高师应化专业实验教学改革与探索

摘要:结合高等师范院校应用化学专业的教育教学改革,以及实用型、创新性人才培养目标,分析了原实验课程体系存在的主要弊端,提出了实验教学改革的思路,设置了新的三大实验课程体系和“四阶段、多样化”的实验教学内容,充分利用现代教学手段,来培养学生的创新能力。

关键词:化学实验教学改革创新能力

中图分类号:G420文献标识码:A文章编号:1673-9795(2011)02(a)-0061-01

应用化学是现代化学与其他学科领域的交叉、渗透和融合,是介于理科化学专业和工科化学类专业之间的“接口”专业,属于应用理科专业,是培养理工结合的“用”化学的人才[1]。实验教学不同于课堂教学,它是综合培养学生动手能力、综合素质和科研能力的最好场所[2～3]。因此,我们必须针对现今应用化学实验教学中存在的问题,结合师范院校的优势,进行教学改革,以进一步培养大学生的创新能力。

1 原实验课程体系及实验教学内容存在的主要问题

各门实验课各成体系,实验内容低水平重复,学科间逻辑关系缺乏;实验内容安排不合理,缺乏综合性、开放性和设计性实验;部分内容陈旧落后,现代实验少,不能反映当今化学学科的发展;教学模式单一,缺乏现代化教学手段的应用,学生照方抓药,抑制了他们思维和创新能力的发挥;实验教学管理体制仍沿用各门实验课分属于各相关的教研室;人力、物力、场地忙闲不均,实验教学资源使用效率不高。

2 实验课程体系的改革

2.1 实验教学改革的指导思想

改变原课程体系,建立在体制上高度独立的综合实验新体系;转变重理论轻实践的旧观念,切实加强实验教师队伍建设;加强实验教学内容的改革,增设综合性、开放性和设计性实验;改变教学模式,加强现代化教学手段的应用。

2.2 对化学实验管理体制的改革

打破原管理体制中,无机、有机、分析、物化、化工五大基础实验分属于四大理论教研室,由各教研室分别管理的现状,对所有基础实验室实行统一管理,组建既能统管所有实验设施和实验室建设,又能统一组织和实施实验教学与研究的综合实验教研中心,由其对实验教学、管理和改革进行统一筹划。

2.3 新实验课程体系的设置

针对原实验课程体系及教学内容中存在的问题,对其进行科学改造和组合,使之优化,合理设置核心课程、目标控制课程和基础课程三大课程体系,不依附于理论课程,实验教学内容统一规划。

2.3.1 基础化学实验

以化学实验的基本知识、基本技能和基本操作的分类训练为主要教学目的,使学生掌握各类基本单元操作,并在基本实验能力培养的同时进行创新思维的启蒙教学。

2.3.2 目标控制化学实验

将较先进的应用成果融入实验教学,开设相应的目标控制实验课程。其目的在于提高学生面对实际问题,合理应用各种实验技能及操作的能力、实验方法和线路的设计能力、实验结果的分析处理和表达能力。

2.3.3 核心化学实验

将优秀教师先进的科研成果融入实验教学,开设相应的实验课程。相关的实验课程的教学内容应力争保持实验技术的先进性,尽可能地选择一些优秀教师的科研课题为相应的实验项目,属于开放性实验。

3 教学内容的改革

围绕新的实验课程体系,确保在实验内容的安排上形成“四阶段、多样化”。第一阶段为基本训练型实验;第二阶段为综合型;第三阶段为设计型实验;第四阶段为研究型实验。

3.1 加强实验预习和基本技术的训练

首先是引导、启发和要求学生在实验预习报告中提出问题,实验过程中去发现、分析和解决问题,实验报告中深入探讨问题,实验总结中互相交流和讨论问题。注重学生的基本操作和基本技能的训练,解决了新形势下学生既能熟练掌握各种仪器设备操作、又能保证仪器设备完好率的问题。

3.2 开设综合型、设计型实验,启发学生的学习自主性和创造性

综合型实验从原来若干个相互独立的实验,改革为根据实验室条件给定的可选课题,要求学生完成教材所提供的几个综合型,实验题目由学生自选,由实验室提供仪器设备,将以前单一的、分散的多个实验,按其内在联系组合为综合性实验,不但使学生学到了多种基本实验技术,更重要的是学生在掌握基本技术的同时,培养学生对基本技术和方法综合运用的能力。设计型要求学生根据实验教师下达的设计性实验任务书,查阅资料,自主设计一个全新的教学实验方案并按方案独立完成实验,并以小论文的形式打印实验报告。学生可以通过查阅文献资料,根据学过的基础知识自主设计实验步骤,实验结束时相当完成了一个小课题。这些提高型实验的开设,提高了学生分析问题和解决问题的能力以及学生的动手和创新能力,培养了学生严谨的科学态度和兴趣,对学生进入科研课题研究起到引导和促进作用。

3.3 开设先进的实验课内容,培养学生的研究能力

实验教学在保证基本技能训练的基础上注意与科研相结合,保持开设实验内容的先进性,注重本科实验教学与生产实际以及科学研究的结合。结合教师的科研课题或申报学校或省教育厅的创新实验项目,利用实验室开放时间和做毕业论文,进行研究型实验,培养学生的创新能力。

4 现代化教学手段在化学实验教学中的应用

可制作或利用系列录像片,如天平、分光光度计、气质联用仪等仪器的构造和使用方法,以加深学生的印象,提高实验教学的规范化程度。开设计算机控制实验课程。基础化学实验如分析检测实验、化学原理实验等都已运用计算机进行数据处理和学生实验数据检查的软件,并应用于实验教学。而且部分实验教学仪器与微机联用,使数据全部微机化。开设计算机模拟实验课程。由于模拟过程形象生动,不受实验条件和仪器的限制,可快速实现需时长的实验和一些价格较高、危险系数大的实验。学生可观察操纵实验对象,也可相互合作,开展协同实验。模拟实验不具有危险性,不会禁锢学生的思维,利于培养学生的创新精神。

5 结语

通过应用化学专业实验教学的改革,设置新的实验课程体系和教学内容,激发学生实验热情,充分发挥了该课程在培养学生扎实的科学实验能力、分析和解决问题能力以及开拓创新能力、促进教师业务水平的提高和实验室管理工作的加强、提高教学质量的作用。

参考文献

[1]荣国斌.加强教学内容和课程体系改革完善应用化学专业教学计划[J].大学化学,1999.

[2]袁书玉,张秀荣,常爱玲.积极改革,不断提高实验课质量[J].实验技术与管理,2001.

[3]陆泉芳,俞洁.高师化学实验课程体系改革的研究[J].化学教育,2005.