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《黑龙江教育(高教研究与评估)》杂志

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化学专业综合实验课程教学方法的探索与实践
发布时间:2022-10-05        浏览次数:113        返回列表

孙丽萍,赵 辉

(黑龙江大学,黑龙江 哈尔滨 150080)

摘 要:基于提高化学专业学生专业知识掌握水平、实践能力和创新精神,培养全面发展的、具有综合素质的化学领域人才,本文对化学综合实验课程的教学模式、教学内容、教学方法等进行了研究与分析,阐述了对课程改革与实践的几点心得体会。

关键词:化学综合实验;教学方法;探索;实践

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2015)07-0010-02

收稿日期:2014-11-09

作者简介:孙丽萍(1978—),女,吉林农安人,黑龙江大学化学化工与材料学院教授,博士,主要从事纳米功能材料研究。

化学作为一门实验的科学,实验动手能力与理论知识的掌握在学习中占有同样重要的地位。理论指导实验,实验验证理论,相辅相成,缺一不可。化学综合实验是在大四上学期开设的专业实验课程,学生利用前3年的时间已经基本完成了四大基础化学和本专业的化学专业课程的学习,实验课上也经过了基础化学实验和中级化学实验的训练,因此综合化学实验课作为进一步提升学生实践创新能力,加深和拓宽理论知识掌握范畴的拔高型课程,旨在承前启后,全面培养学生的综合素质,为学生后续的毕业论文设计和今后的实际工作能力打下坚实的基础。然而,在当前的化学综合实验课程的教学当中还存在很多不足,比如课程内容陈旧,不能很好与当代科技发展挂钩;教学方法守旧,很多实验仍然延续着学生按照讲义照方抓药,主动思维和创新能力锻炼明显不足等等。因此,笔者依据多年来从事化学综合实验教学的经历,根据本校化学专业综合实验教学的实际情况,讨论和研究了课程内容、教学模式以及教学方法等方面的改进办法,希望能对进一步提高教学质量,培养更多的具有创新思维、创新能力和创新精神的高素质人才起到一定的推动作用。

一、教学模式改革,由原来的全部必修改为必修与选修相结合的模式

在教学过程中,我们应该灵活掌握学生专业需求和未来的就业方向,转变上课机制,选择更多的、新颖的实验内容,其中一部分可以让学生根据个人的专业情况和兴趣爱好进行选择,充分体现以人为本的教学理念。目前,学院的化学综合实验课课程设置是90学时,由6个大型综合实验组成,全部为必修项目。每学期根据学生人数分成若干个实验小组,每个小组2—3人,再由3—4个实验小组组成一个大组,每个大组在一个实验中循环,完成一个循环之后再滚动到另一个实验项目中再次循环。在原有教学大纲的基础上,考虑到综合化学实验的综合性和重要性,我们增设几个选修的创新型综合实验。创新型综合实验目的在于开阔学生视野,拓宽学生知识面,培养学生实验兴趣。尤其是有些学生打算考研继续深造或者将来在某一领域工作,但是对自己感兴趣的科研领域还不太了解,这个时候他们就可以有目的地选择相关领域的创新综合实验去实际体验,启蒙未来的研究课题。这种选修和必修相结合的教学模式既保持了化学综合实验课程的系统性和完整性,又结合了专业与学科交叉的特点,充分调动了学生的学习积极性和目的性,培养了学生的科研能力。

二、树立科学发展观,与时俱进,不断更新教学内容,注重理论联系实际,体现学以致用

化学综合实验不再是单纯的理论验证和单元性的基本操作训练,在课程中要体现出理论知识的综合运用和实验技能的有机结合,因此我们选取的实验都是一些经典的、综合型较强的内容。但是有些实验已经开设多年,内容陈旧,严重脱离了当今科技发展前沿,与生产实际脱节,学生学习兴趣不高。针对这一问题,我们重新研讨教学内容,从理论联系实际,跟上科技发展步伐,充分体现学以致用出发,不断更新教学内容,将科学发展观充分体现到教学中来。在这一方面,科研促进教学的手段起到了很重要的作用。在黑龙江大学,担任理论和实验课程的教师大部分都承担着各类国家级或者省部级的科研项目,他们更了解相关学科的最新发展趋势,所研究的课题也都与我们日常应用息息相关。理论联系实际,掌握科技前沿就要从教师的科研项目出发,合理地将一些较成熟的科研成果转化为实验教学内容,提高综合实验的先进性。比如,我们近来开设的“固体电解质纳米粉的制备、陶瓷成型及离子电导率的测试”、“三氧化二铁纳米薄膜的制备与表面形貌分析”等都是教师多年的科研成果。科研促进教学,教学也可以带动科研,这种方式不但与时俱进地更新了实验教学内容,也大大带动了教师的积极性,为科研反馈了很多有益的结果。

三、改进教学方法,开设研究型实验,实验预习报告、研究性实验部分和结果分析与讨论部分一体化成文,培养学生科技论文写作能力,为后继毕业论文设计打好基础

综合化学实验是一门多层次的综合性实验技能训练课程,在进一步训练学生更加熟练地掌握实验技能的基础上,注重培养学生科学的思维方式和独立分析问题并解决问题的能力,进而提高学生创新能力。所以综合化学实验的教学方式不同于传统的基础实验教学,我们更注重学生学习兴趣和科研能力的培养。在以往的实验教学中,学生根据教材中列出的实验内容进行预习并写预习报告,课堂上教师讲解实验原理、实验中涉及的主要实验操作细则和实验中需要注意的事项,然后学生动手做实验,课后分析实验结果。但在学生基本实验技能已经得到充分锻炼的基础上,这种授课方式已不再适合学生综合实验素质的提高,更无法训练学生的主动思维能力和自主解决问题的科研素质。因此,在综合实验课程中我们主要开设研究型实验,在讲义中不再给出翔实的实验步骤和实验条件,只给出实验要求和实验设计提纲,学生需要自己先查文献资料,设计实验方案,锻炼学生运用自己学习过的课程知识来指导设计实验,培养学生文献调研、设计方案、付诸实施和分析处理数据的综合能力。学生在设计好实验方案后应与指导教师讨论,确保实验的可行性,在这种方式下充分体现了以学生为主体、教师为主导的教学理念。同时,学生根据自己设计的实验方案通过实践获得科研成果,激发了学生浓厚的科研兴趣,创新能力和创新主动性得到很大的提高。

培养学生科技论文写作能力是综合实验教学的另一个目的。在以往的毕业论文设计工作中,学生暴露出明显的科技论文写作能力低下的现象,实验结果始终无法脱离实验报告的形式。因此,在综合实验教学中,我们把撰写科技论文作为培养目标之一,要求学生将前期文献调研部分作为文献综述,课上实践内容作为实验部分,课后报告处理内容为结果与讨论部分,三者整理合一,按照发表科技论文的格式撰写成论文,修改后提交。教师要对学生提交的论文进行讲评,纠正学生在写作中犯的错误,规范论文格式,让学生按照规范的要求反复修改,选择创新性好、有代表性的实验论文在相关学术期刊上投稿发表,成功地完成一个小型综合实验项目并取得令人喜悦的自创新成果,更使得教学方法事半功倍。在教学中我们还穿插教会学生Origin、ChemDraw等作图软件的使用方法,全面提高学生的科研技能,成功地为学生毕业论文工作打下良好基础。

四、改进课程考核环节,注重考核学生的创新点和综合能力,养成良好的实验习惯,培养学生的实事求是、严肃认真的学术道德观

综合实验课程的考核总体上分为预习、操作、报告三大部分。实验态度、课堂纪律、卫生习惯、操作规范以及报告撰写和宣讲等方面也都列入考核范围内,各占不同分值比例。针对实验项目组织学生对自己设计的方案、原理以及涉及到的实验操作等做出分析和讨论,实验最后完成时,将学生分组进行实验内容的报告与宣讲,传授学生按照研究目的、研究思想、研究方法和研究结果与讨论四大部分把自己的研究成果展示给其他同学,其他学生可以就其研究内容中不懂的部分提问,互相交流实验经验、实验心得。教师根据学生的报告内容、逻辑思维和语言表达等方面加以指导,提出意见和建议。这种新颖的课堂考核方式不但极大地活跃了课堂氛围,而且增强了学生之间研讨科学问题的能动性,集思广益,拓展思路,对比研究结果的差异,学习优秀同学的科研亮点,摒弃自己的不足,普遍提高了学生的知识表现能力和科学思维能力。通过此项考核内容,不但考查了学生对知识的活学活用能力和综合利用能力,而且从学生整个实验的实施过程和论文撰写角度培养了学生严肃认真的科研态度和实事求是的科研素养,为今后在毕业论文答辩过程中的语言表达能力、科学组织答辩内容能力和综合分析能力积累更多有用经验。本课程考核办法从以上环节全面评估学生的创新能力和综合素质。

五、完善开放实验室体系,推动综合实验教学方法的实施。

良好的实验室运行条件是教学方法落到实处的保障。尤其是在培养个性化人才和创新性人才的前提下,我们更要注重实验室的建设。除了配备实验所需的各种常用分析测试仪器之外,还要保证实验室开放时间和开放方式。特别是我们前面提到的选修创新型综合实验项目就进行需要在开放实验室来完成。学生选修后提前登记课表,开放实验室可以是我们的综合实验室,也可以是教师的科研实验室,要建立健全开放实验室制度并保证实验室中仪器设备的正常运行,同时发挥教师和研究生助教的作用,全天候指导学生操作使用相关仪器设备。一些需要使用大型分析测试仪器(例如X射线衍射仪、差热—热重分析仪、电子扫描显微镜等)进行表征或测试的实验内容在分析测试中心穿插进行,教学方法由简单的语言描述仪器工作原理和测试过程转变为学生实地观摩大型分析测试仪器的操作规程和日常维护方法。使学生熟悉这些先进科学仪器的使用过程和图谱分析方法。虽然开放实验室增大了管理的难度,但是从因材施教、培养创新型人才的角度,这种灵活的实验课方式更能充分尊重学生的科研兴趣,更好地发挥学生的主观能动性、积极性和创造性。

化学综合实验作为化学专业本科生毕业前最后一门实验课程,承担着训练学生初步科研能力和创新能力的重要任务。本文结合当前课程教学的实际情况,从化学综合实验课程的教学目的与任务出发,讨论和分析了目前该课程存在的不足。提出了必修和选修相结合的授课模式,以科研促教学,联系实际不断更新课程内容,改进教学方法,全面培养学生的科研素质,建立健全实验室开放制度等改革措施,希望能对化学专业创新型人才培养具有一定的参考作用。

参考文献:

[1]姜晓庆.化学类专业高年级综合实验教学的探索与实践[J].中国校外教育,2013,(4).

[2]张逢星,李珺,郭慧林.以创新培养为主线构建综合化学实验与科研训练体系[J].大学化学,2009,(24).

[3]梁丽.构建分层次实验教学体系培养创新型人才[J].实验室研究与探索,2014,(33).

[4]王丽梅.基于创新性应用型人才培养的实验教学方法研究[J].实验技术与管理,2014,(31).

[5]卞郭庆,魏永前,耿明华等.以人为本的化学综合实验改革与探索[J].实验室研究与探索,2007,(26).

[6]王科志,申秀民,刘正平等.化学综合设计实验教学模式的改革[J].化学教育,2010,(3).