楊永梅 李瑞鋒
(黃山學院化學化工學院,安徽 黃山 245041)
地方高校肩負著為地方經(jīng)濟發(fā)展服務、培養(yǎng)高素質(zhì)人才和提供高水平科學研究成果的重任。雖然近幾年應用型高水平大學建設工作的不斷推進使實驗教學在教學中受到越來越多的關注,也得到較顯著的成效。 但是,仍有許多地方高等院校受辦學條件和總學時不斷壓縮的影響,化學化工類的教學存在只重視理論傳授和知識積累,而把實驗教學視為理論教學的附屬,沒有發(fā)揮出實驗教學獨特的、不可替代的教育功能。 隨著高等教育教學改革的不斷深化,應用型高水平大學建設工作的不斷推進以及用人單位對化學化工類畢業(yè)生綜合素質(zhì)和實踐能力的要求日益提高,作為高校教育重要組成部分的實驗教學受到越來越多的重視,地方高校化學化工類實驗教學的改革必將大規(guī)模地展開。 深化實驗教學改革、提高教學質(zhì)量和提高辦學層次有著重要的意義[1-5]。
實驗教學是理論教學的繼續(xù)和延伸,是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和工程實踐能力的重要途徑。高等學校化學化工類學生通過系統(tǒng)的實驗教學不僅能獲得專業(yè)知識,而且激發(fā)他們的學習興趣,啟迪思維,更重要的是培養(yǎng)科技創(chuàng)新能力和實踐能力。建立合理的實驗教學課程體系、構建科學完整的實驗教學過程管理和考核評價標準,能夠客觀正確地反映和評價實驗教學質(zhì)量的好壞,認識實驗教學中存在的問題和不足,對推進實驗教學改革、提高教學質(zhì)量、促進實驗教學管理科學化有重要的意義。 實驗教學有別于理論教學,不同學科和類型的實驗各具特點,儀器分析被稱為工業(yè)生產(chǎn)的眼睛,各行各業(yè)均需要儀器分析提供準確的檢測結(jié)果。因此,各領域急需能熟練掌握先進、現(xiàn)代儀器操作的人才。各高校和院系均認識到儀器分析及儀器分析實驗課程的重要性,均購置多臺大型儀器,并開設此門課程,但重視程度不夠,仍存在較多問題。
儀器與電腦、 手機等電子產(chǎn)品一樣更新?lián)Q代迅速?,F(xiàn)在使用的教材多為20 年以前編寫的,與現(xiàn)在教學中使用的儀器在構造和樣品處理、數(shù)據(jù)分析方法等方面差距較大,學生學起來困惑很多,與實際應用距離較遠。 現(xiàn)使用教材內(nèi)容編寫方面重視理論,對應用篇幅較少,案例很少。比如:如何進樣,如何制備樣品,數(shù)據(jù)分析等,最新的儀器都有了多次的更新,且在教材中沒有儀器構造的內(nèi)部詳細圖片,造成學生看到的只是儀器的外殼,只能憑想象學習,感性認識不足,不夠生動。
儀器昂貴,臺套數(shù)少,造成十人甚至更多學生一組,大家只能“看實驗”。實驗課程時間設置死板,管理部門規(guī)定實驗課程時間為2 小時15 分鐘, 不論該實驗耗時多少,均“一刀切”,有些儀器檢測時間慢的,進一個樣品,得到數(shù)據(jù)就要半小時,造成教師無法將實驗講解得更加透徹,只能是介紹性的,科普性的。 另外,課程設置時,如果學生們還沒有上過實驗課,沒有動手操作過儀器,就學習理論就好像“沒見過洗衣機,就開始學習洗衣機的使用方法一樣”, 學生沒有感性認識,理解起來十分困難。 課程中還有一些實際應用很廣的重要實驗和內(nèi)容,由于師資不足或者主講教師不熟悉,無法開展。
各高校均購置了大量的現(xiàn)代儀器,但也因為更新?lián)Q代較快,無專門人員維護檢修,有些儀器損壞。大部分都處于閑置狀態(tài),造成巨大浪費。
學生上課觀看較多, 站了兩個多小時,“進一針”“做一個樣品”有時只需要幾秒鐘,教室狹小,沒有凳子,學生們累了就只能坐在地上。 上課時十個人圍著一臺儀器,后面的學生幾乎看不到細節(jié),教學效果欠佳。 有一些學生便產(chǎn)生了“湊數(shù)”心理。 優(yōu)秀師資也嚴重不足。有些高校和院系采取小學期、開放實驗室、工程實訓實踐等方法解決師資不足及學生動手機會少的問題, 但開展的過程中仍存在專業(yè)發(fā)展不均衡、準備不充分、實驗項目選擇與實際應用聯(lián)系不緊密的問題。 尚未形成完整的、適于實際應用的過程管理及評價體系,對學生的監(jiān)管效果不佳。
為解決現(xiàn)使用的教材陳舊,不符合本校實際教學環(huán)境,重理論、案例少等缺點,可組織編寫適合各校實際的校本教材,將實驗內(nèi)容細化,多展示案例及操作細節(jié),形成詳細的操作規(guī)程,讓學生們在準備實驗之后即可以獨立操作,老師加以適當指導,這樣減少了教師在實驗課上的講授時間,而是將實驗課堂真正做到學生為主體,提高學生探索、鉆研和獨立操作儀器的能力。
可以靈活機動的設置儀器分析實驗時間,適當減少每組的時間,將分組增多,這樣可以保證一次2~4個人一組,時間總和與原來的分組差距不大,但每一組人數(shù)減少,可使學生實際操作的機會大大增多。 課程設置時,可以將實驗課設置在理論課之前,增加理論課上學生的理解;作為一門多個專業(yè)同時開設的課程,應設置不同的教學大綱,針對每個專業(yè)的需求及培養(yǎng)方向設置有針對性地實驗項目如:材料專業(yè)應增加XRD,制藥專業(yè)應增加質(zhì)譜等;采取專題式或者聘請校外儀器專家對課程設置進行指導以及親自授課等方式,增加案例教學;設置實驗項目時增加產(chǎn)品質(zhì)量檢測、食品安全檢測、醫(yī)學輔助診斷檢測及法醫(yī)仲裁檢測等實際應用的例子,會使課程更加豐富、生動,貼近生活,增加學生們學習興趣,提高學生們實踐能力;另外,可以將廢舊閑置儀器重新利用,反復拆裝,讓學生們切實的了解儀器內(nèi)部的構造,幫助學生們對原理的理解;也可以設計開發(fā)仿真實驗課件、設計及制作儀器模型用于教學,增加學生感性認識。
教師需建立完善、合理、適于實際操作的過程考核系統(tǒng),督促學生認真學習實驗技能。將開放實驗室、工程實訓實踐、企業(yè)實習等納入教學計劃,精心安排實驗項目,設有專門的教學大綱及考核標準等。 在實習實訓環(huán)節(jié)中,校內(nèi)指導教師跟進到企業(yè),企業(yè)與校內(nèi)分別可做指導教師, 既培養(yǎng)了學生的實際應用能力,也使教師進駐企業(yè)一線,了解企業(yè)現(xiàn)狀及需求,有針對性地開展教學。 同時,探索構建學生、教師、同行以及用人單位等多元評價機制, 加強教學的過程管理,建立完善的、可行性高、可平行遷移的評價體系。推行實驗教學的“多證書”制度,“上崗證”,制度,就多項大型儀器的使用和維護,對學生進行培訓,經(jīng)考核后發(fā)放"上崗證”,在此過程中,使學生得到充分的鍛煉,綜合能力得以提高。
建設高水平大學建設背景下的儀器分析實驗教學新的課程體系,編寫適合本校學生及教學環(huán)境的校本教材。 同時,探討實驗教學與理論課程的課程設置的新方式, 在此基礎上建立過程管理及考核評價體系,增強學生實驗技能、大型儀器操作及數(shù)據(jù)分析能力,提高學生科學研究及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì),進一步提高實驗教學改革成效。