薛建躍 張忠平
(巢湖學(xué)院化學(xué)化工與生命科學(xué)學(xué)院,安徽 巢湖 238000)
從國家和地方發(fā)展戰(zhàn)略來看,科教興國、人才強(qiáng)國已成為國家的基本戰(zhàn)略;科教興皖、人才強(qiáng)省也成為我省的基本戰(zhàn)略。從高等教育發(fā)展前景來看,改善辦學(xué)條件,提高育人質(zhì)量,培育辦學(xué)特色,已是大勢所趨。學(xué)校緊緊抓住地方經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級這一契機(jī),以提升辦學(xué)實力為重點,以提高人才質(zhì)量為核心,依托重點學(xué)科,優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu),強(qiáng)化實踐教學(xué),構(gòu)建開放靈活的應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系,擴(kuò)大各類應(yīng)用型、復(fù)合型、技能型人才的培養(yǎng)規(guī)模。自2008年學(xué)校推行學(xué)分制以來,化學(xué)化工與生命科學(xué)學(xué)院按照“整體設(shè)計、分步實施、發(fā)揮優(yōu)勢、突出特色”的實驗教學(xué)改革思路,對化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整體設(shè)計和改革,積極探索實驗教學(xué)方法,增加學(xué)生自主學(xué)習(xí)的時間和空間,拓寬學(xué)生知識面,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,完善學(xué)生知識結(jié)構(gòu),促進(jìn)學(xué)生個性發(fā)展。本文以化學(xué)化工與生命科學(xué)學(xué)院化學(xué)實驗教學(xué)改革實踐為例和同行學(xué)者進(jìn)行探討,以求共識。
自2002年省基礎(chǔ)實驗教學(xué)評估以來,化學(xué)化工與生命科學(xué)學(xué)院以拓寬學(xué)生知識面和提升學(xué)生動手能力為重點,對化學(xué)教育、化工材料、應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程工藝等專業(yè)的實驗教學(xué)進(jìn)行了一系列改革,取得了一些成效,表現(xiàn)在:學(xué)生輕視實驗教學(xué)的意識發(fā)生了質(zhì)的轉(zhuǎn)化,課堂學(xué)習(xí)的自主性明顯提高,動手能力和解決問題能力顯著增強(qiáng),就業(yè)崗位的適應(yīng)性明顯提升。即便如此,化學(xué)實驗教學(xué)仍未擺脫傳統(tǒng)思維和模式的束縛,在實驗環(huán)境、項目內(nèi)容、施教方式以及學(xué)生創(chuàng)新意識和動手操作能力的培養(yǎng)等方面仍存在明顯不足。
根據(jù)初步調(diào)查分析,化學(xué)實驗課程教學(xué)普遍存在實驗項目內(nèi)容設(shè)計不合理現(xiàn)象,突出表現(xiàn)在以下幾個方面:驗證理論實驗內(nèi)容比例過大、基本操作重復(fù)、環(huán)境污染較大、實驗內(nèi)容嚴(yán)重滯后于當(dāng)代學(xué)科發(fā)展、實驗項目應(yīng)用性和實驗性不突出、課程之間聯(lián)系度不緊密等。這種傳統(tǒng)而又封閉的實驗教學(xué)模式已嚴(yán)重阻礙了學(xué)生的主動思考,不利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,忽略了對學(xué)生解決實際問題的能力培養(yǎng)。綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗沒有達(dá)到合理比例,重復(fù)基本操作實驗,不利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)的。另外,實驗課程、項目的設(shè)計和實施沒有達(dá)到科學(xué)規(guī)范化要求,部分實驗項目環(huán)境污染較大,不僅有可能影響學(xué)生的身體健康,而且也不利于培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生的環(huán)保意識。
傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式因綜合設(shè)計訓(xùn)練實驗內(nèi)容較少,所以不能培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識和勤于動手習(xí)慣,不符合堅持以課堂教學(xué)為根本,發(fā)揮學(xué)生自主和特性化教育為目標(biāo)。應(yīng)用型專業(yè)實踐教學(xué)活動不夠豐富,不利于學(xué)生的個性發(fā)展訓(xùn)練和學(xué)生獨立創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實驗內(nèi)容與當(dāng)代學(xué)科發(fā)展聯(lián)系不夠,如現(xiàn)代分析法、合成制備途徑、生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)的距離較大,不利于和生產(chǎn)實踐緊密聯(lián)系。另外,實驗教學(xué)開放度不夠,使得學(xué)生自主學(xué)習(xí)和自由發(fā)展的空間得到抑制,科技創(chuàng)新能力得不到培養(yǎng)和提高。
隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的快速發(fā)展,教學(xué)儀器設(shè)備的不斷更新,網(wǎng)絡(luò)與多媒體技術(shù)在教學(xué)中的廣泛應(yīng)用,教學(xué)計劃中的實驗項目難以適應(yīng)學(xué)分制的要求和學(xué)生就業(yè)的需求。因此,在“職業(yè)導(dǎo)向”辦學(xué)理念和學(xué)分制體制下必須進(jìn)行實驗課程綜合改革,提高綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗占實驗教學(xué)比例,增加應(yīng)用型專業(yè)實踐教學(xué),保持與生產(chǎn)實際緊密相聯(lián),以配合學(xué)校教學(xué)質(zhì)量工程的實施,達(dá)到以學(xué)分制改革為突破口進(jìn)行實驗教學(xué)改革的目的。
學(xué)分制是以學(xué)生課程學(xué)習(xí)績點和學(xué)分來評定學(xué)生綜合成績的一種教學(xué)管理制度。學(xué)分制體制下的實驗教學(xué)強(qiáng)調(diào)密切聯(lián)系社會和生活實際,重視學(xué)生的發(fā)展和學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)新意識,倡導(dǎo)學(xué)生自主、合作、探究性的學(xué)習(xí)[1],在現(xiàn)有的教學(xué)思路上,更加深化“以抓基礎(chǔ),推出新課程體系,促進(jìn)綜合應(yīng)用、創(chuàng)新能力”實驗教學(xué)改革,總體制定教學(xué)目標(biāo)和大綱,以基本技能訓(xùn)練為主,結(jié)合專業(yè)特性進(jìn)行課程內(nèi)容優(yōu)化組合,設(shè)計“基礎(chǔ)—綜合—創(chuàng)新(開放)”實驗教學(xué)方法,并根據(jù)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與學(xué)生就業(yè)需要,開設(shè)特色實驗與地方實驗,使學(xué)生進(jìn)入由淺入深、從簡單到復(fù)雜,再到綜合以及實際應(yīng)用的循序漸進(jìn)學(xué)習(xí)過程。
優(yōu)化后的基礎(chǔ)實驗是在一級平臺上獨立設(shè)課、單獨考試、減少內(nèi)容重復(fù)。以服務(wù)當(dāng)?shù)亍⒆⒅貞?yīng)用、適應(yīng)就業(yè)的應(yīng)用性專項操作為題,將社會應(yīng)用與課堂實驗教學(xué)有機(jī)的聯(lián)系在一起,便與理論知識在實踐中應(yīng)用,以及社會需求中發(fā)揮真正的指導(dǎo)作用。以基礎(chǔ)知識、動手操作和創(chuàng)新思維發(fā)展的形成為教學(xué)核心,突出以基本技能培養(yǎng)為主干線,重視學(xué)科素質(zhì)和綠色意識培養(yǎng),為以后學(xué)業(yè)深造和工作經(jīng)驗積累打下牢固根基。針對不同的專業(yè)合理的安排實驗項目內(nèi)容和進(jìn)度。如:對應(yīng)用專業(yè)的學(xué)生,項目“Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O的制備”由兩個環(huán)節(jié)組成,第一步是由廢Fe屑制成 FeSO4和 Fe(NH4)2(SO4)2,第二個環(huán)節(jié)是將第一步的樣品 Fe(NH4)2(SO4)2,進(jìn)行“Fe”的光度分析,測試制得的樣品中Fe(Ⅲ)的含量。實驗過程中免去了廢物處理(第一步制備的樣品),同時也節(jié)約了第二個環(huán)節(jié)的藥品 (Fe光度分析所需藥品)。讓學(xué)生在某個具體的實驗項目中,對所學(xué)的理論知識和實驗技能有了較為全面的理解和認(rèn)識,體會到自己所學(xué)到的單一的操作技能,在具體實際應(yīng)用中不失為是一種循序漸進(jìn)解決問題的關(guān)鍵,將稱量、標(biāo)準(zhǔn)液配制、標(biāo)定、測定、測試分析等若干種基本操作結(jié)合在具體的一個實驗項目中,使實驗者意識到要準(zhǔn)確地對某份樣品進(jìn)行檢測,測試過程中每一環(huán)節(jié)都將起著決定性作用。同時促使學(xué)生實驗課堂上培養(yǎng)少污染、零排放的化學(xué)方法,養(yǎng)成善始善終的良好習(xí)慣,樹立綠色環(huán)保意識。
優(yōu)化后的綜合實驗強(qiáng)調(diào)與實際生產(chǎn)技術(shù)密切相關(guān)為教學(xué)內(nèi)容,并且和學(xué)科發(fā)展相適應(yīng),如“水泥分析、水質(zhì)分析、食品分析、天然植物的提取”等,從制樣、取樣和處理、以及測試、分析處理數(shù)據(jù)、匯總整理實驗過程并以書面報告形式完成,系統(tǒng)有序地操練每一環(huán)節(jié)。衡量一個學(xué)生的實踐水平是多方面的,既有理論知識掌握程度,也有動手能力、分析解決問題能力的強(qiáng)弱[2],和創(chuàng)新素質(zhì)的高低。
創(chuàng)新實驗是以達(dá)到強(qiáng)化科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目的,是由本學(xué)科中的幾個專業(yè)實驗優(yōu)化組合,以展現(xiàn)學(xué)科的發(fā)展趨勢、相互關(guān)聯(lián)性、應(yīng)用性和對本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展起促進(jìn)作用的項目為主干,使學(xué)生在具體的項目實施中與生產(chǎn)中的先進(jìn)設(shè)備和新事物相接觸,接納理論上學(xué)不到的實際知識,培養(yǎng)創(chuàng)新意識,以適應(yīng)社會的需求。在具體的實驗教學(xué)中僅提供本次實驗所達(dá)到的目的、研究內(nèi)容和實驗結(jié)果的預(yù)測,不說明具體操作方案,使學(xué)生在通過查閱文獻(xiàn)資料,了解國內(nèi)外近期對該化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)、性質(zhì),提取、分離、鑒定方法及研究等現(xiàn)狀,使實驗內(nèi)容綜合化,制定和設(shè)計出最佳實驗方案和工藝流程圖案。其宗旨在于學(xué)生通過一定量的文獻(xiàn)資料查閱,不僅擴(kuò)充了實驗內(nèi)容的理論知識,而且進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生知識綜合運用和設(shè)計等科研能力。
在學(xué)分制條件下,學(xué)生的學(xué)習(xí)由消極被動轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃臃e極,這種學(xué)習(xí)狀態(tài)有利于實踐教學(xué)。從成才和更適應(yīng)社會需求的角度著想,學(xué)生更加注重實驗、實習(xí)和實踐,以便畢業(yè)后盡快適應(yīng)新的工作崗位。傳統(tǒng)學(xué)時制的實驗教學(xué)體系規(guī)定時限、規(guī)定內(nèi)容的模式根本行不通了[3],必須實行開放式實驗教學(xué)模式。
開放式實驗教學(xué)可分為課內(nèi)和課外兩種。
課內(nèi)實驗教學(xué)形式分為時間和內(nèi)容兩種開放。對于時間開放實驗,由學(xué)生自主選定實驗時間來完成計劃內(nèi)的項目實驗。例如對大一年級的學(xué)生主要是以時間開放為主,每周安排一天的時間讓學(xué)生進(jìn)行自行實驗:對于實驗基礎(chǔ)較差的同學(xué),讓其進(jìn)行基本操作和技能練習(xí),對正常的實驗課中沒有完成或失敗的實驗,可以重做,以便跟上正常的實驗課程教學(xué);內(nèi)容開放是對于實驗基礎(chǔ)較好的學(xué)生來說,可進(jìn)行一些提高訓(xùn)練,讓其對教學(xué)內(nèi)的實驗內(nèi)容進(jìn)行一些改進(jìn)和設(shè)計,如通過實驗解決思考題等,并鼓勵學(xué)生利用開放實驗室可以自由選題、自行設(shè)計實驗,在教師的指導(dǎo)下,完成一個較為完整的新實驗,從而培養(yǎng)他們創(chuàng)新思維和實驗創(chuàng)新能力[4],給學(xué)生更多的自主選擇機(jī)會和更大的自由發(fā)展空間。
課外實驗教學(xué)形式開放是以教學(xué)計劃外的具有研究應(yīng)用性的項目為題,教學(xué)對象是以大三、大四學(xué)生為主。結(jié)合我校的多年實踐教學(xué)經(jīng)驗,主要是集中時間開展各類教學(xué)實踐活動。其教學(xué)內(nèi)容為專業(yè)實踐教學(xué)、認(rèn)知和社會實踐、學(xué)科知識和技能競賽培訓(xùn)、產(chǎn)學(xué)研合作、輔修專業(yè)、雙學(xué)位教育等。其實施原則為實現(xiàn)校內(nèi)資源共享,以生產(chǎn)與社會實踐相結(jié)合的方式,采用引進(jìn)來、走出去的辦法,充分利用社會和校外實踐教學(xué)基地資源加強(qiáng)實踐教學(xué)。開放實驗不僅可以滿足學(xué)生自行安排時間進(jìn)行實驗操作訓(xùn)練,解決學(xué)習(xí)中遇到的問題,真正的實現(xiàn)“選我所愛,愛我所選”,而且結(jié)合教學(xué)實驗的改進(jìn)取得經(jīng)驗和新的內(nèi)容,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性和獨立性,有利于因材施教,有效地開發(fā)學(xué)生的潛能[4]。對于地方應(yīng)用型高校,開放實驗是優(yōu)化和創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的一項重要舉措。
實驗教學(xué)是一門單獨設(shè)立的課程,在每個教學(xué)環(huán)節(jié)告一段落后必須要實行考核。低年級學(xué)生的成績從以下三個方面評定:平時成績(60%)、操作考試(20%)、筆試(20%)[4], 其意在檢查和督促學(xué)生掌握專業(yè)知識和技能的程度。對于高年級學(xué)生,則進(jìn)行開放式的多種考核方法,其主要在檢查和評定學(xué)生對所學(xué)的基本功、技能、思路、方法靈活運用的程度,并強(qiáng)化設(shè)計和創(chuàng)新實驗的能力,為學(xué)生日后走上社會盡快適應(yīng)工作崗位奠定基礎(chǔ)。嚴(yán)格執(zhí)行實驗教學(xué)考核制度,不僅能夠提高實驗課的應(yīng)有地位,也是克服“重理論、輕實驗”[5]傳統(tǒng)觀念的最佳方案。歷年來的實驗教學(xué)經(jīng)驗證明,對學(xué)生實驗課進(jìn)行考核是非常必要的,它不僅促使學(xué)生重視實驗課、而且還能夠提高學(xué)習(xí)實驗課的自覺性,最終達(dá)到以考促學(xué),以考促教,以考促創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目的。
實踐教學(xué)體系是應(yīng)用型高級專門人才培養(yǎng)的重要鏈環(huán),實踐教學(xué)是培養(yǎng)工程實踐能力的重要渠道,實踐訓(xùn)練是任何課堂學(xué)習(xí)都無法代替的[6]。為培養(yǎng)在校生的社會實踐能力,學(xué)校與周邊及本地的多家企業(yè)建立了多種形式的合作關(guān)系。學(xué)校先后在馬鞍山立白日化有限公司、馬鞍山昕源集團(tuán)耐火材料有限公司、華星集團(tuán)、含山瓷業(yè)有限公司、含山錦華氧化鋅廠等多家企業(yè)建立了實習(xí)基地,并與之開展產(chǎn)學(xué)研合作。選派教師到企業(yè)掛職鍛煉,不僅密切了高校和企業(yè)之間的聯(lián)系,而且提高了教師專業(yè)技能水平和實踐教學(xué)能力,接受企業(yè)的新理念新技術(shù),并運用到實際教學(xué)之中,使課堂教學(xué)與生產(chǎn)實際的距離接近,做到學(xué)有所獲、學(xué)有所用,使高等教育更加適應(yīng)市場需求,為社會培養(yǎng)復(fù)合型高素質(zhì)人才。實現(xiàn)校企合作,體現(xiàn)學(xué)校應(yīng)用性、地方性特點和專業(yè)特色,利用校內(nèi)外資源,組織學(xué)生到相關(guān)企事業(yè)單位、科研院所進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)、科技創(chuàng)新、社會實踐、科技文化服務(wù)等活動,切實提高學(xué)生創(chuàng)新能力和服務(wù)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展能力。
為了適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求,化學(xué)實驗教學(xué)改革勢在必行。為了與學(xué)校學(xué)分制的要求相符,滿足區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對應(yīng)用型人才的需求,必須優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)實驗教學(xué)方法,制定多元考核方法,全面施行實驗課開放教學(xué),以便培養(yǎng)理論知識牢固,實驗技能扎實,具有創(chuàng)新意識的復(fù)合型、應(yīng)用型人才。從化學(xué)實驗教學(xué)改革后的教學(xué)效果來看,新的實驗教學(xué)模式改革不但可取,而且可行,同時也體現(xiàn)了學(xué)科發(fā)展的新趨勢。
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