衷明華,嚴(yán)贊開,蔡龍飛,黃俊生
(韓山師范學(xué)院 化學(xué)系,廣東 潮州 521041)
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綜合化學(xué)實驗課程改革與實踐
衷明華,嚴(yán)贊開,蔡龍飛,黃俊生
(韓山師范學(xué)院化學(xué)系,廣東潮州521041)
綜合化學(xué)實驗是化學(xué)實驗教學(xué)新體系的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生運用知識、實驗設(shè)計及實踐能力的重要手段。該文介紹了韓山師范學(xué)院開展的綜合化學(xué)實驗課程改革與實踐,著重對綜合化學(xué)實驗的理解、構(gòu)建和開設(shè)情況做了介紹。實踐表明,綜合化學(xué)實驗課程改革不僅可以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,而且可以有效激勵教師在綜合化學(xué)實驗教學(xué)上多下功夫;同時,還能充分利用現(xiàn)有的實驗設(shè)備和學(xué)校的相關(guān)資源。
教師教育;綜合化學(xué)實驗;課程改革;實施方法
長期以來,國內(nèi)教師教育專業(yè)化學(xué)實驗課開設(shè)一直是以無機化學(xué)實驗墊底、物理化學(xué)實驗蓋帽、其余二級學(xué)科實驗各行其是的概況。該實驗體系的特點:1) 實驗構(gòu)建在二級學(xué)科的基礎(chǔ)上并依附于相應(yīng)的理論課,實驗內(nèi)容經(jīng)典但層次不高;2)各門實驗課均發(fā)展成了比較完善的實驗教學(xué)體系,但相互間協(xié)調(diào)不夠以至有低水平的重復(fù);3)實驗室規(guī)模小,資源共享困難。
鑒于傳統(tǒng)實驗教學(xué)體系所凸顯的問題,很多高師院校進行了改革,大都是成立實驗教學(xué)中心并在一級學(xué)科的基礎(chǔ)上按基本型、提高型、研究創(chuàng)新型3個層次構(gòu)建化學(xué)實驗體系。如:北京師范大學(xué)[1]將化學(xué)實驗構(gòu)建為基礎(chǔ)型實驗、綜合提高型實驗以及綜合設(shè)計、研究、創(chuàng)新型實驗3個層次;河北科技師范學(xué)院[2]構(gòu)建成基礎(chǔ)化學(xué)實驗、現(xiàn)代化學(xué)實驗技術(shù)實驗、綜合化學(xué)實驗和科研一條龍體系;韓山師范學(xué)院[3]則構(gòu)建成基礎(chǔ)化學(xué)實驗、綜合化學(xué)實驗、專業(yè)研究實驗3個層次。我們在新實驗教學(xué)體系的構(gòu)建與運行中,既有成績也有困惑。困惑體現(xiàn)在綜合化學(xué)實驗的開設(shè)上。一方面,知名高校編輯出版的《綜合化學(xué)實驗》教材令人羨慕——高端、大氣、上檔次,但我們依托這些教材開設(shè)實驗往往會受場地及設(shè)備的限制;另一方面,學(xué)校定期組織的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目、系里組織的學(xué)士前活動以及師生自擬的課外科研活動與綜合化學(xué)實驗有重疊。借《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年) 》的東風(fēng),在實施卓越教師培養(yǎng)計劃的背景下,我們對綜合化學(xué)實驗課程進行了改革與探索。
高師院校的化學(xué)專業(yè)大多也是教師教育專業(yè),它的畢業(yè)生主要從事中學(xué)化學(xué)教學(xué)。要使卓越教師培養(yǎng)計劃落到實處,就必須重視教師教育科研能力的培養(yǎng)。我們既要一手抓化學(xué)專業(yè)知識與技能的學(xué)習(xí),又要一手抓教師教育知識與技能的學(xué)習(xí),使學(xué)生能把化學(xué)知識、教育理論與教育實踐相結(jié)合,具備教書育人的實踐能力及研究能力。
化學(xué)是實驗學(xué)科,在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、精神及品德方面發(fā)揮著重要作用?;A(chǔ)化學(xué)實驗主要是訓(xùn)練學(xué)生的實驗操作和技能,體會實驗條件的重要;條件不對或控制不嚴(yán),會導(dǎo)致實驗失敗或結(jié)論錯誤。綜合化學(xué)實驗主要是訓(xùn)練學(xué)生綜合運用知識能力及實驗設(shè)計能力。一個實驗項目就相當(dāng)于一個小型科研課題,能讓學(xué)生受到從查閱資料、設(shè)計方案、實驗操作到結(jié)果總結(jié)的完整訓(xùn)練。顯然,學(xué)校定期組織的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目、系里組織的學(xué)士前活動以及師生自擬的課外科研活動與綜合化學(xué)實驗具有相同的功效。鑒于綜合化學(xué)實驗的功能,我們認(rèn)為高師院校開設(shè)的綜合化學(xué)實驗不必過分追求高端、大氣、上檔次,而應(yīng)把重點放在訓(xùn)練學(xué)生綜合運用知識、設(shè)計實驗并付諸實踐的本領(lǐng)上。因此,我們的指導(dǎo)思想是轉(zhuǎn)變教育觀念,針對專業(yè)實際,整合與綜合化學(xué)實驗相關(guān)的活動。
綜合化學(xué)實驗的功能在于訓(xùn)練學(xué)生綜合運用知識、設(shè)計實驗并付諸實踐。教師教育專業(yè)的學(xué)生將來接觸更多的是教育實驗研究。教育實驗是根據(jù)教育實驗?zāi)康?,運用實驗方法,控制和操縱教育因素或教育條件以影響研究對象,從而驗證假設(shè),探討教育現(xiàn)象因果關(guān)系的一種研究。雖然教育實驗也是實驗,但比普通的化學(xué)實驗更復(fù)雜、周期也更長。因為,化學(xué)實驗的對象是物,教育實驗的對象是人;化學(xué)實驗條件控制容易,教育實驗條件控制困難(不能造成人的傷害);化學(xué)實驗在實驗室里進行,教育實驗必須在自然的、使學(xué)生保持常態(tài)的環(huán)境中進行;化學(xué)實驗結(jié)果可用儀器精確測量,教育實驗結(jié)果則難以精確測量(人的精神活動多在大腦中進行)。正因為這些差異與不同,我們可以通過綜合化學(xué)實驗的訓(xùn)練讓教師教育專業(yè)的學(xué)生較快地把握實驗研究的方法;因此,將綜合化學(xué)實驗定位為教師教育專業(yè)學(xué)生在大四進行畢業(yè)論文及將來從事教育實驗研究時的過渡或跳板。
根據(jù)綜合化學(xué)實驗課程定位并結(jié)合自身科研成果,我們設(shè)計了綜合化學(xué)實驗的具體項目[4],如表1所示。所設(shè)計的實驗力求做到:1)立足本校實際,既能訓(xùn)練學(xué)生查閱文獻、工具書和獲取網(wǎng)絡(luò)資源信息的能力,又能訓(xùn)練學(xué)生相互協(xié)作的團隊精神;2)適當(dāng)增加新內(nèi)容、新方法、新技術(shù),開闊學(xué)生視野,努力提高學(xué)生的實驗興趣,注重創(chuàng)新意識的培養(yǎng);3)以學(xué)生發(fā)展為本,多角度訓(xùn)練學(xué)生正確選擇實驗方法、實驗條件、儀器和試劑等,使學(xué)生具有設(shè)計實驗、解決實際問題的初步能力。
表1 韓山師范學(xué)院化學(xué)專業(yè)開設(shè)的綜合化學(xué)實驗項目
表1(續(xù))
綜合化學(xué)實驗是化學(xué)實驗教學(xué)新體系的重要組成部分,它不僅是化學(xué)理論、方法原理的綜合,而且是實驗方法、儀器設(shè)備的綜合;然而在實際教學(xué)中,綜合化學(xué)實驗內(nèi)容涉及的知識面寬,操作步驟多且復(fù)雜,單個實驗耗時長,給實驗教學(xué)指導(dǎo)以及教學(xué)質(zhì)量提高帶來了不利影響;若采用常規(guī)的實驗教學(xué)方法,難以收到綜合化學(xué)實驗應(yīng)有的效果。
綜合化學(xué)實驗的具體開設(shè)方法是將表1中的25個綜合實驗分解成綜合化學(xué)實驗Ⅰ、綜合化學(xué)實驗Ⅱ兩門課;其中,綜合化學(xué)實驗Ⅰ的實驗項目由實驗1 ~ 實驗4組成,學(xué)生只需從中選做1個;綜合化學(xué)實驗Ⅱ的實驗項目由實驗5~實驗25組成,學(xué)生也必須從中選做1個,但如果學(xué)生已參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目、學(xué)士前活動或課外科研活動則可申請免選,但必須提交論文或?qū)嶒瀳蟾妗?/p>
綜合化學(xué)實驗Ⅰ安排在本科3年級上學(xué)期,排入課表,配有專門的實驗員事先準(zhǔn)備實驗,實驗教師按常規(guī)的化學(xué)實驗課進行正常教學(xué)。綜合化學(xué)實驗Ⅱ也安排在3年級但整個實驗期限為1年,不排入課表,也不安排實驗員事先準(zhǔn)備,由指導(dǎo)老師按指導(dǎo)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目的形式與學(xué)生共同商定實驗的時間、地點及提交實驗報告的形式,學(xué)生自擬方案、準(zhǔn)備實驗;不論是指導(dǎo)綜合化學(xué)實驗Ⅱ,還是指導(dǎo)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目、學(xué)士前活動或課外科研活動,教師均按每指導(dǎo)1名學(xué)生計6課時的工作量。綜合化學(xué)實驗Ⅱ的教學(xué)管理類似創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目管理,最終以項目形式驗收。
自2011年以來,綜合化學(xué)實驗課程的改革效果日益彰顯:1)學(xué)校定期組織的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目、系里組織的學(xué)士前活動以及師生自擬的課外科研活動統(tǒng)一納入綜合化學(xué)實驗Ⅱ的管理范圍,實現(xiàn)了綜合實驗訓(xùn)練課內(nèi)課外一體化,消除了學(xué)生重復(fù)參加綜合實驗訓(xùn)練以及人員、場地安排不過來的尷尬,其結(jié)果是實驗室資源利用最大化,學(xué)生不再是蜂擁觀摩而是真正動手提高[5-9];2)綜合化學(xué)實驗課程本身有25個實驗,再加上學(xué)校定期組織的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目、系里組織的學(xué)士前活動以及師生自擬的課外科研項目,使得教學(xué)內(nèi)容豐富多彩,給予學(xué)生充分的選擇空間,其結(jié)果是實現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容個性化、形式多樣化;3)教師在指導(dǎo)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目、學(xué)士前活動及課外科研活動的付出,同指導(dǎo)綜合化學(xué)實驗一樣給予工作量的肯定,其結(jié)果是激勵教師在綜合化學(xué)實驗教學(xué)上多下功夫[10-14]。
綜合化學(xué)實驗課程改革具體成績:在近4年內(nèi),學(xué)校化學(xué)專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目獲校級以上立項135項,以第一作者身份公開發(fā)表科研論文59篇;參加“挑戰(zhàn)杯”廣東大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽獲二等獎7項、三等獎5項;參加廣東大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽獲銀獎2項、銅獎4項;參加廣東大學(xué)生科技學(xué)術(shù)節(jié)之生物化學(xué)實驗技能大賽獲一等獎1項、二等獎2項;參加廣東省大學(xué)生化學(xué)實驗技能競賽獲特等獎1項、一等獎3項、二等獎2項。
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Innovation and Practice of Comprehensive Chemical Experiment Course
ZHONG Minghua,YAN Zankai,CAI Longfei,HUANG Junsheng
(DepartmentofChemistry,HanshanNormalUniversity,Chaozhou521041,China)
Comprehensivechemicalexperimentsareimportantpartofthenewexperimentalteachingsystemofchemistryaswellastheimportantmeansofpracticalability,designabilityofexperiment,abilityofusingknowledgetraininginuniversity.Thispapersummarizedourinnovationandpracticeinrecentyears,andintroducedourcomprehensionandconstructionandestablishmentofcomprehensivechemistryexperiments.Thepracticeshowsthattheinnovationofcomprehensivechemicalexperimentcoursecanbothmobilizestudents’learningenthusiasmadequatelyandexciteteachers’teachingenthusiasmincomprehensivechemicalexperiment,theexistingexperimentalequipmentsandrelateduniversityresourcesareadequatelyutilizedatthesametime.
teachereducation;comprehensivechemicalexperiment;curriculumreform;implementationmethod
2015-02-11;修改日期: 2015-04-01
教育部本科教學(xué)質(zhì)量工程基金(TS11664);廣東省高等教育教學(xué)改革基金(GDJG20141206)。
衷明華(1957-),男,碩士,教授,主要從事化學(xué)教育與研究工作。
G642.0
Adoi:10.3969/j.issn.1672-4550.2016.04.033