高;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

摘要:

衡陽(yáng)師范學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院經(jīng)多年探索,構(gòu)建了“三層次三平臺(tái)”無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,實(shí)踐效果良好,有效地培養(yǎng)了學(xué)生的良好科學(xué)素養(yǎng)、綜合素質(zhì)、綜合能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞:

實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系;構(gòu)建;實(shí)踐

一無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程現(xiàn)存問(wèn)題

幾十年來(lái),無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程幾經(jīng)改革,仍存在一些亟待解決的問(wèn)題:

1.教學(xué)內(nèi)容有待優(yōu)化。

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的痕跡尚存,基礎(chǔ)性驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比例仍較大。此類(lèi)“照單抓藥”實(shí)驗(yàn)雖為夯實(shí)學(xué)生基礎(chǔ)的必要環(huán)節(jié),但其比例必須合理,否則將不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,不利于科學(xué)思維的訓(xùn)練,不利于創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此,實(shí)驗(yàn)課程體系有待調(diào)整,本課程教學(xué)內(nèi)容有待精選、整合,綜合型、設(shè)計(jì)型、研究型實(shí)驗(yàn)有待增加。

2.教學(xué)模式有待改革,教學(xué)方法有待改進(jìn)。

課程實(shí)施中,常見(jiàn)“填鴨式”模式,而啟發(fā)式,特別是探究式、討論式、參與式等教學(xué)方法則應(yīng)用不足,此均不利于激發(fā)學(xué)生自主性、積極性,不利于科學(xué)思維和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng),不利于分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。

3.教學(xué)資源不足。

由于政府和學(xué)校的共同努力,各校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源明顯改善,但仍存在教學(xué)資源不足的問(wèn)題,如酸度計(jì)、電導(dǎo)儀、分析天平等儀器臺(tái)件數(shù)不足,此將制約學(xué)生能力的培養(yǎng)。

二解決問(wèn)題的對(duì)策

1.科學(xué)構(gòu)建無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

我;瘜W(xué)與材料科學(xué)學(xué)院根據(jù)學(xué)!百|(zhì)量立校、人才興校、特色強(qiáng)校、依法治校”的辦學(xué)校理念,以培養(yǎng)“創(chuàng)新型應(yīng)用型人才”為目標(biāo),借鑒其它高校無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革經(jīng)驗(yàn)并自身探索嘗試,構(gòu)建了“三層次三平臺(tái)”無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。“三層次”指無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“基礎(chǔ)性、綜合性、探究性”。基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)包含加熱、冷卻、溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶、分離、提純、測(cè)定等化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技術(shù),其中的制備實(shí)驗(yàn)涉及的操作有溶液、固相、無(wú)水、無(wú)氧等,這類(lèi)實(shí)驗(yàn)既能夯實(shí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本操作技能,又能開(kāi)闊學(xué)生的視野;綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)包括無(wú)機(jī)物、配合物的合成、分離、分析與表征;探究性實(shí)驗(yàn)主要是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。綜合性、設(shè)計(jì)性能較好地培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,初步培養(yǎng)學(xué)生的科研能力以及創(chuàng)新能力。將上述實(shí)驗(yàn)分為三階段安排,可循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,提高綜合素質(zhì),培養(yǎng)科學(xué)思維方法和創(chuàng)新意識(shí)!叭脚_(tái)”指“開(kāi)放實(shí)驗(yàn)、科技創(chuàng)新和科研”,主要為學(xué)生通過(guò)上述第二課堂提升其創(chuàng)新能力和科研能力。

2.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。

較多高校在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行了調(diào)整優(yōu)化。本;瘜W(xué)與材料科學(xué)學(xué)院開(kāi)設(shè)了化學(xué)教育、應(yīng)用化學(xué)、高分子、化學(xué)生物學(xué)四個(gè)化學(xué)本科專(zhuān)業(yè),根據(jù)應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),以及各專(zhuān)業(yè)的實(shí)際情況和特點(diǎn),及時(shí)更新調(diào)整、科學(xué)設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,進(jìn)一步優(yōu)化了課程結(jié)構(gòu),從而使課程內(nèi)容既體現(xiàn)系統(tǒng)性、完整性,又體現(xiàn)現(xiàn)代性、實(shí)用性,同時(shí)加大了課程中綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例,凸顯課程的綜合性和探究性。如化學(xué)教育專(zhuān)業(yè)和應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè),目前綜合、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分別占實(shí)驗(yàn)總數(shù)的75%,而高分子材料與工程、化學(xué)生物學(xué)專(zhuān)業(yè)分別為60%。對(duì)教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整,主要體現(xiàn)在綜合性、探究性實(shí)驗(yàn)的選擇,如選擇一種鈷(Ⅲ)配合物的制備、硫代硫酸鈉的制備、重鉻酸鉀的制備、四氧化三鉛組成的測(cè)定,以及醋酸鉻(Ⅱ)水合物的制備等綜合性實(shí)驗(yàn),選擇堿式碳酸銅的制備、硫酸亞鐵銨的制備、離子的鑒定和未知物的鑒別、環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)-水中溶解氧及大氣中二氧化硫的測(cè)定等具探究性的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。實(shí)踐表明,綜合性實(shí)驗(yàn),特別是探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)茌^好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性、積極性,提升知識(shí)的綜合運(yùn)用能力,培養(yǎng)獨(dú)立思考、獨(dú)立工作的能力。我們對(duì)許多實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改革[9-10],為了減少試劑用量、降低環(huán)境污染,培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識(shí)的目的,對(duì)試劑用量進(jìn)行了調(diào)整減量,同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)廢液進(jìn)行了后處理,逐步使實(shí)踐環(huán)節(jié)綠色化、微型化。如醋酸鉻(Ⅱ)水合物的制備實(shí)驗(yàn),在保證實(shí)驗(yàn)仍能取得較佳效果的基礎(chǔ)上,將反應(yīng)物CrCl3.6H2O的用量降為原用量的25%等。

3.改革教學(xué)模式、教學(xué)方法。

我院與很多高校一樣,為改革傳統(tǒng)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)過(guò)程中的“填鴨式”模式,作了很多探索[2-4],同時(shí)不斷改革教學(xué)方法和手段[1,6-8]。根據(jù)實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn),我們?cè)诮虒W(xué)環(huán)節(jié)中,運(yùn)用講授、演示、實(shí)驗(yàn)、討論、探究等教學(xué)方法,注重教學(xué)方法的綜合、靈活運(yùn)用,因材施教,因人施教。例如醋酸鉻(Ⅱ)水合物的制備、硫酸亞鐵銨的制備等內(nèi)容的教學(xué),主要運(yùn)用的是講授、演示、討論、實(shí)驗(yàn)等方法,堿式碳酸銅制備等內(nèi)容的教學(xué),則主要采取講授、討論、實(shí)驗(yàn),特別是探究等方法,等等。實(shí)踐表明,教學(xué)方法的綜合運(yùn)用,較好地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、參與意識(shí)和求知欲,較好地培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維能力、科學(xué)素養(yǎng)和工作能力。

4.構(gòu)建開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。

我院合理規(guī)劃、統(tǒng)籌管理,有效利用湖南省產(chǎn)學(xué)研示范基地“鉛鋅冶化與新材料產(chǎn)學(xué)研基地”、湖南省“十二五”重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科“材料物理與化學(xué)”、湖南省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練中心“化學(xué)化工大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練中心”、湖南省高?萍紕(chuàng)新團(tuán)隊(duì)“功能金屬有機(jī)化合物”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等省級(jí)教學(xué)科研平臺(tái)等資源,為學(xué)生提供了開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)、科技創(chuàng)新、科研等實(shí)踐平臺(tái)。學(xué)生可參與開(kāi)放實(shí)驗(yàn),參加科技創(chuàng)新活動(dòng),也可參與教師的科研項(xiàng)目。在上述活動(dòng)中,學(xué)生們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下,查閱文獻(xiàn)資料,了解課題的研究意義目的、現(xiàn)狀,理解實(shí)驗(yàn)原理,然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。研究方案經(jīng)由指導(dǎo)教師審閱通過(guò)后,由學(xué)生完成研究任務(wù)。在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生可在教師指導(dǎo)下做自己感興趣的實(shí)驗(yàn)。參加科技創(chuàng)新的同學(xué),在查閱文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,參與科技創(chuàng)新研究項(xiàng)目的申報(bào)工作。學(xué)生還參與論文、研究報(bào)告等的撰寫(xiě)工作。實(shí)踐表明,上述舉措成為提高學(xué)生觀察問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,獨(dú)立思考、獨(dú)立工作的能力、創(chuàng)新能力和科研能力,以及團(tuán)隊(duì)精神的極佳途徑。

5.完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核機(jī)制。

我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中不斷完善課程的考核機(jī)制,強(qiáng)化學(xué)習(xí)過(guò)程、實(shí)踐能力和專(zhuān)業(yè)素質(zhì)的考核。目前,學(xué)生對(duì)本門(mén)課程學(xué)習(xí)掌握情況的評(píng)價(jià),是通過(guò)平時(shí)考核和期末考試兩部分綜合完成的。平時(shí)學(xué)習(xí)情況的考核以學(xué)生的課前預(yù)習(xí)(10%)、實(shí)驗(yàn)態(tài)度(15%)、基本操作(30%)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果(20%)、工作能力(15%)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告(10%)為依據(jù),評(píng)定出平時(shí)成績(jī),然后,根據(jù)平時(shí)成績(jī)(60%)和期末考試(40%)定出期平分。這種機(jī)制較好地促使學(xué)生對(duì)實(shí)踐過(guò)程的各環(huán)節(jié)予以重視,獲得較好的學(xué)習(xí)效果,如課前預(yù)習(xí),很多學(xué)生課前預(yù)習(xí)做的仔細(xì)認(rèn)真,還查找相關(guān)的參考資料;又如實(shí)驗(yàn)過(guò)程,學(xué)生態(tài)度認(rèn)真,重視,并逐步習(xí)慣從實(shí)驗(yàn)過(guò)程總結(jié)歸納影響實(shí)驗(yàn)的因素,以及實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不佳時(shí),學(xué)生往往主動(dòng)重做實(shí)驗(yàn),注意實(shí)驗(yàn)條件的探索,直至獲得較好的結(jié)果等等。

6.加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)投入力度。

為解決教學(xué)資源不足的問(wèn)題,我校重視實(shí)驗(yàn)室建設(shè),加大了教學(xué)經(jīng)費(fèi)的投入,增加了教學(xué)相關(guān)儀器的臺(tái)件數(shù),逐步完善實(shí)驗(yàn)條件,改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境,同時(shí)優(yōu)化教學(xué)資源配置,為學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了根本保障。

三結(jié)語(yǔ)

我院通過(guò)多年探索嘗試,構(gòu)建了“三層次三平臺(tái)”無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系,且實(shí)踐效果良好,如近年來(lái),本院學(xué)生獲大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)科技競(jìng)賽一等獎(jiǎng)1項(xiàng),三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。近三年,獲湖南省大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能大賽一等獎(jiǎng)2項(xiàng),二等獎(jiǎng)4項(xiàng)、三等獎(jiǎng)3項(xiàng)等。事實(shí)充分表明,上述體系的實(shí)施激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、實(shí)踐活動(dòng)的主動(dòng)參與性,有效地培養(yǎng)了學(xué)生的良好綜合素質(zhì)、科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí),以及科學(xué)思維能力、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力、獨(dú)立工作、獨(dú)立思考的能力、創(chuàng)新能力和科研等能力。

作者:陳志敏 楊穎群 毛芳芳 陳滿生 馮泳蘭 張復(fù)興 王劍秋 曾榮英 單位:功能金屬有機(jī)材料 湖南省普通高等學(xué)校重點(diǎn)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室 衡陽(yáng)師范學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院

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