應(yīng)用型高校應(yīng)用化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

吳春來，趙曉潔，王璐，關(guān)潤伶

（洛陽理工學(xué)院環(huán)境工程與化學(xué)學(xué)院，河南洛陽471023）

應(yīng)用型本科院校以培養(yǎng)具有較強(qiáng)社會(huì)適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的高素質(zhì)人才為目標(biāo)[1]，注重提高學(xué)生的實(shí)踐能力，從教學(xué)體系建設(shè)體現(xiàn)“應(yīng)用”二字[2]。我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)主要培養(yǎng)能夠掌握化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法、基本理論，能夠從事分析檢驗(yàn)、質(zhì)量控制及科學(xué)研究工作，具有較強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的應(yīng)用型人才。在學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)方面，主要包括專業(yè)實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，其中實(shí)驗(yàn)教學(xué)是重要的組成部分。目前應(yīng)用化學(xué)專業(yè)所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目大多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用性特征不明顯，專業(yè)特色不突出，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不利于培養(yǎng)學(xué)生綜合分析、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。綜合性化學(xué)實(shí)驗(yàn)以知識(shí)、技能、操作為基礎(chǔ)，以學(xué)科的最新前沿為教學(xué)內(nèi)容，是學(xué)科交叉發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的最好體現(xiàn)[3-4]。綜合性化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且可以提升他們的創(chuàng)新能力和綜合運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決復(fù)雜問題的能力[5]。本文在分析我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)中存在問題的前提下，提出了一些改進(jìn)策略。

1 應(yīng)用化學(xué)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

1.1 教學(xué)內(nèi)容應(yīng)用性不強(qiáng)，專業(yè)特色不明顯

我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)以“理”“工”融合為特色，以分析測(cè)試和精細(xì)化學(xué)品為主要培養(yǎng)方向，既注重化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)的培養(yǎng)，又注重實(shí)踐能力的培養(yǎng)。目前該專業(yè)所開設(shè)的綜合性實(shí)驗(yàn)主要是課程類綜合實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)某一方面知識(shí)綜合運(yùn)用的能力，并沒有專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)，不能有效體現(xiàn)專業(yè)特色。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)較少。從內(nèi)容上看，所選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與實(shí)際應(yīng)用關(guān)聯(lián)度不高，應(yīng)用性特征不明顯，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)所開設(shè)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣普遍不高，其綜合分析問題、解決問題的能力難以得到提升。

1.2 考核方式陳舊，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性

相對(duì)于基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程更復(fù)雜，考查的方面更全面。然而，綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)仍沿襲了基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核方式，一般根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告來評(píng)定成績，缺少過程考核，如實(shí)驗(yàn)操作技能的考核、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與分析、實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和團(tuán)隊(duì)合作等[6]。因此，學(xué)生往往把重點(diǎn)放在預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫上，并不重視實(shí)驗(yàn)過程，部分學(xué)生甚至存在抄襲現(xiàn)象。這種考核方式難以真正反映學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，削弱了部分學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性，在一定程度上助長了抄襲的不正之風(fēng)，更談不上培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力。

1.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式單一

綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓其充分參與到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中，鍛煉他們對(duì)未知科學(xué)探究的興趣。然而，在目前綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，老師仍為教學(xué)主體，提前設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟，然后給學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟等，學(xué)生按照教師講授的內(nèi)容和講義照方抓藥，簡單重復(fù)便可以完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟。學(xué)生獨(dú)立思考的空間少，思維能力和創(chuàng)新能力沒有得到鍛煉和發(fā)展。這種教學(xué)方式降低了學(xué)生對(duì)未知科學(xué)探究的興趣，不利于培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新精神。

2 應(yīng)用化學(xué)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)改革對(duì)策

2.1 改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，引入最新科研成果

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇和設(shè)計(jì)是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的核心內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置不僅應(yīng)考慮可操作性，而且應(yīng)考慮應(yīng)用性、創(chuàng)新性和趣味性，以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題為目的，以提高學(xué)生綜合分析問題、解決問題的能力為目標(biāo)。同時(shí)，所選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也應(yīng)該注重專業(yè)特色。為達(dá)到以上目的，可將先進(jìn)的科學(xué)知識(shí)、科研成果融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充實(shí)更新現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容。為此，我們安排了“功能化SBA-15的制備及重金屬離子吸附性能研究”“環(huán)境水體中重金屬離子的分析”等與日常生產(chǎn)生活密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這些項(xiàng)目綜合了材料制備、材料表征、有機(jī)合成、分析測(cè)試、物理化學(xué)和環(huán)境科學(xué)等相關(guān)學(xué)科知識(shí)，既注重基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，又鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐能力，體現(xiàn)了專業(yè)特色，培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用化學(xué)相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和學(xué)生的生活密切相關(guān)，有效激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

2.2 實(shí)行科學(xué)考核，多元評(píng)價(jià)學(xué)生成績

實(shí)驗(yàn)考核制度的設(shè)立一方面是為了考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作的掌握情況；另一方面是為了反饋實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，教師可據(jù)此不斷優(yōu)化教學(xué)手段，豐富教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到持續(xù)改進(jìn)的目的。綜合性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)相比，要求和目的有著較大的差別，因此考核的側(cè)重點(diǎn)也應(yīng)該不同，不能單純地看實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確與否，更應(yīng)該注重學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識(shí)的激發(fā)與培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生大膽實(shí)踐。為突出過程考核，對(duì)綜合性實(shí)驗(yàn)的量化考核細(xì)則如下：①實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)要求學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)，書寫預(yù)習(xí)報(bào)告，此環(huán)節(jié)占15%；②實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與撰寫要求學(xué)生查閱一定的文獻(xiàn)資料，提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)成功率，設(shè)計(jì)出合理可行的實(shí)驗(yàn)方案，此環(huán)節(jié)占40%；③實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)記錄要求學(xué)生規(guī)范操作實(shí)驗(yàn)儀器，客觀記錄并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)學(xué)生的操作規(guī)范程度、解決問題的能力、分工等情況打分，此環(huán)節(jié)占30%；④綜合表現(xiàn)包括學(xué)生是否遵守記律、節(jié)約實(shí)驗(yàn)藥品試劑、保持實(shí)驗(yàn)臺(tái)面清潔衛(wèi)生等方面，教師根據(jù)具體情況給分，此環(huán)節(jié)占5%；⑤綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)注重過程考核，主要對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)影響因素、存在問題的分析等方面進(jìn)行評(píng)分，對(duì)最終結(jié)果的要求不用太高，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范性與結(jié)果的正確性占10%。

2.3 教學(xué)方式改革

綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)不再采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，授課教師只提要求，不詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟。課程開始前兩周，教師布置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生自由組合，2～3人/組，通過查閱相關(guān)資料，初步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后與教師充分討論，通過后方可開展實(shí)驗(yàn)。所擬定詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案，應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)藥品、實(shí)驗(yàn)操作步驟等詳細(xì)內(nèi)容。根據(jù)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生自己到實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)取試劑、藥品和實(shí)驗(yàn)儀器。實(shí)驗(yàn)過程要求學(xué)生自主完成，教師主要負(fù)責(zé)安全、引導(dǎo)答疑和指導(dǎo)儀器操作，最后要求學(xué)生完成項(xiàng)目報(bào)告。在這種教學(xué)模式中，學(xué)生是實(shí)驗(yàn)的主體，按照教師的引導(dǎo)、啟發(fā)和幫助下完成實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可以自主安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)失敗也可以重做。

3 結(jié)束語

應(yīng)用化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力、綜合運(yùn)用化學(xué)相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力上起著重要的作用。筆者通過豐富教學(xué)內(nèi)容，改變考核方式，改進(jìn)教學(xué)手段等方式，對(duì)本課程進(jìn)行了教學(xué)改革。改革實(shí)施后，本課程的教學(xué)內(nèi)容趣味性更強(qiáng)，考核方式更合理，教學(xué)方式更突出了學(xué)生的主體地位。從效果上看，學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度和自主學(xué)習(xí)能力有了更好的提高，突出了應(yīng)用化學(xué)的專業(yè)特色，鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，取得了良好的教學(xué)效果。