應(yīng)少明,黃曉輝,謝丹華
(福建省綠色能源與環(huán)境催化高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 寧德師范學(xué)院化學(xué)系,福建 寧德 352100)
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地方本科院校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)分級(jí)教學(xué)探討*
應(yīng)少明,黃曉輝,謝丹華
(福建省綠色能源與環(huán)境催化高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 寧德師范學(xué)院化學(xué)系,福建寧德352100)
分析了當(dāng)前應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中存在的一些問題,結(jié)合應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)以及應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求,改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,提出了應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)分級(jí)教學(xué)的課程體系,應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系由“基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)-綜合應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)-技能強(qiáng)化與研究型實(shí)驗(yàn)”三大實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)成。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供一種有力手段。
應(yīng)用化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);改革
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,社會(huì)對(duì)人才的要求逐漸提高,不但在學(xué)歷上提出要求,而且對(duì)人才的創(chuàng)新能力、知識(shí)應(yīng)用能力和動(dòng)手能力也提出了更高的要求[1-2]。在這一背景下,寧德師范學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)逐步將培養(yǎng)重點(diǎn)放在了應(yīng)用型人才上?;瘜W(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),化學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)。在應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)占據(jù)非常重要的地位。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是驗(yàn)證理論化學(xué)知識(shí),更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,并養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度以及勇于開拓的創(chuàng)新意識(shí)。因此,如何創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,是我們亟待解決的問題。
寧德師范學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)自升本以來,其實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系沿用傳統(tǒng)的教學(xué)體系。一般是按照如下方式:大一安排無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn);大二安排有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、儀器分析化學(xué)實(shí)驗(yàn);大三安排物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化工原理實(shí)驗(yàn)或者高分子化學(xué)與物理實(shí)驗(yàn);到了大四就是集中實(shí)踐以及畢業(yè)論文環(huán)節(jié)。這樣的體系存在一些問題:(1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容重復(fù)。如無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中就有部分實(shí)驗(yàn)存在重復(fù)。比如滴定,《無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》中有這個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,但是《分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》中還是有這個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;(2)部分實(shí)驗(yàn)課程在教學(xué)內(nèi)容安排上以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,學(xué)生缺乏主動(dòng)性。這個(gè)現(xiàn)象在《無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》中尤為嚴(yán)重;(3)不同課程之間關(guān)系被割裂。這樣的實(shí)驗(yàn)課程安排,人為的把各個(gè)學(xué)科給分割開來。實(shí)際上化學(xué)的各個(gè)分支學(xué)科是一個(gè)不可分割的有機(jī)整體??茖W(xué)發(fā)展到現(xiàn)代,學(xué)科與學(xué)科之間的聯(lián)系越來越密切;(4)缺乏綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),不能體現(xiàn)創(chuàng)新性,無法更好地培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、解決問題的能力。因此,目前的實(shí)驗(yàn)課程體系亟待改革。
應(yīng)用化學(xué)專業(yè)將按照社會(huì)對(duì)高素質(zhì)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的需求,將實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)緊密結(jié)合,合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,并注重同教師科研、企業(yè)科研相結(jié)合,形成適應(yīng)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)特點(diǎn)的課程體系,全面培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能,發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng),使學(xué)生具有創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)精神和實(shí)踐能力。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系由“基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)-綜合應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)-技能強(qiáng)化與研究型實(shí)驗(yàn)”三大實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)成[3-5]。
2.1基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
基礎(chǔ)型化學(xué)實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)理論與基本操作技能、實(shí)驗(yàn)室工作習(xí)慣與方法的培養(yǎng)。將原有分散在無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)等基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中的一些規(guī)律和聯(lián)系,進(jìn)行重新構(gòu)架,形成新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。對(duì)各實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整、綜合,形成連貫、具有邏輯遞進(jìn)的基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。該體系的實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容主要包含基本操作與技術(shù)、基本儀器使用、化學(xué)基本原理,把傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程體系中的那些必須具備的基本功都集中在該階段完成,學(xué)生只有通過這一階段的考核,才可以轉(zhuǎn)入下一階段。
應(yīng)用化學(xué)專業(yè)將傳統(tǒng)的《無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》、《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》、《分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》、《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》、《儀器分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》進(jìn)行重新組合,將該五門課程重新劃分為《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)I》、《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)II》、《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)III》、《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)IV》、《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)V》?!痘A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)I》主要是由化學(xué)當(dāng)中最基本的操作組成,如稱量,溶液配制,滴定,重結(jié)晶等?!痘A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)II》包括基本無機(jī)、有機(jī)中的基本合成、性質(zhì)鑒定、物性測(cè)定等?!痘A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)III》主要包括由分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)組成。《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)IV》主要是物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)組成?!痘A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)V》主要是一些大型儀器的使用。此外,本級(jí)實(shí)驗(yàn)還包括了《化工原理實(shí)驗(yàn)》這門課程。這些課程均是工科應(yīng)用化學(xué)必備的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)。
2.2綜合應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
綜合應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是涉及多門實(shí)驗(yàn)化學(xué)學(xué)科,“合成-表征-應(yīng)用”貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置上把原來分布在各大類基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的小綜合實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容集中在一起。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上,充分體現(xiàn)出時(shí)代特點(diǎn),一方面要與當(dāng)前的科研和生產(chǎn)實(shí)際相接近,另一方面盡可能體現(xiàn)環(huán)保,培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識(shí)。學(xué)生可以在一級(jí)學(xué)科高度上學(xué)習(xí)化學(xué),理解化學(xué)各二級(jí)學(xué)科間的本質(zhì)聯(lián)系與內(nèi)在規(guī)律,從而培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用化學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新的能力。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇時(shí),可充分結(jié)合福建省寧德市的地方經(jīng)濟(jì)特色,突出地方高等院?!傲⒆阌诘胤?、為地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)”的人才培養(yǎng)定位。學(xué)生通過了該階段的考核后,已基本具備了獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力,此時(shí),隨著知識(shí)面的拓展,就可以根據(jù)自身的興趣和愛好,選擇一些有特色的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行強(qiáng)化,為第三階段的教學(xué)作準(zhǔn)備。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目難易程度以及設(shè)計(jì)學(xué)科數(shù)量的程度,應(yīng)用化學(xué)專業(yè)將本級(jí)實(shí)驗(yàn)課程分為兩小級(jí),即小綜合和大綜合。小綜合實(shí)驗(yàn)課程有《材料綜合實(shí)驗(yàn)》(能源材料方向)、《高分子化學(xué)與物理實(shí)驗(yàn)》(能源材料方向)、《精細(xì)化學(xué)品實(shí)驗(yàn)》(天然資源的再加工與利用方向)、《天然產(chǎn)物化學(xué)實(shí)驗(yàn)》(天然資源的再加工與利用方向)、《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》(環(huán)境監(jiān)測(cè)方向)《環(huán)境綜合實(shí)驗(yàn)》(環(huán)境監(jiān)測(cè)方向)。
大綜合課程主要有:《綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)》。《綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)》是一門在學(xué)生掌握了化學(xué)基本理論和基本實(shí)驗(yàn)操作技能的基礎(chǔ)上開設(shè)的,內(nèi)容涉及多個(gè)二級(jí)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)及操作技能的后續(xù)提高課程?!毒C合化學(xué)實(shí)驗(yàn)》設(shè)立了一個(gè)涉及無機(jī)材料、高分子材料、有機(jī)合成、分析、天然產(chǎn)物、環(huán)境等方面的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫,每個(gè)實(shí)驗(yàn)10~20學(xué)時(shí)。每年開課前由應(yīng)用化學(xué)專業(yè)負(fù)責(zé)人會(huì)同任課教師從中挑選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,學(xué)生以6~8人組成一個(gè)小組,在教師指導(dǎo)下展開實(shí)驗(yàn)研究。每個(gè)學(xué)生大概需完成4~5個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
2.3技能強(qiáng)化與研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
技能強(qiáng)化與研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系旨在調(diào)動(dòng)大學(xué)生參與科學(xué)研究與發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)的主動(dòng)性和積極性,激發(fā)學(xué)生的科研興趣、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí),提高創(chuàng)新實(shí)踐和應(yīng)用動(dòng)手能力,進(jìn)一步推進(jìn)研究性、創(chuàng)新性和應(yīng)用性學(xué)習(xí)的教學(xué)改革和實(shí)踐。
本體系主要由《探究性實(shí)驗(yàn)》這門課組成?!短骄啃詫?shí)驗(yàn)》是通過實(shí)驗(yàn)來探索一個(gè)未知的問題,能激發(fā)學(xué)生的好奇心,培養(yǎng)科學(xué)探究能力。探究性實(shí)驗(yàn)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力具有很重要的意義?!短骄啃詫?shí)驗(yàn)》課程教學(xué)采用靈活多變的形式記性。該門課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目首先由教師按照個(gè)人科研等情況提出,然后應(yīng)用化學(xué)專業(yè)組織專家結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行遴選,最后確定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫每年進(jìn)行更新。學(xué)生以6~8人為一組,每組學(xué)生從項(xiàng)目庫中選擇一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)由教師在其本人科研室中進(jìn)行,教學(xué)時(shí)間機(jī)動(dòng)。學(xué)期末應(yīng)用化學(xué)專業(yè)將隨機(jī)挑選學(xué)生進(jìn)行結(jié)果反饋。
應(yīng)用化學(xué)專業(yè)規(guī)定學(xué)生除了可通過完成《探究性實(shí)驗(yàn)》項(xiàng)目庫中的一個(gè)項(xiàng)目來完成這門課程之外,還可以通過以下兩種形式完成本門課程。主要有:①完成校級(jí)以上大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)支持優(yōu)秀學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目計(jì)劃活動(dòng),通過配備指導(dǎo)教師,開放實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生自愿組合以及結(jié)合實(shí)際自由選題,開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研究,化學(xué)系將在場(chǎng)地等方面給與支持;②發(fā)表科研論文。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)支持學(xué)生利用自主學(xué)習(xí)的時(shí)間,參與教師的在研科研項(xiàng)目中。同時(shí)也對(duì)通過這兩種形式完成本課程的學(xué)生的成績(jī)也做了規(guī)定。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是應(yīng)用化學(xué)化學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)中不可或缺的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力,理論研究實(shí)踐能力的重要手段。實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的設(shè)置及其教學(xué)模式是影響應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要因素。自寧德師范學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革以來,我們針對(duì)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生,采用三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。實(shí)踐結(jié)果表明,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,?dòng)手能力,創(chuàng)新能力得到加強(qiáng),視野、知識(shí)面得到擴(kuò)展。此外,實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革也對(duì)教師提出了新要求。實(shí)驗(yàn)任課教師應(yīng)不斷提高自身的學(xué)術(shù)修養(yǎng),提高自身素質(zhì),了解當(dāng)代科學(xué)研究的前沿信息,從而能更好的培養(yǎng)具有良好創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才。
[1]董巖,孫建之.化學(xué)化工類專業(yè)應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系研究[J].德州學(xué)院學(xué)報(bào),2015,31(6):1-3.
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[3]陳宇,何麗貞,林素英,等. 應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)體系的構(gòu)建與改革研究—以莆田學(xué)院為例[J].韶關(guān)學(xué)院學(xué)報(bào)自然科學(xué)版,2015,36(4):96-99.
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Study on the Experiment Hierarchical Teaching of Applied Chemistry Specialty on Local Undergraduate University*
YINGShao-ming,HUANGXiao-hui,XIEDan-hua
(Department of Chemistry, Fujian Province University Key Laboratory of Green Energy andEnvironment Catalysis, Ningde Normal University, Fujian Ningde 352100, China)
By analyzing the problem of the experimental teaching system of applied chemistry specialty, combining with characteristics of the applied chemistry specialty and the requirement of the training of applied talents, the experimental teaching system was reformed, the experiment hierarchical teaching course system of the applied chemistry specialty was proposed. The experiment teaching system composed three sections: basic type experiment, comprehensive application type experiment, intensified skill and research type experiment. By the reform of experiment teaching, it also provided a powerful tool for cultivating innovative talents.
applied chemistry; experimental teaching; reform
福建省綠色能源與環(huán)境催化高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(FJKL_GEEC_201509)。
應(yīng)少明(1978-),男,博士,教授,主要從事材料化學(xué)研究。
G642.0
A
1001-9677(2016)010-0228-02