大學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能實(shí)踐與探討

張哲 鐘清清 楊霖 章愛(ài)群 崔雪梅

摘 要：大學(xué)理論課和實(shí)驗(yàn)課的并行開(kāi)課表明了實(shí)踐的重要性。不同于高中的純理論教學(xué)模式，與現(xiàn)在大學(xué)提出的培養(yǎng)創(chuàng)新性人才，研究性人才的呼吁相適應(yīng)，大學(xué)對(duì)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ岢隽嗣鞔_的要求。因此，對(duì)于在實(shí)際生活中遇到的問(wèn)題可以通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)尋找問(wèn)題的答案并對(duì)其檢驗(yàn)佐證，尤其是動(dòng)手能力差的人更要重視實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)。而要想提高實(shí)驗(yàn)技能就得切身參與到實(shí)驗(yàn)當(dāng)中來(lái)。本文還對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)現(xiàn)況進(jìn)行調(diào)查分析，并探討培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能的方法。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)技能 大學(xué)生 有效方法

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2014）03（b）-0107-02

所謂實(shí)驗(yàn)技能，包括狹義和廣義兩個(gè)方面的內(nèi)涵。狹義的實(shí)驗(yàn)技能，是指實(shí)驗(yàn)中的技術(shù)操作能力；而廣義的實(shí)驗(yàn)技能，則是在實(shí)驗(yàn)技術(shù)操作基礎(chǔ)上把握實(shí)驗(yàn)研究的能力，包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象觀察、結(jié)果采集，以及分析現(xiàn)象，總結(jié)規(guī)律，推導(dǎo)結(jié)論等的能力[1]。對(duì)環(huán)科系的學(xué)生來(lái)說(shuō)，掌握廣義的實(shí)驗(yàn)技能是必須的，在有動(dòng)手操作能力的同時(shí)還要擁有獨(dú)立思考的能力，不僅對(duì)畢業(yè)后的就業(yè)提供良好的保障，還對(duì)繼續(xù)升學(xué)深造有幫助。

1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和實(shí)踐階段

1.1 提高學(xué)生主動(dòng)性，適當(dāng)培養(yǎng)文獻(xiàn)檢索、獨(dú)立思考的能力

要提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，就需要學(xué)生提高主動(dòng)性，而不是被動(dòng)地接受“滿堂灌”式的教育。當(dāng)前的高校實(shí)驗(yàn)課大都是按照步驟機(jī)械式地完成的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，過(guò)程中缺乏獨(dú)立思考，無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。因此充分利用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生探索式地前期帶著問(wèn)題后期再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)路線。雖然利用百度、谷歌進(jìn)行信息檢索很方便，但做科研，就必須學(xué)會(huì)使用維普、CNKI等文獻(xiàn)檢索工具，而大部分學(xué)生使用后者的頻率較低。所以實(shí)驗(yàn)技能提高的第一步是培養(yǎng)文獻(xiàn)檢索的能力。如老師告訴學(xué)生課題是調(diào)查孝感田間土壤基本農(nóng)化性狀，讓學(xué)生去查閱文獻(xiàn)，通過(guò)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，為了讓學(xué)生有明確的思考方向，教師會(huì)適當(dāng)啟發(fā)學(xué)生，比如提出讓學(xué)生注意旱田和水田對(duì)測(cè)定指標(biāo)的影響，某些因素對(duì)測(cè)定的影響，指出學(xué)生的思考方向，啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器的選擇

通過(guò)教師指導(dǎo)，學(xué)生自制了本實(shí)驗(yàn)的取土器。本實(shí)驗(yàn)利用一根鋼管，在鋼管的側(cè)面開(kāi)了兩個(gè)長(zhǎng)為10 cm的矩形槽，從而制成了一個(gè)簡(jiǎn)易的取土器。待土樣風(fēng)干后，按照四分法取土開(kāi)始磨樣制備樣品并在預(yù)期內(nèi)完成。

1.3 理化指標(biāo)的測(cè)定

對(duì)于全氮、全磷、有效磷三個(gè)指標(biāo)，采用了實(shí)驗(yàn)室最近引進(jìn)的AA3連續(xù)流動(dòng)分析儀進(jìn)行測(cè)定，其中有效磷使用了兩種不同的浸提劑，比較傳統(tǒng)方法和新方法的測(cè)定結(jié)果，研究新方法測(cè)定有效磷的可行性。對(duì)于pH、堿解氮、速效鉀的測(cè)定仍然采用了經(jīng)典方法，并嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟完成測(cè)定。

2 實(shí)踐體會(huì)

實(shí)踐中總結(jié)出了一些可以提高大學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的有效方法。

2.1 合理利用實(shí)驗(yàn)室間的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，提高學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的效率

在進(jìn)行多樣品分析時(shí)，通常本實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)設(shè)備是不夠的，因此利用實(shí)驗(yàn)室間的資源，由此加快了實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度，提高了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的效率。

例1：在土壤浸提的步驟中，樣品數(shù)量較多，而本實(shí)驗(yàn)室只有一臺(tái)往復(fù)振蕩機(jī)。學(xué)生利用其他實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備在同一操作條件下，同時(shí)進(jìn)行震蕩，節(jié)約時(shí)間，加快了實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。

2.2 完善實(shí)驗(yàn)室安全意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)急能力及保障學(xué)生安全

實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前，讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)室的操作規(guī)范，以降低火災(zāi)等突發(fā)性災(zāi)害發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。掌握危險(xiǎn)情況下的應(yīng)急方法，使學(xué)生的人身安全得到保障。

例1：在吸取濃硫酸時(shí)，使學(xué)生了解濃硫酸的一些危險(xiǎn)的化學(xué)性質(zhì)，如腐蝕性、強(qiáng)氧化性。因此，學(xué)生在吸取的過(guò)程中一定必須身著工作服且十分小心。

例2：在測(cè)定有機(jī)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，采用的是重鉻酸鉀氧化還原滴定-外加熱法。由于鍋過(guò)于老舊，導(dǎo)致承裝石蠟的鍋底被燒穿，里面的液體石蠟順勢(shì)流出。可燃的石蠟被瞬間引燃，造成驚慌的同時(shí)，老師馬上把電源斷開(kāi)，然后用滅火器及時(shí)把火撲滅，使學(xué)生掌握危險(xiǎn)情況下的應(yīng)對(duì)方法。

2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中積累經(jīng)驗(yàn)，助長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)技能

在進(jìn)行重復(fù)操作時(shí)，利用前幾次積累下來(lái)的經(jīng)驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理領(lǐng)悟更加深刻，實(shí)驗(yàn)步驟更加熟悉，實(shí)驗(yàn)操作更加準(zhǔn)確，從而提高實(shí)驗(yàn)技能和分析質(zhì)量。

例1：用硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí)，牢記滴定終點(diǎn)顏色突變的變化特征，第一個(gè)樣品慢慢地滴，學(xué)生就可以掌握大概的滴定體積，到了后面的樣品進(jìn)行滴定時(shí)，可適當(dāng)加快速度，整體滴定速度是先快后慢。學(xué)生通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，一般滴定管的1 ml有20滴左右，比較硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗量不同時(shí)，一滴溶液對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的誤差大小，明白根據(jù)樣品需要滴定量配置高、低濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，以提高實(shí)驗(yàn)分析質(zhì)量的控制能力。

2.4 教師在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行適當(dāng)指導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，部分學(xué)生能夠解決，而有些需要教師的指導(dǎo)。由于教師的經(jīng)歷更深，學(xué)識(shí)更寬廣，學(xué)生適當(dāng)?shù)貙で蠼處煹闹笇?dǎo)利于實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行和得到啟發(fā)。

例1：在使用電爐時(shí)，出了故障，停止了加熱。學(xué)生無(wú)法解決，而教師通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，停止加熱的原因是電阻絲斷了，并進(jìn)行重新連接。通過(guò)這件事情使學(xué)生對(duì)困難不再畏怯，而是勇于探索。

3 大學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能調(diào)查與探討

3.1 調(diào)查方法

采用問(wèn)卷調(diào)查方式，選取大三年級(jí)農(nóng)資、環(huán)科、食科、生科和生工專業(yè)的學(xué)生為樣本。發(fā)放問(wèn)卷137份，回收有效問(wèn)卷135份，無(wú)效問(wèn)卷2份。

3.2 調(diào)查結(jié)果分析

3.2.1 學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)情況調(diào)查分析

從調(diào)查問(wèn)卷中統(tǒng)計(jì)出來(lái)的參與學(xué)生是每周做實(shí)驗(yàn)4次或更多的學(xué)生。從大體的趨勢(shì)上看，經(jīng)常做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生無(wú)論在實(shí)驗(yàn)態(tài)度和實(shí)驗(yàn)技能方面均要高于整體水平。在是否利用課余時(shí)間做實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題上，54.8%的學(xué)生予以肯定，但參與學(xué)生對(duì)課余時(shí)間做實(shí)驗(yàn)的積極性更高，較整體學(xué)生比例高出18.5%，且實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行預(yù)習(xí)的超出11.1%。參與學(xué)生中認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課和理論課同等重要的高達(dá)85.0%，而整體學(xué)生只有78.5%，參與學(xué)生中喜歡做實(shí)驗(yàn)的比例亦更高，說(shuō)明更多的參與學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課和理論課的衡量中處于一種平衡，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的熱情和對(duì)待實(shí)驗(yàn)更加認(rèn)真的態(tài)度，這些都為實(shí)驗(yàn)技能的提高作了良好的鋪墊。

調(diào)查結(jié)果顯示，51.7%的參與學(xué)生實(shí)驗(yàn)成功率超過(guò)90%，而整體學(xué)生同一選擇的人數(shù)比例只有43.7%。83.3%的參與學(xué)生都能夠獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，且高達(dá)96.7%的參與學(xué)生認(rèn)為自己的實(shí)驗(yàn)技能得到了提高。說(shuō)明經(jīng)常做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)能力得到了良好鍛煉，并在一定程度上提高了實(shí)驗(yàn)技能。

3.2.2 學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)效果調(diào)查分析

從調(diào)查問(wèn)卷整體里篩選的那些志愿去實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)的學(xué)生，通過(guò)進(jìn)一步的分析比較自主實(shí)驗(yàn)學(xué)生和整體學(xué)生調(diào)查結(jié)果，一半以上的自主實(shí)驗(yàn)學(xué)生愿意每周做4～5次或更多的試驗(yàn)，他們普遍認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課和專業(yè)課的學(xué)習(xí)相輔相成，具有良好相關(guān)性，實(shí)驗(yàn)課可以促進(jìn)理論知識(shí)的理解和學(xué)習(xí)。高達(dá)98.3%的自主實(shí)驗(yàn)學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)設(shè)具有積極意義，不僅能學(xué)到知識(shí)，還能夠幫助學(xué)習(xí)并激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，對(duì)未來(lái)就業(yè)也有一定或很大的幫助。在良好的實(shí)驗(yàn)態(tài)度支配下，自主實(shí)驗(yàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能表現(xiàn)得更加優(yōu)異，如自主實(shí)驗(yàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)成功率在90%或以上的人數(shù)比例為63.2%，而整體學(xué)生相同選項(xiàng)比例只有43.7%；自主實(shí)驗(yàn)學(xué)生經(jīng)過(guò)一次復(fù)雜實(shí)驗(yàn)后，能在沒(méi)有老師的指導(dǎo)下再一次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的人數(shù)比例是71.9%，整體學(xué)生比例為62.2%，主動(dòng)去實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究學(xué)習(xí)的學(xué)生展現(xiàn)出更強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力。這說(shuō)明在對(duì)待實(shí)驗(yàn)的態(tài)度上，那些曾經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室參與研究學(xué)習(xí)的學(xué)生愿意花更多的課外時(shí)間去熟悉實(shí)驗(yàn)，掌握、提高實(shí)驗(yàn)技能，并且重視實(shí)驗(yàn)課上的動(dòng)手操作，將專業(yè)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)主動(dòng)銜接，對(duì)實(shí)驗(yàn)抱著實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，不作假，很好地發(fā)揮了興趣在學(xué)習(xí)中的重要作用，在專業(yè)技能方面對(duì)未來(lái)的良好就業(yè)奠定了一定基礎(chǔ)。

3.2.3 調(diào)查分析總結(jié)與探討

志愿參加實(shí)驗(yàn)室研究學(xué)習(xí)的學(xué)生和整體學(xué)生表現(xiàn)的差異道出了現(xiàn)存的“重理論、輕實(shí)踐”[2]的傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足。目前，我國(guó)大部分高校在課時(shí)安排上，理論課的課時(shí)要明顯多于實(shí)驗(yàn)課時(shí)，而實(shí)驗(yàn)課的課時(shí)過(guò)少，顯得實(shí)驗(yàn)課沒(méi)有得到應(yīng)有的重視。因此，大學(xué)生在沒(méi)有足夠機(jī)會(huì)提升自己實(shí)驗(yàn)技能的情況下，對(duì)實(shí)驗(yàn)室實(shí)施開(kāi)放式管理，鼓勵(lì)學(xué)生以志愿形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室研究學(xué)習(xí)來(lái)鍛煉自身的實(shí)驗(yàn)技能是通過(guò)實(shí)踐途徑提升專業(yè)技能的一種有效途徑。

經(jīng)常參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生和志愿去實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生總體上表現(xiàn)得更為優(yōu)秀，而其中有很大一部分是來(lái)自環(huán)境科學(xué)專業(yè)。近年來(lái)，我校環(huán)科專業(yè)的考研率位居生科院首位，其學(xué)風(fēng)良好使得學(xué)生積極向上，并主動(dòng)、熱衷于做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)技能的提高除了自身素質(zhì)影響外，環(huán)境因素也頗為重要。良好的學(xué)習(xí)氛圍利于學(xué)生成長(zhǎng)和共同進(jìn)步。

實(shí)驗(yàn)技能是從實(shí)驗(yàn)中獲得的，所以更多的做實(shí)驗(yàn)、主動(dòng)地去做實(shí)驗(yàn)不僅僅是練手，也加強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣，使專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐能力聯(lián)系得更緊密，最終實(shí)驗(yàn)技能也會(huì)得到提高。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)中，教師由“教”學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸笇?dǎo)”學(xué)生，提高了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力以及自學(xué)的能力。在實(shí)際操作技術(shù)上，使學(xué)生對(duì)一些大型、新型、精密儀器不再陌生，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的總結(jié)能力有了明顯提高[3]。在實(shí)踐教學(xué)中，可以利用上述方法提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，并為學(xué)生日后的升學(xué)深造和畢業(yè)工作提供良好保障。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作得到全面訓(xùn)練，并可以檢驗(yàn)和鞏固課堂所學(xué)的基本知識(shí)和理論，同時(shí)還可培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，培養(yǎng)學(xué)生勤于思考，善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，遇到問(wèn)題然后想方設(shè)法解決問(wèn)題的能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)現(xiàn)象并進(jìn)行合理的推理能力[4～5]。因此，我校可以采取科研互動(dòng)式的教學(xué)，讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái)，在提高實(shí)驗(yàn)技能的同時(shí)激發(fā)學(xué)生的各種潛能。

參考文獻(xiàn)

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