張麗,公維民(等)
摘要:大學(xué)化學(xué)實驗的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、科學(xué)思維、創(chuàng)新意識。本文從大學(xué)化學(xué)實驗的準備工作、內(nèi)容安排、教學(xué)模式、考核方式等方面闡述了大學(xué)化學(xué)實驗課程進行的改革,并對今后的實驗課程改革進行了展望。
關(guān)鍵詞:化學(xué)實驗;教改;創(chuàng)新能力
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)24-0044-02
在大學(xué)化學(xué)的學(xué)習(xí)中,化學(xué)理論教學(xué)主要是向?qū)W生系統(tǒng)地傳授化學(xué)理論知識,讓學(xué)生了解知識的來龍去脈。而在化學(xué)實驗教學(xué)中,盡管也向?qū)W生傳授一定的知識,但其主要目的是使學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)、鞏固、深化和提高化學(xué)的基本知識、基本理論,掌握基本操作技術(shù);激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)化學(xué)實驗課的積極性和主動性,提高學(xué)生動手操作及解決實際問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。近年來,在傳統(tǒng)化學(xué)實驗教學(xué)不足的基礎(chǔ)上,結(jié)合國內(nèi)外化學(xué)實驗課程改革的經(jīng)驗,對大學(xué)化學(xué)實驗課不斷進行教學(xué)改革,使大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)取得了良好的效果。
一、傳統(tǒng)大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)存在的不足
1.實驗準備工作煩瑣。大學(xué)化學(xué)實驗較多,每個實驗都會用到多種不同的玻璃器皿,也有個別實驗重復(fù)使用相同的玻璃器皿,這讓實驗準備變得比較復(fù)雜。另外,有些玻璃器皿別的化學(xué)實驗也要用,如果準備多套就會造成不必要的浪費,同時增加了工作量。
2.實驗內(nèi)容安排不合理。實驗內(nèi)容多數(shù)是基礎(chǔ)性、驗證性的實驗,而設(shè)計性、創(chuàng)新性的實驗卻很少。而且每一個實驗幾乎都把實驗所用的儀器、試劑以及具體的操作步驟、實驗方法等具體給出,學(xué)生不需要思考,只需要照單抓藥,這種安排的結(jié)果導(dǎo)致難以引起學(xué)生的實驗興趣,做完實驗也沒有什么收獲,更不用說培養(yǎng)學(xué)生的探索能力和創(chuàng)新能力,失去了這門課的實際意義。
3.實驗教學(xué)模式是教師中心制。傳統(tǒng)模式是以教師為中心,學(xué)生在實驗過程中,基本上都是照著老師所講述的步驟按部就班地做,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
4.實驗成績考核的單一性。大學(xué)化學(xué)實驗課考核,教師以實驗報告的完成情況,給予考核分數(shù)。由于部分學(xué)生之間互相抄襲實驗數(shù)據(jù)、實驗報告,所以教師無法客觀真實地判斷學(xué)生實驗課學(xué)習(xí)的真實水平。
5.環(huán)保意識薄弱。實驗課程進行當(dāng)中會產(chǎn)生大量的廢水、廢氣、廢渣,如果處理不當(dāng),就不可避免地對環(huán)境造成了污染。
二、大學(xué)化學(xué)實驗改革
1.實驗準備工作的改革。把每個人做大學(xué)化學(xué)實驗甚至其他化學(xué)實驗課用到的所有玻璃器皿統(tǒng)計好,包括器皿名稱、規(guī)格、數(shù)量等,按照學(xué)生的學(xué)號將每個學(xué)生的玻璃器皿編上相應(yīng)的號,在做實驗前發(fā)到學(xué)生所在位置的柜子里,同時給學(xué)生提供一份玻璃器皿清單。這樣,即使不同班級多個學(xué)生共用這些器皿也沒問題,學(xué)生還可以通過清單認識這些玻璃器皿。如此既避免了學(xué)生所用玻璃器皿亂竄的現(xiàn)象,又可以責(zé)任到人,還可以減少由于操作馬虎玻璃器皿破碎造成的損失。在實驗過程中如果有玻璃器皿破碎現(xiàn)象,教師做好相關(guān)的登記手續(xù),課后及時補充,保證其他實驗課的正常進行,而且教師實驗準備工作量可以大大減少,提高工作效率。
2.實驗內(nèi)容及教學(xué)模式的改革。在基礎(chǔ)性、驗證性實驗的基礎(chǔ)上增加了設(shè)計性、創(chuàng)新性的實驗。設(shè)計性實驗教師只需要給出實驗題目和實驗要求,學(xué)生在老師的適當(dāng)指導(dǎo)下,結(jié)合大學(xué)化學(xué)理論課學(xué)到的知識,自行設(shè)計實驗方案并通過實驗驗證,得出結(jié)論。要求整個實驗設(shè)計、操作獨立完成,對實驗過程中出現(xiàn)的問題,自己分析并解決,充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性、創(chuàng)造性,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,為將來做畢業(yè)設(shè)計以及以后從事科研研究奠定了良好基礎(chǔ)。傳統(tǒng)教學(xué)模式通常是以教師為中心,采用板書加演示型。但是對于一些具體操作,例如:酸堿滴定管的使用,總是有學(xué)生看不清楚教師的具體操作;還有一些小型儀器,如酸度計、電子天平、分光光度計等,操作也有同樣的問題。起初每組選派一個代表來到教師演示的儀器旁學(xué)習(xí),然后回去再給同組的學(xué)生演示講解,效果一般?,F(xiàn)在采用多媒體輔助教學(xué),教師需要提前把規(guī)范操作配備講解的視頻錄制好,上課的時候每個學(xué)生都能夠清楚地了解儀器的正確操作方式。提高教學(xué)的形象性、啟發(fā)性和生動性,激發(fā)學(xué)生做實驗的興趣。興趣是學(xué)生探求知識的原動力,也是發(fā)明創(chuàng)造精神源泉,只有讓學(xué)生喜歡化學(xué),才能充分調(diào)動他們的主觀能動性,啟迪學(xué)生的科學(xué)思維,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
3.實驗成績考核的單一性。為了多層次、多角度、全方位地考核學(xué)生實驗課的真實成績,本課程的考核方式采取預(yù)習(xí)、實驗操作、實驗報告、思考題、建議等綜合考核方式。沒做預(yù)習(xí)不可以進實驗室;只寫預(yù)習(xí)報告,回答或者解釋不了教師提出的相關(guān)實驗問題要相應(yīng)扣分;能夠主動到講臺給大家講解實驗原理及具體實驗步驟,而且講解效果良好的可以考慮適當(dāng)加分。教師要對每個學(xué)生的實驗操作當(dāng)堂打分,并作說明,從而提高學(xué)生動手操作能力。實驗報告書寫是否符合要求,數(shù)據(jù)處理是否準確,結(jié)論是否合理以及思考題回答準確與否反映學(xué)生對實驗原理;操作過程、數(shù)據(jù)記錄及處理等掌握是否準確、透徹。最后一個建議就好比考試的附加題,如果學(xué)生在預(yù)習(xí)的時候通過網(wǎng)絡(luò)或者其他途徑發(fā)現(xiàn)某個實驗還有其他更可取的實驗方法,或者某個步驟可以優(yōu)化、劑量減少、無毒試劑替代有毒藥品等,也可以得到同樣的實驗效果,建議提出并通過驗證,則可以適當(dāng)加分。最終目的是引導(dǎo)學(xué)生認真做好預(yù)習(xí),規(guī)范實驗操作,科學(xué)記錄實驗數(shù)據(jù),得出合理的結(jié)論;促進學(xué)生充分發(fā)揮其獲取知識的積極性、主動性,培養(yǎng)學(xué)生探索和創(chuàng)造的能力。
4.綠色實驗。大學(xué)化學(xué)實驗廢水水質(zhì)復(fù)雜,排放總量較少但隨時間變化較大,瞬時排放濃度較高,如果不做任何處理就排放將對環(huán)境造成極大的危害。所以要求學(xué)生在實驗過程中對所產(chǎn)生的廢液進行分類收集,例如重金屬廢水、有機物廢水、酸堿廢水等。實驗室根據(jù)實際情況可以自行處理的,例如酸堿廢水,實驗室可以自行中和至中性后再排放;對于實驗室無法處理的廢水,定期聯(lián)系相關(guān)部門來處理。
高等學(xué)校實驗室是“知識創(chuàng)新的源頭,人才培養(yǎng)的基地”。為了有效利用實驗室資源條件,充分發(fā)揮實驗室在培養(yǎng)學(xué)生動手能力及創(chuàng)新能力中的重要作用,開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué),這些是社會的必然要求。我們可以利用校園網(wǎng)建立大學(xué)化學(xué)實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué),實現(xiàn)資源共享,還可以進行開放式實驗,以跨學(xué)科、跨專業(yè)的創(chuàng)新型、研究型、設(shè)計型實驗項目為主,吸引學(xué)生利用課余時間到實驗室參加實驗創(chuàng)造活動,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新實踐能力,推動學(xué)生素質(zhì)教育地深入開展。
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