褚海亮 邱樹(shù)良
(1.桂林電子科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,廣西 桂林 541004;2.山東電力工程咨詢?cè)河邢薰?,山東 濟(jì)南 250013)
化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)理論教學(xué)的延續(xù)和深化,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)從來(lái)都是化學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),“無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)”是與《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》理論相配套的一門(mén)實(shí)驗(yàn)課,主要含無(wú)機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,是培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)化學(xué)動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的水平與質(zhì)量對(duì)培養(yǎng)人才的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ζ鹬陵P(guān)重要的作用,通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅可以加深對(duì)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)基本理論的理解,通過(guò)典型的實(shí)驗(yàn),應(yīng)用理論指導(dǎo)實(shí)踐,掌握無(wú)機(jī)及分析實(shí)驗(yàn)的基本原理和條件;正確掌握無(wú)機(jī)及化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)的基本操作技能,還可以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及嚴(yán)格的科學(xué)作風(fēng),提高觀察、分析和解決問(wèn)題的能力,從而培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才。而我院無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué),長(zhǎng)期以來(lái)局限于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式即完成驗(yàn)證知識(shí)、傳授技能,反映學(xué)科前沿實(shí)驗(yàn)少的現(xiàn)象,特別是隨著課程教學(xué)時(shí)數(shù)的縮減,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)踐能力的訓(xùn)練尤感不足,不能滿足提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)目標(biāo)的要求。為此,針對(duì)這方面存在的問(wèn)題,我們從以下幾個(gè)方面對(duì)該課程進(jìn)行了教學(xué)改革。
將課程實(shí)驗(yàn)分為操作性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)幾個(gè)層次開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課。
1)操作性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)著重對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、基本操作技能訓(xùn)練,是化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。對(duì)于該類(lèi)實(shí)驗(yàn),我們首先明確該門(mén)實(shí)驗(yàn)課中學(xué)生應(yīng)掌握的實(shí)驗(yàn)基本操作;基本操作所屬的具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,通過(guò)講授、演示和與學(xué)生的交流討論,向?qū)W生傳授實(shí)驗(yàn)基本原理、基本知識(shí)和實(shí)驗(yàn)基本要點(diǎn)與關(guān)鍵步驟,對(duì)學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范化操作的指導(dǎo)和訓(xùn)練,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正學(xué)生在實(shí)驗(yàn)基本操作上存在的問(wèn)題。
2)綜合性實(shí)驗(yàn)主要指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,運(yùn)用基本實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)手段和技能完成給定化合物的合成、組成測(cè)定及結(jié)構(gòu)表征,使學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)各類(lèi)化合物的合成原理與方法,學(xué)習(xí)運(yùn)用近代分析儀器的方法。綜合性實(shí)驗(yàn)突出訓(xùn)練學(xué)生對(duì)所學(xué)化學(xué)知識(shí)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的綜合應(yīng)用,通過(guò)一個(gè)物質(zhì)或產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)過(guò)程、成分分析等,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和創(chuàng)新意識(shí)的目的。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵問(wèn)題、安全要求、基本裝置的規(guī)范安裝和基本操作等內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的講解,而對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的結(jié)果,則由老師引導(dǎo)學(xué)生分析和思考,并要求學(xué)生進(jìn)行討論,這種啟發(fā)式和互動(dòng)式教學(xué),調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性。
3)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)突出培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力、判斷推理能力、研究創(chuàng)新能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指在給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求和在?shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件下,由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并加以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)相比,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)突出學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主體性,讓學(xué)生主動(dòng)思考、主動(dòng)實(shí)踐,這對(duì)于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力等綜合素質(zhì)十分有利。對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),我們首先指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn),與學(xué)生共同討論實(shí)驗(yàn)方案,對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、數(shù)據(jù)處理則由學(xué)生自行弄懂。實(shí)驗(yàn)完畢后,與學(xué)生共同探討實(shí)驗(yàn)的成敗。
在實(shí)驗(yàn)前要求學(xué)生對(duì)將要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)習(xí),寫(xiě)出預(yù)習(xí)報(bào)告。預(yù)習(xí)報(bào)告主要包括實(shí)驗(yàn)的基本原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)藥品、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄、課后問(wèn)題等內(nèi)容。通過(guò)預(yù)習(xí)學(xué)生可對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、所用儀器、藥品、操作步驟等內(nèi)容有一定的了解,可提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的效果。
在實(shí)驗(yàn)課上,教師和學(xué)生針對(duì)本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行充分的討論。通過(guò)教師講解和學(xué)生的討論,使學(xué)生能掌握實(shí)驗(yàn)基本原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)的處理方式、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的注意事項(xiàng)等。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要求學(xué)生要按照正確的操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,要及時(shí)正確地觀察與記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行結(jié)果處理。教師要對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本操作進(jìn)行具體指導(dǎo),及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)基本操作上存在的問(wèn)題并及時(shí)糾正。
實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師要對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行認(rèn)真、詳細(xì)的批改,指出實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的錯(cuò)誤,記錄實(shí)驗(yàn)報(bào)告中反映出來(lái)的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能存在的問(wèn)題,并與學(xué)生進(jìn)行及時(shí)交流。
任課教師將該課程的教學(xué)課件放到每個(gè)教師的教師社區(qū)中,學(xué)生可根據(jù)課件的要求進(jìn)行預(yù)習(xí)、自學(xué)和課后討論。同時(shí)將把實(shí)驗(yàn)中的基本操作以多媒體的形式放到學(xué)院的網(wǎng)站上,學(xué)生在網(wǎng)上可進(jìn)行基本操作的網(wǎng)絡(luò)練習(xí),使學(xué)生在正式操作練習(xí)前就有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)?,F(xiàn)代教學(xué)手段用于課程教學(xué)中,改變了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)單一的教學(xué)形式,使現(xiàn)代教育技術(shù)手段與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
對(duì)于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),教師擬定一些題目,學(xué)生從中選題進(jìn)行實(shí)驗(yàn),也鼓勵(lì)同學(xué)根據(jù)自己所掌握的知識(shí)自主擬題。學(xué)生針對(duì)選擇的題目查閱文獻(xiàn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行 實(shí)驗(yàn)操作,撰寫(xiě)出完整的科學(xué)研究報(bào)告。通過(guò)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)過(guò)程,學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力逐步提高,創(chuàng)新意識(shí)得到加強(qiáng),創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)。
在教學(xué)過(guò)程中,鼓勵(lì)和支持教師將學(xué)科發(fā)展前沿、最新科研成果、最新研究技術(shù)融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中,不斷更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,開(kāi)出新實(shí)驗(yàn)。特別是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),多數(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是由教師的科研成果或在研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化而來(lái)的。同時(shí)吸收部分優(yōu)秀的學(xué)生進(jìn)入到教師的課題組,逐步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和探索創(chuàng)新精神。
教學(xué)內(nèi)容、方法、手段等是沒(méi)有固定模式的,我們要用于創(chuàng)新,不斷探索改革和實(shí)踐。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)教學(xué)改革使之更符合社會(huì)實(shí)際需要,為培養(yǎng)符合社會(huì)實(shí)際需要的人才做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
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