作過程。在考核中,我們要考核學(xué)生實驗的基本操作方法、技能和技巧,看他是否知道各種無機化學(xué)實驗儀器的正確使用,是否具有安裝、設(shè)計簡單實驗裝置的能力,基本操作是否熟練,新的操作能否掌握。我們對學(xué)生的考核貫穿于整個實驗過程中,檢查學(xué)生實驗預(yù)習(xí)情況,看學(xué)生在實驗中的表現(xiàn),包括所作的記錄是否真實,能否正確地觀察實驗現(xiàn)象,能否順利地完成實驗,實驗結(jié)果是否正確。另外,在考核中,教師還要根據(jù)學(xué)生所做的實驗對其進行提問,看他是否真正掌握了該實驗的原理和相關(guān)操作,要求學(xué)生回答或演示實驗的關(guān)鍵點,從而對其實驗效果、實驗?zāi)芰Α⒒炯寄?、?chuàng)新意識等做出綜合評價。我們對學(xué)生實驗過程中出現(xiàn)的問題給予當(dāng)場指正,實驗中學(xué)生就可以自覺地用標(biāo)準(zhǔn)要求自己,改進不正確的操作習(xí)慣和實驗行為,從而提高自己的實驗技能與水平,而且這種近距離的考查可加強師生間的交流,形成良好互動的教學(xué)氣氛。
3.2.2 “平時基本操作+制備實驗+設(shè)計實驗(文獻資料查閱)”模式2003~2004學(xué)年第2學(xué)期我們對2003級《無機化學(xué)實驗》的考試進行了該模式的實踐。①平時基本操作表現(xiàn)占30%,我們根據(jù)平時實驗報告、實驗出勤率、每個實驗中的表現(xiàn)記分;②高錳酸鉀的制備實驗占20%,實驗在同一制備原理下,按組給出不同的反應(yīng)物配比,根據(jù)制備出高錳酸鉀的產(chǎn)率、品質(zhì)給出成績;③設(shè)計實驗無機材料的新制備方法。要求每位同學(xué)通過各種渠道(圖書館、系資料室、網(wǎng)絡(luò))查閱文獻。
在這一次的無機實驗考核過程中,我們除了繼續(xù)加大對學(xué)生操作能力的考查外,第1次嘗試了文獻資料的查閱工作。同學(xué)們積極性很高,通過各種渠道查閱目前最新的無機合成資料,培養(yǎng)了同學(xué)們進行科研的意識,收集文獻資料、整理文獻資料的能力得到了鍛煉,初步形成同學(xué)們做科研的基本思路,對同學(xué)們以后進行畢業(yè)論文的設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ),同時也為實驗教師提供了豐富的第一手材料,師生收益都很大。
3.2.3 “元素實驗設(shè)計操作考試+實驗理論閉卷考試+平時實驗操作表現(xiàn)”模式2005~2006學(xué)年第2學(xué)期我們對2005級化學(xué)專業(yè)《無機化學(xué)實驗》的考試進行了該模式的實踐。第2學(xué)期的實驗側(cè)重點主要是無機化學(xué)元素驗證實驗,涉及到的實驗基本操作較少。以前考查的重點為無機元素實驗理論,方式為閉卷考試,我們一直在思索如何進行元素實驗的設(shè)計與操作考試,本次考試,我們進行了大膽的嘗試。
本次實驗考試分基本操作考試,試卷考試兩部分。成績按三部分計算,基本操作考試占總成績的30%,試卷考試占總成績的60%,平時實驗操作表現(xiàn)占總成績的10%。平時成績根據(jù)實驗報告、實驗出勤率、每個實驗中的表現(xiàn)記分。
實驗理論閉卷考試的試題強調(diào)了對實驗過程、實驗原理的分析,突出考查學(xué)生的探究過程,增加了設(shè)計性、開放性實驗內(nèi)容,重視學(xué)生的創(chuàng)新意識,要求進行實驗結(jié)果敘述,不僅較好地考查考生的語言表達能力和說明問題的能力以及綜合設(shè)計能力,而且考查了學(xué)生的觀察能力、分析能力、實驗設(shè)計能力和實驗評價能力。
為了考察學(xué)生通過本學(xué)期的性質(zhì)實驗、化合物的合成、綜合設(shè)計實驗的訓(xùn)練,對實驗的綜合設(shè)計能力,分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)情況,根據(jù)該學(xué)期的實際執(zhí)行的實驗教學(xué)計劃,我們經(jīng)過精心的考慮與設(shè)計,制定了與本學(xué)期所做實驗有關(guān)的元素實驗操作考核十個題目。針對實驗考核題目的設(shè)計要求,讓學(xué)生抽簽決定他所要做的是哪一個,學(xué)生要在指定的時間內(nèi)完成實驗,并當(dāng)場寫出實驗設(shè)計方案和合理的實驗步驟,并根據(jù)題目提供的試劑演示實驗結(jié)果。由于學(xué)生對本次操作考試比較重視,考前做了充分的準(zhǔn)備,所以成績比較好,大部分學(xué)生分數(shù)集中在67~93之間。
這是一種透明考核方式,是教師考核與學(xué)生自我評定的一種結(jié)合。教師在巡視、指導(dǎo)學(xué)生實驗時,通過直接觀察,記錄學(xué)生實驗操作的過程,考查其操作水平,對學(xué)生所做實驗進行考核。同時學(xué)生也會不自覺地根據(jù)評定標(biāo)準(zhǔn),對自己的實驗情況進行評定。教師的考核與學(xué)生的自我評定結(jié)合起來,就形成了每個學(xué)生的實驗考核成績。這樣的考核方式,體現(xiàn)了對學(xué)生的尊重,避免了教師單方考核的偏差。他們了解標(biāo)準(zhǔn),掌握尺度,實驗中就可以自覺地用標(biāo)準(zhǔn)要求自己,改進不正確的操作習(xí)慣和實驗行為,從而提高自己的實驗技能與水平,增強了學(xué)生的參與意識,提高了其實驗興趣。
考試之后學(xué)生都深刻認識到,只有平時認真對待每一次實驗,親自動手操作,期末考核時才能做到得心應(yīng)手,運用自如。通過以上方式的考核,不僅全面考查了學(xué)生的實驗?zāi)芰?,也使學(xué)生看到了自己的不足,考核后學(xué)生仍可在教師的幫助下,進一步練習(xí)操作,學(xué)習(xí)設(shè)計,彌補不足,提高其實驗?zāi)芰Α?/p>
4 化學(xué)實驗考核改革的效果
通過這幾年的無機化學(xué)實驗考核辦法的改革與實踐,我們收到了良好的教學(xué)效果。
運用改革后的實驗考核方法,我們首先了解了實驗任課教師的實驗素質(zhì)、實驗教學(xué)水平、對學(xué)生的組織指導(dǎo)等情況。教師通過實驗考核提供的反饋信息,為實驗教學(xué)中的因材施教提供了有效的參考資料,也更明確自己在實驗教學(xué)中的長處和不足,從而不斷提高教學(xué)質(zhì)量。
化學(xué)實驗考核改革之后,學(xué)生對化學(xué)實驗產(chǎn)生了濃厚的興趣,更重視實驗的全過程。為了更好地完成實驗,獲得較好的實驗成績,他們實驗前認真查閱相關(guān)資料,明確實驗?zāi)康模獣詫嶒炘?,了解實驗的?nèi)容、步驟、操作過程和實驗時應(yīng)注意的事項,同時寫好預(yù)習(xí)筆記,做到心中有數(shù)。在實驗的過程中,學(xué)生能夠按照實驗步驟、試劑用量和儀器的使用方法,嚴肅認真地進行操作,積極、主動地完成實驗任務(wù),不放過每一步操作細節(jié),細致觀察實驗現(xiàn)象,如實地做出記錄,得出實驗結(jié)果。當(dāng)出現(xiàn)異常現(xiàn)象時,認真分析并找出出現(xiàn)異常的原因。實驗完畢,對實驗進行全面總結(jié),認真完成實驗報告。學(xué)生把實驗作為培養(yǎng)自己、鍛煉自己的實踐機會,并產(chǎn)生強烈的探求欲望,從實驗中他們也獲得了自信心和成就感,同時也養(yǎng)成了良好的實驗習(xí)慣。
新的實驗考核方法促進了學(xué)生嚴肅認真、實事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴謹?shù)目茖W(xué)方法的養(yǎng)成。化學(xué)實驗考核改革以后,學(xué)生更認真對待每一次實驗,能夠通過實驗對問題作出較合理的解決。在實驗中,無論是儀器的使用和裝配,藥品的取用和添加,還是操作方法和步驟,現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的記錄等,學(xué)生都能夠做到嚴肅認真、一絲不茍、實事求是,特別是當(dāng)因儀器刷洗不凈、藥品用量不當(dāng)、溶液濃度不準(zhǔn),或操作不規(guī)范、反應(yīng)溫度控制不當(dāng),而導(dǎo)致實驗失敗或觀察到的現(xiàn)象及所記錄的數(shù)據(jù)與預(yù)期的結(jié)果有出入時,學(xué)生都能夠尊重事實,不臆造或修改實驗結(jié)果,并認真分析,查明原因,重新操作,有的學(xué)生還改進實驗設(shè)計。這樣就逐步掌握了科學(xué)的思維方法和實驗方法,培養(yǎng)了學(xué)生勇于探索的毅力和自信心,提高了學(xué)生的科研素養(yǎng)。
【參考文獻】
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[2]鄭長龍.化學(xué)實驗教學(xué)論[M].北京:高等教育出版社,2001.
高等院校是新時代下培養(yǎng)創(chuàng)造型人才的主要基地,本科生是高素質(zhì)創(chuàng)造型人才培養(yǎng)的最大群體,其中實驗教學(xué)則是造就創(chuàng)造型人才的搖籃。無機化學(xué)實驗是我校化學(xué)、材料、生命科學(xué)、食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全等相關(guān)專業(yè)學(xué)生進入大學(xué)后開設(shè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)實踐性課程,在本科生培養(yǎng)方案中占據(jù)基礎(chǔ)地位?!秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱(2010-2020年)》著重強調(diào):“深化教學(xué)改革,支持學(xué)生參與科學(xué)研究,強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)?!睙o機化學(xué)實驗是一門實踐課程,在學(xué)生鞏固提升專業(yè)理論知識和培養(yǎng)獨立分析、發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力等方面具有獨特的地位和作用。該課程的學(xué)習(xí)為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力提供重要途徑和突破口。而且在培養(yǎng)學(xué)生嚴謹治學(xué)的科學(xué)態(tài)度、主動求知能力和融入思政教育等方面都起著非常重要的作用。目前,本校的無機化學(xué)實驗在培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐能力方面取得了一定的成績,但與國家、地方對人才的需求仍存在一定的差距。因此,深入對我校的無機化學(xué)實驗教學(xué)進行改革是非常必要的。為達到更好的教學(xué)效果,不僅需要激發(fā)學(xué)生的興趣,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,更需要規(guī)范學(xué)生實驗操作技能和實驗設(shè)計反思能力的提高,在當(dāng)前無機化學(xué)教學(xué)改革中,先進的教學(xué)模式、合理的教學(xué)內(nèi)容和實驗考核模式的規(guī)范等方面顯得尤為重要。
1當(dāng)前無機化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題
1.1學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和需求分析
無機化學(xué)實驗是化學(xué)專業(yè)和相關(guān)專業(yè)學(xué)生剛進入大學(xué)最先學(xué)習(xí)的實驗課程,由于學(xué)生在中學(xué)很少進行實驗操作,甚至未做過實驗,大多數(shù)學(xué)生對實驗課程的學(xué)習(xí)興趣雖濃厚,但實驗?zāi)康膮s略顯初淺,對實驗內(nèi)容也差理解,大多是將理論課堂上學(xué)到的理論知識進行驗證,對實驗欠缺主動思考、理解和發(fā)散,對實踐環(huán)節(jié)不夠重視。在思想認知上并沒有將實驗課與理論考試課地位等同,在實驗報告中出現(xiàn)與實驗記錄不同的實驗數(shù)據(jù)、復(fù)制別人的實驗結(jié)果等情況。
1.2實驗教學(xué)模式單一
我校仍采用傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式,即課前預(yù)習(xí)、“先講后做”、實驗操作和實驗報告,學(xué)生多數(shù)是按照教材中描述的實驗步驟逐步完成實驗,對于實驗的設(shè)計缺少思考,為了實驗而實驗。雖然能夠完成培養(yǎng)計劃中大綱設(shè)置的教學(xué)任務(wù),但教學(xué)效果并不理想。教學(xué)實踐別注重對學(xué)生主觀能動性和創(chuàng)造性思維和能力的培養(yǎng),在調(diào)研學(xué)生的后期學(xué)習(xí)和發(fā)展中雖然看到了一定的成效,比如一些就讀于其他高校的碩士研究生受到導(dǎo)師的好評,但仍存在教學(xué)模式較為單一的問題,在一定程度上不能適應(yīng)學(xué)生的個性發(fā)展。因此,我們需要從教學(xué)方法上進行革新。
1.3實驗課考核制度不合理
現(xiàn)行的考核制度基本是實驗報告和其他(實驗操作、記錄等)分別占70%和30%。實驗報告質(zhì)量不高,存在“抄襲”現(xiàn)象。因此,為了更加全面、公平合理的評估每個學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰?,建立合理的考核制度也是尤為重要的。綜上所述,需對我校的無機化學(xué)實驗教學(xué)進行深入改革,使其邁入創(chuàng)新無機化學(xué)實驗新教學(xué)階段,進一步提升我校本科教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。如何提高新時代學(xué)生學(xué)習(xí)的投入性和創(chuàng)造性,以及如何使實驗教學(xué)適應(yīng)新時期人才培養(yǎng)的要求,實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高的緊密結(jié)合,是我校實驗教學(xué)改革的核心問題。我們在教學(xué)改革中秉持以“學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展為中心”的教育理念[1-2],優(yōu)化教學(xué)過程。在實驗教學(xué)模式改革過程中,充分引導(dǎo)學(xué)生主動思考,提高學(xué)生實驗學(xué)習(xí)能力,加強學(xué)生參與實驗和反思實驗?zāi)芰Φ挠?xùn)練,這些對于學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)都十分關(guān)鍵。因此,本論文針對原實驗教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題和不足,根據(jù)本課程的特點,反思改革思路,以學(xué)生成長為核心,嘗試改進教學(xué)模式和教學(xué)手段,以提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力,并在無機化學(xué)實驗教學(xué)實踐中探索出一套新方法和新對策。
2無機化學(xué)實驗教學(xué)的具體改革內(nèi)容
2.1精選整合實驗內(nèi)容,合理安排實驗進度
我校無機化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容進行了整改,引入綜合性和設(shè)計性實驗,但在基礎(chǔ)無機化學(xué)實驗中合成和制備實驗還相對較少,不利于培養(yǎng)學(xué)生的獨立能力和創(chuàng)新能力。在現(xiàn)有實驗教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,更新和整合驗證性實驗。加強教學(xué)與科研的結(jié)合,增加一些相對成熟的本校最新的無機化學(xué)領(lǐng)域?qū)嶒灣晒?/p>
2.2改革實驗教學(xué)模式
學(xué)生雖然能夠按照老師教授的實驗步驟完成整個實驗,但對于實驗?zāi)康暮湍芰ε囵B(yǎng)欠缺思考,把無機化學(xué)實驗課程當(dāng)成一門實驗操作訓(xùn)練課。究其原因與教學(xué)目標(biāo)不明確、教學(xué)模式都有一定的關(guān)系,因此改進教學(xué)模式才能適應(yīng)當(dāng)前形勢下人才培養(yǎng)的總體目標(biāo)。更新實驗教學(xué)方法和手段,采用混合式教學(xué)模式,即線下和線上相結(jié)合教學(xué)模式,引入多媒體輔助實驗教學(xué),網(wǎng)絡(luò)資源共享課教學(xué)。教師收集一些演示實驗視頻和實驗現(xiàn)象視頻,采用PBL方法引導(dǎo)學(xué)生思考,培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率[3]。2.2.1重視學(xué)生預(yù)習(xí)環(huán)節(jié),注重提升學(xué)生自主設(shè)計能力,細化實驗預(yù)習(xí)報告考核機制實驗課前預(yù)習(xí)是學(xué)生做好實驗的前提和保障。在多年教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,梳理了實驗教學(xué)內(nèi)容,將實驗中涉及的基本操作以微視頻講解的形式提供給學(xué)生,例如,量取液體、溶液的配制、固體的溶解、減壓過濾等基本操作,通過學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺提供學(xué)生課前理解和掌握,為實驗課上學(xué)生的規(guī)范操作提供保障。學(xué)生可以根據(jù)自己實際情況自行控制進度,實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)。教師將實驗知識完整地制作為多媒體課件,突出重點和難點,將實驗的注意事項以圖片或視頻形式進行總結(jié)。學(xué)生在預(yù)習(xí)時,結(jié)合教師提出的問題進行思考,同學(xué)們可提前通過互聯(lián)網(wǎng)查找相關(guān)資料,初步獲得理論上的指導(dǎo)[4]。不懂的部分和疑點可以課堂重點攻克。通過規(guī)范實驗預(yù)習(xí)環(huán)節(jié),學(xué)生在實驗過程中就可以做到心中有數(shù),實驗效果也會明顯提高。學(xué)生是實驗課的主體,教師在課上只需輔助學(xué)生解決實驗難點,學(xué)生通過動手操作各個實驗,觀察、記錄和分析實驗現(xiàn)象,特別是實驗中遇到不理解的問題,及時通過互聯(lián)網(wǎng),或課堂師生討論得出結(jié)果。2.2.2把優(yōu)質(zhì)視頻資源引入無機化學(xué)實驗課教學(xué)由于中學(xué)時學(xué)生做實驗的機會較少,學(xué)生對實驗課充滿期待,卻又有幾分擔(dān)心。期待自己親自操作并看到化學(xué)實驗的神秘性,擔(dān)心做不好實驗和實驗的危險性。對于初做實驗的大學(xué)低年級學(xué)生來說,基本操作技能訓(xùn)練和良好規(guī)范的實驗習(xí)慣養(yǎng)成,是實驗教學(xué)的基本指導(dǎo)思想和重點內(nèi)容。因為規(guī)范的操作和良好的實驗室習(xí)慣是實驗室安全最重要的保障。實驗指導(dǎo)老師無法一對一、面對面指導(dǎo)完成每個實驗。近年來以微視頻手段進行“翻轉(zhuǎn)課堂”,利用微視頻來完成教學(xué)過程,教學(xué)效果顯著[5-7]。我們引入慕課資源。組織學(xué)生觀看實驗室安全教育視頻,實驗室事故處理方法視頻等。同時我們也制作了部分實驗的實驗原理及基本操作微課視頻。原因是微視頻具有以下幾個特征:①內(nèi)容明確。每一個微視頻針對性強,集中解決特定問題;②篇幅短小。用于課堂教學(xué)的微視頻長度控制10分鐘左右,克服了部分學(xué)生看不到老師演示操作的問題,效率更高;③進度可控[8]。微視頻引入實驗教學(xué)后,學(xué)生參與實驗的積極性與操作的規(guī)范性有了明顯提高。學(xué)生可以根據(jù)自己的掌握情況,充分發(fā)揮主觀能動性,對不清楚的環(huán)節(jié)反復(fù)觀摩,胸有成竹地完成實踐操作。教師在實驗課堂中主要承擔(dān)協(xié)作者的角色,讓學(xué)生真正成為課堂主體。這種方式切實解決了原實驗課堂上學(xué)生不明白、不愿問、胡亂做的難題,大大提高了實驗效率。教師課堂教學(xué)的針對性更加明確,只需講解示教少數(shù)共性問題。這種以問題為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)方式極大地促進了學(xué)生創(chuàng)新思維的開拓和實踐動手能力的提高。另外,微視頻將教學(xué)內(nèi)容永久存檔于學(xué)校網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺,學(xué)生如需要復(fù)習(xí)、補漏等,只需點擊網(wǎng)絡(luò)課程即可。2.2.3微量實驗探索,創(chuàng)建環(huán)保實驗新理念無機化學(xué)實驗中“三廢”的污染與利用問題,一直備受關(guān)注[9]。對“三廢”進行綠色無害化處理和減少有毒產(chǎn)物的產(chǎn)生是實驗改進的關(guān)鍵,也是對大學(xué)生進行綠色環(huán)保教育、創(chuàng)新教育和思政教育的有效途徑。具體解決方法為:①進行微量實驗的探索;②針對有毒有害氣體的實驗,盡可能放在密閉的容器中進行,設(shè)計出合理的氣體收集和處理方案,主要采用三種方法:轉(zhuǎn)化、吸收和吸附。例如對于元素部分實驗會有Cl2、H2S、NO2等氣體,可以將氣體產(chǎn)物直接通入NaOH溶液或用浸有NaOH溶液的棉花球吸收。對于有重金屬離子及其化合物的液體和固體化合物產(chǎn)生的實驗,一是要控制反應(yīng)量減少,二是對其必須科學(xué)處理,盡可能環(huán)保綠色處理,才能使我們的生活環(huán)境得到有效保護。這樣的做法不僅創(chuàng)新了教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式,而且提升了師生的綜合實驗?zāi)芰?、?chuàng)新能力和自覺環(huán)保意識。2.2.4引入仿真實驗教學(xué)手段對一些產(chǎn)生污染嚴重、毒害大,實驗現(xiàn)象不明顯,反應(yīng)時間太長的實驗,利用仿真實驗呈現(xiàn)出來,如氯氣的制備,鎘、汞的相關(guān)實驗。仿真實驗具有零污染、零排放的特點[10],利用我校仿真實驗室,開展部分仿真實驗教學(xué)。2.2.5建設(shè)實驗試題題庫通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,建立無機化學(xué)網(wǎng)上課程,建立并逐步完善實驗試題題庫。通過題庫,加強學(xué)生對基礎(chǔ)操作理論性知識的掌握,可以從中抽調(diào)試題對學(xué)生進行期末筆試。
2.3改革無機化學(xué)實驗考核評價方式
我校無機化學(xué)實驗的考核方式是以實驗報告和實驗操作、課堂表現(xiàn)、預(yù)習(xí)報告、出勤等來確定學(xué)生的最終成績。實驗成績百分制為:實驗報告成績(70分)、實驗操作成績(20分)和其他成績(10分)。這種考核方式雖然看似公平合理,但有部分同學(xué)存在抄襲數(shù)據(jù)現(xiàn)象,造成用心做實驗的同學(xué)未必能得到高分,而敷衍做實驗的同學(xué)可能會有較高的分值。不能真實反映每位同學(xué)的實驗綜合能力和實驗態(tài)度。因此,改革實驗課期末成績的百分制組成,探索精細合理的考核內(nèi)容,具體包含五部分:預(yù)習(xí)成績(20%)、實驗成績(50%)、學(xué)期實驗總結(jié)(10%)、筆試成績(10%)、其他(10%)。每個實驗結(jié)束后,立刻上交本次實驗結(jié)果,老師詳細記錄或存檔保存,避免相互抄襲。增加學(xué)期實驗總結(jié)的目的是促進學(xué)生對所做實驗進行整體梳理,對基本操作加深印象,提高綜合應(yīng)用的能力。選用多元化考核方法,加強過程性考核已被廣泛推廣[11-12]。此外,我們在教學(xué)改革中,為普遍提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果和多元化選拔培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生,探索建立了互動答疑和課程競賽等環(huán)節(jié)。
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)17-0090-02
化學(xué)是一門非常重要的自然科學(xué),也是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,實驗可以說是化學(xué)的靈魂。無機化學(xué)實驗既是一門獨立的課程,又與相應(yīng)的理論課無機化學(xué)有著緊密的聯(lián)系。如何通過改進實驗教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,在幫助學(xué)生更好的理解和掌握理論知識的同時,培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)新意識,養(yǎng)成精準(zhǔn)、細致的操作習(xí)慣,真正提高學(xué)生動手能力和獨立分析能力,學(xué)習(xí)運用無機化學(xué)知識解決實際問題的方法等等,是無機化學(xué)實驗課程改革的前沿問題之一。
一、改變傳統(tǒng)教學(xué)方法局限性,提高學(xué)生實驗技能
1.合理安排實驗順序,規(guī)范操作方法,切實提高學(xué)生實驗基本功。無機化學(xué)實驗是新生入校后學(xué)習(xí)的第一門基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程。由于大多數(shù)學(xué)生在中學(xué)階段很少真正的進入實驗室進行實際操作,學(xué)生的水平參差不齊。因此,可以從學(xué)生第一次進入實驗室開始,就對其進行常用實驗儀器的介紹和實驗基本操作訓(xùn)練。可以使學(xué)生對無機化學(xué)實驗這門課程有循序漸進的了解,又能使他們在實驗的過程中熟練規(guī)范操作,真正提高學(xué)生的動手能力。教師應(yīng)該著重培養(yǎng)學(xué)生認真的實驗態(tài)度,并且要反復(fù)強調(diào)實驗者應(yīng)嚴格遵守實驗操作規(guī)范。在每個實驗開始之前,教師要親自示范學(xué)生容易出現(xiàn)錯誤的操作,講解操作的注意事項和方法要點,先演示后練習(xí),講練結(jié)合。操作示范時老師要做到動作熟練、規(guī)范、清晰直觀,這將對學(xué)生起到正確的引導(dǎo)作用。然后讓學(xué)生反復(fù)練習(xí),老師在一旁指導(dǎo)糾正。教師還應(yīng)教育學(xué)生養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣,要求學(xué)生在每次完成實驗后及時整理實驗臺,對實驗的廢棄物進行妥善處理,保持實驗室整潔有序。這樣能讓學(xué)生養(yǎng)成細致、整潔、精準(zhǔn)的操作習(xí)慣,具備綠色環(huán)保的實驗意識,進而提高學(xué)生實驗的綜合能力。
2.精選實驗內(nèi)容,增加趣味性實驗,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。實驗教學(xué),倡導(dǎo)聯(lián)系生活的教學(xué)策略,目的在于讓學(xué)生擁有豐富的直接的經(jīng)驗。傳統(tǒng)的無機化學(xué)實驗教學(xué)方式只是讓學(xué)生驗證實驗結(jié)果與教材內(nèi)容是否符合,學(xué)生只能學(xué)到某些機械性的操作,不能獲得一個完整的實驗概念。而且以前的實驗教學(xué)模式較為呆板,實驗內(nèi)容不夠貼近生活實際,學(xué)生基本上沒有太大的學(xué)習(xí)興趣,只是按照教材所給步驟進行機械性的實驗,不能深入的分析總結(jié)。為了培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才,真正提高學(xué)生的綜合實驗技能,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,應(yīng)對實驗教學(xué)內(nèi)容按教學(xué)規(guī)律、知識層次科學(xué)地調(diào)整。一方面,考察和檢驗了學(xué)生基本知識和基本技能的掌握情況,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性;另一方面,可以讓學(xué)生認識到化學(xué)和生活的密切關(guān)聯(lián),使他們真正的參與到實驗探究中,合作意識得到增強,學(xué)習(xí)興趣大大提高。
二、改進實驗教學(xué)方法,注重培養(yǎng)學(xué)生的各種能力
1.增設(shè)開放設(shè)計性實驗,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)生在教師指導(dǎo)下,選做一定數(shù)量的創(chuàng)新性實驗,進行新實驗項目的開發(fā)。這樣的過程使學(xué)生通過實驗去發(fā)現(xiàn)和研究解決問題的方法。學(xué)生在實驗的準(zhǔn)備階段要充分查閱文獻,設(shè)計合理的實驗方案,進行自主設(shè)計探究,教師對方案進行檢查,在檢查無危險后,由學(xué)生獨立協(xié)作開展實驗。學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計的實驗進行操作后就會發(fā)現(xiàn)不同的方案可以得出不同的結(jié)論。對于學(xué)生在實驗中遇到的問題,教師不直接的提出解決方法,而是鼓勵學(xué)生自己探索,尋找問題的答案。在實驗完成后,還應(yīng)要求學(xué)生寫出實驗總結(jié)與工作體會。創(chuàng)新性實驗項目的開設(shè)能充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,為學(xué)生發(fā)展自身創(chuàng)造性提供廣闊的空間,這將顯著提高學(xué)生的思維靈活性,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力。
2.鼓勵學(xué)生對異?,F(xiàn)象進行探索,培養(yǎng)學(xué)生觀察思考能力。在實驗課上,要求每一位學(xué)生都能集中注意力,仔細觀察實驗現(xiàn)象,特別是要對那些與預(yù)期不相同的現(xiàn)象進行更深入地分析。首先,應(yīng)該重復(fù)實驗,驗證該異常現(xiàn)象能否出現(xiàn)重現(xiàn)性。大部分同學(xué)通常是因為加錯試劑而導(dǎo)致出現(xiàn)異?,F(xiàn)象;而其他可能導(dǎo)致異?,F(xiàn)象的原因主要還有,器皿不潔凈、試劑變質(zhì)或者反應(yīng)溫度控制不當(dāng)?shù)???梢酝ㄟ^對照實驗或改變實驗條件找出異?,F(xiàn)象的原因,進而使學(xué)生認識到每個實驗現(xiàn)象的出現(xiàn)都是有原因的,不要輕易忽略任何一個異?,F(xiàn)象。
在實驗過程中出現(xiàn)異?,F(xiàn)象是教學(xué)的好時機,通常學(xué)生會對自己學(xué)到的理論知識產(chǎn)生懷疑,如果有正確的引導(dǎo)不僅可以加強他們的觀察能力,而且在思考的過程中可以促進他們對理論知識的認識更加深刻,取得事半功倍的教學(xué)效果。
3.建立嚴格的考核方式,培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐能力。為滿足新時期教育對實踐動手型人才培養(yǎng)的發(fā)展和要求,建立科學(xué)合理、客觀公正、綜合有效的實驗考核方式已成為高?;A(chǔ)實驗教學(xué)發(fā)展的主要方向。我們可以采用預(yù)習(xí)報告、課堂操作、實驗報告、實驗考試成績四項相結(jié)合的考核方式對學(xué)生進行綜合評定。教師應(yīng)要求學(xué)生在實驗前寫好預(yù)習(xí)報告,其中實驗主要藥品的物理常數(shù),實驗的最佳方案,實驗過程中的注意事項必須由學(xué)生親自查閱、總結(jié)。預(yù)習(xí)報告由教師在學(xué)生做實驗過程中逐一檢查批閱。這樣既可以幫助學(xué)生提前熟悉實驗過程,不至于在實驗時感覺無從下手,又可以促使學(xué)生明白細節(jié)問題對實驗結(jié)果及實驗成敗的重要性。學(xué)生的課堂操作直接反映了學(xué)生的動手實踐能力和實驗態(tài)度。課上每2~4名學(xué)生分成一組,選出一人負責(zé)收發(fā)實驗報告和安全事宜。學(xué)生在教師的講解示范后進行獨立操作,教師在指導(dǎo)糾正的過程中能清晰的了解每位同學(xué)的掌握情況并給出相應(yīng)評定。傳統(tǒng)的實驗報告批閱過分地注重實驗數(shù)據(jù),并不能真實地反映學(xué)生平時的學(xué)習(xí)情況,甚至?xí)?dǎo)致有部分學(xué)生為了拿高分而肆意編造實驗結(jié)果的情況。因此,實驗報告的批閱側(cè)重點應(yīng)放在實驗的每一個環(huán)節(jié),如報告書寫、計算過程、問題討論、誤差分析、圖表技巧等等,而且要更注重綜合設(shè)計實驗的總結(jié)部分。實驗考試包括口試和筆試,口試主要在學(xué)生實驗的過程中回答老師提出的問題,另外,在整個實驗課程結(jié)束后,還要進行筆試考試以考核學(xué)生對學(xué)科的整體掌握度。這樣的考核方式能科學(xué)有效地對學(xué)生進行學(xué)習(xí)效果評定,引起學(xué)生對無機化學(xué)實驗的重視,促使學(xué)生主動學(xué)習(xí)和掌握相關(guān)技能,從而提高學(xué)生的動手能力和實驗基本素質(zhì)。
綜上所述,通過化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式的改革,可以提高學(xué)生獨立分析和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,使學(xué)生真正掌握實驗理論知識和實驗操作技能,從而達到綜合能力的整體提升。進而體現(xiàn)教育的以人為本的課程教學(xué)改革特點,切實提高無機化學(xué)實驗的教學(xué)質(zhì)量和效果。為當(dāng)今社會培養(yǎng)勤于動手、善于創(chuàng)新的高素質(zhì)人才。
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一、無機化學(xué)實驗原教學(xué)過程中存在的問題
1.課程教學(xué)目標(biāo)單一、規(guī)程化、實驗項目缺乏專業(yè)特色。目前,我校無機化學(xué)實驗教學(xué)目標(biāo)還只停留在要求學(xué)生掌握“三基”即基本原理、基本知識和基本操作,規(guī)范操作驗證實驗教材中正確的數(shù)據(jù)和結(jié)論[2]。這一目標(biāo)導(dǎo)致驗證式實驗過多,實驗時間短、內(nèi)容少,規(guī)程化問題較突出,無論是制藥工程專業(yè)、還是食品科學(xué)工程專業(yè)開設(shè)的無機化學(xué)實驗項目基本都一致,缺乏專業(yè)特色,不利于學(xué)生對自己所學(xué)專業(yè)的認知。2.實驗教學(xué)管理模式較單一,不利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)管理模式都是以教師為中心,學(xué)生做什么實驗、什么時間做實驗、實驗步驟是什么、要用到哪些實驗藥品儀器,一旦確定就很少改變,這種單一的教學(xué)模式無法滿足學(xué)生自主設(shè)計學(xué)習(xí)過程,學(xué)生往往是被動接受知識,缺乏主觀能動性,很容導(dǎo)致學(xué)生上實驗課時不主動思考,甚至在課上出現(xiàn)手足無措的現(xiàn)象,這樣很不利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力和主觀能動性。3.四大化學(xué)實驗室單獨設(shè)置,現(xiàn)有實驗資源浪費。我校四大化學(xué)(無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué))實驗室都是獨立設(shè)置并開設(shè)課程,實驗資源沒有互通。由于每門課程開設(shè)的時間不同,導(dǎo)致出現(xiàn)某一特定時段集中在某個實驗室開展教學(xué),實驗室極度擁擠、實驗試劑及儀器短缺,而有的實驗室閑置無用的現(xiàn)象。4.現(xiàn)有實驗教學(xué)隊伍師資嚴重匱乏,教學(xué)經(jīng)驗不足,不利于保障實驗教學(xué)質(zhì)量。我校實驗教學(xué)隊伍師資隊伍嚴重匱乏,師生比遠遠超過1∶8,不得不大量使用年輕教師或助教授課,但年輕教師往往由于教學(xué)經(jīng)驗不足,使得其對實驗理解不夠全面、操作不規(guī)范、指導(dǎo)學(xué)生不到位、批改實驗報告不嚴謹,難以保證實驗教學(xué)質(zhì)量[3]。5.學(xué)生實驗成績評定的隨意性大、缺少科學(xué)的評定標(biāo)準(zhǔn)。無機化學(xué)實驗課程考核成績評定一般是由平時成績和實驗報告兩部分組成。學(xué)生即使沒有認真做實驗也可以通過抄襲別人或者教材中的實驗步驟等完成考核。而且一般由于沒有科學(xué)詳盡的評定標(biāo)準(zhǔn)[4],教師只能根據(jù)主觀判斷給出一個較為籠統(tǒng)的分數(shù),成績評定存在隨意性大、不合理的問題,十分不利于全面衡量學(xué)生對實驗知識的掌握能力[5]。
二、大學(xué)無機化學(xué)實驗教學(xué)改革與學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)
1.豐富課程教學(xué)目標(biāo),優(yōu)化調(diào)整實驗教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。將無機化學(xué)實驗分為三種類型:基礎(chǔ)實驗、綜合性實驗、創(chuàng)新設(shè)計性實驗。①基礎(chǔ)實驗:通過無機化學(xué)的基礎(chǔ)實驗,使學(xué)生規(guī)范化、熟練化和標(biāo)準(zhǔn)化地掌握化學(xué)基本操作技能,是綜合性實驗和創(chuàng)新設(shè)計型實驗?zāi)茼樌M行的保證。針對很多大一同學(xué)在高中化學(xué)課中只有理論知識而沒有實驗經(jīng)驗的現(xiàn)象,在最新修改的無機化學(xué)教學(xué)大綱中,第一次實驗課的內(nèi)容就是詳細系統(tǒng)地講解化學(xué)基本儀器操作規(guī)范,包括:各種儀器放置規(guī)則、如何清洗玻璃儀器及洗凈的判定標(biāo)準(zhǔn)、使用托盤天平的注意事項、溶液的配制、加熱、過濾、冷卻結(jié)晶的操作以及離心機、吸量管和容量瓶的使用等。首先由教師示范操作,然后讓學(xué)生進行練習(xí),最后隨機抽查學(xué)生演示操作,讓其他同學(xué)和老師進行點評,達到學(xué)生熟練掌握的目的。②綜合性實驗:通過綜合性實驗內(nèi)容,如測定化學(xué)反應(yīng)速率和活化能的實驗,在使學(xué)生具備熟練的化學(xué)實驗?zāi)芰Φ耐瑫r,對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的理論知識進行實踐驗證。在實驗后要求學(xué)生計算反應(yīng)速率和速率常數(shù)。這樣不僅可以改變以往學(xué)生在實驗中只是照搬照抄教材上的實驗步驟、被動地學(xué)習(xí)不動腦等問題,進一步提高學(xué)生做實驗的積極性和綜合運用知識的能力。③創(chuàng)新設(shè)計性實驗:創(chuàng)新設(shè)計性實驗是提高學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的有效途徑。例如,將從廢白鐵中制備硫酸亞鐵和硫酸亞鐵銨由驗證性實驗改為設(shè)計性實驗,要求學(xué)生設(shè)計與教材不同的制備方法。在教學(xué)實踐中,大多數(shù)同學(xué)根據(jù)設(shè)計的實驗方法制備了兩種產(chǎn)物,少數(shù)同學(xué)雖然沒有制備成功,但通過與同學(xué)之間的充分溝通,對失敗的原因進行了探討,較好地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神,提高了其獨立設(shè)計、分析問題、解決問題的能力。2.更新實驗教學(xué)方法,構(gòu)建新型實驗教學(xué)體系。無機化學(xué)實驗不應(yīng)僅僅局限在鞏固學(xué)生對無機化學(xué)的理論知識,或者讓學(xué)生掌握化學(xué)實驗的基本操作,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識并將理論知識運用到實際操作的能力,但是傳統(tǒng)的教學(xué)方式無法激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更會使學(xué)生喪失創(chuàng)新意識。①在傳統(tǒng)實驗課堂講授中,一般先由教師通過板書講解實驗基本原理、實驗操作步驟和注意事項等,并進行儀器操作示范,學(xué)生復(fù)制完成實驗。在教學(xué)改革后,教師事先安排學(xué)生對實驗內(nèi)容進行預(yù)習(xí),課堂上要求學(xué)生對本次實驗當(dāng)眾講解和示范,這使學(xué)生由過去的教學(xué)受體變?yōu)榻虒W(xué)主體,有利于提高學(xué)生的主動性。當(dāng)然,學(xué)生對實驗內(nèi)容的理解不可能完全正確,在講解和示范過程中難免會出現(xiàn)錯誤,這時需要老師及時給予糾正和指導(dǎo),加深學(xué)生的印象,更好地達到教學(xué)目的。②創(chuàng)新安排實驗項目,同學(xué)可以根據(jù)自己感興趣的無機化學(xué)理論知識,設(shè)計相關(guān)實驗,創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,采用啟發(fā)引導(dǎo)式的實驗教學(xué)方法。在部分實驗中,由教師講解該實驗可能會出現(xiàn)的現(xiàn)象或問題,引導(dǎo)學(xué)生思考解決問題的方法或產(chǎn)生實驗現(xiàn)象的原因,從而構(gòu)建出新型實驗教學(xué)體系。③更新實驗教學(xué)手段,加強師資隊伍的建設(shè)。引入多媒體輔助實驗教學(xué),對于一些較為先進的實驗技術(shù),制藥及食品專業(yè)學(xué)生需要了解,對于學(xué)生日后工作中具有指導(dǎo)意義,而受到實驗條件的限制,又不能親自實踐的實驗內(nèi)容,教師在互聯(lián)網(wǎng)上下載一些多媒體資源來引導(dǎo)學(xué)生探索,也可由學(xué)生組成興趣小組,教師指導(dǎo)學(xué)生通過查閱參考資料、互聯(lián)網(wǎng)資源,豐富學(xué)生的視野,避免以后工作中接觸到此類技術(shù)時茫然無知。開設(shè)開放實驗與課外研究,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維和研究性學(xué)習(xí)的能力。在本教改項目實施中,每年3—6月派遣相關(guān)教師赴中南大學(xué)進行實驗教學(xué)技能培訓(xùn)。同時,將經(jīng)驗豐富、具有中級以上職稱的實驗人員納入實驗課程教學(xué)團隊中,負責(zé)指導(dǎo)學(xué)生的基本實驗和儀器操作訓(xùn)練,這樣既減輕了實驗教師的工作量,又發(fā)揮了實驗人員的優(yōu)勢,提高實驗教學(xué)效果[6]。3.實現(xiàn)實驗室資源共享,充分利用開放實驗室資源。改變傳統(tǒng)的四大化學(xué)實驗室單獨設(shè)置出現(xiàn)的資源浪費現(xiàn)象,建立基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)平臺,實現(xiàn)實驗室開放和資源共享,做到一舉兩得,減少人為因素導(dǎo)致的資源匱乏問題。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,可以通過開放實驗吸引學(xué)生利用課余時間進入實驗室,鼓勵學(xué)生申請國家、學(xué)校和院系多級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金,讓學(xué)生在這些基金的支持下,利用學(xué)校開放的化學(xué)實驗教學(xué)平臺,將科研與本科教學(xué)相結(jié)合,如已開展的2017年貴州省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目:貴州余甘子干果與鮮果中有效成分的分析和提取工藝的研究。學(xué)生在科研過程中自主學(xué)習(xí),從項目選題、設(shè)計實驗工藝條件、實驗操作、記錄和處理實驗結(jié)果所有過程學(xué)生都親自參與,啟發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新思維,培養(yǎng)了創(chuàng)新精神。4.利用實驗技能和創(chuàng)新競賽促進實驗教學(xué),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。我院連續(xù)兩年舉辦了全校“大學(xué)生化學(xué)實驗技能大賽”,對推進、深化無機化學(xué)實驗教學(xué)改革,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)基礎(chǔ)課的興趣,培養(yǎng)學(xué)生實驗操作技能和綜合應(yīng)用能力發(fā)揮了重要作用。5.改進實驗考核方法,有理有據(jù)地評價學(xué)生成績。無機化學(xué)實驗課實行獨立的考核、考試和成績評定,為了全面達到無機化學(xué)實驗課的培養(yǎng)目標(biāo),發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,促進學(xué)生創(chuàng)新能力的形成,需要改進、完善現(xiàn)有的實驗考核方法。我們對無機化學(xué)實驗考核內(nèi)容和方式進行了重新設(shè)計,采取平時考核和期末考試相結(jié)合,平時成績占70%,期末考核成績占30%,平時考核包括:預(yù)習(xí)、出勤率、實驗紀律、實驗操作、實驗結(jié)果、實驗報告、實驗衛(wèi)生等,逐項打分。期末考試中采用設(shè)計性實驗,由教師在課堂教學(xué)結(jié)束前兩周給出實驗?zāi)康?,學(xué)生利用課外時間進行資料查閱、設(shè)計實驗方案等,然后在規(guī)定時間內(nèi)根據(jù)自己設(shè)計的方案來完成實驗,教師對每位學(xué)生的操作進行評分,這將真正培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗的創(chuàng)新能力,大大激發(fā)學(xué)生對無機化學(xué)課的興趣。
三、結(jié)語
本文分析我校無機化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題,從教學(xué)內(nèi)容調(diào)整、教學(xué)方法、教學(xué)資源共享、教學(xué)手段及考核模式等方面提出了一些思路和方法,并在2017級制藥工程、藥學(xué)、食品科學(xué)與工程3個班建立無機化學(xué)實驗教學(xué)改革試點,進行了教學(xué)改革實踐,明顯激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生自主創(chuàng)新能力,達到了預(yù)期的效果。但無機化學(xué)實驗教學(xué)涉及教學(xué)過程的各個方面,不可能一蹴而就,還需要不斷提高一線實驗教師的教學(xué)能力和綜合素質(zhì),把注重學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)作為實驗教學(xué)的重要任務(wù),這樣才能滿足新時期社會對人才素質(zhì)培養(yǎng)的要求。
參考文獻:
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中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)08-0218-03
無機化學(xué)實驗是針對高等師范院?;瘜W(xué)教育專業(yè)的學(xué)生開設(shè)的一門專業(yè)必修課程。通過該課程的學(xué)習(xí)不僅能夠鞏固和深化無機化學(xué)課程所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識,更重要的是讓剛進入大學(xué)學(xué)習(xí)的一年級新生摒棄中學(xué)時期形成的不良實驗習(xí)慣,熟練掌握基本實驗操作技能,培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和正確的科學(xué)研究方法,提升學(xué)生的實踐動手能力與創(chuàng)新精神,為后續(xù)實驗課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)[1]。因此,無機化學(xué)實驗課程的教學(xué)質(zhì)量直接影響著高師院校所培養(yǎng)的中學(xué)化學(xué)師資的綜合素質(zhì)與能力。傳統(tǒng)的無機化學(xué)實驗教學(xué)模式已經(jīng)與學(xué)科的快速發(fā)展、專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)嚴重脫節(jié),極大地制約了創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需求。如何優(yōu)化整合課程教學(xué)內(nèi)容、采用創(chuàng)新的教學(xué)方法與教學(xué)手段、改革課程考核的評價方式以有效地提升本課程的教學(xué)質(zhì)量成為了培養(yǎng)高師院校學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力的關(guān)鍵。為提升無機化學(xué)實驗課程的教學(xué)質(zhì)量,本文作者在多年的無機化學(xué)實驗課程的教學(xué)實踐中進行了一些有益的嘗試與探索。
一、優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容,著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
傳統(tǒng)無機化學(xué)實驗課程的教學(xué)中,基本操作、基本化學(xué)原理和元素性質(zhì)實驗等驗證性實驗在教學(xué)內(nèi)容中所占的比重很大,如北京師范大學(xué)無機化學(xué)教研室編寫的《無機化學(xué)實驗》(第三版)[2]教材中,驗證性實驗的占比竟然接近60%。開展驗證性實驗雖然能夠鞏固學(xué)生的基本操作技能,加強學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識的理解,培養(yǎng)學(xué)生對實驗現(xiàn)象的細致觀察能力。但在教學(xué)中過多地選用驗證性實驗內(nèi)容則難以適應(yīng)學(xué)科發(fā)展的需要,不利于實現(xiàn)課程的主要教學(xué)目標(biāo)――培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。我們在近年的教學(xué)過程中逐步采用我校自編的《無機化學(xué)實驗》[3]教材,將一些內(nèi)容簡單、與中學(xué)知識重復(fù)的驗證性實驗進行合并、簡化,使驗證性實驗所占的比重下降為45%,同時大幅增加綜合性、設(shè)計性實驗的數(shù)目,新開設(shè)的實驗項目如“微波固相合成――AlPO4的合成及組成測定”、“一維鏈狀?;撬徕捙湮痪酆衔锏娜軇岷铣伞币约啊凹{米二氧化鈦的制備及其光催化活性”等可以讓學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)掌握多種無機合成新技術(shù),熟悉化合物的鑒定及組成分析方法,增強學(xué)生的實驗設(shè)計能力、動手能力,對于拓展學(xué)生的知識視野、了解學(xué)科的發(fā)展前沿、增強學(xué)生的專業(yè)綜合素養(yǎng)以及培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究與創(chuàng)新能力起到積極的作用。而趣味化學(xué)實驗內(nèi)容如“化學(xué)冰袋的制作”、“暖手袋的制作”、“彩色火焰蠟燭的制作”等的引入則將專業(yè)課程的學(xué)習(xí)與日常生活緊密聯(lián)系起來,寓教于樂,讓學(xué)生體會到化學(xué)實驗的“魔力”,對實驗課程的實踐性有更清醒的認識。
二、利用多媒體教學(xué)手段結(jié)合教師現(xiàn)場演示,有效提升課堂教學(xué)效果
伴隨無機化學(xué)學(xué)科的發(fā)展,專業(yè)的新知識、新技術(shù)呈幾何級數(shù)增長,如何在有限的教學(xué)時間內(nèi)向?qū)W生傳輸更多的知識內(nèi)容變成了一個令任課教師棘手的問題。多媒體教學(xué)手段具有知識信息量大、形象直觀的特點,將其引入無機化學(xué)實驗的課程教學(xué)能夠有效地提升課堂教學(xué)的效果[4]。如在“溶液的配制和滴定操作練習(xí)”實驗中,可先行拍攝滴定操作的正規(guī)示范視頻并制作成多媒體課件,在課堂上由教師演示滴定操作后,再將正規(guī)示范視頻采用慢速方式重復(fù)播放數(shù)次,必要時進行定格展示,讓學(xué)生更清楚地了解滴定操作的具體步驟和要求;在“醋酸解離常數(shù)的測定”實驗中,可在多媒體課件中將酸度計的組件和操作面板以圖片的形式進行直觀的介紹,同時將其使用步驟在課件中呈現(xiàn)出來,方便學(xué)生在使用儀器的過程中隨時檢視自己的操作是否符合規(guī)范。此外,在復(fù)雜實驗裝置的組裝、化學(xué)反應(yīng)過程的模擬等方面多媒體教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比也具有明顯的優(yōu)勢,可引起學(xué)生濃厚的興趣,因此有必要在無機化學(xué)實驗教學(xué)中廣泛采用多媒體教學(xué)手段,實現(xiàn)更佳的教學(xué)效果。不過多媒體教學(xué)這一現(xiàn)代化教學(xué)手段現(xiàn)階段仍然是實驗課常規(guī)教學(xué)手段的一種輔助,與理論課的教學(xué)不同,我們更強調(diào)教師在實驗教學(xué)中的引導(dǎo)作用。在講解實驗操作規(guī)范和儀器的操作步驟時必須結(jié)合現(xiàn)場演示,在學(xué)生面前將重要的實驗操作技術(shù)逐一分解,通過自己的一舉一動讓學(xué)生感受到規(guī)范操作的重要性,感受到化學(xué)實驗的嚴謹性,感受到化學(xué)科學(xué)的神奇性?,F(xiàn)場演示也有助于在師生之間產(chǎn)生更多的言語、動作交流,充分加強教學(xué)效果,有助于學(xué)生對教師產(chǎn)生敬佩、尊重之情。
三、改革課程考核的評價體系,重視學(xué)生實踐動手能力的培養(yǎng)
鑒于實驗課程的特殊性,僅以期中和期末的筆試或操作考試來評價學(xué)生的課程學(xué)習(xí)情況顯然有違科學(xué)性,教師更應(yīng)該注重學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中的實際表現(xiàn),使課程成績的評定更趨合理化。在教學(xué)中,我們按照平時成績占70%,筆試和操作考試成績占30%的標(biāo)準(zhǔn)來評定學(xué)生的實驗課成績。加大平時成績所占的比重,能有效地促使學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中保持積極性、主動性。在平時成績的評定中,我們擯棄過去根據(jù)某學(xué)生一個學(xué)期的整體表現(xiàn)打分的粗略方式,而是將成績的評定細化到每一次實驗。對每一次實驗的評價則由過去的教學(xué)中只依據(jù)預(yù)習(xí)報告、實驗報告的書寫質(zhì)量對學(xué)生的學(xué)習(xí)成績進行評價的片面手段,轉(zhuǎn)而重視學(xué)生在整個實驗中的具體表現(xiàn),綜合考慮實驗的預(yù)習(xí)情況、學(xué)習(xí)態(tài)度與實驗內(nèi)容的完成情況、基本操作掌握情況及臺面清潔、現(xiàn)象記錄及實驗結(jié)果、實驗報告的書寫質(zhì)量等指標(biāo)對學(xué)生的實驗成績進行評價,每一部分的分值均為20%,使最終的評分能更真實地反映學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況,防止出現(xiàn)學(xué)生不認真完成實驗內(nèi)容而通過后期“加工雕琢”實驗報告獲得好成績的現(xiàn)象。評價方式的變化可以讓學(xué)生在實驗過程中全神貫注、手腦并用,對于提高實驗技能和實踐動手能力具有重要的意義,同時也有利于指導(dǎo)教師增強責(zé)任心,加強課堂巡視,充分了解學(xué)生的基本技能是否規(guī)范、實驗現(xiàn)象的記錄是否完整、實驗結(jié)果是否正確、實驗態(tài)度是否端正,并可及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的疏漏和不足并當(dāng)場在課堂中予以糾正,避免此次教學(xué)中出現(xiàn)的問題影響到后續(xù)的教學(xué)。
四、逐步實現(xiàn)化學(xué)實驗內(nèi)容的“綠色化”,培養(yǎng)學(xué)生良好的環(huán)境保護意識
環(huán)境污染問題是21世紀世界各國尤其是發(fā)展中國家所面臨的迫切問題,而化學(xué)工業(yè)作為主要的環(huán)境污染源已日漸成為“人民公敵”。實現(xiàn)化學(xué)過程的“綠色化”是改變化學(xué)及化學(xué)工業(yè)所面臨的窘境的唯一有效辦法。在高師院校的實驗教學(xué)課堂上面向未來的中學(xué)化學(xué)教育工作者傳授環(huán)境保護的知識,樹立“綠色化學(xué)”的良好意識對于建設(shè)大眾期望的環(huán)保性社會,消除化學(xué)對公眾的負面影響,培養(yǎng)青少年的環(huán)境意識具有極為重要的意義。無機化學(xué)實驗課程的教學(xué)過程中需要使用大量的有毒有害化學(xué)試劑,鑒于目前絕大多數(shù)高等院校的實驗室還不具備處理實驗廢棄物的儀器設(shè)備,因此這些試劑本身或者實驗過程中產(chǎn)生的廢水、廢渣極有可能對環(huán)境造成難以修復(fù)的污染。如何在教學(xué)過程中體現(xiàn)綠色環(huán)保理念,實現(xiàn)實驗過程的“綠色化”是當(dāng)前的無機化學(xué)實驗教學(xué)中碰到的一個大問題。本著預(yù)防大于治理的原則,應(yīng)從實驗源頭上對污染進行防控。為此我們首先在實驗內(nèi)容的選取上遵循“5R”原則(減少用量Reduce,重復(fù)使用Reuse,循環(huán)利用Recycle,再生Regeneration,拒用Rejection)[5],盡量摒棄對環(huán)境污染大的如汞、重鉻酸鉀、苯等試劑藥品,優(yōu)化實驗方案與實驗裝置,加強實驗廢棄物的處理,盡量減少化學(xué)實驗的污染排放;其次強調(diào)實驗產(chǎn)物與廢棄物的循環(huán)利用,通過開設(shè)“由含銀廢液制備硝酸銀”、“由廢干電池制備硫酸錳銨”、“由易拉罐合成明礬”、“由貝殼制備乳酸鈣”等實驗項目,使對環(huán)境有毒有害的物質(zhì)在實驗室內(nèi)進行流轉(zhuǎn),防止廢棄物對土壤、大氣造成污染,不但可以節(jié)約大量的實驗藥品與經(jīng)費,而且可以向?qū)W生灌輸原子經(jīng)濟的概念;此外,我們還在“醋酸亞鉻的制備”、“水的電解”等實驗中采用微型儀器裝置,在保證實驗現(xiàn)象、結(jié)果清晰準(zhǔn)確的前提下大幅度減少了藥品用量,不但實現(xiàn)了實驗“綠色化”的述求,而且能夠促使學(xué)生更仔細地觀察實驗現(xiàn)象,注重實驗操作的準(zhǔn)確性。今后我們還將對某些嚴重污染環(huán)境、對學(xué)生身體健康損傷大的實驗項目進行計算機仿真化,更大限度地消除無機化學(xué)實驗對環(huán)境所造成的污染。
五、結(jié)語
近年來,我們在無機化學(xué)實驗課程的教學(xué)過程中進行的一些有益的嘗試與探索對于提升化學(xué)教育專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力已經(jīng)起到了積極的作用,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)。培養(yǎng)出的一些學(xué)生先后在全國師范生化學(xué)實驗技能大賽以及廣西高校大學(xué)生化學(xué)實驗技能競賽中取得優(yōu)異的成績;部分學(xué)生在進入老師的研究室開展研究工作時也表現(xiàn)出了良好的科研素養(yǎng),在科學(xué)研究過程中取得了一些令人矚目的成果。這些收獲促使我們在今后的教學(xué)過程中進一步加強實驗課的教學(xué)改革,追尋學(xué)科發(fā)展的腳步,利用更有效的手段與措施來發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。
參考文獻:
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(一)教師做預(yù)備實驗
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),通過實驗現(xiàn)象、結(jié)果的驗證和思考可以促進化學(xué)理論知識的掌握和延伸。而許多實驗現(xiàn)象由于環(huán)境、儀器、試劑、條件的差異會有所區(qū)別,這就要求教師每次實驗前都要根據(jù)現(xiàn)有的實驗條件進行預(yù)備實驗。在預(yù)備實驗的過程中,教師會及時發(fā)現(xiàn)實驗中可能出現(xiàn)的問題,并提前查找原因,屬于實驗藥品的問題更換藥品,涉及到儀器的問題調(diào)整儀器。只有這樣,在學(xué)生的正式實驗過程中,才能避免實驗現(xiàn)象只要與教科書不符,學(xué)生就慌亂而不會找原因的現(xiàn)象,積極正確引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用課堂上學(xué)習(xí)的理論知識解釋實驗中所觀察到的現(xiàn)象,將化學(xué)理論和實踐較好地聯(lián)系起來。
(二)學(xué)生寫預(yù)習(xí)報告
無機化學(xué)實驗課程教學(xué)改革后重點要求學(xué)生寫預(yù)習(xí)報告,這樣堅持了半個學(xué)期后收到了很好的效果。學(xué)生在開始實驗前就對本次的實驗內(nèi)容、方法、步驟、涉及到的藥品、儀器有了一定的了解,個別學(xué)生還根據(jù)自己的理解在預(yù)習(xí)報告中畫出相應(yīng)的實驗流程圖。這樣學(xué)生能夠?qū)φ麄€實驗內(nèi)容有整體的認識,在具體的實驗操作過程中得心應(yīng)手,能夠改變以往每做一步實驗都要看一下賣驗教科書的狀況。另外,學(xué)生通過預(yù)習(xí)基本掌握每次實驗內(nèi)容,教師在講解實驗時可以略講,減少講授的時間,這樣能夠留下更多的學(xué)生實際操作的時間,讓學(xué)生們在實踐中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。每次教師都根據(jù)學(xué)生書寫的預(yù)習(xí)報告質(zhì)量進行打分,百分制記錄到預(yù)習(xí)報告成績單上,作為學(xué)生每次預(yù)習(xí)報告的原始成績,并及時將成績公布給學(xué)生,讓成績不理想的學(xué)生提高預(yù)習(xí)報告的書寫質(zhì)量。
學(xué)生們提前寫實驗預(yù)習(xí)報告是無機化學(xué)實驗課程改革的一個重要舉措,已經(jīng)收到了較好的效果,但是有些學(xué)生的預(yù)習(xí)報告書寫的質(zhì)量差,只是簡單抄實驗書上的內(nèi)容,給人敷衍的感覺。在以后的實驗過程中,教師要嚴把預(yù)習(xí)報告質(zhì)量關(guān),最好指定學(xué)生預(yù)習(xí)報告書寫的具體內(nèi)容:如實驗?zāi)康?、原理、?nèi)容步驟及注意事項等,并嚴格要求一定不能簡單地抄書,要根據(jù)自己的理解轉(zhuǎn)換成自己的語言和圖示進行書寫。另外,在書寫預(yù)習(xí)報告的過程中一定要查閱本次實驗藥品及儀器的相關(guān)使用信息,并做重點記錄。
二、實驗課堂教學(xué)
(一)實驗教學(xué)方式方法改革
無機化學(xué)實驗教學(xué)以前一直釆用的方法是教師講、學(xué)生做,即教師在實驗課上把實驗內(nèi)容、操作注意事項及實驗儀器的演示都給學(xué)生講完,然后學(xué)生才開始動手做實驗。這種教學(xué)方法不利于學(xué)生思考,極大地影響了學(xué)生創(chuàng)造思維的培養(yǎng)。因為學(xué)生只要跟著教師的思路及要求進行實驗,基本上就能得到書中的現(xiàn)象或結(jié)果。
無機化學(xué)實驗教學(xué)進行改革后,在教學(xué)方式方法上有一定的要求,一方面教師在實驗前講解的時間不能過長(一般不超過20分鐘),另一方面實驗的講解鼓勵以學(xué)生討論式或問答式為主,教師講解為輔助,充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體的模式,盡可能增加學(xué)生的參與度。由于學(xué)生實驗前進行了充分的預(yù)習(xí)并書寫預(yù)習(xí)報告,所以教師在課上講解的重點就不必放到實驗內(nèi)容上,節(jié)省的時間可以請學(xué)生參與討論或教師提問實驗中可能出現(xiàn)的其他現(xiàn)象或?qū)嶒炦^程中要求注意的具體事項。對于課堂討論或提問的結(jié)果,教師可根據(jù)學(xué)生參與及回答情況打分并及時做好記錄,作為學(xué)生無機化學(xué)實驗過程性考核的成績之一。
(二)實驗過程中教師巡視指導(dǎo)
我院的本科生實驗室一般最少能夠容納40人同時進行實驗,由兩名教師負責(zé)巡視指導(dǎo),學(xué)生們動手做實驗時如果遇到問題,就請指導(dǎo)教師過去幫忙分析,兩位教師前后跑來跑去,這樣容易造成某些時候?qū)嶒炇也皇蔷挥行虻臓顟B(tài),一些不喜歡做實驗的學(xué)生極容易渾水摸魚,不好好做實驗,影響實驗教學(xué)的整體效果。為了改善這種相對混亂的狀態(tài),無機化學(xué)實驗課程教學(xué)改革后把巡視教師和學(xué)生固定分組,即每名教師在每學(xué)期的實驗中巡視指導(dǎo)固定的學(xué)生(教務(wù)處規(guī)定學(xué)生人數(shù)少于20人)。這樣改革的好處體現(xiàn)在:第一,教師巡視指導(dǎo)較方便,更容易發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作過程中存在的錯誤,以便及時糾正,如:學(xué)生在進行“溶液的配制”實驗時會涉及到使用移液管精確地取用液體的操作,很多學(xué)生第一次接觸移液管,使用起來不熟練,甚至出現(xiàn)用大拇指堵移液管頂部的錯誤操作,教師發(fā)現(xiàn)后可及時糾正并讓學(xué)生進行移液練習(xí),直到操作規(guī)范為止;第二,對于所巡視指導(dǎo)的固定學(xué)生,教師對每次實驗操作的考核打分也能夠進行對比,分數(shù)相對客觀公正;第三,教師指導(dǎo)固定的學(xué)生,空間范圍相對較小,便于實驗操作過程中的現(xiàn)象和結(jié)果的討論。
實驗教學(xué)改革后在教師的督促下學(xué)生們參與實驗的積極性得到提高,動手能力也得到極大的增強,但是不同巡視指導(dǎo)教師對于實驗操作的考核標(biāo)準(zhǔn)沒有統(tǒng)一規(guī)定,容易存在教師間打分的差異,應(yīng)該對每一個實驗操作進行量化統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),每個指導(dǎo)教師均可根據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)給學(xué)生打分。
三、實驗后總結(jié)
(一)學(xué)生總結(jié)及書寫實驗報告
無機化學(xué)實驗結(jié)束時,教師應(yīng)該帶領(lǐng)所指導(dǎo)的學(xué)生進行本次實驗的總結(jié),要求學(xué)生對于實驗原理及方法、實驗內(nèi)容、實驗現(xiàn)象、實驗儀器、實驗注意事項等逐項進行總結(jié),對于實驗中存在的不確定的問題進行討論,做到每名學(xué)生對實驗整體內(nèi)容較熟悉。課下書寫本次實驗的實驗報告,教師根據(jù)實驗報告的書寫情況考核打分后及時記錄,作為學(xué)生成績考核的又一項內(nèi)容。
學(xué)生對每次實驗的總結(jié)在整個實驗教學(xué)過程中是很重要且必要的,但由于實驗結(jié)束后學(xué)生們心情比較興奮,加之忙著打掃實驗室衛(wèi)生,因此實驗總結(jié)環(huán)節(jié)在改革之初做得不夠好,應(yīng)該在后續(xù)的課程中繼續(xù)加強。
(二)教師自我總結(jié)
無機化學(xué)實驗每一次實驗結(jié)束后,教師都應(yīng)該認真總結(jié)實驗中的經(jīng)驗或可取之處,并在下次實驗的過程中繼續(xù)發(fā)揚。對于實驗過程中存在的教學(xué)方式方法、實驗現(xiàn)象等方面的問題,要積極思考,探索改進的措施。要善于總結(jié),加強總結(jié),無論優(yōu)點還是缺點,都必須認真思考,這樣才能促進教學(xué),教學(xué)改革才會更有意義。
四、結(jié)語