張秀清 劉崢 王桂霞 唐群
摘要:介紹我校參加“廣西高校大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽”的情況,分析當(dāng)前我校在化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽中存在的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)考核方面的教學(xué)改革,提高了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)水平,也使學(xué)生的動(dòng)手能力及分析處理數(shù)據(jù)的能力得到了提高。
關(guān)鍵詞:化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽;實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)改革;動(dòng)手能力
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)30-0281-02
化學(xué)是基于以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)不但可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,還能促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論課所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解,在增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)化學(xué)的理性認(rèn)識(shí)[1-3]。化學(xué)技能競(jìng)賽是全面考核學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力、檢驗(yàn)學(xué)?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的有效手段[4]。目前,全國(guó)高校都比較熱衷于組織或者參加省級(jí)、國(guó)家級(jí)甚至國(guó)際級(jí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能比賽[1-6]。參加化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能比賽,對(duì)學(xué)生跟學(xué)校來(lái)講,都是一個(gè)爭(zhēng)取榮譽(yù)的機(jī)會(huì),向社會(huì)證明學(xué)習(xí)或教學(xué)能力的機(jī)會(huì),但對(duì)學(xué)校來(lái)講,更重要的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)技能比賽,可以加強(qiáng)與兄弟院校的交流,發(fā)現(xiàn)自身在教學(xué)中的不足,借以推動(dòng)、深化本校的教學(xué)改革,達(dá)到提高整體的化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的目的[7]。通過(guò)近年我校承辦廣西高校大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽及筆者近兩屆帶隊(duì)學(xué)生參加該競(jìng)賽,我們總結(jié)了參與競(jìng)賽的點(diǎn)滴經(jīng)驗(yàn),就如何提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能水平及提高整體的教學(xué)質(zhì)量,談點(diǎn)個(gè)人體會(huì)。
一、“廣西高校大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽”概況
“廣西高校大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽”是由廣西壯族自治區(qū)教育廳主辦的,旨在進(jìn)一步推動(dòng)廣西區(qū)各高校化學(xué)教學(xué)改革,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐動(dòng)手能力,每?jī)赡昱e辦一屆,到2015年已舉行了八屆。競(jìng)賽包括實(shí)驗(yàn)理論筆試和實(shí)驗(yàn)操作兩部分,其中實(shí)驗(yàn)理論筆試占30%,實(shí)驗(yàn)操作占70%。競(jìng)賽涵蓋無(wú)機(jī)、有機(jī)、分析化學(xué)的相關(guān)內(nèi)容。競(jìng)賽設(shè)置一、二、三等獎(jiǎng),分別占參賽人數(shù)的15%、20%、25%。參賽選手從參賽學(xué)校推薦的在讀本、專(zhuān)科20名候選參賽選手中隨機(jī)抽取4名參加比賽。
二、通過(guò)競(jìng)賽,發(fā)現(xiàn)差距
在近兩屆的競(jìng)賽中,我校學(xué)子取得了一定的成績(jī)(2013年,獲一等獎(jiǎng)2名,二等獎(jiǎng)1名,三等獎(jiǎng)1名;2015年,一等獎(jiǎng)1名,二等獎(jiǎng)3名),但是與其他高校相比,在某些方面還是存在著一定的不足之處。
1.實(shí)驗(yàn)操作不夠規(guī)范。在競(jìng)賽中的很多基本實(shí)驗(yàn)操作,學(xué)生在平時(shí)的課堂實(shí)驗(yàn)中都練習(xí)過(guò),但是在競(jìng)賽中操作不夠規(guī)范而導(dǎo)致扣分。比如在2013年的無(wú)機(jī)及分析實(shí)驗(yàn)考試中,需要對(duì)合成的產(chǎn)物進(jìn)行滴定,有的同學(xué)在使用滴定管時(shí)由于操作不夠標(biāo)準(zhǔn)而被扣分。在2015年的競(jìng)賽中,有機(jī)實(shí)驗(yàn)操作考試中有道題目是合成某有機(jī)物,然后分離提純測(cè)熔點(diǎn)。有的同學(xué)在萃取分液步驟中,為了保證分液漏斗不漏液,竟然在分液漏斗的蓋子上涂凡士林,這就使從上口倒出的上層有機(jī)液被污染,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)成績(jī)不理想。
2.大型儀器接觸少。學(xué)生平時(shí)科研訓(xùn)練少,因而基本接觸不到大型的儀器,更別說(shuō)對(duì)儀器的操作和使用,并且對(duì)數(shù)據(jù)的分析能力不強(qiáng)。在2015年的競(jìng)賽中,無(wú)機(jī)及分析操作考試的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中有道思考題,讓學(xué)生對(duì)產(chǎn)物的紅外和核磁譜圖進(jìn)行分析,很多學(xué)生看到這些譜圖時(shí)目瞪口呆,不知道如何進(jìn)行分析。
3.心理素質(zhì)有待提高。競(jìng)賽跟平時(shí)的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練課不一樣,是在一個(gè)相對(duì)緊張的氛圍中進(jìn)行,不能查閱任何資料,完全依靠平時(shí)的基本功,心理素質(zhì)在競(jìng)賽中就顯得很重要了。比如,在2013年的有機(jī)實(shí)驗(yàn)考試中合成了兩種產(chǎn)物,并且要求純度的鑒定。而有的同學(xué)由于緊張所致,在分液操作中直接倒掉了一種產(chǎn)物,導(dǎo)致后續(xù)操作無(wú)法正常進(jìn)行,考試結(jié)果很不理想。在2015年的無(wú)機(jī)及分析實(shí)驗(yàn)操作考試中,要求學(xué)生自己配制試樣然后用兩種方法測(cè)定某金屬離子的含量。在實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)階段,有的同學(xué)心慌意亂,花費(fèi)了不少的時(shí)間。有些學(xué)生依照試卷要求完成了實(shí)驗(yàn)操作,但是由于時(shí)間已經(jīng)過(guò)去了大半,結(jié)果在計(jì)算時(shí)忙中出錯(cuò),沒(méi)有得到正確的結(jié)果。
4.知識(shí)面窄。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)定,可以通過(guò)多途徑實(shí)現(xiàn),比如熔點(diǎn)的測(cè)定,可以通過(guò)熔點(diǎn)儀和提勒熔點(diǎn)管測(cè)定。2015年的有機(jī)實(shí)驗(yàn)操作考試中,主辦方在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上放置了提勒熔點(diǎn)管供學(xué)生測(cè)量熔點(diǎn)用,有些學(xué)校的學(xué)生在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練中沒(méi)有用過(guò)就很麻煩。最后雖然可以申請(qǐng)用熔點(diǎn)儀來(lái)進(jìn)行測(cè)量,但是更換儀器,浪費(fèi)了學(xué)生的時(shí)間,扣除了一定的分?jǐn)?shù),也干擾了學(xué)生正常的心理素質(zhì)。
基于以上問(wèn)題,我們有針對(duì)性進(jìn)行了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。
三、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
1.強(qiáng)化基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。首先,我們從各種渠道購(gòu)買(mǎi)或者下載基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的規(guī)范操作錄像,比如滴定管、量筒、移液管、分光光度計(jì)等常用儀器的使用。無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)及有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)項(xiàng)目都是安排學(xué)生觀看基本操作的視頻,通過(guò)觀看錄像,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器規(guī)范性操作培訓(xùn),并且把規(guī)范性操作錄像放進(jìn)網(wǎng)絡(luò)課程中,以備學(xué)生在課后查看網(wǎng)絡(luò)課程時(shí),可以隨時(shí)進(jìn)行觀看、學(xué)習(xí)。其次,加大大型儀器在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。大型測(cè)試儀器在高校里是珍惜資源,多用于教師科研,鮮有用于本科生教學(xué),針對(duì)這樣的問(wèn)題,我們學(xué)校對(duì)于某些專(zhuān)業(yè)專(zhuān)門(mén)開(kāi)設(shè)了卓越班,該班級(jí)中的所有同學(xué)都配有專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)教師,進(jìn)行科研活動(dòng),這就使同學(xué)們近距離接觸到大型科研儀器的機(jī)會(huì)大大增加。另外,發(fā)動(dòng)低年級(jí)學(xué)有余力的同學(xué)進(jìn)入導(dǎo)師的工作間,進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn),初步接觸大型儀器,熟悉儀器的使用,學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)結(jié)果的分析處理方法,為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。
2.修改人才培養(yǎng)計(jì)劃。針對(duì)競(jìng)賽要求和用人單位對(duì)人才的需求,我們對(duì)人才培養(yǎng)計(jì)劃也進(jìn)行了相應(yīng)的修改,并重新對(duì)教學(xué)大綱進(jìn)行了制定。加大了實(shí)驗(yàn)在化學(xué)課程中所占的比重,并對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了篩選。除了保留原有的一些經(jīng)典的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)外,我們還大量地增加了綜合性實(shí)驗(yàn),并且在課時(shí)外增加了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力。并引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用大型儀器,擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面,開(kāi)闊了眼界,增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力及分析數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的能力。
3.細(xì)化分組,增加實(shí)驗(yàn)臺(tái)套數(shù)。限于目前實(shí)驗(yàn)室面積及實(shí)驗(yàn)器材臺(tái)套數(shù)不夠的情況,每個(gè)實(shí)驗(yàn)需要兩到三人一組,這就導(dǎo)致部分同學(xué)的惰性得以“發(fā)揮”,有個(gè)別組甚至是某一個(gè)同學(xué)把實(shí)驗(yàn)所有步驟全部操作完,該組內(nèi)其他成員可能只是幫忙記錄一下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),更有甚者,埋頭玩手機(jī),這就導(dǎo)致了部分同學(xué)的動(dòng)手操作能力沒(méi)有得到提高。針對(duì)這樣的問(wèn)題,學(xué)校打算擴(kuò)大基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室面積,增購(gòu)實(shí)驗(yàn)器材,小班上課,爭(zhēng)取能夠做到一個(gè)學(xué)生一組,從而在很大程度上鍛煉每個(gè)學(xué)生的動(dòng)手能力,增強(qiáng)他們的自信心。
4.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)考核。往年我?;瘜W(xué)期末總評(píng)成績(jī)由期末考試成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)、期中考試成績(jī)、平時(shí)成績(jī)按照不同的比例組成(其中期末考試的比例不小于60%)。因?yàn)槠谀┛荚囀翘崆俺龊玫脑嚲?,限定了考試的范圍,造成學(xué)生在平時(shí)不重視,周末瘋狂突擊的情況時(shí)有發(fā)生,出現(xiàn)知識(shí)掌握不全面。針對(duì)這一問(wèn)題,我們把課外設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)考核也納入到期末考評(píng)中來(lái),實(shí)驗(yàn)考核即把幾個(gè)經(jīng)典的綜合性實(shí)驗(yàn)分段編號(hào),讓學(xué)生按照抽簽的方式來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。這樣就敦促了所有學(xué)生注重平時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的積累,收到了良好的效果。
四、結(jié)束語(yǔ)
“廣西高校大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽”的開(kāi)展,在促使我們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足的同時(shí),也加快了我校對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革。經(jīng)過(guò)近幾年的教學(xué)改革,我校在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)考核方面都取得了較大的進(jìn)步,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理分析能力也得到較大的提高。
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