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        應用型高校應用化學綜合實驗教學改革

        2020-12-25 18:50:29吳春來趙曉潔王璐關潤伶
        安徽化工 2020年4期
        關鍵詞:應用化學化學實驗教學

        吳春來,趙曉潔,王璐,關潤伶

        (洛陽理工學院環(huán)境工程與化學學院,河南洛陽471023)

        應用型本科院校以培養(yǎng)具有較強社會適應能力和競爭能力的高素質人才為目標[1],注重提高學生的實踐能力,從教學體系建設體現(xiàn)“應用”二字[2]。我校應用化學專業(yè)主要培養(yǎng)能夠掌握化學的基礎知識、基本方法、基本理論,能夠從事分析檢驗、質量控制及科學研究工作,具有較強實踐能力和創(chuàng)新意識的應用型人才。在學生實踐能力培養(yǎng)方面,主要包括專業(yè)實習、實訓和實驗教學,其中實驗教學是重要的組成部分。目前應用化學專業(yè)所開設的實驗項目大多為驗證性實驗,應用性特征不明顯,專業(yè)特色不突出,難以激發(fā)學生的學習興趣,不利于培養(yǎng)學生綜合分析、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。綜合性化學實驗以知識、技能、操作為基礎,以學科的最新前沿為教學內容,是學科交叉發(fā)展和培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識的最好體現(xiàn)[3-4]。綜合性化學實驗不僅能激發(fā)學生的學習興趣,而且可以提升他們的創(chuàng)新能力和綜合運用化學知識解決復雜問題的能力[5]。本文在分析我校應用化學專業(yè)綜合化學實驗中存在問題的前提下,提出了一些改進策略。

        1 應用化學專業(yè)綜合實驗教學中存在的問題

        1.1 教學內容應用性不強,專業(yè)特色不明顯

        我校應用化學專業(yè)以“理”“工”融合為特色,以分析測試和精細化學品為主要培養(yǎng)方向,既注重化學專業(yè)基礎的培養(yǎng),又注重實踐能力的培養(yǎng)。目前該專業(yè)所開設的綜合性實驗主要是課程類綜合實驗,重點考查學生對某一方面知識綜合運用的能力,并沒有專業(yè)綜合實驗,不能有效體現(xiàn)專業(yè)特色。實驗項目主要為驗證性實驗,設計性和創(chuàng)新性實驗較少。從內容上看,所選實驗項目與實際應用關聯(lián)度不高,應用性特征不明顯,導致學生對所開設實驗的學習興趣普遍不高,其綜合分析問題、解決問題的能力難以得到提升。

        1.2 考核方式陳舊,難以調動學生實驗的主動性

        相對于基礎化學實驗,綜合化學實驗過程更復雜,考查的方面更全面。然而,綜合化學實驗仍沿襲了基礎化學實驗教學的考核方式,一般根據學生的預習報告和實驗報告來評定成績,缺少過程考核,如實驗操作技能的考核、實驗數據的記錄與分析、實驗習慣和團隊合作等[6]。因此,學生往往把重點放在預習報告和實驗報告的書寫上,并不重視實驗過程,部分學生甚至存在抄襲現(xiàn)象。這種考核方式難以真正反映學生對知識的掌握情況,削弱了部分學生做實驗的積極性和主動性,在一定程度上助長了抄襲的不正之風,更談不上培養(yǎng)學生的綜合實驗能力和創(chuàng)新能力。

        1.3 實驗教學方式單一

        綜合化學實驗應充分調動學生的積極性,讓其充分參與到實驗項目的設計中,鍛煉他們對未知科學探究的興趣。然而,在目前綜合化學實驗教學中,老師仍為教學主體,提前設計好實驗步驟,然后給學生講解實驗目的、原理、步驟等,學生按照教師講授的內容和講義照方抓藥,簡單重復便可以完成相應的實驗步驟。學生獨立思考的空間少,思維能力和創(chuàng)新能力沒有得到鍛煉和發(fā)展。這種教學方式降低了學生對未知科學探究的興趣,不利于培養(yǎng)和鍛煉學生的創(chuàng)新精神。

        2 應用化學專業(yè)綜合實驗改革對策

        2.1 改革實驗內容,引入最新科研成果

        實驗項目的選擇和設計是應用化學專業(yè)綜合實驗教學改革的核心內容,實驗項目的設置不僅應考慮可操作性,而且應考慮應用性、創(chuàng)新性和趣味性,以培養(yǎng)學生綜合運用化學知識解決實際問題為目的,以提高學生綜合分析問題、解決問題的能力為目標。同時,所選實驗項目也應該注重專業(yè)特色。為達到以上目的,可將先進的科學知識、科研成果融入實驗教學,充實更新現(xiàn)有的教學內容。為此,我們安排了“功能化SBA-15的制備及重金屬離子吸附性能研究”“環(huán)境水體中重金屬離子的分析”等與日常生產生活密切相關的實驗項目,這些項目綜合了材料制備、材料表征、有機合成、分析測試、物理化學和環(huán)境科學等相關學科知識,既注重基礎知識的學習,又鍛煉了學生的實踐能力,體現(xiàn)了專業(yè)特色,培養(yǎng)了學生綜合運用化學相關知識解決實際問題的能力。同時,實驗項目和學生的生活密切相關,有效激發(fā)了學生學習的積極性和主動性。

        2.2 實行科學考核,多元評價學生成績

        實驗考核制度的設立一方面是為了考查學生對實驗原理、實驗操作的掌握情況;另一方面是為了反饋實驗教學效果,教師可據此不斷優(yōu)化教學手段,豐富教學內容,達到持續(xù)改進的目的。綜合性實驗與驗證性實驗相比,要求和目的有著較大的差別,因此考核的側重點也應該不同,不能單純地看實驗結果正確與否,更應該注重學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識的激發(fā)與培養(yǎng),引導學生大膽實踐。為突出過程考核,對綜合性實驗的量化考核細則如下:①實驗前預習要求學生了解實驗相關知識,書寫預習報告,此環(huán)節(jié)占15%;②實驗方案的設計與撰寫要求學生查閱一定的文獻資料,提高實驗質量和實驗成功率,設計出合理可行的實驗方案,此環(huán)節(jié)占40%;③實驗操作與數據記錄要求學生規(guī)范操作實驗儀器,客觀記錄并分析實驗數據,根據學生的操作規(guī)范程度、解決問題的能力、分工等情況打分,此環(huán)節(jié)占30%;④綜合表現(xiàn)包括學生是否遵守記律、節(jié)約實驗藥品試劑、保持實驗臺面清潔衛(wèi)生等方面,教師根據具體情況給分,此環(huán)節(jié)占5%;⑤綜合設計實驗應注重過程考核,主要對實驗現(xiàn)象、實驗影響因素、存在問題的分析等方面進行評分,對最終結果的要求不用太高,實驗報告的規(guī)范性與結果的正確性占10%。

        2.3 教學方式改革

        綜合化學實驗不再采用傳統(tǒng)的實驗教學方法,授課教師只提要求,不詳細講解實驗原理、操作步驟。課程開始前兩周,教師布置實驗項目,學生自由組合,2~3人/組,通過查閱相關資料,初步設計實驗方案,然后與教師充分討論,通過后方可開展實驗。所擬定詳細的實驗方案,應包括實驗目的、實驗原理、儀器設備、實驗藥品、實驗操作步驟等詳細內容。根據所設計的實驗方案,學生自己到實驗室領取試劑、藥品和實驗儀器。實驗過程要求學生自主完成,教師主要負責安全、引導答疑和指導儀器操作,最后要求學生完成項目報告。在這種教學模式中,學生是實驗的主體,按照教師的引導、啟發(fā)和幫助下完成實驗。學生可以自主安排實驗時間,實驗失敗也可以重做。

        3 結束語

        應用化學綜合實驗在培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、動手能力、綜合運用化學相關知識解決實際問題的能力上起著重要的作用。筆者通過豐富教學內容,改變考核方式,改進教學手段等方式,對本課程進行了教學改革。改革實施后,本課程的教學內容趣味性更強,考核方式更合理,教學方式更突出了學生的主體地位。從效果上看,學生學習態(tài)度和自主學習能力有了更好的提高,突出了應用化學的專業(yè)特色,鍛煉了學生的實踐能力和綜合運用化學知識解決實際問題的能力,取得了良好的教學效果。

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