摘 要 實驗是應用性強的理工醫(yī)專業(yè)教育課程的必要環(huán)節(jié)。實驗教學不僅可以鞏固課堂所學,還可以培養(yǎng)和提高學生的動手能力,更能培養(yǎng)學生實踐和創(chuàng)新能力,是養(yǎng)成良好的綜合素質(zhì)和科研能力的重要實踐環(huán)節(jié)。因此,實驗教學課程設置與設計的重要性是不言而喻的。本文通過對高校應用化學專業(yè)綜合實驗存在的問題著手,嘗試進行實驗教學的改革,并結(jié)合珠三角區(qū)域特色,提出具體措施及實施方案。
關(guān)鍵詞 綜合實驗 教學改革 區(qū)域特色
中圖分類號:G420 文獻標識碼:A
隨著教學改革的深入和素質(zhì)教育的全面推行,作為高等教育重要組成部分的實驗教學越來越受到重視。本文將針對當前專業(yè)綜合實驗教學中存在的問題進行的思考,并結(jié)合辦學特色及地區(qū)特色提出改進方案及措施,以期能夠提高教學質(zhì)量并在學生能力培養(yǎng)上得到更好的效果。
1 目前應用化學專業(yè)綜合實驗教學存在的問題
(1)實驗內(nèi)容設計不合理。多數(shù)實驗的設置都是在二級學科(無機化學、分析化學、有機化學等)的基礎上開設的,內(nèi)容相對狹窄單一。
(2)驗證性實驗較多。由于實驗教學不受重視,經(jīng)費投入不足,使得實驗課程的開設受到局限。目前設置的實驗課程多屬驗證型實驗,且依附于理論課教學,相對于課程顯得設置重復。
(3)實驗課程教學方法單一。應用化學專業(yè)綜合實驗的教學活動設置,基本上都已設計有完整的操作步驟并且錄入實驗講義里。這樣,學生在課前先預習實驗講義,課堂上,教師先對實驗原理和操作步驟進行講解并告知實驗中的注意事項,學生們再根據(jù)實驗講義,流水線工人般機械地完成各項實驗步驟。在整個實驗課程的進程中,留給學生們獨立思考的空間相對較少,學生的獨立及創(chuàng)新思維的能力沒有得到鍛煉與發(fā)展,而且學生實驗質(zhì)量的評估標準,通常是只憑實驗報告的撰寫內(nèi)容來評判,非常不利于調(diào)動學生動手做實驗的積極性和進行主動思考的慣性,很容易忽略學生在實驗過程中操作技能表現(xiàn)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),大大降低了學生們的探究所以然的興趣及熱情。
(4)與實踐應用聯(lián)系較少。實驗教學體系較少涉及社會生產(chǎn)實踐,導致課堂與實際生產(chǎn)生活應用脫節(jié),進一步降低了學生對該門課程的興趣,限制了對學生思維能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。并且,這個問題突出的表現(xiàn)在,畢業(yè)生在最后一年進行畢業(yè)論文(設計)時,由于學生缺乏獨立思考,發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的基本能力,和在科學思維方式上的缺失,最終給指導老師和學生自己都帶來了不少的困難。
對于專業(yè)綜合實驗應該滿足:綜合性強、專業(yè)覆蓋面廣、實踐性強的特點。應用化學綜合實驗不能只是單一的分析或有機合成實驗,更不應該是毫不相關(guān)的幾個實驗步驟的簡單拼湊。在實驗課程的進程中,所設置的實驗步驟不能按傳統(tǒng)的“照方抓藥”方式完成,而是應該通過多種實驗方法、手段以及理論知識的綜合應用才能完成,學生需要具有扎實的基礎知識,這樣才能有助于學生的基本技能、實驗能力,綜合運用能力,以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2 應用化學綜合實驗改革措施及實施
(1)改進實驗教學方法和手段,結(jié)束學生“任務式”實驗。傳統(tǒng)的實驗教學方法是教師于實驗前進行講授,之后由學生進行實驗。這使得學生養(yǎng)成了依賴老師與講義的習慣,獨立思維能力欠缺,實驗課程的效果也不理想。從實驗教學效率和質(zhì)量出發(fā),我們對教學方法作了相應的調(diào)整:實驗之前教師的講解改為“提點”,實驗時開設匯報、討論環(huán)節(jié),在這一環(huán)節(jié)上,學生自由組合匯報實驗進展、成果及存在的問題,探討實驗中出現(xiàn)的問題,由教師引導學生向更深層次思考與發(fā)展;同時建立開放性實驗室,允許學生實驗失敗,給學生重做實驗的機會。這樣改革之后,使學生不僅對所做的實驗涉及的理論知識得到了鞏固,并且動手能力得到了提升,還滿足了部分學生的好奇心,結(jié)束了學生以往“任務式”實驗的心態(tài),為他們求知欲創(chuàng)造了平臺,同時使教學實驗更接近科研和生產(chǎn)實踐。
(2)更新教學理念,培養(yǎng)學生實驗能力,更好地服務地方經(jīng)濟。長期以來,實驗課被作為理論課的補充部分,僅僅作為附屬品而存在,實驗課程的內(nèi)容也僅僅是為驗證某些理論知識,學生們的實驗能力與創(chuàng)新思維得不到很好鍛煉,更不要談良好的提升了。
筆者所在的珠海市是一個港口城市,經(jīng)濟發(fā)達,企業(yè)眾多,其中有些產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)外都有較大影響,如紡織服裝、塑料機械、磁性材料、電子產(chǎn)品、石油化工、對外貿(mào)易及港口物流等。就化工而言,由于珠海的大發(fā)展戰(zhàn)略,國際知名石油化工企業(yè)落戶珠海,如碧辟、中海油等500強企業(yè)。
為使學生步入社會能更好更快地適應并服務企業(yè),同時為給社會、企業(yè)培養(yǎng)出符合時代發(fā)展需要、具有較高理論水平,較好的科學實驗能力以及動手能力的優(yōu)秀人才,應更新教學理念,轉(zhuǎn)變思路,在注重培養(yǎng)學生基礎實驗能力、分析問題能力及解決問題能力的同時,更加注重創(chuàng)新能力及設計實驗能力的培養(yǎng)。并多和當?shù)氐南嚓P(guān)企業(yè)多交流,幫助企業(yè)解決問題的同時,了解企業(yè)當前發(fā)展情況和企業(yè)對于專業(yè)人才素質(zhì)需求,并學習企業(yè)在本專業(yè)中先進的做法,豐富自己,積累經(jīng)驗。同時邀請企業(yè)經(jīng)驗豐富的工程師來校進行講學,直接告訴企業(yè)最需要的技術(shù)。
(3)根據(jù)地方產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,設計具有代表性的專業(yè)綜合化學實驗。專業(yè)綜合化學實驗是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和綜合應用能力及優(yōu)良素質(zhì)的有力手段。目前,有些文獻已經(jīng)報道了很多自主設計的專業(yè)綜合化學實驗,如:蘭州交通大學化學與生物工程學院王九思等人設計的,用過氧化苯甲酰引發(fā)甲基丙烯酸甲酯自由基聚合,通過預聚、灌模、聚合、脫模一系列過程進行鑄板聚合為主要內(nèi)容的甲基丙烯酸甲酯的鑄板聚合即有機玻璃的制備;以氯代正丁烷為原料制備正丁基鋰,并使其引發(fā)苯乙烯進行陰離子聚合為主要實驗內(nèi)容的正丁基鋰的制備和苯乙烯的陰離子聚合實驗等等。
根據(jù)珠三角工業(yè)發(fā)展趨勢,擬定應用化學的特色專業(yè)方向:精細化學品、應用電化學和工業(yè)分析。根據(jù)專業(yè)方向,實施綜合實驗的設計,實驗經(jīng)費由特色專業(yè)建設給予支持,教師分成若干小組,依據(jù)珠三角化工企業(yè)對專業(yè)人才的需求,設置不同研究題目,具體題目如下:
(1)印刷電路板的制備工藝;(2)功能高分子材料的制備與性能表征;(3)環(huán)保型涂料和環(huán)保型粘結(jié)劑的制備與性能表征;(4)工業(yè)廢水的分析與處理方法的研究。
3 結(jié)語
應用化學專業(yè)綜合實驗是本專業(yè)培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和優(yōu)良素質(zhì)的有力手段,綜合實驗課程內(nèi)容的改進與提高,教學理念的更新是實驗教學改革成功的有力保障。結(jié)合我校辦學特點而進行的專業(yè)綜合化學實驗教學改革,目的是提高學生對理論基礎知識的靈活運用能力和實驗基本技能,同時還希望培養(yǎng)其創(chuàng)新思維及創(chuàng)新能力,加強學生對科研及社會生產(chǎn)實踐知識的了解,以期為珠三角乃至全國化工界培養(yǎng)出更優(yōu)秀的專業(yè)人才。本文對實驗課程教學的建設性研究也希望能夠給相關(guān)應用型專業(yè)的實驗教學提供一定的參考。