化學(xué)實驗課程體系改革探討

鄧仕英,賴 艷,李克華 (長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院,湖北荊州434020)

化學(xué)實驗教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分,通過實驗教學(xué)可以幫助學(xué)生感受、理解知識的產(chǎn)生和發(fā)展過程,學(xué)習(xí)和掌握必要的操作技術(shù)、研究方法,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)造性思維習(xí)慣,以及收集、處理信息和分析問題、解決問題的能力,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情。如何通過化學(xué)教學(xué),特別是化學(xué)實驗教學(xué)將學(xué)生的知識與能力、知識與素質(zhì)統(tǒng)一起來,是一個值得研究的課題[1～4]。筆者結(jié)合化學(xué)實驗教學(xué)的具體情況,提出了化學(xué)實驗課程體系改革的思路。

1 化學(xué)課程設(shè)置現(xiàn)狀

對于化學(xué)化工類專業(yè)來說,化學(xué)課是一門重要的基礎(chǔ)課。學(xué)院設(shè)置的課程為:無機及分析化學(xué) (理論課80學(xué)時,實驗課80學(xué)時,有機化學(xué) (理論課64學(xué)時,實驗課64學(xué)時,物理化學(xué)課 (理論課 88學(xué)時,實驗課40學(xué)時),各門課程自成體系。相應(yīng)的實驗課附屬于理論課,配有專門的實驗室和實驗教師。實驗教學(xué)和理論教學(xué)分屬不同教師擔(dān)任。相關(guān)理論和實驗教學(xué)通常采用各高校通用教材。學(xué)生一般在第2、第3學(xué)期開設(shè)無機及分析化學(xué)課,有機化學(xué)和物理化學(xué)一般安排在第3、第4學(xué)期,實驗教學(xué)一般在理論課開設(shè)期間同時完成。近年來,我院在化學(xué)教學(xué)方面進(jìn)行了一定程度的改革,取得了一些成效,但是仍然還存在不少問題。

1)實驗課程體系的設(shè)置不夠合理 目前,各門化學(xué)實驗課分別附屬于不同的理論課,相互間自成體系,缺乏協(xié)調(diào),造成有些實驗內(nèi)容重復(fù)。盡管實驗教學(xué)總學(xué)時數(shù)較多,但被分散使用,重點不夠突出。驗證性實驗、綜合性實驗與設(shè)計性實驗的比例尚需進(jìn)一步優(yōu)化。

2)實驗教學(xué)模式單一 我院目前的化學(xué)實驗教學(xué)一般都是實驗前老師將實驗內(nèi)容講解一遍,然后就放手讓學(xué)生操作,學(xué)生只要根據(jù)實驗教材按步操作便可應(yīng)付了事。前幾年,實驗教學(xué)基本在長江大學(xué)校本部完成,實驗裝備優(yōu)良,教師認(rèn)真負(fù)責(zé),實驗教學(xué)質(zhì)量能夠得到保證,但對三本學(xué)生完全沿用了二本的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式,不能完全適應(yīng)三本學(xué)生的特點。

2 改革策略

1)制定新的教學(xué)大綱并建立新的教學(xué)體系 根據(jù)國內(nèi)外實驗教學(xué)發(fā)展的形勢和兄弟院校的改革經(jīng)驗,筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)重新制定新的實驗教學(xué)大綱并建立新的教學(xué)體系。新的教學(xué)大綱應(yīng)包括基本操作、合成、分離、分析、性質(zhì)等部分,并符合我院生源特點、辦學(xué)特色要求等。另外,在培養(yǎng)模式和目標(biāo)要求上不能搞一刀切,根據(jù)學(xué)生能力差異,給他們各自發(fā)揮的空間。

要達(dá)到新的實驗教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)大綱要求,需要對無機及分析化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)實驗教學(xué)作全面的調(diào)整。首先將4門理論課原有的附屬實驗課整合后單獨設(shè)置為一門必修課程,可定名為 《基礎(chǔ)化學(xué)實驗》?！痘A(chǔ)化學(xué)實驗》是以實驗操作為主的基礎(chǔ)實驗課程,由傳統(tǒng)的無機化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗、有機化學(xué)實驗和物理化學(xué)實驗組合而成。它既是一門獨立的課程,又與相應(yīng)的理論課有緊密的聯(lián)系。在整個實驗課程新體系中,力爭打破化學(xué)實驗教學(xué)中的傳統(tǒng)4大化學(xué)課程界限,更好地體現(xiàn)學(xué)科滲透的特點,以加強化學(xué)實驗的基本操作、基本技能為主線,合理篩選和整合教學(xué)內(nèi)容,減少重復(fù),增強實效,建立實驗教學(xué)體系的平臺框架:①本著基礎(chǔ)、提高、創(chuàng)新的原則,根據(jù)實驗性質(zhì)、對象及培養(yǎng)目標(biāo),將實驗內(nèi)容劃分為基礎(chǔ)、提高及綜合設(shè)計性實驗3個層次[4];②提高實驗教學(xué)的內(nèi)涵和質(zhì)量,實驗內(nèi)容充分體現(xiàn)基礎(chǔ)性、應(yīng)用性、交叉性和研究性,以物質(zhì)制備 (純化)-分析鑒定-性質(zhì)及性能測試為主線構(gòu)建實驗內(nèi)容,減少原設(shè)課程不必要的重復(fù),提高學(xué)生對基礎(chǔ)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和獨立獲取知識的能力;③開展綠色化學(xué)教育,保護(hù)環(huán)境。不使用有毒、有害的化學(xué)試劑,減少產(chǎn)生化學(xué)廢物,使綠色化學(xué)成為化學(xué)實驗改革的重要組成部分;④增加綜合性、設(shè)計性實驗內(nèi)容的比例,并對此類實驗項目進(jìn)行篩選,實驗內(nèi)容主要依托教師的科研課題,以反映專業(yè)前沿和體現(xiàn)專業(yè)特色為目標(biāo),讓學(xué)生自己設(shè)計制備路線,自己選擇分析鑒定方法,完成實驗,為學(xué)生建立一個培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實驗?zāi)芰?、提高綜合素質(zhì)的平臺。

2)優(yōu)選化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容 選定合適的實驗教學(xué)內(nèi)容,并進(jìn)行合理的編排。對基礎(chǔ)化學(xué)實驗(一),在兼顧理論課程教學(xué)需要的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生進(jìn)行基本操作技能訓(xùn)練和化學(xué)分析實驗;對基礎(chǔ)化學(xué)實驗 (二),主要進(jìn)行無機物和有機物的制備實驗;對基礎(chǔ)化學(xué)實驗 (三),主要進(jìn)行物性參數(shù)測試和結(jié)構(gòu)表征實驗。此外,實驗教師還可以結(jié)合自己的科研項目,引導(dǎo)學(xué)生參與自己的科研工作,培養(yǎng)學(xué)生的實際科研能力。在實驗內(nèi)容的具體編排與分布上,要注意驗證性實驗與設(shè)計實驗的結(jié)合,經(jīng)典實驗內(nèi)容與特色實驗內(nèi)容的結(jié)合,實驗操作技能訓(xùn)練和科研思維模式訓(xùn)練的結(jié)合。

在加強基本操作、基本技能訓(xùn)練的同時,重視實驗技術(shù)的提高,注意增加實用性、綜合性、開創(chuàng)性實驗的比重,并增設(shè)一些反映科學(xué)前沿和最新科研成果的新實驗,使實驗內(nèi)容緊密結(jié)合社會的實際需求、教師的科研前沿,鼓勵學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)資料,獨立完成,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力。把傳統(tǒng)教學(xué)中以 “教”為中心的傳授式教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐?“學(xué)”為中心的探索性學(xué)習(xí)模式。

3)改進(jìn)實驗教學(xué)方法,增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 好的教學(xué)方法能更有效地完成教學(xué)目標(biāo),教師在實驗教學(xué)中要遵循由簡單到復(fù)雜、由單元訓(xùn)練到綜合訓(xùn)練、由成熟的組合式技能訓(xùn)練到綜合性設(shè)計性實驗的多層次訓(xùn)練方式,要抓好課前的預(yù)習(xí),實驗操作要嚴(yán)格規(guī)范,還要多運用現(xiàn)代化教學(xué)手段,逐步把部分實驗項目實現(xiàn)微機模擬化,在課堂講授和指導(dǎo)中要積極營造活躍的課堂教學(xué)氛圍,充分調(diào)動學(xué)生實驗的積極性,可以先講后做,也可以先做后講,或邊講邊練,還可以讓學(xué)生來講解。鼓勵學(xué)生不要懼怕實驗的失敗,善于用多種方法或改變條件去探索實驗。對實驗結(jié)果要善于分析,從失敗中找出問題。要多想、多問、多學(xué),敢于從實際出發(fā),開拓創(chuàng)新。另外,可考慮成立專門的開放實驗室,由科研能力較強的教師負(fù)責(zé)管理,供學(xué)有余力或有興趣的學(xué)生進(jìn)行實驗探索,培養(yǎng)拔尖人才。

3 結(jié) 語

總之,新的化學(xué)實驗課程體系在內(nèi)容上徹底打破了二級學(xué)科的限制,按一級學(xué)科設(shè)課,注重學(xué)科探究能力的培養(yǎng),將原來的專業(yè)方向?qū)嶒炚n在內(nèi)容選擇上力求反映現(xiàn)代化學(xué)研究的新成果和發(fā)展趨勢,以物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和反應(yīng)為主線,重視反映化學(xué)、技術(shù)與社會的相互聯(lián)系,構(gòu)建基礎(chǔ)-綜合-設(shè)計3層次實驗體系,切實提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

[1]許劍平.基礎(chǔ)化學(xué)實驗課課程體系改革初探 [J].撫州師專學(xué)報,2002,21(2):30～32.

[2]陳紅軍,楊鈴.我?；瘜W(xué)實驗課教學(xué)改革的探索和思考 [J].高等理科教育,2003,(2):101～104.

[3]曹慶林.基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)改革的探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2004,23(4):7～9.

[4]李克華,李愛國,童金強,等.實驗教學(xué)改革與學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng) [J].長江大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)版),2009,16(2):399～400.