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關鍵詞:無機化學實驗;實驗教學;教學研究
化學是一門以實驗為基礎的學科,在化學教學中化學實驗尤為重要。無機化學實驗是化學相關專業學生進入大學后接觸的第一門實驗課程,但長期以來師生對這門課程的認識存在一定的偏差。由于無機化學實驗中與高中化學聯系較多,還存在實驗理論簡單、藥品常見、器材普通、操作簡單等特點,很容易忽視無機化學實驗。在具體的教學的過程中,實驗指導教師的講解大多流于形式,學生也存在“按方抓藥”完成實驗,沒有多大難度,作為一門考查課幾乎所有學生都可以順利通過。長此以往,學生不重視無機化學實驗,把完成實驗當成任務,教學效果可想而知,開展無機化學實驗教學改革刻不容緩。筆者結合自己七年的教學實踐,對地方性本科師范院校無機化學實驗教學進行了探討。
一、教學內容的合理優化
隨著社會的發展,知識全面和專業技術能量強的人才更加受用人單位的青睞,而傳統的高等教育注重知識傳授,對學生綜合素質的培養稍顯不足[1]。綜合素質就是學生獲得的知識和技能,并且內化于心,再逐漸形成穩定的個人能力和科學素養[2]。培養學生的素質,不是簡單的直接從書本上獲得,而是要把新學習的知識運用到實際中,從而提升自己。結合七年的無機化學實驗教學,發現北京師范大學無機化學教研室等編寫的《無機化學實驗》(第四版)較為適用于我?;瘜W專業學生。在在制定《無機化學實驗》教學大綱時,在借鑒省內外同類高校的經驗的基礎上,也考慮到所招學生的知識水平情況,制定除了合理的可行的方案。教學內容中要注重體現下列能力的培養,觀察能力、實驗操作能力、思維能力、自學能力和創新能力。無機化學實驗主要分為兩部分,化學原理部分和元素部分。上學期開設的化學原理實驗多數可以在規定的學時內完成,下學期開設的元素性質實驗內容一般較多,在有限的學時內很難完成,且有的與高中化學實驗內容重復,有必要對實驗內容進行優化。在選擇實驗內容時也要考慮到環保問題,盡量做到廢物的無害化排放,如存在有害物質的產生要讓學生思考如何解決,做到實驗的綠色化[3]。在實驗教學經驗積累的基礎上,結合實際情況編制實驗指導書或實驗講義其實是個很好的辦法。實驗指導書的內容可以包含:實驗安全知識、化學實驗基本操作、化學反應原理的證明和測定、元素及化合物的化學性質、化合物的制備等。學生在高中階段的實踐機會不多,動手能力不強,要給學生盡可能多的機會訓練。作為未來的化學教師,實驗操作的規范化是重中之重,在教學中要體現出來。實驗指導書的內容不用太多,只列出要求和注意事項,即使實驗步驟也要簡單化,要求學生在實驗前查閱資料做好準備,盡可能把更多的時間交給學生,讓學生有更多的時間思考解決問題,把教學重點從老師“教”轉移到學生“做”上。除了參考書上的實驗,實驗教師也可以結合無機化學理論和自己的科研實際情況,在第二學期開展創新型實驗,給定幾個題目,讓學生查閱文獻資料,自己設計方案,老師在全程起到“導”的作用。實驗技術和實驗設備的改進也要融入到平時的實驗教學中,教師在講授時可以結合自己的經驗積累和無機化學實驗方面的實用新型發明拋磚引玉,鼓勵學生大膽創新,培養有想法的化學教師。
二、教學方法的多樣化
傳統的實驗教學是實驗教師講授實驗理論、操作步驟和注意事項,學生在下邊被動的聽,這種模式和理論課程的形式非常相似,教學效果一般,學生的參與課堂較少,學習興趣一般,教學效果不顯著[4]。實驗課程的教學和理論教學一樣,同樣需要加強師生之間的互動。教師要關注學生的學習,在每次實驗課結束前留足夠的時間提出問題,可以采用啟發式、討論式等教學方法。指導教師可以引導學生進行討論,最后再給出答案和建議。這樣可以檢查學生之前預習的情況,以及學生對本次實驗的掌握情況,可以有效的提升學生的學習動力,有利于促進教學。要改進傳統的教學模式,化學專業培養的是未來有高素養的化學教師,應該給學生一定的發揮空間,給學生一個機會當老師。在第二學期可以選擇個別簡單實驗,讓學生準備實驗儀器、藥品,備課,講解實驗,課堂演示,之后其他同學發表看法,指導教師再進行總結。這種教學方式的實施,有利于提高學生學習的積極性主動性,鍛煉學生提升學生的綜合素質,也培養了學生的師范技能。在開展無機化學實驗教學時,多媒體教學的教學比傳統的方式有更好的效果[5]。一直以來,課堂板書和課堂演示是實驗教師常采用的兩種教學形式,存在一定的不足。課堂板書有限,內容有限并且大多數以文字的形式呈現出來,略顯枯燥。在課堂上,學生與指導教師有一定的距離,有的實驗顏色較淺或顏色變化不明顯,課堂演示效果不突出。如把多媒體引入課堂,動畫演示實驗操作顏色鮮艷,可以呈現更豐富的內容,學生更容易觀察理解。我校在每年的第二個學期舉辦化學實驗技能大賽,已經舉辦了兩屆。參加競賽的學生先通過理論測試選拔,然后再參加實踐測試。理論知識測試主要有無機化學、分析化學、有機化學的基本實驗知識,參加選手主要化學、化學工程與工藝、環境工程、礦物加工工程、冶金工程、生物等專業大學二年級以上的學生。實踐測試主要是無機化學、有機化學、分析化學的綜合實驗,主要關注學生的實驗設計能力、實驗操作的規范性。實驗技能大賽已的開展取得了良好的效果,提高了學生學習化學實驗課程的興趣,也促進了實驗教學。
三、多元化的考核方式
無機化學實驗雖然是必修課程,但傳統的考核方式為考查,側重于學生對實驗理論的理解或實驗操作情況。多數學校的實驗課程的考核包括以下幾個方面:考勤、預習實驗報告、課堂實驗表現、實驗報告、期末考核(理論考試或實驗操作考試)。對于這種考核方式,看似全面,但要真的全面考核一個學生還在執行上有一些問題值得商榷。對于出勤問題,筆者認為正常的實驗課程就應該參加,沒有按時參加的可以通過做來解決。對于出勤,在總成績中可以體現,但比例應控制在較小范圍內。對于預習實驗報告的去留問題很多老師觀點不一,預習實驗報告的書寫,可以讓學生對實驗內容有一定的認識,對實驗的開展有一定作用,但如果不思考、不認真查閱資料,預習實驗報告的作用就微乎其微了。預習實驗報告的內容和實驗報告的內容有很多是重復的,有無必要再次書寫?本人覺得預習實驗報告和實驗報告可以合二為一,可以給學生更多的時間查閱文獻資料做好實驗課前的準備,在實驗結束后學生有足夠的時間反思總結。二者統一的關鍵的是要檢查學生的實驗預習情況,讓學生養成良好的習慣。課堂表現是檢驗一個學生學習情況的重要標準,在實驗總成績中應該占較大比例。由于最近幾年擴招等問題,學生分組后,每組的人數在20人左右,每小組1人,獨立完成實驗,僅靠一個實驗教師來觀察指導學生實驗可以想象。類似的問題許多西部地方本科師范院校都存在,可否減少小組學生數或增加實驗指導教師,這也是以后實驗教學改革的方向。實驗報告反應了學生對實驗的掌握情況,要鼓勵學生多反思多總結,在總成績中應占一定比例。對于最后的測試,在學生的實驗成績中可以占一定的比例。筆者根據多年的教學經驗,建議同時開展實驗理論考試和實踐考試,才能全面反映學生對這門課程的掌握情況。實踐課程的考核和課堂表現考核存在同樣的問題,就是考核的工作量大,直接影響考核的準確性[5]。無機化學實驗的考核改革還需要不斷的實踐探索,更一步完善合理可行。
四、結語
當下,素質教育和創新教育已全面展開,時代對化學教師也有了更高的要求。扎實的理論知識和過硬專業技能是化學專業學生人才,是培養方案的要求,對于高校化學教師來說責無旁貸。要培養優秀的學生,對教師也是提出了要求,教師也要不斷提升自己的。高校教師經長期的實驗教學,積累了豐富的經驗掌握了很多實驗技巧,在平時的教學過程中要滲透給學生。經過幾年的教學實踐改革,學生的學習積極性有了一定程度的提高,分析和解決問題的能力也得到了提高,學生的綜合能力也在不斷進步。無機化學實驗的教學改革任重道遠,不斷總結教學,開拓實踐課程教學的新思路,才能培養出更多能力強、素養高、合格的化學教師。
參考文獻:
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關鍵詞: 無機化學實驗 教學改革 探索與實踐
無機化學實驗是大學化學化工專業及與化學相關專業的一門重要基礎課。同時,它也是承接中學化學實驗和大學化學實驗的一門課程。近幾年來,隨著中學新編化學教材的使用,其實驗課程也有很大的變動,對大學無機化學實驗教學提出了新的課題。傳統的無機化學實驗主要為驗證無機化學理論課所講授內容,沒有形成獨立的系統的教學內容和教學目標,也沒有體現出現代化學實驗實踐性、綜合性和設計性的特點。但是,如何深化改革,如何在教學過程中主動學習、掌握并靈活運用無機化學理論知識和實驗技能,仍然是擺在無機化學實驗教師面前亟待解決的問題。我在多年無機化學實驗教學實踐中,針對無機化學實驗教學目標、內容和模式做了一些初步的探索和實踐,現對此加以闡述,主要為一些教學過程中的感悟和體會。
一、無機化學實驗教學的內容設計
無機化學是研究碳氫化合物及其衍生物之外所有元素及其化合物的學科,所以無機化學實驗所用的單質和化合物范圍極其廣泛,幾乎包含了所有的元素[1]。傳統無機化學實驗只是對化學理論和元素性質進行了驗證,實驗教學內容缺乏聯系和系統性,學生難以通過實驗來突出教學的重點,尋找內在的規律并總結教學內容。例如,在化學平衡理論的實驗中,包含有酸堿平衡、配位平衡、沉淀―溶解平衡和氧化―還原平衡的實驗[2]。在原有的實驗教學中,這幾部分互相獨立,缺乏聯系,學生對化學平衡概念缺乏清晰、明了的理解。因此在化學平衡部分實驗教學中,應抓住幾類平衡的基本特征,平衡的移動和化學反應平衡常數之間存在怎樣的聯系和規律,并與實驗現象結合起來,以達到實驗教學的目的。在元素部分實驗教學中,單獨的各族元素實驗驗證單質和化合物性質之間的聯系不大,學生對其性質的了解缺乏一個直觀的概念,落入中學化學實驗教學的套路。我們認為這部分的實驗教學應與元素周期表聯系起來,強調同族和同周期單質和化合物性質的遞變規律。同時,根據無機化學實驗的具體章節內容,可以加入一些生活化學和趣味化學的內容來提高學生實驗的積極性。
二、無機化學實驗教學過程的監控
實驗前做好充分的預習工作是十分重要的,這不僅與實驗內容有關,而且涉及實驗室的安全問題,所以實驗室應嚴格規定:預習不合格的學生不能做實驗。同時,還要把預習成績與考試成績掛鉤。實驗前對實驗預習內容進行提問,考查學生對實驗原理,內容和步驟的理解情況。如果預習充分,在實驗過程中就能做到心中有數,有條不紊地完成實驗內容,并提高學生完成實驗的獨立性。無機化學實驗所涉及的儀器和化學試劑較多,學生操作不規范,錯誤的現象也比較多,所以在實驗中教師一定要注意學生實驗的操作。因為無機化學實驗是大學化學實驗的第一門課程,如果一開始操作不規范并養成習慣,會導致在后續的實驗課程中很難改正,甚至會影響到學生的繼續深造和以后的工作,比如說一些大學四年級化學專業的同學仍不能正確使用滴定管并讀數。所以教師要全程監控學生的實驗過程,提醒實驗中出現的問題并及時糾正,并對一些經常出現的共性錯誤采取集中講解的辦法來解決,特別是要強調無機化學實驗室基礎儀器的使用方法,例如,量筒、酸堿滴定管、分析天平、分液漏斗、離心機等儀器的使用。此外,教師還要指導學生對實驗中出現的問題認真分析和總結經驗教訓,以實驗報告的形式體現出來。
三、無機化學實驗教學中現代化儀器的使用
傳統的無機化學實驗教學側重于化學理論和化合物性質的驗證,并不重視現代化儀器的使用。如果將先進的儀器測試手段運用于教學過程中,并把實驗結果以圖片、動畫的形式直接展現在學生面前,那么實驗數據就會更加生動形象,增強學生的感性認識,也會引起學生對化學知識的興趣。例如,在晶體制備的實驗中,晶體制備過程完成后用粉末X―射線衍射儀(XRD)來測定晶體的類型,可以鑒定出來制備的晶體是否為我們需要的晶體,通過這一過程也能使學生理解晶體結構的特征[3]。在配位化合物制備和性質實驗中,我們可以測定配位化合物的紫外―可見光譜(UV-vis)來了解配體與中心原子之間的電子躍遷。
四、無機化學實驗教學的考試模式
考試是檢驗學生學習情況的重要教學環節,也是讓學生能有一個總的復習。無機化學理論課程主要采用閉卷考試的方式,但不管開卷還是閉卷考試,用于無機化學實驗課程都是不太合適的,主要原因為其不符合實驗課程具有實踐性的特征。我們認為應把無機化學實驗的設計和操作作為考試的重點內容,在教學過程中鼓勵學生原創題目,訓練學生的表達知識能力和設計實驗的能力。例如,在常見無機離子分離和鑒定實驗中,由學生自己來確定分離鑒定的原理步驟及所用的化學藥品。教師根據學生所出題目,擇優進行刪減,然后與實驗員商議,根據本實驗室特點來準備學生考試所需要的儀器和化學試劑。在考試過程中注重學生對理論知識的理解和實驗的基本操作。此種考試方法將學生從被動的地位轉為主動的地位,從一個側面提高學生的學習積極性。同時,把平時實驗教學中的預習報告和實驗報告包含在考試成績內。在目前形勢下,這是有利于培養學生創新能力和科學素養的一種考核方法。
五、結語
在今后的無機化學實驗教學過程中,我們將在教學實踐中不斷地改革、探討與總結,以新的教學理念探索出適應培養創新型化學化工人才的無機化學實驗教學體系。
參考文獻:
[1]大連理工大學無機化學教研室編.無機化學[M].北京:高等教育出版社,1990.
[2]大連理工大學無機化學教研室編.無機化學實驗[M].北京:高等教育出版社,1990.
關鍵詞: 高職高專無機化學實驗 實驗教學 探索
實驗教學是現代高等教育的重要教學形式,它在引導學生掌握科學的研究方法、養成科學態度和方面起著關鍵的作用。高職類實驗教學主要任務是培養學生分析問題和解決問題的能力;訓練學生基本的實驗操作技能和實驗方法,以及良好的實驗工作習慣。無機化學實驗是化學化工類專業的第一門必修實驗課。它既是聯系課堂理論教學的橋梁,又是培養學生基礎實驗能力,并在科研實踐中培養創造性實驗能力的有效途徑。學生通過做實驗獲得對理論知識的感性認識,深入理解和應用無機化學中的概念和理論,在實驗過程中逐步培養起嚴格的科學態度,創新性能力,良好的實驗素質,以及分析和解決問題的獨立工作能力。[1]
一、傳統無機化學實驗教學中的問題
1.在教學觀念上重理論、輕實驗。理論課教學任務由高職稱的專任教師承擔,教學經驗豐富,領導也比較重視理論課的教學效果,而實驗課多由助教上課,把實驗教學放在從屬于理論教學的地位,導致教師對實驗教學重視不夠,不愿意在儀器設備的購置與維護上投入大量資金。在職稱和待遇等方面,實驗教師也沒有得到應有的重視,師資隊伍多由助教和新到崗的見習助教組成,每年都有較大變動,影響了實驗教學的效果。另外,由于實驗師資的不足,每次實驗只配備了一名教師,學生卻有30多人,學生在實驗中的問題比較大,一人實難顧全大局。
2.在實驗教學內容上仍以“理論驗證、性質驗證”或“儀器的使用和操作方法訓練”為主要實驗內容,其中無機化學實驗里驗證性實驗占60%,儀器使用和操作方法訓練占40%,且部分內容為了實驗而實驗,具有一定的重復性,使實驗課落后于科技的發展和時代的要求,不能激發學生對實驗課的興趣,制約了實驗教學水平的提高和學生實驗能力和素質的培養。
3.在實驗教學態度上,多數驗證性實驗均為“照方抓藥”模式,在實驗教師介紹實驗原理、操作要領后,學生在實驗的時候,對著實驗書取用試劑,而不去思考每一步操作的道理和可能出現的現象,記錄的實驗現象是否正確也不知道。
4.在實驗成績的評定上,大多依據實驗報告和期末的筆試,造成實驗成績評定不能準確地反映學生實驗能力。
二、無機化學實驗教學的探索
1.轉變傳統的教學觀念。
教學有法,但無定法。新穎的教學形式和教學方法,可以極大地調動學生學習的積極性,發揮學生的主觀能動性。教師應建立一套完善的成績評分方案,實驗課的成績要以平時考查為主,占總分的50%―60%,平時成績要以實際操作的水平為主要考核依據,對實驗成績考核的主要內容都定出具體的評分標準。教師可以對每個學生建立實驗檔案,詳細記錄學生實驗過程的各項情況,給出每個實驗成績,期末綜合平時成績,這樣做對于端正學生實驗態度,養成良好的實驗習慣有很大的幫助。為了督促學生培養自己獨立實驗,勤于思考,分析和解決問題的能力,教師應增大開放式實驗量,給出課題,讓學生自己查閱資料,設計實驗方案,經教師審閱同意后付諸實施。在做實驗的過程中,由2―3位學生組成一組,教師在實驗過程中起指導作用,其它方面由學生自己掌握。這樣做可以明顯地提高學生的積極性,充分發揮他們的主觀能動性,對于培養他們的自主意識和動手操作能力的作用是巨大的。教師應嚴格實驗考試,期末實驗考試可分為筆試和操作兩個部分。操作考試為無機化學實驗考核的重要組成部分,為了促進學生對所學知識和技能的全面掌握,操作考試應嚴格把關。
2.開展綜合設計式教學,提高學生的創新能力。
我們采用綜合設計式實驗教學,將元素及其化合物的性質與無機物的制備,以及性質測定相結合,組成系列實驗,并將基本實驗知識、基本操作原理、基本實驗技術融合到系列實驗中去進行訓練。由于無機化學內容豐富,但教學時數有限,我們不可能對無機化學中眾多的元素及其化合物逐一進行實驗研究。然而我們可根據元素在周期表中的位置和不同的差異性選擇典型元素進行實驗研究,以點帶面,如S區確定鈉、鈣兩個系列,P區確定鋁、碳、磷、硫、氯五個系列,D區確定鉻、錳、鐵三個系列,D、S區確定銅、銀、鋅三個系列。每個系列都用廉價的原料或工廠廢棄物作為起始原料進行實驗。綜合設計式實驗教學的基本要求是:(1)實驗方案由學生自己設計。實驗課題提前向學生公布,由學生自己查閱有關資料,擬定實驗原理、試劑(規格、濃度)、儀器、實驗條件、實驗步驟,再由教師審閱批準。(2)學生獨立完成實驗。實驗的基本操作要符合規范,實驗方法要科學嚴密,實驗過程中的現象要仔細觀察,實驗數據要認真記錄。(3)寫出論文式的實驗報告。綜合設計式實驗教學對于激發學生穩固而持久的興趣,鍛煉他們勇于突破、大膽創新的精神,鼓勵他們克服以往經驗的障礙、脫離思維的慣性,力爭解決問題的新穎性和獨特性,提高他們的創新能力是非常有效的。
3.高度重視良好的實驗素養與習慣的培養。
如果說熟練的基本操作是做好實驗的基礎,那么良好的素養和習慣就是實驗成功的保證。無機實驗既是學生涉足化學實踐的第一步,自然需要重視良好素質和習慣的培養。根據實驗特點和學生實際,我們著重抓了三個方面:(1)培養學生重視實驗,勇于實踐的情感,克服當前普遍存在的重理論、輕實踐,畏懼化學實驗的毒害作用而不愿實驗的傾向。(2)培養學生認真、求實的科學精神,糾正學生實驗走過場,甚至任意涂改實驗數據編造實驗報告的不良學風。(3)培養學生條理、整潔的習慣。我們要求預習報告和實驗報告必須簡明、規范,實驗中儀器藥品擺放得科學、合理、整齊、方便并隨時保持實驗桌面潔凈,取放儀器藥品有條不紊,就連配發給學生的儀器也必須按確定位置存放。
4.引導學生進行思維性觀察。
對實驗的觀察不應僅僅局限于實驗中所能感知的東西,更重要的是對所感知的東西的思考。學生不僅要觀察實驗儀器的選擇、組裝,而且要分析為什么這樣選,以及為什么這樣組裝,其他選擇和組裝是否可以,為什么?例如:在學習實驗室制取氯氣一節時,我提出了以下幾個問題讓學生思考:(1)比較實驗室制取氯氣、氧氣、氫氣的藥品和反應條件的區別?(2)制取這三種氣體各需要哪些儀器?(3)能否用制取氫氣或氧氣的裝置來制取氯氣?為什么?促使學生經過思維解決問題。在實驗中不僅要求學生觀察實驗的操作步驟,而且要他們思考每一步的作用;不僅要觀察實驗中產生的現象,而且要思考產生這一現象的原因,等等。只有對實驗裝置,操作步驟,以及從始至終所發生的現象進行全面細致的觀察,并將觀察與思考結合起來,進行思維性觀察,學生才能對實驗中的現象有深刻的理解,才能提高實驗操作技能和實驗設計能力,才能使感情、意志、能力受到鍛煉,真正發揮實驗教學育人的功能。在教學過程中,教師應根據學生的特點及知識水平的不同階段,提出不同的觀察要求,引導學生全面地觀察。對于性質實驗,教師應著重要求學生觀察反應條件及實驗中發生的現象,并能逐步地進行思維和分析,得出正確的結論;對于定量實驗,應要求學生認真觀察反應中量的變化;同時,讓學生自己總結,尋找同一類型的實驗在儀器選擇、制備方法、實驗裝置、注意事項、廢氣處理、物質鑒別等方面的共同點及不同點,達到學習新知識和增強記憶的目的。
5.加強計算機在實驗教學中的應用
計算機輔助無機化學實驗教學是對傳統的無機化學實驗教學方式的一個挑戰,也是高?;瘜W教學改革的必然趨勢。比如對于一些劇毒易爆易燃物質的實驗,如:砷化合物、汞及化合物、固體高氯酸鹽、過硫酸鹽、白磷、一氧化碳、氯氣、液溴等性質的實驗,教師可通過計算機輔助教學軟件進行演示教學,使學生觀察到發生的實驗現象和反應條件,進而理解這些物質的性質,并使研究危害性的實驗項目成為可能;利用計算機對一些測定實驗的數據進行相關分析,使得學生能夠獲得實驗數據的處理的方法及相關知識;對學生的測定結果進行統計分析,從而更充分、準確地了解學生實驗的情況,并能有針對性地對實驗教學進行改進;對學生的實驗成績進行計算機管理,使得學生的成績更為準確、真實,更準確地了解學生的學習情況。總之,加強計算機在無機化學實驗中的應用,是實驗教師目前必須努力的方向。
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關鍵詞:無機化學實驗;創新
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1671-1602(2016)10-0278-01
化學是我?;?、食品檢測、生化等專業中最為重要的一門基礎課程,而無機化學又是這門以實驗為根基的自然科學的基礎,因此,無機實驗在無機化學的教學過程中起著舉足輕重的作用。通過實驗實操訓練,不僅能讓學生更加直觀地了解理論知識,還能培養學生觀察、思考、分析、創新的能力。然而在教學過程中卻存在很多問題,本文就對這些問題和解決方案進行探討。
1存在的問題
由于高職院校重理論輕實踐的原因,導致了實驗課成為理論課的附屬變成了以驗證理論為主忽視學生自主能動性培養的課程,也從而使學生缺乏獨立思考、獨立分析、獨立解決問題的能力[1]。另外,本校無機實驗的課程比重僅占無機化學的30%,這讓一部分學生更加不重視實驗課,敷衍了事,并且出現隨意更改實驗數據,科學態度不嚴謹的現象。盡管近幾年無機實驗課程不斷改革,使得課程由基礎到專業,由簡單到復雜,漸進深入,已經有了很大的效果,但是課程的設計還是重復性大,開放性小,缺乏創新,缺乏調動學生積極性的能力。所以在目前存在的問題下,我們摸索出了一些方法。
2解決方法
2.1調整實驗課程比重,強化實操訓練
我校是高職院校,應以實際應用作為主打。化學是一門以實驗為根基的科學,無機實驗又是后續實驗課的基礎,因此打牢基礎是重中之重。首先要做的就是提高實驗課的重要性。如果能將每門實驗課從理論課中抽提出來成為一門獨立的課程,并且實驗成績也獨立出來,加大實驗課程的比重,那么學生就會更加重視實驗課,將其作為一門課程來對待。而隨著地位的提高,學生在課堂上就很少的出現完成任務交了實驗報告走人的現象。
2.2改革教學內容,培養學生興趣
由于高職院校學生的基礎性較差,所以在實驗設計上,首先要將準確規范的基本操作和良好的實驗習慣作為開篇,使學生的操作規范化、熟練化、標準化。其次要減少重復性實驗。重復的實驗過程不僅提高不了教學水平,也讓學生的興趣大減,造成學生敷衍了事的態度,同時也制約了他們獨立思考分析的能力。最后可以開設一些設計性實驗。拋開教材,老師根據實驗室現有的條件給出實驗題目,5-6個同學組成一個小組,通過已經掌握的知識和技能,小組成員協同合作查閱資料,翻看文獻,了解實驗原理,討論制定實驗步驟,之后老師進行審查給出意見,最后確定最終的實驗方案。設計性實驗完全依靠學生自己,老師給出指導,這樣不僅能激發學生的積極性,還能培養學生的創造力和解決問題的能力[2]。
2.3創新教學模式,發揮教師能動性
傳統的教學都是以老師為主學生為輔,老師一味講學生一味接受,實驗課也是如此。這樣的教學模式使得學生成為知識的被動接收器,大大降低了學生想要學習的能力。就算課上老師有提問,回答的也僅僅是小部分做好預習的同學,大部分還是默默接受的狀態。如果老師能發揮能動性,大膽改變教學模式,老師引導,讓學生自己講述實驗的原理,先在腦子里過一遍實驗過程,提出可能會遇到的問題,然后依靠自己的知識和能力解決問題,那么這樣不僅能提高課堂的活躍性,還能增強學生學習的能力,大大有利于實驗的進行。但是這樣開放式的教學會出現課堂秩序較亂,老師不容易控制的局面,讓本來就開放的實驗課變得更不易被老師掌握。因此,這就要求老師也要不斷的提高自身能力,在實踐的過程中慢慢找到一個度,使得實驗課活躍而有條不紊的進行。
2.4建立實驗考核機制
目前的無機化學實驗課考核方法是根據預習占10%,出勤占10%,操作占50%,實驗報告占30%的比例來給出最終的實驗課成績。而每位老師也應該在每堂課上對每個學生進行打分,到課程結束再對每個學生的分數進行統計平均。這樣重視平時的實驗操作,使得學生重視每一個實驗項目并認真完成實驗過程,有利于學生操作規范性和熟練性的鍛煉,也能養成良好的實驗習慣,同時實驗報告的小比例也能減少學生之間實驗報告抄襲的情況。
3結語
高職院校招生的目的是為了培養合格的技術應用型人才,而實驗課程是學生從學校走向社會之前必須打牢的基石,所以無機化學實驗課程地改革是勢在必行。但是這并不是一個簡單的過程,而是一個長期、循序漸進的過程。如何能更好地提高學生的學習興趣,在扎實基礎操作的前提下提高實踐和創新能力仍是我們需要關注的方向。
參考文獻:
[1]徐增香,李嘉陵,范成杰.無機化學實驗課改革的探索[J].成都中醫藥大學學報,2009.11(1):25.
[關鍵詞]應用型本科院校;無機化學實驗;實驗教學改革探究
隨著國家經濟的發展,對應用型人才的需求越來越多,在這種大環境下,學校提出了應用型本科建設目標。在此目標之下,學生的創新意識及能力的培養顯得尤為重要,建立培養創新型應用型人才的實驗教學體系,調整實驗教學內容,改進實驗教學方法[1]。同時無機化學實驗是化學化工相關專業學生的第一門基礎實驗課程,是高中化學與大學化學的銜接點,如何做好承前啟后,使學生掌握無機化學的一般知識,操作技能,培養學生的獨立工作及創新能力,至關重要[2]。無機化學實驗在提高學生素質和培養全面發展的創造性人才方面將會發揮更大的作用[3]。而現在教育形式下,無機化學實驗在教學和學生自身兩方面均存在一些問題,我們就從實驗教學的存在的問題進行分析,對實驗教學改革進行探究。
1無機化學實驗教學和學生自身方面存在的問題
1.1無機化學實驗教學內容和方式存在的問題
無機化學實驗是化學化工相關專業大一新生接觸的第一門專業實驗課,使學生掌握基本的操作技能,培養學生的自學能力,創新意識,提高科研能力,是無機化學實驗的最終教學目標。目前來說,培養方案里各門課的課時均在減少,無機化學實驗也在減少,在教學內容方面,往年開設的實驗驗證性實驗偏多,綜合性實驗偏少而且創新空間較少。如何在有效的課時內開設具有較高質量的實驗,是需要仔細思考的問題。在教學方式方面,傳統無機化學實驗采用教師講授、演示實驗的這種教學模式。這種方式是“填鴨式”教學模式,極大地挫敗了學生的探究精神。有悖于教學的提高學生創新的初衷。在成績考核方面,傳統無機化學實驗教學考核從學生操作,報告進行成績的考核,缺乏對學生準備工作和結束工作,與教師交流方面的成績評定因素。
1.2無機化學實驗學生自身方面存在的問題
在學生自身方面,學生基礎差異性,由于大一新生生源地不同,各地教學資源也不同,導致學生的實驗基礎參差不齊。于此同時,在高考的指揮棒下,中學化學教師對學生實驗能力與技能訓練普遍不足,導致學生動手能力較差。
2無機化學實驗教學改革的探究
2.1教學內容的改革
根據學院建設應用型本科院校的目標要求,服務于地方經濟發展,促進地方經濟建設,培養所需人才。對無機化學實驗的教學內容進行了改革,對一些簡單的驗證實驗進行刪減,多開設一些綜合實驗,加大綜合性、研究性的實驗比例,把照方拿藥式實驗設計成探索性實驗,學生自己探究實驗的最佳條件,這點與科研要求不謀而合,同時把單一實驗設計成綜合實驗,增加實驗內容的連續性。
2.2教學方式的改革
改變傳統無機化學實驗采用教師講授、學生實驗的這種教學模式。采用翻轉課堂教學模式,課前指導學生觀看實驗視頻,到圖書館查閱參考文獻,同學交流根據自己的想法撰寫預習報告,培養學習研究興趣,培養創新意識。在課堂教學上,因材施教,注重師生互動交流,鼓勵學生把自己的想法表達出來,采用啟發式和討論式教學模式,提高學生的參與性,師生間現場達到很好的交流。如果學生在做實驗的過程中遇到困難,既不直接告訴他問題出在哪里,也不替他排除,而是給以適當的提示,引導他逐步地解決問題[4]。教師把實驗內容延伸至科研,讓學生體會實驗教學與科研緊密性和連貫性。引導學生思維發散,提高探究能力和創新能力。利用網絡,把實驗中遇到問題集體討論,總結實驗出現問題的原因。對數據的處理這方面,借助于電腦軟件,如反應速率與活化能測定實驗中需要繪圖,傳統使用的是坐標紙,現在我們要求學生用excel軟件或者origin軟件繪圖,通過此舉鍛煉了學生處理數據的能力,為科研和畢業論文的處理奠定了良好的基礎。當學生實驗出現失誤,實驗教師要引導他們回顧整個實驗過程,分析導致實驗失敗的原因,這樣加深學生的印象,也為教學積累下了經驗。鼓勵同學多動腦,只有善于思考、善于總結才能提升發現問題、解決問題的能力。實驗結束后組織學生對實驗中遇到的問題進行討論,以此提高全體學生的思維能力和總結能力。在課余,開放實驗室,讓一部分學有余力的同學參與教師科研項目,提升學生的科研能力;學生還可以參與實驗教師的實驗準備工作,在實驗教師的指導下配制上課所需溶液以及一些準備工作。通過這種方式擴大了學生的知識面和提高了學生的動手能力。在成績評定方面,要注重實驗過程,注重學生的動手能力及實驗技能。從學生的討論和通過查閱文獻撰寫的預習報告,實驗操作規范性和實驗結果,實驗報告的撰寫情況,實驗室衛生維護等進行綜合評定。
2.3綠色化學觀念的培養
隨著社會的進步,人們對環境要求越來越高,無機化學實驗在進行時,會產生有毒害的氣體、液體或固體,如果不防治,將會影響實驗人員的身體健康,同時也會對學校周邊環境造成污染,所以實驗采用綠色化學的實驗方式[5]。強調“三廢”的處理以及在保證實驗完成的基礎上,減少試劑使用量,比如定性實驗。通過調整實驗教學計劃,合理安排實驗項目和次序,盡可能地使前一個反應的產物轉變成下一個實驗的反應物或原料[6]。把單一實驗設計成連續的實驗,節約試劑,比如溶液的配制實驗所得溶液用于酸堿滴定實驗;一些毒性較大的定性實驗可以設計成以多媒體形式觀看視頻,達到教學目的。有些實驗可以設計成微型實驗,保留常規無機化學實驗主要操作規范并保證實驗現象明顯,實驗結果可靠,便于操作,把握好試劑用量,不是愈少愈好[7]。
2.4夯實學生實驗基本功,消除學生實驗基礎差異性
在學生基礎差異性方面,針對這一特點對學生進行統一培訓,通過講座和觀看錄像的方式,在上實驗課前掌握無機化學實驗規則要求,實驗室安全知識,常用儀器的認識及正確使用方法。實驗課第一次課強化基本操作訓練,如無機化學實驗需要的常規儀器、試劑的保管,常規儀器確選用及實驗規范操作。
3結論
應用型本科院校在全面實施素質教育情況下,培養服務于地方經濟發展,促進地方經濟建設所需人才。作為化學化工相關專業第一門實驗課程——無機化學實驗在教學方法和教學內容上以及考核方式多樣化改革,提高學生實驗的操作規范與操作技能。培養了學生的探究精神,提高學生的科研創新能力,畢業學生的專業基本功扎實,受到用人單位一致好評,結果令人滿意。
參考文獻
[1]杜春芳,方光榮.大學化學實驗教學探索[J].化學教育,2007,28(3):54-55.
[2]張慧雙,葛洪玉,朱麗萍.無機化學實驗教學改革創新與實踐[J].實驗科學與技術,2011,9(5):100-101.
[3]李佑稷,劉建本,石愛華.無機化學實驗教學的改革與探索[J].實驗科學與技術,2011,9(3):118-121.
[4]丁立軍,賀文英,楊秋林,等.應化專業無機化學實驗教學改革的實踐和探索[J].內蒙古農業大學學報(社會科學版),2013,15(4):66-69.
[5]魏穎,李美超,魯奇林,等.無機化學實驗教學綠色化的探究[J].時代教育,2013,3(3):96.
[6]劉艷菊,楊懷霞,王霞.醫藥類專業無機化學實驗綠色化教學探索[J].中國校外教育,2010(20):99.