摘 要:本文系統(tǒng)闡述了高職高專專業(yè)建設改革中銀川能源學院有機化學實驗教學改革的幾點思考,重點分析了理論與實驗教學,基礎實驗與專業(yè)實訓的關系及有機化學實驗的具體改革辦法。
關鍵詞:理論與實驗并重 有機化學實驗改革 高職高專人才培養(yǎng)
中圖分類號:G710 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)09(b)-0102-02
實驗教學一直是高等教育的重要組成部分,是學生實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基礎和必需環(huán)節(jié)[1],對于日益發(fā)展起來的注重實踐操作技能培養(yǎng)的高職教育來說同樣重要。自建校以來,我校始終是以“培養(yǎng)高素質的技能型人才”為培養(yǎng)目標,因此,在教學過程中高度重視實驗教學和實踐教學環(huán)節(jié),不斷推行從形式到內容的多種教學改革嘗試,全面系統(tǒng)提高實驗教學水平。但目前改革的內容還很形式化和片面,仍存在的問題是,實驗室建設塊塊分割,技能培養(yǎng)、專業(yè)基礎課、專業(yè)課等實驗教學難以以人才培養(yǎng)要求統(tǒng)籌規(guī)劃;重復和脫離培養(yǎng)目標的教學,過程設計不合理現(xiàn)象突出;實驗教學過程組織粗燥,實驗教學效果不理想的問題普遍存在。通過學習各級院校實驗教學改革的成功經(jīng)驗再結合本校的需求,現(xiàn)有條件和教學實際過程,需進一步加強實驗教學改革,推動教學質量和人才培養(yǎng)質量的提高。
1 理論與實驗教學并重,基礎實驗輔助專業(yè)技能培養(yǎng)
職業(yè)教育發(fā)展多年來,在理論教學與實驗教學的關系處理上,主要有兩種方式。一是重理論輕實驗的研究型。部分高校仍沿襲以往我國高校培養(yǎng)精英型研究人才的教學模式,實驗教學一直定位于輔助教學的地位,并且實驗教學內容仍有很多是一些驗證性實驗,內容和教學模式都與工業(yè)應用鮮有聯(lián)系。而這樣的實驗教學對于一個以培養(yǎng)化工應用方向技能型人才為目標的人才培養(yǎng)模式而言,無論在教學體系安排,還是在教學目的、教學模式、教學方法、教學資料容量、實驗室建設及管理的水平上,都不能與職業(yè)教育培養(yǎng)具有創(chuàng)新和實踐能力人才的根本要求相適應。可喜的是現(xiàn)在高職院校的教學改革中,討論最熱烈并得到業(yè)內人士共識的是工作過程導向的實踐教學和基于崗位任務的實訓教學。但第二種重實訓輕基礎的經(jīng)濟型是很多職教院校在具體實施過程中又往往走入嚴重壓縮理論和基礎技能培養(yǎng),只重專業(yè)實驗實訓的思路。有的教學單位基礎理論和基礎實驗的開設只分配了十幾個課時,把大量的課時都分配到了與企業(yè)對口的某項專門操作上。這樣的做法對用人單位來說是非常有利的,學生不用再經(jīng)過企業(yè)多加培養(yǎng)就可以很熟練的上崗操作,產生效益。學生也能很快承擔起預先設計好的崗位任務。而過分強調貼合崗位任務的技能培養(yǎng)重專業(yè)實驗,實訓培訓,更極大降低了教學體系中對基礎理論及實驗教學的關注,在有限的學時內,基礎實驗自然要全面為專業(yè)實驗和實訓讓路,學時被大大壓縮。這樣針對崗位被量身定做培養(yǎng)出來的學生,勢必在職業(yè)遷移能力和拓展能力方面是非常弱勢的。職業(yè)能力的形成包括實際操作和熟練程度[1]兩方面,而考量職業(yè)能力的強弱則需要考慮專業(yè)技能拓展和深入的能力,不管是職業(yè)能力的初步形成還是職業(yè)能力的發(fā)展一定是基于一定知識、技能、經(jīng)驗基礎上的綜合性和專業(yè)性的體現(xiàn)。要培養(yǎng)具有發(fā)展?jié)摿Φ募寄苋瞬牛碚摵蛯嶒瀾摬⒅?,從認識規(guī)律的角度來看,基礎實驗對于技能培養(yǎng)的作用也不可忽視。
因此,在充分認識高校實驗室在高等職業(yè)教育中的重要地位和作用的基礎上,我們嘗試構建實驗教學與理論教學并重的教學新模式。前期,我系已在人才培養(yǎng)方案中提高了實驗學時在課程中所占的比例。但目前在教學過程中無論從形式、內容上還是考核方式上還是依附于理論課程,還沒能更多的體現(xiàn)理論和實驗課程并行,互相補充,互相促進的效果,因此,在教學效果上相當一部分學生的實驗過程只是對實驗手法亦步亦趨的模仿,也沒有起到實驗技能與職業(yè)技能培養(yǎng)的有用關聯(lián)。
現(xiàn)在我們采取的措施是,將原有的實驗內容經(jīng)過提煉整合,去重,在應用理論知識的同時,形成了一門更側重基礎技能訓練,服務于后續(xù)專業(yè)課程和職業(yè)技能形成;跨多學科,服務于專業(yè)技能訓練的公共技能平臺的實驗課課程。我們不但將各門課程的實驗課程與理論課程獨立開,還將系內不同專業(yè)在理論和實驗教學中相關和有遞進關系的基礎內容整合為基礎實驗,再依照不同專業(yè)特點分別設立骨干專業(yè)實驗,在知識體系和內容上作為基礎實驗的專業(yè)化拓展延伸。教學內容和側重點上與理論教學完全區(qū)別開,單獨授課,單獨建立考評體系?;A實驗在新生入學的第一學年開設,讓學生了解學科特點、基本原理、基本實驗手段和檢測手段,為綜合實驗能力的提高、后續(xù)課程學習及專業(yè)實驗做技能性和知識性鋪墊。以有機化學實驗為例,我們在以上教學改革的基礎上,改善教學過程,改變實驗的預習方式,并在實驗過程中增加討論環(huán)節(jié);減少驗證性實驗,增加了合成、分離、檢驗內容,豐富了實驗項目;在強化基本操作的基礎上,增加了多種實驗手段和儀器的應用,搭建更寬闊的實驗技能的基礎平臺課。
2 調整觀念,建立新型有效的有機化學實驗教學模式
以往的實驗教學中,我們一直沿襲傳統(tǒng)的方法,在黑板上摘抄實驗目的,試劑,步驟,數(shù)據(jù)處理這幾項內容并機械地按原理—實驗準備—裝置—操作及注意事項的順序對實驗內容加以陳述和強調。這樣的方式,不但用枯燥的文字難以反應出實驗裝置的安裝順序、方式、原理等特點,也難以在有限的黑板上完整而詳細的描述操作步驟和操作要點,更沒有時間完成專業(yè)技能方向的拓展。學生通過教師在實驗原理、裝置安裝要求、操作步驟、注意事項、結果處理及實驗現(xiàn)象記錄等方面的一大堆講述后,對整個實驗的實驗內容要點已經(jīng)沒有什么有效記憶,更談不上實現(xiàn)實驗教學的效果了。
因此,為了達到有效的實驗教學效果,我們在實驗中要充分考慮到高職高專學生的專業(yè)知識水平,實踐操作能力和信息接收量的程度,因材施教,采取更貼近學生實際水平,更詳細的引導和更能體現(xiàn)專業(yè)方向的培養(yǎng)方法,讓學生能在有目的的前提下,有思考的過程中操作,在實驗完畢后根據(jù)實驗現(xiàn)象和結果有所反思和提高認識,在后續(xù)專業(yè)課程和專業(yè)實驗中起到知識鋪墊作用。首先構建實驗教學信息平臺。實現(xiàn)實驗課內容、實驗課安排、實驗要求等工作的信息化、系統(tǒng)化和規(guī)范化。儀器設備及使用說明、實驗項目及實驗大綱、實驗課PPT、實驗圖片及操作錄像、裝置錄像、實驗室制度、實驗要求等內容的共享,讓學生可以自由安排預習實驗、觀摩實驗和隨時重溫實驗。不但教師授課時內容可以動態(tài)化,課堂討論的內容信息更豐富,而且整個實驗過程中學生也可以自由翻閱,避免學生實驗過程的盲目性。
其次,完善實驗項目,增強實驗項目的連貫性,以任務驅動促進學生的實驗興趣,重視實驗技術研究、實驗項目選擇、實驗方案設計要有利于啟迪學生科學思維和分析思考意識。實驗項目的連貫性和綜合性體現(xiàn)在,一方面我們按照學生認識過程的規(guī)律[2],先安排培養(yǎng)基本操作,認識基本理論的練習型實驗,接著是綜合基本操作的小綜合實驗,最后是綜合了不同學科實驗手段的大綜合實驗;另一方面,安排實驗內容時,將實驗項目通過產品聯(lián)系起來,每次的產品也是下次實驗的原料,讓學生每次實驗時有產品,產量和產率的任務目標。如,在有機化學實驗中首先我們安排基本裝置安裝,萃取,蒸餾等基本操作,接著安排從茶葉中提取咖啡因的實驗,復習萃取操作和蒸餾原理。接著安排乙醇溶液的精餾實驗,既復習了裝置安裝又在蒸餾原理的基礎上引入了精餾操作和塔板理論。染料的多步合成實驗是在乙酰苯胺的制備實驗后,對粗乙酰苯胺進行純化和表征(包括:紅外表征、重結晶和熔點測定),用自制乙酰苯胺制備對硝基苯胺,最后制成對位紅并用于染色。連貫性實驗要求學生在任務驅動下激發(fā)注意力、過程思考和操作的嚴謹;綜合性實驗是對學生運用某一課程或多種課程知識,掌握的基礎理論知識和基本操作技能較高的要求。其中包括化學基本操作、基礎分析儀器的使用、綜合性實驗。
在教學設計上,刪減了一些化工行業(yè)中不典型的性質實驗[3],如醇、酚、醛、酮和糖類等的性質實驗,把它們放到工業(yè)分析與檢驗,生物技術等專業(yè)的骨干專業(yè)實驗中;增加了與實際應用相關的天然產物提取和化合物的制備實驗,如從茶葉中提取咖啡因和乙酸乙酯的制備等實驗,并結合咖啡因和乙酸乙酯在食品中的應用和危害,使學生即熟練了基本操作,又通過產品使學生明確化學與生活的關系,激發(fā)學生對有機化學實驗的興趣,提高學生做實驗的積極性。同時,采取科研在基礎有機化學中的滲透,采用目前科研常用的熔點測定儀做熔點測試實驗;并在實驗講解中結合科研前沿,如做天然產物提取中介紹超聲波輔助提取和CO2超臨界提取方法等,促使學生在課下努力了解目前的科研現(xiàn)狀和拓寬知識面。
在實驗教學方法與教學手段方面,實驗中精煉理論講授內容,增加學生的能動性,有教學有操作更要有討論,傳統(tǒng)的實驗教學方式一般是以教師為中心的“傳授式”,教師準備好實驗所需的一切材料,講清楚實驗步驟,有時還做演示實驗,然后由學生按照操作步驟機械地完成,實驗報告也只是把書上的內容照抄一遍,學生做完實驗沒有什么收獲,教師也很難評定學生的實驗成績。因此,教學方法的改革對于提高整個實驗課程體系效果非常重要。我們改變過去實驗準備階段由教師完成、學生進行課上模仿操作的模式,由教師提供實驗指導,藥品、儀器的準備,預備實驗包括實驗條件的優(yōu)化都由學生在教師的監(jiān)督指導下完成,采取自愿和分組兩種方式準備實驗所需材料,讓學生都有機會完成一個完整實驗過程[4]。在實驗課堂中教師扼要講述實驗過程,并以流程圖的形式表現(xiàn)出來,強調實驗過程中的關鍵注意事項,把充足的時間留給學生操作。同時在實驗過程中教師深入到每一實驗小組去觀察指導學生的每一個動手、操作方法、規(guī)范程度等,發(fā)現(xiàn)問題及時糾正,切實保證每個學生實驗基本功達標,養(yǎng)成良好的實驗習慣和正確的實驗態(tài)度,避免一些學生只重視實驗結果,不重視實驗細節(jié)和過程,操作不規(guī)范、不熟練的現(xiàn)象。由于學生的實驗速度不一,無法同時結束實驗,也不可能讓早結束的學生花大量的時間等全部同學結束后,聽老師總結分析。在實驗中教師就根據(jù)學生不同操作提出問題,引導學生深入探究實驗過程。并且在做下一個實驗前再分析討論上一個實驗的方法,這樣既給學生一個再查詢資料、討論和思考的過程,又可以復習鞏固上一個實驗所應掌握的知識。學生經(jīng)過自己思考主動地做實驗,并且老師根據(jù)實驗的操作給予操作分,勢必在主觀上引起重視,而且有種小競賽的成份,不但明顯提高了實驗的效果,而且使學生對實驗產生了持久的興趣,有利于激發(fā)學生學習的激情,提高了學生的綜合素質和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。
單獨設課,細化實驗教學評價,以實驗過程的考核為主,統(tǒng)籌考核實驗的準備、討論與實驗結果,統(tǒng)一考核辦法。實驗報告作為一種考核手段,目的是檢驗一個學生實驗完成過程與效果,檢驗實驗教學效果。但以往完全依賴課后完成的實驗報告作為評定學生實驗成績的問題,這樣并不能完全反映出一個學生的真實能力水平。在有機實驗中我們實行兩人小組制,每個學生的平時實驗操作評價單獨計入成績,占30%,實驗報告包括預習報告和討論各占20%,再加上評定實驗報告的成績(包括:裝置圖、操作流程圖、記錄和數(shù)據(jù)處理、分析)占30%[5],這樣更能反映出一個學生的綜合實驗成績。
高等職業(yè)院?;し较驅I(yè)發(fā)展進程中如何對待基礎化學實驗的作用,基礎有機化學實驗如何在技能人才培養(yǎng)中起到應有的輔助教學的作用,如何樹立學生在實驗中的主體地位,全面提高學生的綜合素質,培養(yǎng)合格并有發(fā)展?jié)摿Φ母叩燃夹g應用型人才,還需要我們更加不懈地努力改革,不斷創(chuàng)新,不斷改進實驗教學方法,構建符合職業(yè)教育培養(yǎng)目標的新型實驗教學體系,有效提高化學實驗教學質量。
參考文獻
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