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地方高师院校化学实验教学示范中心建设的探索与实践

来源: 发布时间:2012/10/22 作者:golink

  要:分析了地方高师院校基础化学实验教学改革的必要性,提出并初步实践了更新教学理念、优化教学内容与课程体系、改革教学及考核方法的基础化学实验总体改革方案,总结了实验中心建设的阶段性成果。
关键词:化学实验;示范中心;基础教学;教学改革

    渭南师范学院是一所以师范教育为主的省属地方院校,近年来,为了适应本地社会经济的发展和高等教育事业发展的需要,增设了应用化学、材料化学、精细化工品制造、科学教育等专业,随着学科的增加,如何对基于高师教学的基础化学实验教学体系进行改革,使之尽快适应以师范教育为主、趋向于多学科发展的办学模式,是一个亟待解决的问题。2006年,我院化学化工系成功获批陕西省化学实验教学示范中心建设项目,借该项目支持,结合我院实际情况及兄弟院校的经验,我们在基础化学实验课程体系、教学内容与方法、考核方法改革等进行了探索性的实践,取得了良好效果.

   当前基础化学实验教学中存在的问题

    1.1 实验课设置理念滞后
   
尽管国内化学实验教学改革已进行20余年,但新升本地方院校多数仍沿用传统实验教学模式,化学实验多依附理论学科为主线设置,虽有体系严谨、内容成熟的优点,但其安排方式使实验教学处于次要和从属地位,从根本上忽视了实验教学的重要性,师生中普遍存在重理论、轻实验的现象;这种实践课程的教学模式也难以适应地方高师院校多学科发展和人才培养综合化、多样化的要求。
    1.2
内容重复
   
四大化学实验仅仅从本课程的理论教学要求来组织实验内容,相对独立,各自为政,学时分散,不能统一、高效地支配实验教学时间,导致部分内容不必要的重复,相当数量的课时浪费在无谓的低层次循环之中。如在无机实验中已进行了称量训练、溶液配制和酸碱滴定操作,而分析实验又基于有效数字的概念,重复相关内容;另外,无机实验中的元素性质与分析中的定性分析部分内容也多为重复。
   1.3
教学内容、方法单
   
传统实验把验证理论知识,掌握操作技能,加深对理论的理解为主要目的,因而以验证性内容为主,综合性、设计性实验太少;教学方式基本上为照方抓药,实验前由教师讲解实验原理、方法和步骤,实验中学生按书本上的实验步骤,加什么试剂、加多少、先后顺序等均依教材要求机械性地操作,毫无主动性可言,对实验的真正目的和意义缺乏理解,学生发现问题、分析问题、解决问题的探索精神、独立工作能力未得到有效的培养,难以激发学生的创新意识和热情。
    1.4
教学资源浪费
   
实验室归各教研室管理,各门实验课程过于强调其二级学科的特点与系统性,不可避免地出现了重复投入、资源浪费问题,而且忽视了当前化学学科内部之间及化学与其他学科之间相互交叉渗透的特点,无法从学科的发展总体趋势对实验教学改革做通盘考虑。

   更新实验教学理念,构建实验教学新体系

    鉴于我院目前实验课程体系存在的诸多弊端,实验中心通过组织有关人员对国内外著名大学实验教学课程的研究比较,以及对教育部化学类专业教学指导委员会制定的《普通高等学校本科化学专业规范》的反复学习、讨论后认为,改革后的基础化学实验要摆脱依附于理论教学的现状,既要注重横向知识的相互渗透,又要注意纵向知识的系统性;既注重学生的个性发展,又要注意学生的共性要求;既要注重学生主体作用的发挥,又要注重教师的导学作用。树立以学生为本、知识传授、能力培养、素质提高协调发展的教育理念和以能力为核心的实验教学观念;并提出了重组课程体系,优化教学内容,改进训练方法,强化基础技术、注重综合能力、突出创新意识、全面提高学生综合素质的化学实验教学总体改革原则;建立并实施了一体化、三层次、开放式实验教学新体系。
一体化就是突破实验课程按二级学科划分的束缚,体现化学学科的整体优势,对化学实验内容在化学一级学科平台上进行科学的整体设计、优化重组,各实验课依托/属教研室管理的实验室部纳入实验教学中心的统一组织和管理。我们将四大基础实验整合成一门独立课程基础化学实验,据各个专业人才培养方案要求的不同,制定了相应的实验教学大纲。
    “
多层次是指按基础性、综合性、研究或创新性实验3个层次实施实验教学。基础性实验主要包括实验室安全防护、实验数据的记录与处理、基本技能(称量、加热、洗涤与干燥、蒸发与浓缩、溶解与结晶、萃取及蒸馏、沉淀及滴定、玻璃加工、性质实验、物理常数测定)等,旨在使学生掌握基本的化学实验技能,养成规范的操作习惯和技能,熟悉实验常用仪器(分析天平、酸度计、电导仪、光度计、折光仪等),为后续实验打好坚实的基础。
综合实验内容不仅包括以研究物质结构为对象的无机、有机、材料的合成与分离技术,也包括以物质组成、结构、性能分析研究为目标的分析化学、仪器分析、物理化学的方法和手段,并据各专业特点,要求将不少于2门二级学科的知识融合在同一个综合性实验中,使学生能将化学基本理论、基本操作灵活地应用到实验中,学习并初步掌握近现代大型仪器原理、操作规程和使用方法,进一步提高实验操作水平,学习发现问题、分析问题、解决问题的方法,养成良好的科学素质。
   
研究与创新性实验内容可从教师的科研课题,也可从当地生产、生活中的化学化工、环境问题或各类文献资料中选题,教学方式以教师指导下的学生自主创新实践为主,学生通过文献检索、拟定实验方案、实施实验过程,总结和处理实验数据,独立完成实验。这类实验旨在培养与提高学生独立工作能力、分析问题、解决问题的综合能力,使学生得到初步的科学研究方法的训练,为学生的创新个性发展提供平台。

    3  转变观念,探索新型实验教学模式

    化学实验教学示范中心改变传统实验教学模式,针对不同实验内容采取灵活多样的实验教学模式。针对我院生源基础较差、入学时实验能力普遍偏低的现状,在基础实验教学的初始阶段,学生在教师对实验原理、操作要领详细讲解、演示示范后,按要求认真完成统一规定的实验内容,教师在实验过程中适时指导,严格把关,反复训练,使学生尽快掌握规范的实验技能和方法;在综合性实验中,注重启发式教学,要求学生在实验前,通过资料查阅、相互讨论等弄清实验的原理、实验步骤、实验关键及注意事项,培养他们检索利用专业文献的意识和能力。并让学生参与实验所用试剂配制、仪器的调试等准备工作,调动学生参与实验的主动性和积极性。
   
实施构建化学实验网络教学平台,利用多媒体方式直观、生动、快捷的优点进行教学,以提高实验教学的效率和效果,把以为中心的传授式教学转变为以为中心的探索性学习。实验网络平台上提供了各类实验教学大纲、教学内容、实验的操作要点和注意事项等相关知识,还提供大型仪器原理信息及模拟仿真操作系统,学生可在任意时段进入该系统,点击关心的内容,设立留言簿,便于教师和学生之间的互动交流与讨论。
   
在实验教学中如何因材施教,兼顾实验基础好的与差的两头学生,鼓励学生个性化发展,一直是实验教学中的一个难题,开放实验室是破解这一难题的有效方法。渭南师院化学实验中心对低年级学生基础性实验实行课余随机预约开放与双休日集中开放两种模式,开放内容包括学生对失败实验的再实践、课程未统一安排的性质验证性实验、向学有余力的学生提供的旨在提高实验技能的选做实验。合成与制备实验室、教师科研实验室和大型仪器实验室实行双休日与节假日预约式开放,开放对象是高年级学生和优秀的低年级学生,开放内容是学生选择或教师指导安排的研究型或开放性实验。通过开放式实验教学方法,充分地发挥了学生的个性及其在实验中的主体地位,大大地激发了学生的学习兴趣和主动性,培养了学生的研究及创新能力。

   建立科学合理的实验考核评价体系

    为了全面提高学生的实验素养,充分发挥实验考核对学生学习的激励作用,我们研究改进了以前忽视过程与专业特点、注重结果的实验考核办法,制定了考核内容全面、分值比例合理的多元化实验考核体系。量化了平时成绩的阶段性评分细则(见表1),加大平时考核在总成绩中所占的权重(30%提升到50%),平时成绩在下一次课前公开公布,敦促了学生提高实验技能和操作规范性的自觉意识,提高了实验教学效果评价的时效性。建立了适合不同专业特点和培养目标的期末实验考核标准和方法,使实验评价成为促进学生自我发展的动力,同时也为其今后学习、从事的专业发展奠定一个良好的创新基础。

    1          实验平时成绩登记表

预习15%

实验操作30%

综合素养20% 实验报告35% 总分
预习报告、提问 规范、熟练程度数据记录客观性 合作能力、环境资源意识、卫生整洁性 书写、数据处理结果分析与讨论  

 


   
结束语

    实验教学改革是实验中心建设的核心内容,近3年来,我们在化学、应用化学、精细化工品制造、材料化学、生命科学、科学教育专业的教学实践表明,通过基础化学实验教学体系、教学方法和考核体系的改革,凸显了学生在实践教学中的主体地位,激发了学生的探究热情和创新意识,对于加强学生的基本操作技能、提高学生综合实验能力、培养创新思维、分析问题和解决问题的能力起到了积极推动作用,有利于提高化学实验教学质量,新的基础实验教学体系与实验室管理模式也能更好地适应我院学科建设的需要。相关方面的进一步研究工作尚在进行中,并有望取得更为理想的效果。

    参考文献
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