劉念茲 羅莎
摘 要:本文對基礎(chǔ)化學(xué)實驗的教學(xué)改革進行了一些探索,提出以物質(zhì)制備為主線,融合四大化學(xué),集中有限的時間段,對學(xué)生的實驗技能實施強化訓(xùn)練,為他們的后續(xù)課程學(xué)習(xí)和科學(xué)研究打下堅實的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:化學(xué)實驗;實驗體系;教學(xué)改革
中圖分類號:G63 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9132(2016)34-0079-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.34.042
在教育體制改革取得較大進展的同時,教學(xué)方法的改革,特別是實驗教學(xué)方法的改革就顯得尤為重要。在這方面也有很多人做過大量的工作[1-4],下面針對基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)的改革談一談我們的看法。
一、基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀
實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、提高創(chuàng)新能力的重要手段。而我國目前的中學(xué)教育都是為了“應(yīng)付”高考,讓學(xué)生一頭扎在書山題海中,因此這些學(xué)生在進入大學(xué)后,普遍存在實驗技能環(huán)節(jié)比較薄弱的現(xiàn)象,他們中的不少人甚至于連燒杯都不會洗。進入大學(xué)以后,為了應(yīng)對必將面臨的嚴(yán)峻的就業(yè)壓力,學(xué)校不得不擴大學(xué)生的知識面以應(yīng)對社會的需要,在不增加總授課學(xué)時的前提下,給學(xué)生開設(shè)了較多的課程,這樣一來,單科課程的教學(xué)時數(shù)就只得相對壓縮。按照教育部的要求,工科學(xué)生的理論教學(xué):實驗教學(xué)的比例要達到1:1—1:1.2,如果不折不扣地執(zhí)行這一標(biāo)準(zhǔn),在實驗時間上還是基本能夠滿足要求的。但是,目前的實際情況是不容樂觀的,化本專業(yè)的無機化學(xué)實驗教學(xué)時數(shù)不超過30個學(xué)時,而面上各專業(yè)的普通化學(xué)實驗教學(xué)時數(shù)只有十幾個學(xué)時。在這么少的時間內(nèi),如果按照常規(guī)教學(xué)模式,要使學(xué)生完全掌握常用玻璃器皿的洗滌和正確使用:正確地進行滴定操作、過濾洗滌操作;化學(xué)試劑的配制和標(biāo)定:化學(xué)試劑的提純和精制、精密衡量器具的使用;常用理化常數(shù)的測定:常見分析儀器的使用及常見元素的分離和鑒定等等實驗技能是不可能的。
二、改革的思路
針對目前學(xué)生的實際狀況和現(xiàn)實條件,我們做了這樣改革:在大學(xué)一年級這段時間內(nèi),采用以物質(zhì)制備為主線,融合四大化學(xué),即有限的時間內(nèi)對學(xué)生實施強化實驗技能的訓(xùn)練,為他們的后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和科學(xué)研究打下堅實的基礎(chǔ)。具體的方法是這樣(以鋁土礦做原料制備硫酸鋁為例):
先由教師給出一個物質(zhì)制備的題目,學(xué)生根據(jù)實驗題目在教師的指導(dǎo)下查找、收集相關(guān)資料,擬訂實驗方法和步驟,列出需要的器材和試劑,并以書面報告的形式寫出預(yù)習(xí)報告,經(jīng)教師審查批準(zhǔn)后,即可開始實驗。實驗的每一個階段各有重點,對一些基本功的訓(xùn)練則不斷反復(fù)的進行,以達到熟能生巧的目的。
學(xué)生經(jīng)過上述實驗過程,能夠比較全面、系統(tǒng)地掌握基礎(chǔ)化學(xué)實驗的內(nèi)容和較熟練地掌握化學(xué)實驗的技能、技巧。這為后續(xù)化學(xué)類課程的學(xué)習(xí)和將來從事科研活動都會產(chǎn)生積極的影響。
三、實驗改革過程中存在的問題和解決的方法
按照現(xiàn)狀,要實施上述實驗改革方案還會有一些困難。首先教學(xué)進程和教學(xué)時間與實驗改革方案不相容。其次是資源、設(shè)備的配置和利用不合理。目前的模式還是采用實驗教學(xué)與理論教學(xué)進度基本同步的辦法,每周安排l—2次實驗課,每個實驗單元2—4學(xué)時。但是國內(nèi)現(xiàn)在的大學(xué)每屆招生都在數(shù)千人,需要開設(shè)化學(xué)課程的班級每年都有幾十個。中南大學(xué)近三年來,開設(shè)無機化學(xué)和普通化學(xué)課程的班級每年就有70多個班,如果還是按照現(xiàn)有的教學(xué)管理模式來實施上述實驗教學(xué)改革方案是不現(xiàn)實的。我們覺得可以采用這樣的辦法:將每個班的實驗課時間集中安排在連續(xù)兩周:第一周,所有課程的課堂教學(xué)照常進行,僅利用課余時間進行與實驗相關(guān)的資料準(zhǔn)備;第二周,所有課程的課堂教學(xué)全部停止,在這一周內(nèi),每天有4個小時(半天)在實驗室進行實驗,另外半天對已做的實驗進行總結(jié)和對下一步實驗進行規(guī)劃調(diào)整。
這樣安排首先就保證了實驗教學(xué)的質(zhì)量。第一,它充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。因為從實驗方法的擬訂、實施的過程、產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗都是學(xué)生自己智慧的體現(xiàn),學(xué)生主動參與的興趣很濃。第二,實驗?zāi):怂拇蠡瘜W(xué)的界限,可以使化學(xué)理論與實踐充分的結(jié)合。第三,實驗時間集中,實驗過程中化學(xué)實驗的基本操作重復(fù)多次地進行,因此基本功扎實。
另外,實驗資源、設(shè)備得到了充分的利用。我們做了一個簡單的計算:如果一個學(xué)校有四間一次能容納一個建制班進行實驗的化學(xué)實驗室,在每個實驗室內(nèi)各準(zhǔn)備二個班的玻璃儀器,則每周就可以安排8個班完成基礎(chǔ)化學(xué)實驗的全部任務(wù)。一學(xué)期按16個有效教學(xué)周計算,全學(xué)期可以安排120多個班級進入實驗室。
當(dāng)然,要較好地進行實驗教學(xué)改革,單憑任課教師或者實驗人員的努力是不夠的,他與教學(xué)管理部門、財務(wù)部門、后勤部門、物質(zhì)供應(yīng)部門和學(xué)生都有極大的關(guān)系。只有大家都認(rèn)識到實驗教學(xué)的重要性,都對實驗教學(xué)的改革傾注極大的熱情,我們的教學(xué)改革才能不斷進步和完善。
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