褚海亮 邱樹良
(1.桂林電子科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,廣西 桂林 541004;2.山東電力工程咨詢院有限公司,山東 濟(jì)南 250013)
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,化學(xué)實驗是化學(xué)理論教學(xué)的延續(xù)和深化,化學(xué)實驗教學(xué)從來都是化學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),“無機(jī)及分析化學(xué)實驗”是與《無機(jī)及分析化學(xué)》理論相配套的一門實驗課,主要含無機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)的實驗內(nèi)容,是培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)化學(xué)動手能力和創(chuàng)新能力的重要實踐環(huán)節(jié)。實驗教學(xué)的水平與質(zhì)量對培養(yǎng)人才的實驗?zāi)芰ζ鹬陵P(guān)重要的作用,通過實驗教學(xué),不僅可以加深對無機(jī)及分析化學(xué)基本理論的理解,通過典型的實驗,應(yīng)用理論指導(dǎo)實踐,掌握無機(jī)及分析實驗的基本原理和條件;正確掌握無機(jī)及化學(xué)分析實驗的基本操作技能,還可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力以及嚴(yán)格的科學(xué)作風(fēng),提高觀察、分析和解決問題的能力,從而培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才。而我院無機(jī)及分析化學(xué)實驗課程教學(xué),長期以來局限于傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式即完成驗證知識、傳授技能,反映學(xué)科前沿實驗少的現(xiàn)象,特別是隨著課程教學(xué)時數(shù)的縮減,學(xué)生的實驗操作技能和實踐能力的訓(xùn)練尤感不足,不能滿足提高學(xué)生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)目標(biāo)的要求。為此,針對這方面存在的問題,我們從以下幾個方面對該課程進(jìn)行了教學(xué)改革。
將課程實驗分為操作性實驗、驗證性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗幾個層次開設(shè)實驗課。
1)操作性實驗和驗證性實驗著重對學(xué)生進(jìn)行實驗基礎(chǔ)知識、基本操作技能訓(xùn)練,是化學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。對于該類實驗,我們首先明確該門實驗課中學(xué)生應(yīng)掌握的實驗基本操作;基本操作所屬的具體實驗項目,通過講授、演示和與學(xué)生的交流討論,向?qū)W生傳授實驗基本原理、基本知識和實驗基本要點與關(guān)鍵步驟,對學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范化操作的指導(dǎo)和訓(xùn)練,及時發(fā)現(xiàn)和糾正學(xué)生在實驗基本操作上存在的問題。
2)綜合性實驗主要指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗原理,運(yùn)用基本實驗方法、實驗手段和技能完成給定化合物的合成、組成測定及結(jié)構(gòu)表征,使學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)各類化合物的合成原理與方法,學(xué)習(xí)運(yùn)用近代分析儀器的方法。綜合性實驗突出訓(xùn)練學(xué)生對所學(xué)化學(xué)知識和化學(xué)實驗技能的綜合應(yīng)用,通過一個物質(zhì)或產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)過程、成分分析等,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和創(chuàng)新意識的目的。對于實驗中的關(guān)鍵問題、安全要求、基本裝置的規(guī)范安裝和基本操作等內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的講解,而對實驗過程的現(xiàn)象及實驗產(chǎn)生的結(jié)果,則由老師引導(dǎo)學(xué)生分析和思考,并要求學(xué)生進(jìn)行討論,這種啟發(fā)式和互動式教學(xué),調(diào)動了學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性。
3)設(shè)計性實驗突出培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的能力、判斷推理能力、研究創(chuàng)新能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。設(shè)計性實驗是指在給定實驗?zāi)康?、要求和在實驗室現(xiàn)有條件下,由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)的實驗教學(xué)方法。與傳統(tǒng)的實驗相比,設(shè)計性實驗突出學(xué)生在實驗中的主體性,讓學(xué)生主動思考、主動實踐,這對于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力等綜合素質(zhì)十分有利。對設(shè)計性實驗,我們首先指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn),與學(xué)生共同討論實驗方案,對實驗原理、操作步驟、數(shù)據(jù)處理則由學(xué)生自行弄懂。實驗完畢后,與學(xué)生共同探討實驗的成敗。
在實驗前要求學(xué)生對將要進(jìn)行的實驗進(jìn)行預(yù)習(xí),寫出預(yù)習(xí)報告。預(yù)習(xí)報告主要包括實驗的基本原理、實驗儀器、實驗藥品、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)的記錄、課后問題等內(nèi)容。通過預(yù)習(xí)學(xué)生可對實驗原理、所用儀器、藥品、操作步驟等內(nèi)容有一定的了解,可提高學(xué)生實驗的效果。
在實驗課上,教師和學(xué)生針對本次實驗內(nèi)容進(jìn)行充分的討論。通過教師講解和學(xué)生的討論,使學(xué)生能掌握實驗基本原理、實驗步驟、實驗 數(shù)據(jù)的處理方式、實驗過程中的注意事項等。
實驗過程中要求學(xué)生要按照正確的操作步驟進(jìn)行實驗操作,要及時正確地觀察與記錄實驗現(xiàn)象、獲取實驗數(shù)據(jù)并進(jìn)行結(jié)果處理。教師要對學(xué)生的實驗基本操作進(jìn)行具體指導(dǎo),及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實驗基本操作上存在的問題并及時糾正。
實驗指導(dǎo)教師要對學(xué)生的實驗報告進(jìn)行認(rèn)真、詳細(xì)的批改,指出實驗報告中的錯誤,記錄實驗報告中反映出來的學(xué)生在實驗過程中可能存在的問題,并與學(xué)生進(jìn)行及時交流。
任課教師將該課程的教學(xué)課件放到每個教師的教師社區(qū)中,學(xué)生可根據(jù)課件的要求進(jìn)行預(yù)習(xí)、自學(xué)和課后討論。同時將把實驗中的基本操作以多媒體的形式放到學(xué)院的網(wǎng)站上,學(xué)生在網(wǎng)上可進(jìn)行基本操作的網(wǎng)絡(luò)練習(xí),使學(xué)生在正式操作練習(xí)前就有一個感性的認(rèn)識?,F(xiàn)代教學(xué)手段用于課程教學(xué)中,改變了傳統(tǒng)實驗教學(xué)單一的教學(xué)形式,使現(xiàn)代教育技術(shù)手段與傳統(tǒng)實驗教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合,優(yōu)勢互補(bǔ),提高了實驗教學(xué)質(zhì)量。
對于設(shè)計性實驗,教師擬定一些題目,學(xué)生從中選題進(jìn)行實驗,也鼓勵同學(xué)根據(jù)自己所掌握的知識自主擬題。學(xué)生針對選擇的題目查閱文獻(xiàn),設(shè)計實驗方案,進(jìn)入實驗室進(jìn)行 實驗操作,撰寫出完整的科學(xué)研究報告。通過設(shè)計性實驗過程,學(xué)生自主設(shè)計實驗的能力逐步提高,創(chuàng)新意識得到加強(qiáng),創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)。
在教學(xué)過程中,鼓勵和支持教師將學(xué)科發(fā)展前沿、最新科研成果、最新研究技術(shù)融入實驗教學(xué)內(nèi)容中,不斷更新實驗教學(xué)內(nèi)容,開出新實驗。特別是設(shè)計性實驗,多數(shù)實驗項目是由教師的科研成果或在研項目轉(zhuǎn)化而來的。同時吸收部分優(yōu)秀的學(xué)生進(jìn)入到教師的課題組,逐步培養(yǎng)學(xué)生的實驗動手能力和探索創(chuàng)新精神。
教學(xué)內(nèi)容、方法、手段等是沒有固定模式的,我們要用于創(chuàng)新,不斷探索改革和實踐。在實際的教學(xué)過程中,通過教學(xué)改革使之更符合社會實際需要,為培養(yǎng)符合社會實際需要的人才做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
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