陳萬平，　　向柏霖，　　唐莉莉

(懷化學(xué)院 化學(xué)與材料工程學(xué)院，湖南 懷化　418008)

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參與式現(xiàn)場點評考核教學(xué)模式在材料化學(xué)實驗教學(xué)中的實踐與探索

陳萬平，向柏霖，唐莉莉

(懷化學(xué)院 化學(xué)與材料工程學(xué)院，湖南 懷化418008)

摘要：材料化學(xué)實驗課是材料化學(xué)專業(yè)開設(shè)的一門旨在幫助學(xué)生鞏固專業(yè)基礎(chǔ)知識、提高專業(yè)素養(yǎng)和動手能力的實踐課程.為了評估學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)、運用知識的能力以及實踐動手能力，通過把材料化學(xué)實驗期末考試設(shè)置為實驗操作考試，并要求學(xué)生自己設(shè)計實驗方案、確定實驗步驟、分工合作制備目標產(chǎn)物，同時在學(xué)生實際操作過程中進行現(xiàn)場點評打分.這種參與式現(xiàn)場點評考核的教學(xué)模式有效地促進了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提升了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，促進了他們良好專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為其他課程的實驗教學(xué)提供了一條可供借鑒的教學(xué)模式.

關(guān)鍵詞：材料化學(xué)實驗；參與式教學(xué)

1材料化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀

材料化學(xué)實驗課是材料化學(xué)專業(yè)開設(shè)的一門主要專業(yè)課，其開設(shè)的目的是為了幫助學(xué)生鞏固專業(yè)基礎(chǔ)知識、提高學(xué)生的實驗技能、專業(yè)素養(yǎng)和實踐動手能力.在實際的教學(xué)過程中，由于受傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響，實驗課程被當(dāng)作理論教學(xué)的附屬，實驗內(nèi)容往往只是對材料化學(xué)的基本理論和基本知識的一種簡單地直接驗證；同時，傳統(tǒng)實驗教學(xué)的教學(xué)模式比較單一，實驗所需的藥品和儀器已經(jīng)準備齊全，學(xué)生只需要按照已設(shè)計好的實驗步驟就可以完成實驗.由于教師包辦了一切，學(xué)生的動手能力得不到有效地提高，他們提出問題、分析問題和解決問題的能力也沒有得到實質(zhì)性地的提高.此外，由于學(xué)校層次、學(xué)科積淀、專業(yè)定位以及學(xué)生基礎(chǔ)等方面的原因，每個學(xué)校開設(shè)的實驗內(nèi)容都不相同，這種狀況導(dǎo)致了目前材料化學(xué)實驗課程仍然缺乏經(jīng)典的實驗教材和經(jīng)典的實驗內(nèi)容.為了改變這種現(xiàn)狀，很多學(xué)校開始根據(jù)自己學(xué)校的實際情況來提煉實驗內(nèi)容，并開展了一些教學(xué)模式方面的探索.例如，有的學(xué)校把專業(yè)實驗內(nèi)容設(shè)置為基礎(chǔ)性實驗、演示性實驗和綜合性實驗等三個部分，以便于使學(xué)生在材料制備、合成以及性能表征方面有較為全面的系統(tǒng)的了解[1]；有的學(xué)校采取實驗預(yù)習(xí)報告、實驗操作技能和實驗報告綜合評價的辦法，力圖在強化管理和監(jiān)督下讓學(xué)生更好的參與實驗[2]；有的學(xué)校開設(shè)設(shè)計性實驗，要求教師僅提出實驗任務(wù)和目的，實驗過程完全由學(xué)生自行完成，其中包括實驗儀器和藥品的選擇、實驗方案的設(shè)計等[3]；有的學(xué)校引入開放式實驗教學(xué)，即不提供固定的實驗主題和內(nèi)容，讓學(xué)生對感興趣的一些問題、一些想法自己去實驗和探索[4]；還有的學(xué)校提出了“教學(xué)和科研互動”的教學(xué)理念，即把教師的科研課題成果引入到本科實驗教學(xué)中來[5].雖然這些教學(xué)模式和實驗內(nèi)容可能無法在其他學(xué)校得以開展，但所有這些實踐和探索都為材料化學(xué)實驗課程內(nèi)容的完善和教學(xué)模式的改革提供了很好的借鑒和思考.

作為一所新升格的地方本科院校，我校自2009年開設(shè)了材料化學(xué)專業(yè).在材料化學(xué)專業(yè)的課程建設(shè)中，我們一直在對材料化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)形式進行探索研究，力圖形成具有自身特色的課程內(nèi)容、教學(xué)模式和考核體系.通過在2009、2010、2011以及2012級學(xué)生中開設(shè)的材料化學(xué)實驗教學(xué)，我們發(fā)現(xiàn)了一些普遍存在的現(xiàn)象和問題.例如，有的學(xué)生對實驗內(nèi)容不熟悉，缺乏對實驗內(nèi)容的有效的課前預(yù)習(xí)；有的學(xué)生缺乏嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，他們并不關(guān)心所得的實驗結(jié)果，普遍缺乏對實驗過程的思考.此外，實驗過程中玩手機的、聚集在一起聊天的現(xiàn)象較為普遍.怎樣提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性而又能較好的提高他們的專業(yè)素養(yǎng)和實踐動手能力呢？首先，我們有意識地反復(fù)強調(diào)了如下三個方面：(1)實驗安全，強調(diào)水、電和藥品的使安全用；(2)實驗習(xí)慣，要求勤記錄多思考，強調(diào)規(guī)范操作，培養(yǎng)良好的專業(yè)素養(yǎng)；(3)實驗紀律，要求實驗服穿戴整齊，不準玩手機，不準聚集聊天.其次，我們把期末的課程考核設(shè)置為實驗操作考試，經(jīng)過幾年的實踐探索，逐漸探索了一條深受學(xué)生好評的教學(xué)模式.根據(jù)這種教學(xué)模式的特點，我們把它稱之為參與式現(xiàn)場點評考核教學(xué)模式.

2參與式現(xiàn)場點評考核教學(xué)模式的探索

在設(shè)計2009級材料化學(xué)實驗期末考試的時候，考慮到學(xué)生應(yīng)試能力較強但實踐操作能力薄弱的問題，我們把期末考試設(shè)置為操作考試，并設(shè)計了一個簡單的制備實驗“直接沉淀法制備SrF2”.考試過程中，針對學(xué)生的一些不規(guī)范操作當(dāng)場進行扣分.并且，在扣分的時候，針對某些扣分點，有意識地對學(xué)生開展置疑，要求學(xué)生就自己的不規(guī)范或不合理操作進行簡單的說明，然后教師加以點評.例如，某些同學(xué)在進行離心分離操作時，離心機振動幅度較大，要求他們分析可能的原因.考試結(jié)束后，很多學(xué)生反映這種考試模式比較新穎，效果非常好.通過這種教學(xué)模式，他們意識到了很多問題，知道怎樣去思考，既有壓力又有動力，學(xué)到了很多知識.學(xué)生的這些反映促使我們對這種實驗教學(xué)模式的進一步探索.

為了更好的讓學(xué)生參與進來，促進他們對實驗內(nèi)容的組織和了解，對學(xué)生進行全方位的考查與評價，根據(jù)2009級考試情況的反饋信息，我們有意識的對考試模式進行了調(diào)整.例如，我們刪掉了原來所提供的實驗步驟，要求學(xué)生根據(jù)要求查找資料自己設(shè)計實驗步驟，也就是讓學(xué)生參與到實驗教學(xué)中來.有人對這種參與式實驗教學(xué)模式給出過較為確切的定義：在確定了實驗主題后，預(yù)先設(shè)置部分實驗條件，要求學(xué)生查閱資料、結(jié)合預(yù)設(shè)條件自設(shè)實驗步驟，然后學(xué)生以團隊的形式完成實驗過程的教學(xué)模式[6].同時，根據(jù)教學(xué)效果和反饋的情況，我們對實驗考試的預(yù)設(shè)內(nèi)容進行了適時的調(diào)整.例如，在2009級實驗操作考試中，我們給出了實驗的目的、直接沉淀法的基本原理、實驗必需的化學(xué)試劑和儀器設(shè)備、實驗步驟、注意事項以及課后思考題，考試過程中僅僅針對操作過程進行扣評分.在2010和2011級實驗操作考試中，我們?nèi)匀槐Ａ袅酥苯映恋矸ǖ幕驹硪约跋嚓P(guān)的溶解度信息.在2012級實驗操作考試中，我們把實驗的基本原理和溶解度信息也全部都刪掉了，只保留了可能用到的試劑和儀器設(shè)備.此外，考試時間也從最初的4個小時縮短到了2個小時.相比于2009、2010和2011級，2012級材料化學(xué)實驗操作考試對學(xué)生在文獻資料的查閱和實驗步驟的設(shè)計等方面的要求有了明顯的提高.為了讓學(xué)生有充足的時間開展實驗準備工作，實驗預(yù)設(shè)內(nèi)容提前一周發(fā)放到學(xué)生手里.此外，在實驗操作考試過程中，每個小組對應(yīng)一張考評表.監(jiān)考老師需要從考試紀律、實驗操作表現(xiàn)和實驗設(shè)計等三個大的方面對學(xué)生進行扣評分.現(xiàn)場扣分時，監(jiān)考老師還會有一張評分細則表，評分細則總較為詳細的給出了一些扣分點及其相應(yīng)的分值.根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)和評分細則，監(jiān)考老師對學(xué)生給予扣評分，并要求在對應(yīng)扣分點給出具體的扣分理由.

通過幾年的摸索，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生的扣分點主要出現(xiàn)在四個方面：(1)明顯的操作錯誤.例如，把洗瓶的蓋子擰下來直接放在實驗桌上；(2)實驗操作的不規(guī)范.例如，把量筒拿在手中量取液體并直接讀數(shù)；(3)某一實驗步驟設(shè)計明顯不合理或沒有必要.例如，用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH(該步驟在本實驗中沒有必要)；(4)考試舞弊.例如，考試過程中對其他組的學(xué)生給予提示或者幫助.

為了使學(xué)生了解扣分的細節(jié)，在考前說明時，我們會有意識的提及某些扣分點.例如，固體樣品的稱量、液體的量取和考試紀律等.但是，因為有些學(xué)生并沒有養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣，即使事先有提示，在實驗操作過程中往往仍然會被扣分.

3參與式現(xiàn)場點評考核教學(xué)模式的啟示

2009、2010、2011以及2012級材料化學(xué)專業(yè)的材料化學(xué)實驗操作考試的實踐表明這種參與式現(xiàn)場點評的實驗操作考試，雖然實驗內(nèi)容簡單，但是能夠很好的體現(xiàn)出學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、知識水平和能力高低.以實驗操作考試方式出現(xiàn)的參與式現(xiàn)場點評教學(xué)模式強調(diào)了學(xué)生的參與性，讓學(xué)生在實驗過程中既有壓力又有動力，提高了他們的學(xué)習(xí)積極性，也拓展了他們的知識面，有效地培養(yǎng)了他們的專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力.同時，通過這樣的教學(xué)，能夠讓學(xué)生的問題和不足之處當(dāng)場顯露出來.例如，有的學(xué)生根本沒有自己去查找內(nèi)容、設(shè)計實驗，而是抄襲他人的實驗方案.此外，在實驗過程中，有些學(xué)生由于平時沒有養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣，缺乏足夠的專業(yè)素養(yǎng)，不規(guī)范操作隨處可見.例如，很多同學(xué)在稱量樣品的時完全沒有檢查天平是否平衡的意識；部分同學(xué)把玻璃棒和滴管直接放在實驗桌面上，根本不考慮弄臟污染的問題；有些同學(xué)在自設(shè)的實驗步驟上竟然寫著用蒸餾水來“溶解”碳酸鍶粉末；很多同學(xué)在產(chǎn)物洗滌的時候根本沒有想到利用乙醇洗滌以縮短干燥時間；部分同學(xué)想都不想就利用抽濾裝置來分離粒徑很小的SrF2絮狀沉淀，雖然抽濾分離的效果很差，也不考慮利用其他方式如用電動離心機來分離產(chǎn)物.這種參與式現(xiàn)場點評考核教學(xué)模式不僅能夠?qū)W(xué)生給予全面的正肯的評價，也能引發(fā)教師對實驗教學(xué)的反思而獲得一定的啟發(fā).學(xué)生習(xí)慣性的不規(guī)范操作反映出在專業(yè)基礎(chǔ)課程如無機化學(xué)和有機化學(xué)等課程的實驗教學(xué)中，學(xué)生并沒有得到良好的專業(yè)技能技巧的培訓(xùn)，沒有獲得良好的實驗習(xí)慣和應(yīng)有的化學(xué)素養(yǎng).因此，教師應(yīng)該有意識的在日常實驗教學(xué)中加強對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，養(yǎng)成其良好的實驗習(xí)慣.

參與式現(xiàn)場點評考核教學(xué)模式的教學(xué)效果之所以明顯的比日常實驗教學(xué)的教學(xué)效果要好，其原因我們認為主要是前者具備如下四個方面的特點：(1)參與式的教學(xué)讓學(xué)生更多地參與了教學(xué).他們在實驗的前期準備過程中花費了較多的時間，對實驗內(nèi)容、目的和要求更加熟悉，在相關(guān)知識面上有了一定的擴充；(2)考核性質(zhì)的教學(xué)讓學(xué)生既有壓力又有動力.他們在參與過程中更加認真仔細，學(xué)習(xí)態(tài)度和積極性明顯得到提高.考試前，他們對實驗過程、關(guān)鍵操作、老師的可能提問等情形都會在腦海中進行了充分的“模擬彩排”；(3)考核性質(zhì)的教學(xué)對教師的要求有明顯的提高.考核過程中，教師要密切關(guān)注所有學(xué)生的表現(xiàn)，當(dāng)場及時地發(fā)現(xiàn)每組學(xué)生存在的可能的扣分點，這也要求教師要更加積極地投入到教學(xué)中來；(4)現(xiàn)場點評的教學(xué)使教學(xué)互動的情況顯著增加.目標明確的教學(xué)互動促進了學(xué)生的思考，實時地幫助學(xué)生解決了問題.正是這四個方面的綜合效果讓考核之后的學(xué)生疾呼日常實驗教學(xué)應(yīng)該多引入這種教學(xué)模式.

參與式現(xiàn)場點評考核教學(xué)模式雖然在材料化學(xué)實驗的操作考試過程中獲得了不錯的教學(xué)效果，但也存在一些不足和我們當(dāng)前難以妥善解決的問題，主要表現(xiàn)為如下三個方面：(1)相比于傳統(tǒng)的實驗教學(xué)，參與式實驗教學(xué)要求學(xué)生自我查閱資料、根據(jù)預(yù)設(shè)條件設(shè)計實驗步驟，由于學(xué)生能力和態(tài)度上的差異會導(dǎo)致實驗過程中的不可控因素明顯增加；(2)整個教學(xué)過程包括教師選題、學(xué)生設(shè)計、實驗操作、現(xiàn)場點評以及評價給分等過程，學(xué)生和教師的負擔(dān)明顯增加，因而使這種教學(xué)模式難以在日常實驗教學(xué)中過多的開展；(3)現(xiàn)場扣分與點評往往對鄰桌學(xué)生是一種“提示”，這需要教師采用一個更加彈性的評價體系，然而這種彈性評價會使部分學(xué)生產(chǎn)生“不公平”的感覺.

為了發(fā)揮參與式現(xiàn)場點評考核教學(xué)模式的優(yōu)勢同時彌補它的不足，我們希望在今后的材料化學(xué)實驗教學(xué)中繼續(xù)進行如下兩個方面的探索：(1)在日常實驗教學(xué)中開展三次參與式現(xiàn)場點評考核教學(xué).這三次教學(xué)分別開設(shè)在一個學(xué)期的期初、期中和期末，分別起到發(fā)現(xiàn)問題、中期檢驗和期末測評的目的.同時，我們考慮把三次成績通過某種折中的方式綜合成學(xué)生的課程考試成績；(2)在日常教學(xué)過程中有意識的強化參與式現(xiàn)場點評考核教學(xué)模式的某個方面.例如，某些實驗強化學(xué)生的參與式教學(xué)；某些實驗以考核的形式來強化學(xué)生的操作規(guī)范性，并增加平時成績在課程最終成績中的權(quán)重；某些實驗中教師故意“找茬”學(xué)生，有目的的對學(xué)生進行分批次的現(xiàn)場點評，促進學(xué)生對實驗過程的分析和思考.

參與式教學(xué)增加了教學(xué)過程中學(xué)生參與程度，有效地促進了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性.我們把參與式教學(xué)引入到材料化學(xué)實驗操作考試中后，進一步把現(xiàn)場點評引入到教學(xué)中來，探索出了一種新的參與式現(xiàn)場點評考核教學(xué)模式.這種新的教學(xué)模式讓學(xué)生既有壓力又有動力，使他們學(xué)到了更多的知識，意識到了更多的問題，有效地提高了他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，進而促進了他們良好專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng).

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Practice and Exploration of Participatory Instruction of Material Chemistry Experiment

CHEN Wan-ping,XIANG Bo-lin,TANG Li-li

(CollegeofChemistryandChemicalEngineering,HuaihuaUniversity,Huaihua,Hunan418008)

Abstract：Materials chemistry experiment course has been offered to students for consolidating their major knowledge,improving their experimental skill and techniques and practical ability.In this paper,participatory instruction method is utilized to material chemistry experiment teaching,and students are required to find literatures,design experimental procedure and answer teacher’s questions.The participation experiment teaching effectively promote students’ learning interest and enthusiasm,and enhance their ability of finding problems,analyzing problems and solving problem.More importantly,participation instruction further expands students’ major knowledge,and provides one of effective teaching methods for training students’ professionalism and innovation ability.

Key words：materials chemistry experiment；participatory instruction

收稿日期：2015-12-17

基金項目：湖南省教育廳普通高校教學(xué)改革研究項目([2015]291-458)；懷化學(xué)院教學(xué)改革研究項目([2014]19-37).

作者簡介：陳萬平，1976年生，男，湖南益陽人，副教授，博士，研究方向：材料化學(xué)教學(xué)與研究.

中圖分類號：G42

文獻標識碼：A

文章編號：1671-9743(2016)05-0090-03