大學(xué)化學(xué)實驗中的設(shè)計性實驗研究

符會芳

摘 要：隨著現(xiàn)代化教育的深入，大學(xué)化實驗教學(xué)設(shè)計性實驗對學(xué)生觀察力、實踐能力、全面發(fā)展具有重要作用，也是科研教學(xué)活動的重要方法。設(shè)計性實驗中，教師應(yīng)注重教學(xué)方法的創(chuàng)新，立足于多角度考察方式；實行開放式實驗教學(xué)設(shè)計，能夠提升實驗教學(xué)效率與質(zhì)量。對此，筆者根據(jù)多年實踐教學(xué)經(jīng)驗，就大學(xué)化學(xué)實驗中的設(shè)計性實驗進行簡要分析。

關(guān)鍵詞：大學(xué)；化學(xué)實驗；設(shè)計性實驗；研究分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.246

根據(jù)化學(xué)實驗?zāi)軌驅(qū)⒒瘜W(xué)理論與實踐進行有效融合、整合、應(yīng)用，對化學(xué)實驗效果提升具有重要作用。設(shè)計性實驗將實驗方法作為中心，繼而創(chuàng)新化學(xué)實驗?zāi)Ｊ?，并做好綜合性研究。設(shè)計性實驗對學(xué)生能力的提高具有重要作用，同時具有較大研究價值。

1 設(shè)計性實驗特點

1.1 全面性

設(shè)計性實驗涉及學(xué)科內(nèi)容眾多，化學(xué)實驗應(yīng)凸顯科學(xué)、綜合、靈活性思維形式，使學(xué)生能夠在實驗中得到能力的提升，尋找到解決問題的方法，創(chuàng)新思維模式。如：在無機制備與有機合成知識融合中，進行表征任務(wù)分析或是利用催化劑與性能檢測融合等方法。

1.2 研究性

不同實驗中包含一個實驗課題，學(xué)生在實驗過程中需自主進行資料搜集；同時結(jié)合設(shè)計實驗方案與操作性書寫論文。在課題研究中，學(xué)生應(yīng)自主、獨立進行課題探究，掌握實驗過程遇到的問題，制定解決方法。利用這種模式，打破了傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式，實現(xiàn)了創(chuàng)新，對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、化學(xué)實驗研究性具有重要影響。

1.3 創(chuàng)新性

大學(xué)實驗教學(xué)中，應(yīng)立足多樣化、創(chuàng)新、環(huán)保項目內(nèi)容，擴大學(xué)生知識視角與創(chuàng)新思維。在設(shè)計性實驗內(nèi)，教師應(yīng)將科研成果轉(zhuǎn)為設(shè)計性實驗，使學(xué)生能夠接受到最先進的實驗知識，對后續(xù)學(xué)習(xí)具有幫助性作用。

2 大學(xué)化學(xué)實驗中設(shè)計性實驗不足

一些院校在化學(xué)實驗教學(xué)中，主要為有機實驗與無機實驗、分析設(shè)備監(jiān)測、物理化學(xué)實驗等，使得學(xué)科項目被分解，缺少學(xué)科有效連接、實驗教學(xué)內(nèi)容缺乏特點體現(xiàn)，多為驗證性實驗。種種原因造成教學(xué)資源使用效率平平、缺少完善的管理制度。隨著新課程教育教學(xué)的落實，多數(shù)院校開始致力于教學(xué)革新中，增加設(shè)計性實驗教學(xué)課時。不過在事實教學(xué)中，并未有明顯教學(xué)體現(xiàn)，仍然存在諸多問題。

2.1 實驗管理制度問題

設(shè)計性實驗對實驗設(shè)備、教師水平要求較為嚴(yán)格；同時，相對于傳統(tǒng)基礎(chǔ)化學(xué)實驗，設(shè)計性實驗成本投入高于普通化學(xué)實驗。受經(jīng)濟因素限制，使得設(shè)計性實驗一直未得到推廣與普及。一些院校為達到基礎(chǔ)評估需求，而選擇進行一些設(shè)計性實驗；但在實際實驗教學(xué)中，缺少化學(xué)實驗教學(xué)的融合，較為形式化，缺少完整的管理機制?，F(xiàn)階段多數(shù)院校化學(xué)實驗管理制度存在諸多問題，實驗教師無法充分發(fā)揮作用優(yōu)勢，實驗教學(xué)報酬得不到有效保證，理論知識教學(xué)較多而影響實驗管理，造成設(shè)計性實驗難以繼續(xù)開展下去。

2.2 教學(xué)內(nèi)容落后

在設(shè)計性實驗中，教學(xué)內(nèi)容落后成為重要教學(xué)問題。通常狀態(tài)下，設(shè)計性實驗主要是增加綜合實驗內(nèi)容，而缺少有機、無機等學(xué)科融合，課程教學(xué)缺少直接連接，以及有效教學(xué)形式進而達到全面培養(yǎng)目標(biāo)。盡管多數(shù)學(xué)校已經(jīng)致力于設(shè)計性實驗教學(xué)內(nèi)容中，但缺少有效的成果轉(zhuǎn)變機制，使得學(xué)生難以達到學(xué)以致用目的，造成學(xué)習(xí)興趣的降低。

3 大學(xué)化學(xué)設(shè)計性實驗方法

3.1 調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

大學(xué)階段，學(xué)生對化學(xué)知識已經(jīng)有一定基礎(chǔ)，了解有關(guān)化學(xué)理論知識與實驗。對此，在這一過程中應(yīng)科學(xué)應(yīng)用設(shè)計性實驗，為學(xué)生創(chuàng)造更多知識運用機會。學(xué)生進行自主設(shè)計實驗，對能力的提升、興趣的激發(fā)具有重要作用。學(xué)生在實驗任務(wù)探究階段，能夠運用所學(xué)化學(xué)知識內(nèi)容進行方案設(shè)計，進而找到有效方法與結(jié)論。在其過程中，學(xué)生完全自主獨立解決問題，當(dāng)學(xué)生找到解決問題的方法與結(jié)論則會油然而生一種成就、自豪感。這對化學(xué)知識深入研究具有重要推動作用，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣進而將更多精力投入到化學(xué)設(shè)計性實驗中。

3.2 提升學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新意識

在設(shè)計性實驗中，能夠?qū)⒈粍涌蒲袑W(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。設(shè)計性實驗中涉及眾多化學(xué)概念原理，學(xué)生可以通過無限的空間遐想創(chuàng)新思維。在實際操作過程中，學(xué)生利用創(chuàng)新型思維與探究性思維，將所思所想體現(xiàn)在實驗設(shè)計中。當(dāng)學(xué)生完成實驗階段，創(chuàng)造思維得到了啟發(fā)，提升實踐能力進而發(fā)揮教學(xué)主體作用。學(xué)生在設(shè)計性實驗過程中，需要自主進行方案設(shè)計與資料搜集，結(jié)合實驗?zāi)康倪x擇有關(guān)實驗設(shè)備與方案。在其設(shè)計階段，學(xué)生需要獨立面對實驗過程中可能出現(xiàn)的問題，要靈活運用思維得到實驗答案。在這一形式下，對學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮具有重要作用，提高實踐能力。在實驗結(jié)束后，學(xué)生進行論文寫作，論文寫作是一個將實踐轉(zhuǎn)變知識概念的過程，需要學(xué)生有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S模式與總結(jié)思維，對實驗中的不足與解決方法轉(zhuǎn)換為文字形式。在這一階段中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、方法總結(jié)能力將得到有效培養(yǎng)，對學(xué)生綜合素養(yǎng)的的提升也具有一定推動作用。

3.3 完善學(xué)生化學(xué)知識結(jié)構(gòu)

設(shè)計性實驗包含眾多學(xué)科內(nèi)容，例如：二級學(xué)科操作技能和理論知識；在其實驗階段，學(xué)生運用多個學(xué)科知識融合過渡至實驗中進而解決問題。在其過程中，擴大了學(xué)生知識視角、完善學(xué)生知識結(jié)構(gòu)。材料、環(huán)境概念知識融入至實驗教學(xué)內(nèi)能夠有效彌補以往實驗教學(xué)學(xué)科內(nèi)容兩極化問題，提升了學(xué)生綜合能力。

4 結(jié)語

綜合分析，設(shè)計性實驗是現(xiàn)代教育教學(xué)改革下的產(chǎn)物，對學(xué)生能力的提升具有重要作用。因此，需要有關(guān)院校引起高度重視，提倡應(yīng)用設(shè)計性實驗教學(xué)。筆者著重對大學(xué)化學(xué)實驗設(shè)計性實驗進行分析，希望各院校充分發(fā)揮理論與實踐融合理念進而做好化學(xué)人才的培養(yǎng)。

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