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大学化学实验样例十一篇

时间:2022-06-15 12:37:26

序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇大学化学实验范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!

大学化学实验

篇1

引言

实验教学是化学教学的重要组成部分,结合当今时代特点,环境保护问题已成热点。绿色化学是在获取新物质的化学过程中充分利用每个原料原子,实现“零排放”,既充分利用资源,又不产生污染,对环境的治理从治标转向治本。

日前,我国环保部参与欧盟亚洲可持续生产和消费项目研讨会会上提出“采用废物跟踪系统,提高电子废物资源利用和环境保护水平”,可见环保问题全球关注。垃圾之多,却未用尽其能,眼看是不环保,实则是有限资源的浪费。中国南方素以水乡为其优势,由于工厂、化肥农药农业、生活、校园实验等排放的污染水,严重超过环境水体容量,打乱水体的自净能力,单方向的水治理困难重重,污水不同程度地影响着民众身心健康,同时治理污水耗重金耗时而且影响基本生活,如今真正能为民众享用的洁净水正急剧削减中,地表水污染引起的土壤污染影响农业的健康耕作,地下水的污染,源头水的保护,水污染污染物的扩散侵袭等一系列水问题引起我们深思。近日,对环境污染事件的关注度日益提高,尤其在水污染防治方面颇为重视。例如华北平原地下水污染防治开展淮水污染重点工程检查正要在2015年初步完成耗资数十亿建立的监测网,耗资巨大,耗时长久,若能减少污染,这些资源的便能得以节约。就高校来说,从实验排污源起,减少污染。

在高校中,通常做完实验就将试剂直接倒入水池中。这样的实验不停地进行着,而实验室很少有三废处理,致使实验室如一污染排放源向外排放着各种污染物(所用的化学药品种类多,消耗量大,而且大部分有腐蚀性或有毒,有的实验还伴随有毒或有害物质的产生)。不仅对水体造成污染,其对土壤、水生生物的副作用更强,尤其笔者深有感触的是所在学校中的湖泊,经常是发黑散臭气,而如在国庆假期之后的几日里能明显感受到湖的清爽,湖面也无明显漂浮的植物,这是由于没有污染行为的发生,可见实验室的绿色化势在必行。

一、绿色成果创意――激发学生兴趣

教师通过引导促使学生通过一些改良实验(如用无毒、弱毒试剂代替有毒试剂进行实验,发现新方法代替原本效率低的方法,等等),使学生感受到绿色化学创新带来的好处,产生学习兴趣,从而真正步入绿色化学实验的学习中。

二、绿色化学之源――网络微型实验

在当今网络迅猛发展的时代,网络化已具备各方面完善的功能。在网络环境下微型化学开放实验的开设具有显著的经济效益、环保效益和教学效果,代表了化学实验改革发展的方向,是贯彻两型社会(资源节约型、环境友好型)发展的战略指导方针。

创新是一个民族生存和发展的基础,是一个国家兴旺发达的不竭的源泉和动力。网络环境下微型化学实验教学模式有如下优点:实验的项目准备、操作等都是以学生为主体,使学生由过去被动“等待”和“接受式”的学习方式,变为“主动”和“探索式”的学习方式;培养了学生学习化学的兴趣,培养了学生实践和创新的能力。便于学生在课堂上进行实验探究和课外进行家庭小实验(而笔者认为学生的主动思考性实验即使有缺陷也远胜过安排性实验),能增强参与意识和动手能力,有利于创新思维的培养。由于微型实验使用剂量少,可以给学生更多的机会动手实验,有利于培养学生娴熟的实验操作技能。

三、绿色实验开展――融会贯通

1.实践绿色化学实验课程教学,提高学生开展绿色化学实验的能力。

(1)以学生为中心,使化学实验成为绿色工程。

要求学生做到“实验源头预防、实验中间控制、实验排放达标”。期间包括避免使用剧毒原料、用绿色溶剂代替易挥发性的有毒有机溶剂、用绿色催化剂替代有毒、易腐蚀的催化剂、对实验中产生的“三废”进行分类处理,等等。

(2)革新常规实验,开展微型、半微型化学实验。

微型化学实验是以尽可能少的试剂,获取与常规实验相当的化学信息的实验原理与技术。其主要优点是:试剂用量大大减少,仅为常规实验的1%~10%,减少了“三废”排放量,以及相关材料和水、电的消耗,降低了实验成本,节约了实验经费,缩短了实验时间,提高了实验的安全性,改善了实验环境,降低了环境的污染。

常规实验的半微量是指在不改变实验方法、不改变操作技术的前提下,采用常规的小容量仪器、药品用量减量,不用额外的经费投入,就可以充分利用实验室现有的资源而进行实验操作的方法,因为成熟的实验技术更容易推广。

2.实践课程教学中形成绿色工程理念,促使学生形成良好的绿色化学行为。

(1)绿色化学观念贯穿实习、实践。

毕业实习、课程实习及社会实践时,要求学生用绿色化学的思维审视生产单位的技术路线、生产工艺、生产管理、产品销售等环节,用绿色工程的12条标准验证各生产环节,总结出符合绿色化学标准的各环节,整理出不符合绿色化学标准的各个环节,并有针对性地提出解决措施。依据“5R”原则考虑和解决化学实验中出现的污染问题,做到实验药品的减量化、循环或回收再利用,选择污染少、装置简单、产物易分离、安全性高的实验方法,在无法避免使用或产生有毒有害物质时,必须采取有效的保护和消害处理措施。通过反复多次地实习实践、归纳总结,强化学生的绿色化学观。

(2)绿色化学观伴随毕业生终生。

要求学生在进行毕业论文及毕业设计时,从开题报告到论文答辩都必须体现绿色化学观。凡违背绿色化学观及绿色工程理念的毕业论文及毕业设计都视为不合格,要么修改,要么重做。指导老师要严格把关,及时跟踪指导,务必培养出合格的应用型人才。要让绿色化学思想扎根于每一位学生的心田。这既是对学生负责,更是对社会及历史负责。

结语

环境保护是我国的一项基本国策,从源头开始的绿色实验,使清洁生产跟上环保主题前进的步伐。绿色化学实验的进行促进学生在科研、实验的道路上保持绿色、清洁意识,使用绿色材料,开展节约型实验,拥有绿色洁净实验过程,排放低污染值三废。我们要清醒地认识到,化学实验的绿色化是一项大工程,需要学者、生产者持久地进行建设。

参考文献:

[1]唐纯翼.绿色化学观在《环境化学》教学中的实践[J].当代教育论坛,2011(10):126-127.

[2]张康华,曹小华,谢宝华,陶春元.化学实验教学与绿色化学教育[J].实验室研究与探索,2010,29(5):123-125.

[3]黄树辉.问题教学法在环境化学中的应用[J].检验医学教育,2008,15(3):15-172.

篇2

1研究的必要性

高等师范院校承担着为基础教育培养具有专业知识和教学技能的年轻教师的职责,同时还被新时代赋予了教师职后培训的新使命,需要承担“国培”、“省培”等很多项目的实施.做好这些工作,需要高等师范院校密切了解基础教育.化学学科具有“以实验为基础”的学科特点,化学实验教学在中学、大学均具有独特而不容忽视的作用.近年来,许多师范院校的相关研究显示:种种改革举措的实施对提升高师生化学实验综合能力效果并不显著.加强实验教学研究和深化实验教学改革是提高高校化学实验教学质量、增强人才培养效果的基础[1-2].顾明远先生也曾提出:“当前教育中最突出的问题是大学和中学的衔接”[3].回顾新课程改革,中学化学在课程功能、结构、内容、实施等方面均有重大创新和突破,尤其是实验的内涵日渐丰富.课程改革直接对中学化学教师提出了更高的要求,势必对高师院校化学专业的教学改革产生深刻的影响.学习的终极目标应是“学以致用”,但高考制度改革和招生规模盲目扩大及其他一些因素,导致高师生的化学实验技能仍为薄弱,尤其与中学教师所需要的实验教学能力并不相符合.因此,研究大学与中学在化学课程尤其是实验上的衔接有着现实意义.

2化学实验教学现状分析

2.1高中化学实验设置及实施现状

现行的高中化学教材无论人教版、苏教版和鲁科版,一方面沿袭将实验分散于对应专题的一贯做法,如人教版、苏教版和鲁科版化学1和化学2各种类别的实验总数分别高达58、96、107个之多[4].另一方面,均按照高中化学课程标准的要求,单独设置《实验化学》选修模块.这些设置既突出“实验是化学的核心”学科思想,又以系统化循序渐进的方式促进学生对化学实验的深化认识.当前高考对实验的考核仅以选择题和实验问答题形式考核基础内容,甚少涉及实验方案的设计和优化,同时因教学时间、设备、师资配置等多方面原因,中学化学实验教学中很大程度依旧呈现“带学生观看实验视频、老师讲实验、学生背实验”的旧面貌,教材设置的实验虽多,但很多实验只看视频或教师讲解实验并不直接操作,学生印象不深,实验能力并不能提高.因此纵然课程设置再科学合理,化学实验再增强了灵活性,但皆因缺乏对化学实验能力的评价,学生实验操作技能不行,综合实验技能更谈不上.

2.2高师化学实验设置和实施教学现状

高师实验课程体系在设置、内容、开课时间上过多依附于理论课程,过分强调课程的独立性,对不同课程之间的衔接和结合重视不够;实验技能的训练则单纯依附教师,方式过于单调,实验活动形式单一;理论课数量多于实验课,学生缺乏足够的操作训练;部分实验内容陈旧或重复出现,实验手段缺乏时代气息;按部就班的实验报告册,诱导学生滋生懒惰情绪,扼杀了学生在实验设计和优化方面的求知欲;高师实验室拥有先进的化学实验设备,但局限于课本上的演示或验证性实验,没有发挥其应有功能,导致未来的中学教学陷入“两难境地”—-学的无用,用的未学.调查发现高中教材中出现的先进仪器如红外光谱仪、X-射线衍射仪、元素分析仪、核磁共振仪、反渗透膜、熔点仪、数字密度计等,中学老师自己都不认识、不清楚.同时,与中学构建校本课程的现状相比,高师的统编教材教材建设相对滞后,实验内容与中学化学实验的联系更是极为薄弱,未能体现培养“化学教师”这一根本目标和师范特色.

3实验教学优化改革

无机化学实验是高师生接触到的第一门与中学化学实验密切相关的专业课程,是中学与大学化学的衔接课程,是学生规范实验操作、培养实验创新能力的基础课程,是学好化学实验的关键.目前的无机化学教材内容详尽丰富,覆盖面全,但与现行中学化学实验内容相比,仍有较大出入[5].因此,紧密结合中学化学相关实验内容和教学模式开展高师无机化学实验改革很有必要[6].

3.1做好学情及教学分析

当前师范类化学专业的学生,高中时选学的是理化生综合,而大学里不仅要学习多门化学专业知识,还要学习化学教学论.未来的中学化学教师工作要求他们要将两者完美结合.通过调查与访谈,大一新生多数觉得无论是实验教学内容设置、教学模式、教学手段、考核方式等与高中都大相径庭,适应困难.同时,高师院校配备的实验老师基本上都是学科的专业老师,在实验教学上比较侧重基本知识的传授和验证实验的结果,直接把实验步骤给出,原理一讲,学生只管做实验,得结论;缺乏教学理念,对需要创设什么样的实验教学情境,学生喜欢什么,这个实验有什么用,可以采用什么不同的实验方式和实验活动,缺少思考;缺乏实验过程的引导,对实验现象的记录、分析、处理方法,教师引导较少.从实验能力上看,大学教师老是抱怨现在的大学生实验态度、基本操作、观察记录能力、实验报告书写等能力表现差,其实说到底,大学实验老师并不了解新课改及高考环境下学生在化学实验上达到何种水平,忽视了两阶段化学实验间的种种“脱节”.这些事实同时影响着大学化学实验教学质量和学生综合实验能力的提升.究其原因,中高考制度改革、大学扩招难逃其责;而两阶段从课程设置、学习方式到老师教学方法上均差别迥异,无形中延长了新生的适应期.因此,深入了解新生之前的学习背景、学习能力、基础知识、实验能力、兴趣等,制定相应的措施是帮助高师生更好更快地适应大学化学实验学习的根本.

3.2促进实验教师教学观念转变

戴安邦指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求是既传授化学知识和技能,又训练科学方法和思维,同时培养科学精神和品德,学生在化学实验中是学习的主体,在教师指导下进行实验,训练用实验解决化学问题,使各项智力因素皆得到发展,故化学实验是全面化学教育的一种最有效的教学形式[7]”.大学教育以自学为主,但学生始终需要教师适当的指导.当前高等师范化学教育多侧重于个人实验操作技能熟练程度的培养,而中学老师需要的是实验教学技能的应用,两者有显著差异.因此,应进一步转变大学实验教师的教学思想,在重视实验操作技能的同时,结合教学论在学生实验过程中融入实验的教学功能.实验老师应明确高师生是未来中学教师的主力军,实验教学着眼于未来,保证在未来的中学教学中真正做到学以致用.化学教师应树立强烈的课程资源利用和开发的意识和责任感,利用一切可利用的实验教学资源,丰富课堂教学信息,同时促进自身的专业化发展.

3.3调整并规范实验教学体系

高等教育服务于社会,师范教育提高学生对未来中学教学工作的适应性,科学合理的实验课程体系至关重要.我们提出“三层一线”实验教学体系,即化学实验基础、综合提高实验和专业研究实验3个层次,以培养学生实践动手能力和创新意识为主线;化学专业实验课设置应多于理论课;多角度强化学生的实验技能,努力使实验体系和内容趋于科学和完善.

3.3.1重视基本操作实验

无机化学实验的重点是熟练而规范的操作,这是后续化学课程顺利进行及提高实验技能的保障.传统的“典型示范、动作分解、反复练习和及时纠错”的规范化操作意识及基本训练应确保,保障大型实验仪器的选择、组装和系列实验的操作都能准确有序,为实验创新能力发展奠定基础.影响实验教学效果重要的因素是实验内容和实验方法,实验内容应该具有先进性和综合性,实验方法则应以新技术、新方法和新手段为主[8-9].科技发展的今天,如何更好地利用网络及多媒体技术值得探讨.目前我们采取的方法有:实验教师指导学生实验课前仔细观摩“化学实验基本操作”相关视频,并自行整理要点儿,初步熟悉基本操作;鼓励学生录制个人实验视频,课下反复播放寻找失误之处,并借助重复练习来矫正;鼓励学生交流优秀实验视频,方便日后在中学教学中使用;充分发挥学生的主体作用,从学生中征集“规范实验操作”的策略和方案.

3.3.2引导学生创新实验

高考对实验的考核除了仪器应用相关的基础操作,主要是实验的纠错、改进、设计和评价,对教师而言自主创新和设计新实验的能力必不可缺.在加强基本技能训练的同时,自主增加设计性明显的综合实验,并削减重复性、验证性实验,是培养创新意识的好方法.传统的实验教学模式多为“课前仓促预习、课堂照本实验、课后教师评阅”,“注入式”教学,危害极大.河北工业大学提出的无机实验课教学模式[10](见图1),体现了探究式教学理念,凸显了学生的主体地位和教师的引导作用,实验过程均由学生自行设计实验方案并操作检验,教师负责组织、指导、建议、评价并汇总,值得借鉴.

3.3.3规范实验技能考核

常规的实验评价机制过多侧重基础知识的书面考核和基本操作的规范考核,缺乏最重要的“实验过程跟踪评价”.实验能力的评价问题通过综合评定实验成绩的机制可得以解决,即兼顾多种成绩但调整其比重,如笔试成绩15%、平时实验成绩55%(其中预习30%)、期末实验操作成绩30%,督促学生重视实验过程.

4完善实验教学方法

新课程对中学教师培养提出了新要求,只有教师自身具备探究能力和创新精神,才能在实施教学过程中达到新课程目标.教师运用扎实的化学学科知识和娴熟的实验技能,结合一定的实验策略,运用观察、操作和思维三种相互影响和交叉的心理活动,去解决某个特定的化学实验问题,提高实验教学能力.同时,采取与中学老师互动讨论学习的方式,如开学初邀请优秀的化学老师给新生讲解高中化学实验考试、实验教学的要点;定期请中学老师参与学生实验课,给学生做演示实验和常见的改进实验,指导学生注意事项;带领学生参与中学化学实验课,观察中学生在实验中易出现的问题.通过这些措施,熟悉中学实验教学环境,提升实验操作和教学技能.

5结语

大学教育是中学教育的延续,中学是师范生的回归之处.中学实验教学水平影响着高师化学新生基本实验技能,而高师生毕业时的实验技能会在中学化学教学起决定作用.随着新课程改革的深入,对中学化学老师的实验教学能力要求越来越高;高等师范的教学改革也在深入进行,研究两个阶段教学工作的衔接,对提高师范教育质量将会产生重要作用.

参考文献

[1]张树永,张剑荣,陈六平.大学化学实验教学改革的基本问题和措施初探[J].大学化学,2009,24(4):24-28.

[2]黄烈.应用型本科人才培养过程中应解决的几个问题[J].中国高等教育,2008(Z2):55-56.

[3]余立.教育衔接若干问题研究[M].上海:同济大学出版社,2003.

[4]王志华,张义建,沈良,等,浅谈新课标下高师院校化学实验教学改革[J].大学化学,2007,22(6):35.

[5]北京师范大学无机化学教研室,等.无机化学实验[M].3版.北京:高等教育出版社,2001.

[6]梁华定,陈素清,林勇强.从中学化学实验看高师无机化学实验教学内容和教学模式的改革[J].台州学院学报,2012,34(6):63.

[7]杨宝华,张爱华.有机化学实验教学改革与创新[J].检验医学教育,2009,16(1):37-39.

[8]任玉杰,吴海霞,胡方,等.有机化学实验教学内容及教学模式的改革与实践[J].大学化学,2007,22(5):11-13.

篇3

化学是一门实验性学科,其化学实验是高校化工、生物、材料、师范类化学等专业的必修课程。化学实验室在履行其实验和试验功能的同时也向环境排放着大量的污染物质,这就带来了额外的化学环境问题,环境污染的加剧其因素之一是化学品引起的危害。因此,改善环境的迫切任务就使得“化学实验绿色化”应运而生。化学实验绿色化是以绿色化学的理念和方法为核心和基本原则对化学实验进行改进,使得化学实验过程达到绿色化的方法。

1. 绿色化学的概念

1984 年美国环保局( EPA ) 提出废物最小化, 基本思想是通过减少生产废物和回收利用废物达到废物最少, 这是绿色化学的最初思想。1989年美国环保局又提出了污染预防的概念, 它是指最大限度地减少生产场地产生的废物, 包括减少使用有害物质和更有效地利用资源, 并以此来保护自然资源。至此, 绿色化学的思想初步形成。1990年美联邦政府通过防止污染行动的法令, 第一次使用绿色化学一词。1992 年美国环保局又了污染预防战略。1995 年美国政府设立了总统绿色化学挑战奖。1999 年英国皇家化学会创办第一份国际性绿色化学杂志, 日本也制定了以环境无害制造技术等绿色化学为内容的新阳光计划, 绿色化学很快成为国际化学科学的前沿。

绿色化学( Green Chemistry) 又称环境无害化学( Environmental Benign Chemistry), 是指从污染预防的基本思想出发, 在化学品生产的始端就采用预防的科学手段, 整个过程和终端均为零排放或零污染, 它研究的中心问题是使化学反应及其产物具有以下特点: (1) 采用无毒、无害的原料;(2) 在无毒、无害的反应条件( 催化剂、溶剂) 下进行; (3) 具有原子经济性, 即反应具有高选择性, 极少副产品, 甚至实现零排放; (4) 产品应是对环境友好的; (5) 满足物美价廉的传统标准。

2. 大学化学实验绿色化的主要内容

化学实验绿色化主要内容包括: (1) 化学试剂绿色化。应选择无毒或毒性较小的试剂及利用可再生资源( 如生物质作试剂) 。(2) 溶剂绿色化。应尽量选择水作溶剂, 避免有毒有害和挥发性有机溶剂的使用, 特别是卤代烃类溶剂的使用。(3) 催化剂绿色化。应采用无毒无害无腐蚀性的物质作催化剂。(4) 反应条件绿色化。应选择无有毒副产物生成或有毒副产物生成最小化的反应条件。(5) 化学反应绿色化。应选择不产生“三废”的原子经济反应。(6) 反应产物绿色化。反应的生成物( 产物和副产物) 应无毒无害, 是环境友好产品。(7) 剂量绿色化。化学反应所需试剂、溶剂、催化剂的用量在保证实验效果的前提下, 要达到实验剂量最小化。( 8) 末端处理绿色化。对实验产生的“三废”进行无毒无害化处理,确保污染最小化。即化学反应全过程绿色化。

3. 大学化学实验绿色化的途径

3.1实验项目的选择

本着从源头制止污染, 而不是在末端治理污染的原则, 尽量选择低毒、污染较小且后处理容易的具有环保型的实验项目。在高校化学实验中, 性质实验是别人已设计好的验证性实验, 综合操作技能的要求不如制备实验要求高, 化学实验过程中消耗化学试剂种类繁多, 成本较高, 每看完一个实验现象, 就要弃去这批用过的试剂, 其中不乏一些有毒、有害物质, 这样不仅造成大量的浪费, 而且对环境造成一定的污染, 这与绿色办学理念相悖。因此提倡将性质实验进行压缩, 选取具有代表性的、低毒的性质实验来锻炼学生的基本操作技能。选择与环境保护密切相关的实验, 如硫酸铜提纯中产品的回收、水的总硬度的测定以及废旧电池的回收和利用等, 让学生了解有害物质对人体和环境的危害, 学习有害物质的鉴定、分离、提纯和回收利用等方法, 这是培养学生环境保护意识和能力的重要手段。

3.2分析方法的选择

测定同一物质含量的方法常常有多种, 可以选择使用无毒或低毒、污染小的试剂方法来进行同一目的的实验。

3.3替代性试剂的寻找

绿色化目标是将化学过程危害性降至最小。实验中要尽可能不用或少用危险化学品, 如易燃、易爆、有毒、刺激或有腐蚀性的, 特别是剧毒物质。要研究取代危险化学品特别是剧毒化学品的方法,尽可能地选择对人体和环境危害小的药品, 做到低毒化。即使无危害物质也应尽可能减少使用, 因为任何化学物质过多时都会污染环境。通过化学实验中用到的有毒、有害、易腐蚀药品, 使人们明白这些药品对环境、对人类健康的影响, 感觉到有毒有害物质在人们身旁, 体会到保护环境就是保护人类自己。

3.4密封仪器的使用

用密封的成套仪器来完成有毒的化学实验, 使仪器和药品循环使用, 不存在污染毒害。

3.5推广微型化学实验

被誉为化学实验的革命的微型化学实验是近20年来发展很快的一种化学实验方法、新技术。它是在微型化的仪器装置中进行的化学实验, 其试剂用量比相应的常规化学实验节省90% 以上, 是公认的以尽可能少的试剂来获取所需化学信息的实验原理与技术。微型化学实验室是绿色化学的组成部分, 它既能从源头上节约原材料和时间, 减少污染, 又具有安全、便捷、高效等优点, 是化学实验教学改革中的一个重要方面。

3.6引进微波、超声波技术

微波作为一种新型能量形式, 其促进化学反应速度可比传统的加热技术快数倍及至数千倍,具有反应条件温和、操作方便、时间短( 节能) 、产率高、产品易纯化、减少用量或不用溶剂、加热时微波设备本身几乎不辐射能量, 可避免环境高温, 改进工作环境, 对环境友好等优点。在化学实验中引入微波、超声波技术, 如微波辅助提取、微波消化、微波灼烧、超声催化, 不但能减少环境污染, 节约能源,是实现化学实验绿色化的一个重要方法。

3.7研究对基础化学实验废液的处理

化学实验要产生大量的废弃物, 如做完实验,把废液往水池中一倒, 自来水一冲, 不及时处理随意排放, 久而久之不仅对环境造成污染, 而且会淡化人们的环保意识, 养成不良的习惯。废液绝不可以倒入下水道, 应该设有废液缸, 作统一回收处理。

放弃有污染的传统化学实验, 探索传统化学实验的绿色化改造, 是化学实验工作的必然趋势。实现大学化学实验绿色化的途径还很多。总之,全面实现化学实验绿色化的道路还很漫长, 这期间, 不但需要对化学实验教学进行绿色化改革, 更需要高校化学教育工作者对化学实验绿色化的方法进行深入的研究与探索, 推动整个高等化学教育质量的提高。

参考文献:

篇4

信息管理利用计算机技术构建教学辅助信息管理系统,基本信息包括“学生信息”和“教师信息”,个人可以在其中更改、添加、删除相关个人信息,便于教师与学生及时的交流。同时教师通过合理设定评分参数进行成绩评定,使学生的实验数据和考核结果等能够得到快速、客观、舍理的评价,学生也可以进行及时的成绩查询,得到反馈与帮助。同时还包括更为丰富的实验项目管理信息,主要有课前预习题、实验基本信息、数据记录表等多方面信息,便于学生的自主学习,自主科研,能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率,实现最优化的师生教学信息管理与利用,达到更好的教学目标。

不足与限制从硬件设施方面看,现在的智能化辅助教学还处于发展阶段,各种技术如信息管理系统,虚拟实验室等还存在较大的发展空间,不能做到真正的一体化管理,信息的及时更新与查询,多方的即时交流与互动,以及模拟仿真实验的普及与推广。同时受限于财力物力人力的投入产出比,以及各高校重视程度不一,还不能构建完善的先进的智能化教学与管理平台,和庞大实用的实验教学基地。从软性的应用方面看,一是受传统教学观念的影响,人们倾向于理论教学或学习,忽视实验的重要性,或者认为智能化辅助教学只是空架势,新颖却不实用;或者认为信息管理太过繁杂,并不能切实解决教学中的实际问题,没能真正发挥智能化辅助教学与管理对大学化学实验教育的帮助。二是对于高技术智能化辅助的过度依赖,教师过度使用多媒体设备以及学生过多关注高科技带来的新鲜感,从而忽视了真正教学的目的。智能化辅助教学与管理,着落点应该是化学教学与学生管理,智能化只是辅助的一种手段,不能因滥用高科技技术反而分散学习重点。

向网络化方向发展网络化是计算机技术未来的重要发展趋势,这同样也适用于大学化学智能化辅助教学的未来发展。网络的连接与应用将很大程度上提高教育资源与信息的传播和传输速度,实现及时的资源与信息共享和利用。同时大大缩短了教育之间的距离,能实现的跨学校、跨地区、跨国家的教学交流与实验共享。并且建立在网络背景下的合作学习平台,不仅仅能够提供硬性的指标,如资源数据等的更新共享,还能充分利用了教学中的人力资源,达到更好的资源配置效果。实现全面的人与人,多对多的零距离交流与互动,使学生接触到更多的学习来源,接触到平时难以获得的学习机会,如网上课程,讲座播报,即时演讲,视频会议等,实现不同层级不同方面乃至不同领域间的交流和讨论,使学生可以根据自身要求与目标,自主、自助进行选择,安排学习内容,实现合作学习,规划实践活动等。向系统化方向发展计算机辅助教学本是一项复杂的系统工程,是依托于庞大的数据库存量,高速的运行方式,和快捷的传播速度。所以需要确定并遵循统一的设计与研发标准,来保证系统的可扩展性,应用的普遍性以及无限可能的外延性。建立成系统的,有序可查的,有统一标准的,智能化辅助教学与管理有利于信息的收集整理,数据的分析应用,以及资源的上传共享,从而保证对教学的帮助,加强师生间的互动与交流,共享化学实验的数据,分享教育学习的经验等,从而实现对整个教育信息的管理与利用,更好的实现教学目标。

向虚拟化方向发展虚拟实验室是智能化辅助教学中的一大特色与重点,能够有效解决实验中面临的不现实、不具操作性、不能理想开展的尴尬。随着计算机技术发展,运行、计算与传播速率的提高,数据库朝着大容量小体积的不断完善,以及各种机器人模拟,智能化服务的推进,还有触屏界面和感官技术的发展,虚拟化实验有着更多的可能性和发展空间。同时从实际角度出发,受限于时间空间,节约成本与绿色化学也要求了虚拟实验的进一步发展,学生也能利用虚拟实验室进行自主设计,模拟实验,记录仿真变化,建立数据模型等更好地锻炼实际操作能力与发散性创新思维。综上所述,随着近几年实验教学在高校化学中越来越受到重视,智能化辅助教学与管理也显得更加重要,只有通过计算机技术以科学的方式和多样化的手段讲解教学内容、安排教学进程、进行实验操作、收集利用实验数据等才能更好地完成实验教学。同时要注意明确教育目的,分清教学主次,将智能化辅助与传统教育手段相结合,强调实际操作能力的提升,创新思维的开发,真正实现实验教育的普及与目标。

作者:王强 刘孝均 贺胜英 单位:四川省宜宾学院化学研究所 四川省宜宾市第四中学校 四川省宜宾学院

篇5

培养具有创新思维、创新能力的化学人才是新时期国家发展战略的客观要求,也是高等学校化学教育的重要任务。竞争激烈的当今,培养学生的自主创新能力及实践能力,是当代教育工作者所需要重视的问题。培养学生的创新意识、创新能力和创新精神,提高学生的综合素质,是高等学校实验教学改革工程中的重点和难点[1]。化学是一门以实验为基础的学科。而化学实验则是科学探究和认知的理论来源,是化学学科的灵魂。学生通过实验不仅可以获得直观信息而且可以更直接的认识化学世界。让学生逐渐认识化学规律、形成化学概念、丰富和理解化学知识、提高化学综合素养。更重要的是培养学生创新思维和动手能力的最好的方法就是激发学生的探索精神让他们积极主动参与实验[2]。

1大学化学实验教学的现状

多媒体实验教学的目的是打破传统的授课方式,传统的实验教学都是学生按照实验指导书“照方抓药”。学生为了完成任务拿到学分往往只注重实验结果而忽略了实验现象领悟不到实验的精髓。“授人以鱼不如授人以渔”开展化学实验课的目的不仅要传授学生化学知识和技能,还要训练他们的科学思维和创新能力,同时培养科学精神。然而,在本科化学实验实际教学中,会受许多客观条件和人为因素的限制,实验教学方面依然存在着一些问题[3]。

1.1照本宣科“填鸭式”教学

传统的实验教学几乎把实验所用的药品、仪器、实验操作步骤都一一给出,完全把老师和书本的思想灌输给了学生。学生只要照方抓药就可以,毫无创造性可言。这种教学方式难以激发学生的实验兴趣,即使做完实验也不会有什么收获,更谈不上培养学生的创新思维创新能力。从根本上体现不出实验的真正价值。

1.2考核单一学生重视度不够

传统的化学实验课程主要以理论教学为主,成绩是考核学生的主要依据。实验操作部分占比重并不大,致使很多学生认为实验课不重要[4],做实验也是马马虎虎应付了事,甚至为了应付期末更改或者抄袭别人数据。这种不严谨的实验态度不仅学不到知识而且在实验过程中还可能会造成实验事故。

1.3课时限制复杂实验无法完成

众所周知,完成复杂的实验需要几个小时甚至更长的时间,这样的实验完全按照课堂时间安排是根本完成不了的。而且每个化学实验开始前都需要做前期准备,例如查阅资料,领取实验相关药品清洗实验仪器等这些不起眼的细节都有可能导致实验不能进行甚至实验失败。然而,大学生需要学习的课程是综合性的多学科的,因此,学生没有足够的时间去完成一个完整的复杂的实验。

2化学实验改革策略

2.1学生为主体的多媒体教学

多媒体教学有许多优点,如(1)可以有效地缩短教学时间,提高记忆效率,最大限度地调动学生集中注意力。化学实验多媒体演示教学,使授课方式变得更方便、快捷、节省出更多的时间让学生思考并准备实验所需药品。从而提高教学效率,培养学生创新思维。(2)综合运用文字、图片、动画和视频等资料进行教学活动,尤其是图片,动画和视频更生动直观更形象。(3)活跃课堂气氛,加深巩固教学内容,让学生学到知识的同时感到快乐,寓学于乐。因此,化学实验采用视频演示可以更形象快捷展示实验流程及应注意的事项,给学生留下的印象更深。

在多媒体教学实施过程中,采用启发式教学,老师提前录好实验步骤和仪器正确操作方式的视频包括实验过程中应注意的事项。学生提前通过视频充分预习掌握实验原理熟悉实验流程。课堂上采用多媒体播放视频授课,不仅生动形象还可以调动学生的实验积极性。实验过程中可以重复播放视频学习也可以直接向实验指导老师请教。整个实验操作让学生独立完成,认真观察实验现象,对实验过程中遇到问题可以提出自己的疑问和建议,例如,实验中的危险药品或者昂贵试剂是否可以用其他的代替,是否可以摸索改变实验条件,得到更理想的实验结果等。这样的教学可以充分体现学生的主体性,培养学生的创新思维,激发学生的学习兴趣和积极主动性,从而提高学生的化学综合素养。

2.2多层次考核实验成绩

为了培养学生独立思考动手能力,让学生真正喜欢化学,了解这个充满神奇的学科。考核的方式采取多元化。(1)实验预习的考核:学生课前交预习报告,老师检查之后,进行提问,没有提前做实验预习的学生不允许做实验。(2)实验操作过程的考核:实验结束指导教师对每个学生实验操作的规范性进行打分并做讲解。让学生养成良好的实验习惯。(3)实验结果与讨论:实验数据是否合理,数据处理是否准确。思考题解析是否透彻明了等。为了考核学生对实验的理解程度老师也可以提出一些实验相关的问题让学生思。例如《大学基础化学实验》课本中“水的总硬度及钙镁含量的测定”的原理是配位滴定法[5]。在完成这个实验后老师可以提出一个类似问题:鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,那么可以用什么方法来测定呢?

2.3加大开放实验室的力度

实验是化学知识创新的源头,化学人才培养的基地。为了让学生避免受到课时的限制,采取课外开放实验室措施。这样对化学有浓烈学习兴趣又有潜质的学生可以提前向学院和实验指导老师提出申请预约实验室,使用时做好药品仪器使用时间等记录,这样对实验感兴趣的学生就可以不受时间限制,利用课余时间或者假期进行实验操作。提高自身创新能力实验水平。

结束语

综上所述,多媒体教学模式是一种长效机制,在学生和教师之间建立一个互相交流促进的平台。学生对实验操作或者注意事项有所困惑时可以调出视频重新播放学习,加深印象。教师在学生动手实验过程中观察了解学生的特点特长,因材施教。多媒体教学让学生学习了解化学基础知识的同时激发学生观察分析解决问题的能力。提高实验操作技能,培养实验爱好,开发创新思维,综合提高学生化学素养,为以后的科研道路打下良好的基础。

参考文献 

[1]杨天怡,胡新平,严薇.创新教育与实践教学创新[J].中国高等教育,2005(23):28-30. 

[2]辛余斌. 大学化学实验培养学生创新能力的思考[J].山东师范大学,2015,13(33):244. 

[3]牛燕燕,孙伟,李小宝.大学化学实验改革及创新型人才培养探索[J].海南师范大学化学与化工专业,2017(15) 

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中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)11(c)-0244-02

大力培养具有创新思维的化学人才是新时期国家发展战略的客观要求,也是高等学校化学教育的紧迫任务。在当今激烈竞争的阶段,对学生的创新能力以及实践能力的培养,是当代教育工作者们所要考虑的重要问题,也是通过这种思考过程,加强培养学生运用自己优势的能力。创新教学是当前化学课堂的重要内容之一,也是促进学生个性发展和创新能力培养的有效方法之一。化学是一门以实验为基础的学科。而化学实验则是化学学科的灵魂,化学实验不仅是学生获取直观信息、认识化学世界的窗口,而且是帮助学生认识化学规律、形成化学概念、理解和巩固化学知识、提高各种能力的重要途径,更重要的是化学实验过程本身就是培养学生创新精神和创新能力的最佳途径,是其他学科所不能替代的。该文探析了大学化学实验培养学生创新能力的方法。

1 建立以开展合作方式、自主思考模式以及研究方式为主的教学模式

在大学的化学实验教学中,大学生就是实验教学的主体,教师是整个实验教学过程中的指导者,并且起着主要主导的作用,这样更加利于建立以开展合作方式、自主思考模式以及研究方式为主的教学模式[1]。由此可知,这样的实验教学模式对教师以及学生要求会更高,教师要有很多的实验教学经验,这样在面对实验教学中遇到的问题可以及时做出有效的针对方案。同时,参与实验学习的学生也要加强对实验内容的熟悉,以及做好完善的实验学习准备,可以通过阅读相关的实验资料,做好课前的学习预习,做好以往相同实验出现的问题以及应对问题的解决方案。另外,教师可以在上实验室教学之前,制作与实验内容以及有关事项相关的PPT在课堂上进行讲解,让同学们学习到更多有关实验的知识,也更能提高学生对实验操作的兴趣,也是让学生在实验操作之前更加熟悉实验操作的有关内容,这样在实际的操作中才能更加游刃有余,更能熟练地掌握实验相关的内容[2]。

例如:在实验操作了“测定水中的钙镁总量”的实验时,教师可以对学生进行实验过程中出现的问题进行记录,然后与学生一起进行讨论,并且分析出实验中出现这些问题放入原因。之后,让大学生分成小组的形式,教师对每个小组进行提问,让小组成员一起合作分析,共同解决问题,并将具体方法和步骤进行解说。

2 加强大学生实验学习兴趣的培养

在当代很多的高中学习中,对学生都会进行文理分科,这样就使很多的学生在高中时期并没有很深层地接触化学,或者是很多的学生在中学时代有少量的接触化学,但是局限于中学化学教学的条件,是很难接触到实验器材,更别说是自己实际操作化学实验[3]。然而,在化学的教学学习中,实验的操作是占有很大的比例,实验操作也是为了更能真实反映实验结果的可靠性,所以,实验教学在化学学习中是一大重点,同时也是培养学生创新能力的关键和学生对化学认知的基础。只有在实际的化学实验操作中,才能真正感受到化学实验的真实性,学生也能在实际化学实验的操作中,真正养成良好的化学素养、实验操作的注意事项以及熟练掌握好化学实验操作的基础技术,更加深刻地理解化学课本中实验产生的化学现象、操作实验的意义以及加强大学生实验学习兴趣的培养[4]。

例如:中华人民共和国对于国家标准中的酿造食醋的卫生检验标准,是规定酿造食醋中醋酸的含量是不能多于3.5%,然而在酿造食醋中含有游离矿酸的量要求很低,所以,在商超出售的食醋中,醋酸的含量以及游离矿酸的含量必须无法检出,那么这两个指标才是符合卫生标准的。所以,就可以让学生利用氢氧化钠标准的水溶液进行检验,利用甲基紫指示剂对游离矿酸进行检验,这样与生活贴切的实验检验更能引起学生的兴趣,才能更好地激发学生的创新意识以及创新能力的培养。

3 加大各种实验室开放的力度

对于大学化学实验培养学生创新能力,就要对学生的个性发展、特长发展以及学生潜力的发展加大重视,开放的实验室条件,更加有利于培养学生的创新能力。同时,开放的实验室在化学实验教学中起着不可或缺的作用。对于实验室开放形式有以下几种:(1)课外开放实验室,就是避免学生受到高校的学习时间的限制,因为在化学实验教学和学习中,还是有部分同学对化学实验的操作充满着浓厚的学习兴趣,但是在课余的时间里又比较紧张,还有就是学生的实验基础差想通过课后时间加强实验操作等等。所以,在课外开放实验室,可以让学生在双休时间、晚上时间以及寒暑假的时间来进行实验操作,对实验基础差的同学来说,也是一种实验基础的弥补学习。(2)课内开放实验室,是为了给学生提供更多的学习时间,让学生对实验知识点进行巩固,以及加强实验知识点的拓展,同时也是为了让同学们在尝试不同实验操作方法中,创新出更加有意义的实验方法,这样更加有利于培养学生的创新能力,也能够发挥学生内在的潜力以及对实验操作的热情。例如:在课后或学期结束的时候,教师布置一个开放实验“测定雨水的酸度”,学生首先会对雨水相关的知识进行收集和了解,参考一些化学实验文献,再利用实验室的器材对实验方案进行设计,然后进行操作,这样的实验操作就需要开放实验室来提供学生实验操作的场所,这样的开放实验室就有利于学生的创新能力培养。

4 结语

化学实验具有很强的应用性以及实践意义,是分析化学这门科目的学习基础,也是教学中一个必不可少的环节,这样不仅仅是对学生独立思考能力的培养,也是对学生对科学探索兴趣的培养,更是真切地对学生实验操作能力的一种锻炼。培养大学生创新能力的方式中,化学实验的教学是最主要的教学方法之一,化学实验的教学就要严格结合社会全新的实验内容以及社会实际实验要求来培养学生的创新能力。

参考文献

[1] 詹雪艳,袁瑞娟,段天璇,等.分析化学实验教学中培养学生实践能力和创新能力的探讨[J].药学教育,2012,28(1):43-45.

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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)24-0044-02

在大学化学的学习中,化学理论教学主要是向学生系统地传授化学理论知识,让学生了解知识的来龙去脉。而在化学实验教学中,尽管也向学生传授一定的知识,但其主要目的是使学生在实践中学习、巩固、深化和提高化学的基本知识、基本理论,掌握基本操作技术;激发学生学学化学实验课的积极性和主动性,提高学生动手操作及解决实际问题的能力,培养学生的创新思维能力。近年来,在传统化学实验教学不足的基础上,结合国内外化学实验课程改革的经验,对大学化学实验课不断进行教学改革,使大学化学实验教学取得了良好的效果。

一、传统大学化学实验教学存在的不足

1.实验准备工作烦琐。大学化学实验较多,每个实验都会用到多种不同的玻璃器皿,也有个别实验重复使用相同的玻璃器皿,这让实验准备变得比较复杂。另外,有些玻璃器皿别的化学实验也要用,如果准备多套就会造成不必要的浪费,同时增加了工作量。

2.实验内容安排不合理。实验内容多数是基础性、验证性的实验,而设计性、创新性的实验却很少。而且每一个实验几乎都把实验所用的仪器、试剂以及具体的操作步骤、实验方法等具体给出,学生不需要思考,只需要照单抓药,这种安排的结果导致难以引起学生的实验兴趣,做完实验也没有什么收获,更不用说培养学生的探索能力和创新能力,失去了这门课的实际意义。

3.实验教学模式是教师中心制。传统模式是以教师为中心,学生在实验过程中,基本上都是照着老师所讲述的步骤按部就班地做,不利于学生创新能力的培养。

4.实验成绩考核的单一性。大学化学实验课考核,教师以实验报告的完成情况,给予考核分数。由于部分学生之间互相抄袭实验数据、实验报告,所以教师无法客观真实地判断学生实验课学习的真实水平。

5.环保意识薄弱。实验课程进行当中会产生大量的废水、废气、废渣,如果处理不当,就不可避免地对环境造成了污染。

二、大学化学实验改革

1.实验准备工作的改革。把每个人做大学化学实验甚至其他化学实验课用到的所有玻璃器皿统计好,包括器皿名称、规格、数量等,按照学生的学号将每个学生的玻璃器皿编上相应的号,在做实验前发到学生所在位置的柜子里,同时给学生提供一份玻璃器皿清单。这样,即使不同班级多个学生共用这些器皿也没问题,学生还可以通过清单认识这些玻璃器皿。如此既避免了学生所用玻璃器皿乱窜的现象,又可以责任到人,还可以减少由于操作马虎玻璃器皿破碎造成的损失。在实验过程中如果有玻璃器皿破碎现象,教师做好相关的登记手续,课后及时补充,保证其他实验课的正常进行,而且教师实验准备工作量可以大大减少,提高工作效率。

2.实验内容及教学模式的改革。在基础性、验证性实验的基础上增加了设计性、创新性的实验。设计性实验教师只需要给出实验题目和实验要求,学生在老师的适当指导下,结合大学化学理论课学到的知识,自行设计实验方案并通过实验验证,得出结论。要求整个实验设计、操作独立完成,对实验过程中出现的问题,自己分析并解决,充分发挥学生的主动性、积极性、创造性,提高学生的创新能力,为将来做毕业设计以及以后从事科研研究奠定了良好基础。传统教学模式通常是以教师为中心,采用板书加演示型。但是对于一些具体操作,例如:酸碱滴定管的使用,总是有学生看不清楚教师的具体操作;还有一些小型仪器,如酸度计、电子天平、分光光度计等,操作也有同样的问题。起初每组选派一个代表来到教师演示的仪器旁学习,然后回去再给同组的学生演示讲解,效果一般。现在采用多媒体辅助教学,教师需要提前把规范操作配备讲解的视频录制好,上课的时候每个学生都能够清楚地了解仪器的正确操作方式。提高教学的形象性、启发性和生动性,激发学生做实验的兴趣。兴趣是学生探求知识的原动力,也是发明创造精神源泉,只有让学生喜欢化学,才能充分调动他们的主观能动性,启迪学生的科学思维,培养创新能力。

3.实验成绩考核的单一性。为了多层次、多角度、全方位地考核学生实验课的真实成绩,本课程的考核方式采取预习、实验操作、实验报告、思考题、建议等综合考核方式。没做预习不可以进实验室;只写预习报告,回答或者解释不了教师提出的相关实验问题要相应扣分;能够主动到讲台给大家讲解实验原理及具体实验步骤,而且讲解效果良好的可以考虑适当加分。教师要对每个学生的实验操作当堂打分,并作说明,从而提高学生动手操作能力。实验报告书写是否符合要求,数据处理是否准确,结论是否合理以及思考题回答准确与否反映学生对实验原理;操作过程、数据记录及处理等掌握是否准确、透彻。最后一个建议就好比考试的附加题,如果学生在预习的时候通过网络或者其他途径发现某个实验还有其他更可取的实验方法,或者某个步骤可以优化、剂量减少、无毒试剂替代有毒药品等,也可以得到同样的实验效果,建议提出并通过验证,则可以适当加分。最终目的是引导学生认真做好预习,规范实验操作,科学记录实验数据,得出合理的结论;促进学生充分发挥其获取知识的积极性、主动性,培养学生探索和创造的能力。

4.绿色实验。大学化学实验废水水质复杂,排放总量较少但随时间变化较大,瞬时排放浓度较高,如果不做任何处理就排放将对环境造成极大的危害。所以要求学生在实验过程中对所产生的废液进行分类收集,例如重金属废水、有机物废水、酸碱废水等。实验室根据实际情况可以自行处理的,例如酸碱废水,实验室可以自行中和至中性后再排放;对于实验室无法处理的废水,定期联系相关部门来处理。

高等学校实验室是“知识创新的源头,人才培养的基地”。为了有效利用实验室资源条件,充分发挥实验室在培养学生动手能力及创新能力中的重要作用,开展网络教学,这些是社会的必然要求。我们可以利用校园网建立大学化学实验网络教学,实现资源共享,还可以进行开放式实验,以跨学科、跨专业的创新型、研究型、设计型实验项目为主,吸引学生利用课余时间到实验室参加实验创造活动,培养学生的动手能力和创新实践能力,推动学生素质教育地深入开展。

参考文献:

[1]曹渊,陈昌国,张光辉.推荐国外一种化学实验教学模式[J].实验室研究与探索,2007,(26):107-109.

[2]吴传保,刘利江,曾湘晖,万谦.化学实验教学中创新能力培养的新思考[J].实验室研究与探索,2009,(28):5-7.

[3]张晓娟.分析化学实验课程改革初探[J].淮北职业技术学院学报,2011,(10):122-123.

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实践教学是创新人才培养的重要环节。教育部在“质量工程”相关文件中明确指出,要“大力加强实验、实践教学改革,重点建设500个左右实验教学示范中心,推进高校实验教学内容、方法、手段、队伍、管理及实验教学模式的改革与创新”。

北京化工大学是教育部直属的全国重点大学,同时也是国家“211工程”重点建设大学。大学化学实验作为我校化学、化工、制药和材料类专业本科学生的化学基础课程以及机电信息类专业通识教育课程,不仅起到传授知识、验证理论和训练技能的作用,更重要的是作为创新教育的平台,在创新人才培养中发挥重要作用。长期以来,学校十分重视实验教学,强调实验教学对提高学生的综合素质、培养学生创新与实践能力的特殊作用。将工科基础课程化学教学基地建设、精品课程建设以及实验教学示范中心建设相结合,以高水平的师资队伍、先进的实验条件、科学的实验教学体系、现代化的教学模式、丰富的第二课堂活动、良好的管理体制和运行机制为保障,贯彻“在学习中研究,在研究中学习”的理念,实行课内教学与课外训练相结合,教师导学与学生自学相结合,系统性学习与研究性训练相结合,多方位、多渠道、多形式地融传授知识、培养能力和提高素质为一体,为创新人才培养营造了良好环境。

一、以科学的实验教学体系和现代化的教学模式为学生提供优质的第一课堂创新教育

1、 构建科学的实验教学体系,对学生进行全面系统的培养 在深入研究化学素质及实践能力在人才培养中的地位和作用的基础上,从面向21世纪对人才的化学知识结构、能力结构和基本素质的要求出发,构建人才培养中相应的化学实验教学框架,针对不同的人才培养要求,为不同类型的专业提供不同深度和广度的化学实验课程。打破化学二级学科的壁垒以及实验教学依附理论课教学的传统框架,使之成为独立的、具有自身规律和理论方法及手段的教学体系,形成了一门新的课程―“大学化学实验”,以化学研究为主线,按照“化合物制备一分离一成分分析一结构鉴定一性质测试”来组织实验教学内容。在学习知识的同时,强化各种科学实验的方法(热力学研究方法、电化学研究方法、化学动力学研究方法等)在科学探索过程中的作用,培养学生的科学素养和创新能力。并以研究方法命名实验室,如物性测定实验室、无机合成与分析实验室、有机合成实验室、仪器分析实验室、热力学方法实验室、动力学方法实验室、电化学实验室、表面化学实验室等,使学生掌握化学研究的基本思路、基本技能等系统性知识,培养学生从事科学研究的能力。

2、实现以学生自我训练为主的教学模式,培养学生的综合实践能力

建立循序渐进的三层次实验教学模式,即“基础训练实验一综合实验一设计实验”,实验内容由浅入深,由简单到综合,充分调动学生学习的主动性。学生通过“基础训练实验”教学掌握基本实验操作方法,能够正确地使用仪器设备,准确地采集实验数据,具备正确观察、记录、处理数据和表达实验结果的能力,学会化学实验的基本方法,为综合实验奠定坚实的基础。通过“综合实验”,使学生掌握化学研究的一般方法,培养学生分析判断、逻辑推理、做出结论的能力,并养成良好的科学素质。在“设计实验”阶段,学生通过查阅手册、工具书及其他信息源获得信息,正确选择实验方法、实验条件、仪器和试剂等,培养解决实际问题的能力。在基础训练实验、综合实验和设计实验中,力求反映工科特色,努力联系工程、社会和生活实际,以实验特有的应用性和创造性激发学生的想象力和创造力,培养学生从事科学研究的能力和综合实践能力。

3、教学与科研相结合,使实验内容紧跟学科发展,实验手段和方法不断改进和创新

依托我校化学和应用化学学科优势,实现科研成果、科研方法、科研思维进课堂,不断将教师的科研成果转化为化学综合与研究型实验,更新实验内容,提高实验教学的起点,使学生尽早接触学科前沿,体会“发现一思考一创新”的创造规律。例如:将教师的纵向科研课题“脉冲色谱法研究分子筛催化剂催化异丙苯裂解反应动力学”中的反应物转化率、反应速率常数、反应表观活化能的测定,转化为综合设计型实验;教师在研究新型插层结构功能材料(新型的催化材料)中将“镁铝水滑石清洁合成、组成分析及其晶体结构表征”转化为设计型实验。化学实验引进了科研的新实验手段、方法,让学生尽可能地使用和掌握现代化的大型仪器,培养学生从事科学研究的能力。同时自行研制实验装置用于实验教学,如利用自制溶剂浮选装置,将教师的科学研究成果转化为“溶剂浮选吸光光度法测定痕量铜”的实验。

4、实施开放式实验教学,使学生得到全方位的科学研究的思维方式和研究方法的训练

开放式实验教学是对传统的教学方式的改革,为了激发学生学习的积极性和开创精神,培养学生的创新思维和创新能力,我们进行了开放式综合设计型实验的探索与实践。主要分五个阶段:(1)教师给出实验题目;(2)学生通过自学、自查文献,独立设计实验方案;(3)经教师审批后,学生独立完成实验:(4)总结归纳实验规律,以论文形式完成实验报告;(5)举行小型报告会。

开放式设计实验的选题来源于教师的科研课题和各类文献资料,并与实际生活密切相关,激发了学生解决实际问题的兴趣,使学生们对基础化学实验在各个方面的应用有了更广泛的了解。由于开放式实验教学,教师只给出题目,需要由学生自拟实验方案,学生必须通过到阅览室或图书馆查阅有关文献和参考书籍来制订初步的实验方案,从而培养了学生利用文献工具书的能力,并通过查阅文献资料,拓展了学生的知识面,开阔了眼界。时间的开放和选题的开放较之固定时间、固定题目的传统教学方式给学生以更大的自主学习空间。在开放式综合设计性实验的全过程中,教师导学与学生自学相结合,充分发挥了教师的主导作用和学生的主体作用,调动了学生从事化学实验的积极性和主动性,在锻炼学生独立动手能力、独立观察能力、独立分析能力和表达能力的同时,使学生得到全面的科学研究训练,学到了科学研究的思维方式和科学研究的方法,从能力培养上跃上了高的层次,所受的锻炼发生了质的变化。

二、以多形式的第二课堂实践活动,实现以学生为主体的自主学习,鼓励学生的个性发展

1、课外开放实验室,为学生的个性发展和创新意识的培育提供孵化器

学生在自主实践中更容易掌握知识,训练技能,激发创造意识,培养创新能力。开放化学实验室为学生提供了开放式、自主性、探索性学习的平台,体现了实验内容的

开放与自主、实验时间的开放与自主、实验空间的开放与自主,激发学生自主性、研究性学习的热情,为学生较早参加科研和创新活动创造有利条件。除课内开设开放式设计实验外,还鼓励和引导学生自选课题进行实验,使学生在进行系统的知识学习的同时,从事个性化的研究训练。

近年来,以学生为主体的北京化工大学化学创新协会(BUCT Chemistry Association)的各种科研兴趣小组,包括生物小组、环境保护科研小组、材料合成小组、化学品安全预警及防护研究小组等,在化学实验中心开展与化学相关的科学研究活动。由化学教学实验中心提供一定研究经费及实验室,并由化学教师作课外研究指导教师,为对化学感兴趣的学生提供广阔的天地,扩大学生的知识领域,掌握从事化学科学研究的基本科研技能。例如我校大学生科技协会中的植物生化研究小组的学生针对感兴趣的植物化学,自选研究课题,提出了“青蒿素提取鉴定”、“三萜皂甙颜色反应”、“番茄碱提取”、“荆条油蒸馏”、“甲壳素提取”等研究题目,提交开题报告(包括实验题目、实验内容、所需仪器和试剂、实验方案等),经教师修改认定后,自选时间,在化学教学实验中心完成课题。研究课题的选定、实验方案的制订以及实验过程中问题的解决,均由学生独立思考、独立完成,充分发挥学生自主管理、自主学习的潜力。教师给予适当的指导,实现教师导学与学生自学相结合,在学习中研究、在研究中学习,培养学生乐于观察、勤于思考、追求新知、勇于创新的精神。

2、在科研中教学,使学生尽早接受高层次科研训练

鼓励学有余力的同学参与大学生科研训练计划,利用业余时间或假期参加科研活动,进入教师的科研课题组,使学生及早接触先进的前沿科学技术,感受本学科最新的学术思想、学术概念、研究方法与分析手段,从而激发学生的求知欲,有利于开发学生的创新能力,培养基础扎实、知识面宽、能力强、科学素质高的创新性人才。在教师的系统指导下,学生的创造能力得到充分发挥,学生的科技作品多次在全国大学生“挑战杯”学术科技竞赛中获奖。

第二课堂活动不仅使参与实验的学生受到综合训练,也为实验教学增添新内容,为专业课的学习和毕业环节打下坚实基础。

3、开展实验竞赛,营造创新人才培养氛围,激发学生求知与创新的热情

化学实验竞赛对于巩固学生的基础理论知识、强化实验技能、培养学生的竞争意识、训练学生思维的敏捷性起到积极的促进作用。每年举行一次全校规模的大学化学实验竞赛,既活跃了创新人才培养氛围,又促进了实验教学的不断改进和提高,受到了学生的欢迎。同时还组织学生参加全国大学生化学实验竞赛,与综合型院校学生同台竞技,2002年获该项竞赛的全国二等奖一项、三等奖两项,2004年和2006年各获三等奖三项。

三、以优秀的师资和现代化的实验室,为培养学生的创新能力提供环境

1、建设一支学术思想活跃、勇于创新、乐于奉献的高水平师资队伍

建设研究型师资队伍是提高教学水平、促进学科发展的关键。拥有一批具有活跃学术思想,具备快速跟踪、吸纳、综合反映学科前沿和高新技术信息能力的教师,才能营造出活跃的学术氛围,才能启迪学生活跃的学习思路,培养创造性人才。

在师资队伍建设过程中,鼓励教师从事科学研究、出国进修、攻读高层次学位,不断提高学术水平,并将科研的成果及学科前沿的知识不断地融入到教学内容中,把化学学科领域发展的新动向、新趋势以及生产实践应用的知识渗透到教学过程中,既丰富了教学内容,扩大了学生的知识面,又提高了学生的学习积极性,培养了科研的兴趣。目前已形成一支以教学名师为核心、以具有丰富教学经验的老教师和中青年学科带头人为骨干、学历层次高、学缘结构合理、勇于创新、乐于奉献的教师队伍,为创新教育提供了师资保障。

2、建立仪器设备先进、学生受益面大的实验室

化学教学实验中心以国内工科一流化学实验室为目标逐步实现实验仪器的现代化。在化学教学实验中心建设过程中,根据化学实验研究方法的不同,建立了一批各具特色的实验室,添置和更新了一大批先进实验仪器,让学生真正了解和掌握现代化仪器在化学测试、科学研究和生产实践中的应用。在以后走向工作岗位后,能够学以致用。

3、建成多媒体实验室和多功能室,为学生获取最新化学信息提供良好的学习环境

为了努力探索和实践将现代化教学方式和手段应用于实验教学中,我们开发和研制了适合我校实验教学特点的集实验原理、实验流程、实验演示、实验结果数值计算、误差分析及实验综合思考为一体的多媒体教学软件。配备微机50台,各种化学手册等图书百余册,为学生查阅网上信息、各种化学数据、开展读书报告会等提供了物质基础。

四、以科学的管理体制为实现创新人才培养提供保障

1、建立了校院两级的制度化、规范化的实验教学质量保障体系

学校建立巡视员制度,对实验教学过程及实验中心运行情况进行定期或随机检查,并及时反馈意见,促进实验教师队伍的素质和实验教学效果不断提高。学院一直坚持同行听课制度,实验中心主任和课程负责人都要定期随堂听课,了解教师指导实验情况、技术人员准备实验的情况,听取学生对实验教学管理、对实验教师的意见。实验教师也互相听课,互相学习,共同提高。学校建立网上学生评教系统,学生在学期末可以通过该系统对任课教师的教学情况进行评价,教师可以通过网络了解本人的教学效果。

2、建立完善的仪器设备管理规章制度和健全的安全管理制度

化学教学实验中心制订了仪器设备和实验室等方面的管理规章制度以及各类人员岗位职责,包括《化学教学实验中心试剂管理办法》、《化学教学实验中心大型和精密仪器管理办法》、《化学教学实验中心常规仪器设备管理办法》、《化学教学实验中心实验准备和保障人员岗位职责》、《化学教学实验中心实验指导教师岗位职责》、《北京化工大学实验室开放管理暂行规定》、《北京化工大学实验室开放基金管理办法》等,并应用现代化管理手段以促进实验教学现代化管理,有效地保障实验教学安全、顺利的进行。实验仪器不仅面向学生进行课内外教学和开放,同时面向教师开放,提高设备利用率,发挥实验室整体效益,更好地为教学科研服务。

3、建立激励机制,鼓励高水平教师投入实验教学中

建立良好的激励机制,吸引高水平的理论课教师投入实验教学,并吸收高水平专业技术人员参与实验教学。建立新实验开发项目基金,鼓励教师将科研成果转化为研究型实验,不断更新实验内容。积极引导教师指导大学生科研训练计划、大学生创新协会的科研活动以及各种学科竞赛,充分发挥教师在创新人才培养中的主导作用。

篇9

1民办高校学生特点及化学实验教学现状

1.1民办高校学生特点当前的民办高校在本科教育中仍处于次要地位,与此相应的是生源高考分数普遍较低,从学习态度上来看,一般表现为马虎懒散,主动性不高,尤其缺少自主思考问题的意识;而在学习能力上,则表现为基础较差,学习习惯不佳,以及学习方法不够科学等问题。但民办高校学生同样具备一些显著优点,如果在授课时予以充分的利用,也能起到事半功倍的效果,比如他们的性格活泼,头脑中形成的思维定势较少,不呆板、不教条,如果采取合适的教学手段,完全可以培养激发一些新颖独到的理解方法与学习思路;再有,民办高校学生往往觉得他人对自己的认可度低,所以常怀有较为强烈的证明自我价值的意愿,这意味着教师如果在日常学习中及时予以学生鼓励便会使他们产生积极向上的态度和直面问题的勇气。

1.2民办高校化学实验教学现状民办高校的特殊性在于其办学、科研经费处于自筹状态,这直接导致学校对于实验课程的投入力度不足,仪器设备相对落后,致使一般基础性实验数据误差较大且无法接触相应实验的前沿科学研究方法。在教学内容上则普遍存在因实验课从属于理论课教学而导致学时不充裕的问题,教授方式仍保持教师为主学生为辅的传统模式,实验内容学生无法选择,验证性实验较多,实验内容较单一等现状也使得教学质量难以提高。上述情况很容易使学生对重复性较高的各门实验课产生厌倦情绪,降低了其探究更深入、更广泛知识的兴趣,更有甚者则会因仪器的精确度低失败率高而对实验的定量定产生怀疑,误把动手实验认作无用功,只是浪费时间而已。因此,怎样才能使民办学校学生正确认识到实验的价值,并在现有的基础上培养锻造他们的创新精神已成为了一个亟待解决的问题。

2改革与创新能力的培养

2.1整合基础实验内容,激发学生学习兴趣在传统教学过程中,基本将无机化学、有机化学、分析化学和物理化学分割开来进行单独授课,其中的大部分内容只需靠单一的学科知识或者是单一的实验技能即可解决,因此造成了时间和资金上的浪费。其实,面对刚刚升入大学需要夯实基础知识和养成良好实验习惯的学生,我们只需要从繁多的验证性实验中精选一些典型而全面的项目让学生进行几次操作练习,以此使其加深对相应理论知识的理解,并达到对一般仪器、药品较为熟练的运用和掌握,同时使自己的操作达到较高的系统化、稳定化,并在数次的重复中培养正确的实验习惯即可,而后将节省的时间与物力用于将几门基础实验进行有效的穿插和整合。例如在一些制备实验中将常见的设计思路和方法贯穿于其中,并在制备完成后利用产物特有的性质对其进行多方面的鉴定检验,这样一个结合了多个基础实验的整合性项目有助于学生在低年级时即养成全方位、总结性思考解决问题的习惯和能力,为以后创新思维的培养奠定一定的基础。在增强学生实验技能的同时,我们也要着重培养他们对于动手实践的兴趣与主动性。目前教师的授课形式依然是灌输式方法,在上课伊始依照顺序将实验原理、实验步骤等向学生做硬性说明,却没有充分考虑到部分学生并没有在先前的学习阶段养成集中精力听课的习惯,从而导致在后面的实验过程中不能领会重点难点,甚至不知道如何动手操作。同时,民办高校学生依赖性较强,遇到问题不愿自己琢磨而只是一味地询问教师,因此,这种灌输式教学方法实际上是纵容学生继续以被动的方式进行学习,针对这种情况,教师应强制其在课前认真预习并在讲授时更多采取启发式教学的方法,以便让学生自动地参与到课堂中来。鉴于低年级学生的水平有限,尤其是部分学生在高中阶段从未接触过化学实验的现状,组织其利用课余时间做一些难度不大但趣味性较强的实验则有利于实验意识的养成。比如“蔬菜中维生素C测定”的实验,它的原理无非是淀粉溶液具有遇到碘变成蓝色的特性,而维生素C能与蓝色溶液中的碘发生作用,从而使溶液变成无色。这种现象明显却不费时费力的项目,会让学生们感到实验不是一门简单枯燥的科目,而是充满着快乐和未知,以此激起他们对于动手实验的兴趣和热情,这样也可以有效降低他们在以后的学习过程中产生的畏难、懒惰情绪。

2.2改革考察方式,鼓励学生培养全面的创新意识考核的作用不能被忽视,它除了能够反映学生的学习效果外,对于教师而言,更是收集教学信息,检验教学成果,评判教学方法是否得当的重要依据和环节,因此,以往主要依靠实验报告和出勤率予以成绩评定的方式显然不能使教学效果和学习成果得到应有的体现。从培养学生创新能力的角度出发,应该对能够积极参加创新实验的同学给予一定的加分奖励,作为对学生积极学习态度的肯定和鞭策。

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中图分类号:G633.8 文献标识码:B文章编号:1009-9166(2009)014(c)-0152-01

化学是一门以实验为基础的学科,实验在化学教学和科研中的地位和作用是不言而喻的。化学离开实验不能提出理论,化学离开实验理论得不到证实,化学离开实验就不能发展[1]。化学实验也是化学学习和化学科学探究的基本方式,具有其他手段无法替代的作用。化学实验教学不仅在培养学生的实际动手操作能力、运用理论知识解决实际问题的能力、授予学生知识和技能、激发学生的学习兴趣、促进创造性思维的发展、树立科学思维方式等方面有独特作用,而且对培养学生实事求是的辩证唯物观和严肃认真的科学态度及训练科学方法等方面也具有重要意义。可以说,实验是化学的灵魂与精髓所在,加强化学实验教学既是提高化学教学质量的重要环节,更是培养高素质化学人才的有效途径。然而综观当今大学化学教学不难发现,实验教学仍然是比较薄弱的环节,很难跟上科学发展步伐和社会发展需求。这里,笔者仅就大学化学实验教学进行探析,提出其中存在的一些问题并试图指出其改革方向。

一、大学化学实验教学现状及改革的必要

传统的实验教学并不重视学生动手能力的培养,在整个实验过程中,学生只是简单的操作者。实验课时教师将实验原理、目的与操作步骤及注意事项都进行详细地讲解或示范,学生无须动脑,只是“照葫芦画瓢”地按步骤进行操作,就可以得出正确结果,这种实验教学方式使学生的动手、动脑能力得不到锻炼。同时这种方式存在很多弊端:理论课教师、实验课教师讲授内容重复或脱节,造成学生时间的浪费;学生缺少实验的设计和准备;对实验的感受不深,对设备的运行原理、运行情况了解不深;实验数据多样化不够;对实验的思考题讨论题讨论不深入等。这种实验教学不利于调动学生的积极性和主动性,不利于学生创新能力的培养,已不能适应现代化学实验技术对人才培养的要求。

二、怎样改革化学实验教学

首先,从21世纪科技发展和对人才科学素质要求的角度考虑,化学实验教学的改革必须建立一种适合当代科技发展、有利于培养具有深厚的基础知识的创造性人才的教学新体系。教学内容应反映当代教育思想和高科技成果,教学方法和手段应改变过去的单一模式,建立多级开放实验室,满足不同层次的学生独立进行学习和研究的需求,采用CAI、Internet网等现代教学手段,改善教学条件,形成多元的教学环境,激发学生学习的主动性。其次,开展以实验教师为主导的、学生积极主动参与的开放的实验形式。实验教师把实验涉及的主要原理、目的介绍之后,让学生亲自设计实验是培养学生创造性思维的好途径。让学生根据问题要求自行设计实验,不但可以充分发挥学生的主体作用与聪明才智,尝试科学实验探索的方法,增强科学研究的创造意识。第三,加强学生动手能力的培养,使学生具备一定的实验基础。现代教学理念要求我们培养的大学生应该是适应现代化社会需要的劳动者,应具备较强的动手、动脑能力。因此,对学生能力的培养要从基础抓起,树立以技能、方法、能力、创新为主线的教学理念,逐步提高学生的综合实验能力。

三、改革化学实验教学的具体措施

经过多年的教学实践,认为以下具体措施是有效的,并收到良好效果。(一)加强基础性实验操作,提高实验操作基础。在实验中教师要注重学生基础实验操作能力的培养,使每个学生掌握基本实验能力,并熟练掌握各种基本仪器、仪表的正确使用。 基础性化学实验部分,在大一的第一学期开设;考虑到新生的实验知识与技能不一致,开设基础性化学实验起补齐作用。(二)加强学科基础实验训练,注意给学生创新机会。经调查,新入学的新生有90%的学生不能进行规范准确的操作,需要重新纠正和认真的指导练习。通过基础实验,让学生掌握常见仪器的操作技能、用途及使用原理,懂得仪器操作规程和注意事项,养成严谨的科学态度。(三)改验证性实验为设计性实验,增加实验创造性成分。验证性实验往往是先讲结论,再通过实验验证某一结论是否正确,不利于学生创新能力的培养。学生在教师指导下自己设计实验,通过探索得出结论,让学生充分动脑、动手,发挥学生的学习主体作用,从而有利于激发学生的求知欲,活跃思维,这种创新设计对学生是一种很好的锻炼。(四)坚持综合性实验开放,提高学生综合实验能力。综合性实验其目的在于提高学生实验技能和综合分析问题的能力,以基础性实验为基础,旨在提高学生综合实验方法和实验仪器的能力,这类实验内容要丰富,实验项目要有一定的难度和深度。由指导老师根据理论课程设计综合性实验,采用高指标同时观测的方法,使学生在分析某一因素的作用时能从多角度进行考虑,从而进一步提高了分析问题、解决问题的能力。(五)创造条件开展设计性实验和研究型实验,培养学生创新能力。在教学过程中,教师要把引导学生开展创新学习活动落到实处,就必须灵活运用能激发学习创新精神的多种教学方法,指导学生独立的设计实验,增强实验的课题意识,培养学生创造性思维能力。(六)尝试自选实验课题的研究,提高学生综合实践能力。在完成基本教学内容的前提下,给一些偏爱本学科的学生增设自选实验课题,可以满足他们的求知欲望,提升他们的价值感,培养他们的创新精神和科研素质。教师可以作为指导者或合作伙伴,帮助他们完成自选实验。如指导学生做自选实验课题,并合作撰写论文等。(七)合理运用多媒体,建立仿真实验室,优化实验教学。建立仿真实验室。化学仿真实验室就是利用软件虚拟仪器,建立虚拟的实验环境,学生在这个环境中操作仪器,模拟真实的实验过程,达到培养动手能力,深化理解化学知识的目的。

作者单位:湖南人文科技学院化学与材料科学系

参考文献:

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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)05-0251-02

随着素质教育的整体推进,以及培养学生的科学素质、实践动手能力、创新能力在学科层面的有效实施和落实,学生的实践动手能力、创新能力已经成为培养高素质应用型人才的重要目标。因此,实践类课程的重要性越来越受到高等教育的关注。化学实验中心作为我校实践教学的重要基地,向全校化学工程、石油工程及机械制造等22个与化学相关的专业开设大学化学实验课程,对我校学生实践动手能力、创新能力的培养起着至关重要的作用。

一、大学化学实验当前存在的问题和改革思路

大学化学实验是无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验等基础类化学实验和多门化学化工专业实验课程的统称。大学化学实验具有跨学科、跨专业、面广量大的特点。通过大学化学实验,一方面,能够加深学生对实验原理、性质和应用等知识的理解和记忆,使学生能够对化学现象获得感性认识,进而补充大学化学理论教学;另一方面,能够激发学生的学习兴趣,激励学生的学习主动性,培养学生的实践动手能力、创新能力,提高学生的综合素质。但是,目前的大学化学实验大多依附于理论教学,这种依附于理论教学的实验教学,其实验内容较为枯燥,多为验证性实验,无法调动学生自主学习的积极性,抑制了学生创造力的发挥。

针对这一现象,必须转变实验教学观念,深化大学化学实验教学内容改革,打破原有传统的大学化学实验教学模式。我们提出了“模块化”教学模式改革的设想,力求通过“模块化”方式将原有的实验教学内容进行整合,合理地设置符合实际的新实验项目,将大学化学实验划分为“基本操作实验”、“综合性化学实验”及“探究性化学实验”三个模块。其中,“基本操作实验”重点关注学生基本实验技术的培养,以验证性实验为主;“综合性化学实验”则结合前面所学的知识,渐进式地融合多元的化学知识,以综合实验为主;“探究性化学实验”则是提供实验条件,学生结合所学知识,查阅文献,自主设计实验方法和路线实现实验目标,以设计性化学实验为主。在此基础上,再建立成熟有效的教学管理体制、深化实验课程考试改革、加大实验室开放力度、促进实验室与学生科技活动相结合、构建化学实验中心对外交流的平台,实现化学实验中心信息的开放和交流。

二、简析国内外“模块化”教学模式研究现状

比较国外多所著名高校的教学模式,无论是通才式的美国教育还是专才式的德国教育,他们的共同特点是以学生为中心的形式来组织教学,而我国的教育多数都过于模式化,没有充分考虑到学生在教学活动中的主体地位,使得教学活动过于枯燥,缺乏灵活性和趣味性。在目前高校要培养具有创新能力的应用型人才的培养目标下,这种教学模式必须要进行不断地改革。随着教育体制改革的不断深人,模块化教学的思想已为职教界普遍接受。目前,“模块化”教学应用于化学实验课程还处于研究和探索阶段,已有了一定的理论基础,但缺乏一套成熟有效的教学体系和运行机制。因此,如何在新形势下着力开展大学化学实验研究已经具备了研究的必要性和重要性。

三、“模块化”教学模式改革

教学模式是整个教学体系的一个重要组成,所以在教学模式改革中,相关的教学内容、教学方法及考核体系等都要进行改革和调整,以下是“模块化”教学模式改革中具体的改革内容和实施手段。

1.深化大学化学实验教学内容改革,构建“模块化”实验教学模式。依据“模块化”教学理论,深化大学化学实验教学内容改革,将大学化学实验内容划分为“基本操作实验”、“综合性化学实验”及“探究性化学实验”三个模块,每个教学模块都涵盖一定量的教学知识点,并且具有各自的教学重点。将原有的实验教学内容进行合理地划分、归类和综合,合理地设置符合实际的新实验项目。在教学过程中,“基本操作实验”模块是学生必选的内容,因为它是其他模块学习的基础,而对于“综合性化学实验”模块和“探究性化学实验”模块,学生可以根据自身的兴趣,自主选择自己感兴趣的实验,这样能够充分调动学生的学习积极性并充分发挥其自身的创造力。

2.深化大学化学实验考试改革,制订完整科学的实验成绩考核体系。以往的化学实验考核一般都是根据学生的实验报告成绩及实验课堂上的表现及操作技能进行打分的,但这种实验成绩评定受到主观因素影响比较多,不够科学和合理,尤其是进行“模块化”改革后,学生可自主选择自己感兴趣的实验内容,但是实验项目的难易程度不可能完全相同,所以在实验成绩评定上会有一定的难度,所以我们根据实验内容实际,制订了一套完整科学的、适合“模块化”教学改革的大学化学实验成绩考核体系,对学生的成绩给出了公正的评定。

3.促进学生个性和创造性发展,深化“模块化”实验教学方法改革。新的实验体系的建立,对于实验教学提出了更高的要求,采取什么样的实验教学方法来提高学生的实验技能,培养学生的实践动手能力、创新能力成为亟待解决的当务之急。在大学化学实验教学中采用多种教学方法,对于充分发挥学生自主性,培养学生创造能力有着非常重要的作用。基于此,需要在大学化学实验“模块化”教学实践中进行不断地尝试,在新的实验体系下根据大学化学实验课程中实验模块各自的特点进行实验教学方法的改革,做到因人施教、因课施教。

4.加强开放实验室的建设与管理,加大实验室的开放力度。在“模块化”改革中,第三个模块为“探究性化学实验”,此模块是学生自主实验阶段,此阶段要求实验室的极大开放,为学生实验提供场地和实验条件,所以为保证“模块化”教学模式改革的顺利进行,必须加强实验的开放,但此时必须有相应的实验室开放管理体制与之配套。加强开放实验室的建设与管理的主要措施包括:建立健全实验室开放管理制度;开辟实验室开放的多种形式;建立和完善实验室开放体系;建设与大学生科技创新活动相结合的大学生创新实验室。