前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇大學化學實驗范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。

關鍵詞:師范生;化學實驗技能;實驗教學能力
1研究的必要性
高等師范院校承擔著為基礎教育培養具有專業知識和教學技能的年輕教師的職責,同時還被新時代賦予了教師職后培訓的新使命,需要承擔“國培”、“省培”等很多項目的實施.做好這些工作,需要高等師范院校密切了解基礎教育.化學學科具有“以實驗為基礎”的學科特點,化學實驗教學在中學、大學均具有獨特而不容忽視的作用.近年來,許多師范院校的相關研究顯示:種種改革舉措的實施對提升高師生化學實驗綜合能力效果并不顯著.加強實驗教學研究和深化實驗教學改革是提高高校化學實驗教學質量、增強人才培養效果的基礎[1-2].顧明遠先生也曾提出:“當前教育中最突出的問題是大學和中學的銜接”[3].回顧新課程改革,中學化學在課程功能、結構、內容、實施等方面均有重大創新和突破,尤其是實驗的內涵日漸豐富.課程改革直接對中學化學教師提出了更高的要求,勢必對高師院校化學專業的教學改革產生深刻的影響.學習的終極目標應是“學以致用”,但高考制度改革和招生規模盲目擴大及其他一些因素,導致高師生的化學實驗技能仍為薄弱,尤其與中學教師所需要的實驗教學能力并不相符合.因此,研究大學與中學在化學課程尤其是實驗上的銜接有著現實意義.
2化學實驗教學現狀分析
2.1高中化學實驗設置及實施現狀
現行的高中化學教材無論人教版、蘇教版和魯科版,一方面沿襲將實驗分散于對應專題的一貫做法,如人教版、蘇教版和魯科版化學1和化學2各種類別的實驗總數分別高達58、96、107個之多[4].另一方面,均按照高中化學課程標準的要求,單獨設置《實驗化學》選修模塊.這些設置既突出“實驗是化學的核心”學科思想,又以系統化循序漸進的方式促進學生對化學實驗的深化認識.當前高考對實驗的考核僅以選擇題和實驗問答題形式考核基礎內容,甚少涉及實驗方案的設計和優化,同時因教學時間、設備、師資配置等多方面原因,中學化學實驗教學中很大程度依舊呈現“帶學生觀看實驗視頻、老師講實驗、學生背實驗”的舊面貌,教材設置的實驗雖多,但很多實驗只看視頻或教師講解實驗并不直接操作,學生印象不深,實驗能力并不能提高.因此縱然課程設置再科學合理,化學實驗再增強了靈活性,但皆因缺乏對化學實驗能力的評價,學生實驗操作技能不行,綜合實驗技能更談不上.
2.2高師化學實驗設置和實施教學現狀
高師實驗課程體系在設置、內容、開課時間上過多依附于理論課程,過分強調課程的獨立性,對不同課程之間的銜接和結合重視不夠;實驗技能的訓練則單純依附教師,方式過于單調,實驗活動形式單一;理論課數量多于實驗課,學生缺乏足夠的操作訓練;部分實驗內容陳舊或重復出現,實驗手段缺乏時代氣息;按部就班的實驗報告冊,誘導學生滋生懶惰情緒,扼殺了學生在實驗設計和優化方面的求知欲;高師實驗室擁有先進的化學實驗設備,但局限于課本上的演示或驗證性實驗,沒有發揮其應有功能,導致未來的中學教學陷入“兩難境地”—-學的無用,用的未學.調查發現高中教材中出現的先進儀器如紅外光譜儀、X-射線衍射儀、元素分析儀、核磁共振儀、反滲透膜、熔點儀、數字密度計等,中學老師自己都不認識、不清楚.同時,與中學構建校本課程的現狀相比,高師的統編教材教材建設相對滯后,實驗內容與中學化學實驗的聯系更是極為薄弱,未能體現培養“化學教師”這一根本目標和師范特色.
3實驗教學優化改革
無機化學實驗是高師生接觸到的第一門與中學化學實驗密切相關的專業課程,是中學與大學化學的銜接課程,是學生規范實驗操作、培養實驗創新能力的基礎課程,是學好化學實驗的關鍵.目前的無機化學教材內容詳盡豐富,覆蓋面全,但與現行中學化學實驗內容相比,仍有較大出入[5].因此,緊密結合中學化學相關實驗內容和教學模式開展高師無機化學實驗改革很有必要[6].
3.1做好學情及教學分析
當前師范類化學專業的學生,高中時選學的是理化生綜合,而大學里不僅要學習多門化學專業知識,還要學習化學教學論.未來的中學化學教師工作要求他們要將兩者完美結合.通過調查與訪談,大一新生多數覺得無論是實驗教學內容設置、教學模式、教學手段、考核方式等與高中都大相徑庭,適應困難.同時,高師院校配備的實驗老師基本上都是學科的專業老師,在實驗教學上比較側重基本知識的傳授和驗證實驗的結果,直接把實驗步驟給出,原理一講,學生只管做實驗,得結論;缺乏教學理念,對需要創設什么樣的實驗教學情境,學生喜歡什么,這個實驗有什么用,可以采用什么不同的實驗方式和實驗活動,缺少思考;缺乏實驗過程的引導,對實驗現象的記錄、分析、處理方法,教師引導較少.從實驗能力上看,大學教師老是抱怨現在的大學生實驗態度、基本操作、觀察記錄能力、實驗報告書寫等能力表現差,其實說到底,大學實驗老師并不了解新課改及高考環境下學生在化學實驗上達到何種水平,忽視了兩階段化學實驗間的種種“脫節”.這些事實同時影響著大學化學實驗教學質量和學生綜合實驗能力的提升.究其原因,中高考制度改革、大學擴招難逃其責;而兩階段從課程設置、學習方式到老師教學方法上均差別迥異,無形中延長了新生的適應期.因此,深入了解新生之前的學習背景、學習能力、基礎知識、實驗能力、興趣等,制定相應的措施是幫助高師生更好更快地適應大學化學實驗學習的根本.
3.2促進實驗教師教學觀念轉變
戴安邦指出:“只傳授化學知識和技術的化學教育是片面的,全面的化學教育要求是既傳授化學知識和技能,又訓練科學方法和思維,同時培養科學精神和品德,學生在化學實驗中是學習的主體,在教師指導下進行實驗,訓練用實驗解決化學問題,使各項智力因素皆得到發展,故化學實驗是全面化學教育的一種最有效的教學形式[7]”.大學教育以自學為主,但學生始終需要教師適當的指導.當前高等師范化學教育多側重于個人實驗操作技能熟練程度的培養,而中學老師需要的是實驗教學技能的應用,兩者有顯著差異.因此,應進一步轉變大學實驗教師的教學思想,在重視實驗操作技能的同時,結合教學論在學生實驗過程中融入實驗的教學功能.實驗老師應明確高師生是未來中學教師的主力軍,實驗教學著眼于未來,保證在未來的中學教學中真正做到學以致用.化學教師應樹立強烈的課程資源利用和開發的意識和責任感,利用一切可利用的實驗教學資源,豐富課堂教學信息,同時促進自身的專業化發展.
3.3調整并規范實驗教學體系
高等教育服務于社會,師范教育提高學生對未來中學教學工作的適應性,科學合理的實驗課程體系至關重要.我們提出“三層一線”實驗教學體系,即化學實驗基礎、綜合提高實驗和專業研究實驗3個層次,以培養學生實踐動手能力和創新意識為主線;化學專業實驗課設置應多于理論課;多角度強化學生的實驗技能,努力使實驗體系和內容趨于科學和完善.
3.3.1重視基本操作實驗
無機化學實驗的重點是熟練而規范的操作,這是后續化學課程順利進行及提高實驗技能的保障.傳統的“典型示范、動作分解、反復練習和及時糾錯”的規范化操作意識及基本訓練應確保,保障大型實驗儀器的選擇、組裝和系列實驗的操作都能準確有序,為實驗創新能力發展奠定基礎.影響實驗教學效果重要的因素是實驗內容和實驗方法,實驗內容應該具有先進性和綜合性,實驗方法則應以新技術、新方法和新手段為主[8-9].科技發展的今天,如何更好地利用網絡及多媒體技術值得探討.目前我們采取的方法有:實驗教師指導學生實驗課前仔細觀摩“化學實驗基本操作”相關視頻,并自行整理要點兒,初步熟悉基本操作;鼓勵學生錄制個人實驗視頻,課下反復播放尋找失誤之處,并借助重復練習來矯正;鼓勵學生交流優秀實驗視頻,方便日后在中學教學中使用;充分發揮學生的主體作用,從學生中征集“規范實驗操作”的策略和方案.
3.3.2引導學生創新實驗
高考對實驗的考核除了儀器應用相關的基礎操作,主要是實驗的糾錯、改進、設計和評價,對教師而言自主創新和設計新實驗的能力必不可缺.在加強基本技能訓練的同時,自主增加設計性明顯的綜合實驗,并削減重復性、驗證性實驗,是培養創新意識的好方法.傳統的實驗教學模式多為“課前倉促預習、課堂照本實驗、課后教師評閱”,“注入式”教學,危害極大.河北工業大學提出的無機實驗課教學模式[10](見圖1),體現了探究式教學理念,凸顯了學生的主體地位和教師的引導作用,實驗過程均由學生自行設計實驗方案并操作檢驗,教師負責組織、指導、建議、評價并匯總,值得借鑒.
3.3.3規范實驗技能考核
常規的實驗評價機制過多側重基礎知識的書面考核和基本操作的規范考核,缺乏最重要的“實驗過程跟蹤評價”.實驗能力的評價問題通過綜合評定實驗成績的機制可得以解決,即兼顧多種成績但調整其比重,如筆試成績15%、平時實驗成績55%(其中預習30%)、期末實驗操作成績30%,督促學生重視實驗過程.
4完善實驗教學方法
新課程對中學教師培養提出了新要求,只有教師自身具備探究能力和創新精神,才能在實施教學過程中達到新課程目標.教師運用扎實的化學學科知識和嫻熟的實驗技能,結合一定的實驗策略,運用觀察、操作和思維三種相互影響和交叉的心理活動,去解決某個特定的化學實驗問題,提高實驗教學能力.同時,采取與中學老師互動討論學習的方式,如開學初邀請優秀的化學老師給新生講解高中化學實驗考試、實驗教學的要點;定期請中學老師參與學生實驗課,給學生做演示實驗和常見的改進實驗,指導學生注意事項;帶領學生參與中學化學實驗課,觀察中學生在實驗中易出現的問題.通過這些措施,熟悉中學實驗教學環境,提升實驗操作和教學技能.
5結語
大學教育是中學教育的延續,中學是師范生的回歸之處.中學實驗教學水平影響著高師化學新生基本實驗技能,而高師生畢業時的實驗技能會在中學化學教學起決定作用.隨著新課程改革的深入,對中學化學老師的實驗教學能力要求越來越高;高等師范的教學改革也在深入進行,研究兩個階段教學工作的銜接,對提高師范教育質量將會產生重要作用.
參考文獻
[1]張樹永,張劍榮,陳六平.大學化學實驗教學改革的基本問題和措施初探[J].大學化學,2009,24(4):24-28.
[2]黃烈.應用型本科人才培養過程中應解決的幾個問題[J].中國高等教育,2008(Z2):55-56.
[3]余立.教育銜接若干問題研究[M].上海:同濟大學出版社,2003.
[4]王志華,張義建,沈良,等,淺談新課標下高師院校化學實驗教學改革[J].大學化學,2007,22(6):35.
[5]北京師范大學無機化學教研室,等.無機化學實驗[M].3版.北京:高等教育出版社,2001.
[6]梁華定,陳素清,林勇強.從中學化學實驗看高師無機化學實驗教學內容和教學模式的改革[J].臺州學院學報,2012,34(6):63.
[7]楊寶華,張愛華.有機化學實驗教學改革與創新[J].檢驗醫學教育,2009,16(1):37-39.
[8]任玉杰,吳海霞,胡方,等.有機化學實驗教學內容及教學模式的改革與實踐[J].大學化學,2007,22(5):11-13.
[9]趙朝暉,鄒漢波,梁紅,等.化工類大學生創新性實驗項目的探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2010,29(9):83-85.
關鍵詞:化學實驗;創新能力;多媒體教學;自主學習
培養具有創新思維、創新能力的化學人才是新時期國家發展戰略的客觀要求,也是高等學校化學教育的重要任務。競爭激烈的當今,培養學生的自主創新能力及實踐能力,是當代教育工作者所需要重視的問題。培養學生的創新意識、創新能力和創新精神,提高學生的綜合素質,是高等學校實驗教學改革工程中的重點和難點[1]。化學是一門以實驗為基礎的學科。而化學實驗則是科學探究和認知的理論來源,是化學學科的靈魂。學生通過實驗不僅可以獲得直觀信息而且可以更直接的認識化學世界。讓學生逐漸認識化學規律、形成化學概念、豐富和理解化學知識、提高化學綜合素養。更重要的是培養學生創新思維和動手能力的最好的方法就是激發學生的探索精神讓他們積極主動參與實驗[2]。
1大學化學實驗教學的現狀
多媒體實驗教學的目的是打破傳統的授課方式,傳統的實驗教學都是學生按照實驗指導書“照方抓藥”。學生為了完成任務拿到學分往往只注重實驗結果而忽略了實驗現象領悟不到實驗的精髓。“授人以魚不如授人以漁”開展化學實驗課的目的不僅要傳授學生化學知識和技能,還要訓練他們的科學思維和創新能力,同時培養科學精神。然而,在本科化學實驗實際教學中,會受許多客觀條件和人為因素的限制,實驗教學方面依然存在著一些問題[3]。
1.1照本宣科“填鴨式”教學
傳統的實驗教學幾乎把實驗所用的藥品、儀器、實驗操作步驟都一一給出,完全把老師和書本的思想灌輸給了學生。學生只要照方抓藥就可以,毫無創造性可言。這種教學方式難以激發學生的實驗興趣,即使做完實驗也不會有什么收獲,更談不上培養學生的創新思維創新能力。從根本上體現不出實驗的真正價值。
1.2考核單一學生重視度不夠
傳統的化學實驗課程主要以理論教學為主,成績是考核學生的主要依據。實驗操作部分占比重并不大,致使很多學生認為實驗課不重要[4],做實驗也是馬馬虎虎應付了事,甚至為了應付期末更改或者抄襲別人數據。這種不嚴謹的實驗態度不僅學不到知識而且在實驗過程中還可能會造成實驗事故。
1.3課時限制復雜實驗無法完成
眾所周知,完成復雜的實驗需要幾個小時甚至更長的時間,這樣的實驗完全按照課堂時間安排是根本完成不了的。而且每個化學實驗開始前都需要做前期準備,例如查閱資料,領取實驗相關藥品清洗實驗儀器等這些不起眼的細節都有可能導致實驗不能進行甚至實驗失敗。然而,大學生需要學習的課程是綜合性的多學科的,因此,學生沒有足夠的時間去完成一個完整的復雜的實驗。
2化學實驗改革策略
2.1學生為主體的多媒體教學
多媒體教學有許多優點,如(1)可以有效地縮短教學時間,提高記憶效率,最大限度地調動學生集中注意力。化學實驗多媒體演示教學,使授課方式變得更方便、快捷、節省出更多的時間讓學生思考并準備實驗所需藥品。從而提高教學效率,培養學生創新思維。(2)綜合運用文字、圖片、動畫和視頻等資料進行教學活動,尤其是圖片,動畫和視頻更生動直觀更形象。(3)活躍課堂氣氛,加深鞏固教學內容,讓學生學到知識的同時感到快樂,寓學于樂。因此,化學實驗采用視頻演示可以更形象快捷展示實驗流程及應注意的事項,給學生留下的印象更深。
在多媒體教學實施過程中,采用啟發式教學,老師提前錄好實驗步驟和儀器正確操作方式的視頻包括實驗過程中應注意的事項。學生提前通過視頻充分預習掌握實驗原理熟悉實驗流程。課堂上采用多媒體播放視頻授課,不僅生動形象還可以調動學生的實驗積極性。實驗過程中可以重復播放視頻學習也可以直接向實驗指導老師請教。整個實驗操作讓學生獨立完成,認真觀察實驗現象,對實驗過程中遇到問題可以提出自己的疑問和建議,例如,實驗中的危險藥品或者昂貴試劑是否可以用其他的代替,是否可以摸索改變實驗條件,得到更理想的實驗結果等。這樣的教學可以充分體現學生的主體性,培養學生的創新思維,激發學生的學習興趣和積極主動性,從而提高學生的化學綜合素養。
2.2多層次考核實驗成績
為了培養學生獨立思考動手能力,讓學生真正喜歡化學,了解這個充滿神奇的學科。考核的方式采取多元化。(1)實驗預習的考核:學生課前交預習報告,老師檢查之后,進行提問,沒有提前做實驗預習的學生不允許做實驗。(2)實驗操作過程的考核:實驗結束指導教師對每個學生實驗操作的規范性進行打分并做講解。讓學生養成良好的實驗習慣。(3)實驗結果與討論:實驗數據是否合理,數據處理是否準確。思考題解析是否透徹明了等。為了考核學生對實驗的理解程度老師也可以提出一些實驗相關的問題讓學生思。例如《大學基礎化學實驗》課本中“水的總硬度及鈣鎂含量的測定”的原理是配位滴定法[5]。在完成這個實驗后老師可以提出一個類似問題:雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣,那么可以用什么方法來測定呢?
2.3加大開放實驗室的力度
實驗是化學知識創新的源頭,化學人才培養的基地。為了讓學生避免受到課時的限制,采取課外開放實驗室措施。這樣對化學有濃烈學習興趣又有潛質的學生可以提前向學院和實驗指導老師提出申請預約實驗室,使用時做好藥品儀器使用時間等記錄,這樣對實驗感興趣的學生就可以不受時間限制,利用課余時間或者假期進行實驗操作。提高自身創新能力實驗水平。
結束語
綜上所述,多媒體教學模式是一種長效機制,在學生和教師之間建立一個互相交流促進的平臺。學生對實驗操作或者注意事項有所困惑時可以調出視頻重新播放學習,加深印象。教師在學生動手實驗過程中觀察了解學生的特點特長,因材施教。多媒體教學讓學生學習了解化學基礎知識的同時激發學生觀察分析解決問題的能力。提高實驗操作技能,培養實驗愛好,開發創新思維,綜合提高學生化學素養,為以后的科研道路打下良好的基礎。
參考文獻
[1]楊天怡,胡新平,嚴薇.創新教育與實踐教學創新[J].中國高等教育,2005(23):28-30.
[2]辛余斌. 大學化學實驗培養學生創新能力的思考[J].山東師范大學,2015,13(33):244.
[3]牛燕燕,孫偉,李小寶.大學化學實驗改革及創新型人才培養探索[J].海南師范大學化學與化工專業,2017(15)
[4]焦曉燕,王學軍.大學生化學實驗技能現狀調查與教學策略研究[J].河北北方學院學報(自然科學版),2014,30(4):53-58.
關鍵詞:大學化學實驗;創新教育;國家精品課程;實驗教學示范中心
實踐教學是創新人才培養的重要環節。教育部在“質量工程”相關文件中明確指出,要“大力加強實驗、實踐教學改革,重點建設500個左右實驗教學示范中心,推進高校實驗教學內容、方法、手段、隊伍、管理及實驗教學模式的改革與創新”。
北京化工大學是教育部直屬的全國重點大學,同時也是國家“211工程”重點建設大學。大學化學實驗作為我校化學、化工、制藥和材料類專業本科學生的化學基礎課程以及機電信息類專業通識教育課程,不僅起到傳授知識、驗證理論和訓練技能的作用,更重要的是作為創新教育的平臺,在創新人才培養中發揮重要作用。長期以來,學校十分重視實驗教學,強調實驗教學對提高學生的綜合素質、培養學生創新與實踐能力的特殊作用。將工科基礎課程化學教學基地建設、精品課程建設以及實驗教學示范中心建設相結合,以高水平的師資隊伍、先進的實驗條件、科學的實驗教學體系、現代化的教學模式、豐富的第二課堂活動、良好的管理體制和運行機制為保障,貫徹“在學習中研究,在研究中學習”的理念,實行課內教學與課外訓練相結合,教師導學與學生自學相結合,系統性學習與研究性訓練相結合,多方位、多渠道、多形式地融傳授知識、培養能力和提高素質為一體,為創新人才培養營造了良好環境。
一、以科學的實驗教學體系和現代化的教學模式為學生提供優質的第一課堂創新教育
1、 構建科學的實驗教學體系,對學生進行全面系統的培養 在深入研究化學素質及實踐能力在人才培養中的地位和作用的基礎上,從面向21世紀對人才的化學知識結構、能力結構和基本素質的要求出發,構建人才培養中相應的化學實驗教學框架,針對不同的人才培養要求,為不同類型的專業提供不同深度和廣度的化學實驗課程。打破化學二級學科的壁壘以及實驗教學依附理論課教學的傳統框架,使之成為獨立的、具有自身規律和理論方法及手段的教學體系,形成了一門新的課程―“大學化學實驗”,以化學研究為主線,按照“化合物制備一分離一成分分析一結構鑒定一性質測試”來組織實驗教學內容。在學習知識的同時,強化各種科學實驗的方法(熱力學研究方法、電化學研究方法、化學動力學研究方法等)在科學探索過程中的作用,培養學生的科學素養和創新能力。并以研究方法命名實驗室,如物性測定實驗室、無機合成與分析實驗室、有機合成實驗室、儀器分析實驗室、熱力學方法實驗室、動力學方法實驗室、電化學實驗室、表面化學實驗室等,使學生掌握化學研究的基本思路、基本技能等系統性知識,培養學生從事科學研究的能力。
2、實現以學生自我訓練為主的教學模式,培養學生的綜合實踐能力
建立循序漸進的三層次實驗教學模式,即“基礎訓練實驗一綜合實驗一設計實驗”,實驗內容由淺入深,由簡單到綜合,充分調動學生學習的主動性。學生通過“基礎訓練實驗”教學掌握基本實驗操作方法,能夠正確地使用儀器設備,準確地采集實驗數據,具備正確觀察、記錄、處理數據和表達實驗結果的能力,學會化學實驗的基本方法,為綜合實驗奠定堅實的基礎。通過“綜合實驗”,使學生掌握化學研究的一般方法,培養學生分析判斷、邏輯推理、做出結論的能力,并養成良好的科學素質。在“設計實驗”階段,學生通過查閱手冊、工具書及其他信息源獲得信息,正確選擇實驗方法、實驗條件、儀器和試劑等,培養解決實際問題的能力。在基礎訓練實驗、綜合實驗和設計實驗中,力求反映工科特色,努力聯系工程、社會和生活實際,以實驗特有的應用性和創造性激發學生的想象力和創造力,培養學生從事科學研究的能力和綜合實踐能力。
3、教學與科研相結合,使實驗內容緊跟學科發展,實驗手段和方法不斷改進和創新
依托我校化學和應用化學學科優勢,實現科研成果、科研方法、科研思維進課堂,不斷將教師的科研成果轉化為化學綜合與研究型實驗,更新實驗內容,提高實驗教學的起點,使學生盡早接觸學科前沿,體會“發現一思考一創新”的創造規律。例如:將教師的縱向科研課題“脈沖色譜法研究分子篩催化劑催化異丙苯裂解反應動力學”中的反應物轉化率、反應速率常數、反應表觀活化能的測定,轉化為綜合設計型實驗;教師在研究新型插層結構功能材料(新型的催化材料)中將“鎂鋁水滑石清潔合成、組成分析及其晶體結構表征”轉化為設計型實驗。化學實驗引進了科研的新實驗手段、方法,讓學生盡可能地使用和掌握現代化的大型儀器,培養學生從事科學研究的能力。同時自行研制實驗裝置用于實驗教學,如利用自制溶劑浮選裝置,將教師的科學研究成果轉化為“溶劑浮選吸光光度法測定痕量銅”的實驗。
4、實施開放式實驗教學,使學生得到全方位的科學研究的思維方式和研究方法的訓練
開放式實驗教學是對傳統的教學方式的改革,為了激發學生學習的積極性和開創精神,培養學生的創新思維和創新能力,我們進行了開放式綜合設計型實驗的探索與實踐。主要分五個階段:(1)教師給出實驗題目;(2)學生通過自學、自查文獻,獨立設計實驗方案;(3)經教師審批后,學生獨立完成實驗:(4)總結歸納實驗規律,以論文形式完成實驗報告;(5)舉行小型報告會。
開放式設計實驗的選題來源于教師的科研課題和各類文獻資料,并與實際生活密切相關,激發了學生解決實際問題的興趣,使學生們對基礎化學實驗在各個方面的應用有了更廣泛的了解。由于開放式實驗教學,教師只給出題目,需要由學生自擬實驗方案,學生必須通過到閱覽室或圖書館查閱有關文獻和參考書籍來制訂初步的實驗方案,從而培養了學生利用文獻工具書的能力,并通過查閱文獻資料,拓展了學生的知識面,開闊了眼界。時間的開放和選題的開放較之固定時間、固定題目的傳統教學方式給學生以更大的自主學習空間。在開放式綜合設計性實驗的全過程中,教師導學與學生自學相結合,充分發揮了教師的主導作用和學生的主體作用,調動了學生從事化學實驗的積極性和主動性,在鍛煉學生獨立動手能力、獨立觀察能力、獨立分析能力和表達能力的同時,使學生得到全面的科學研究訓練,學到了科學研究的思維方式和科學研究的方法,從能力培養上躍上了高的層次,所受的鍛煉發生了質的變化。
二、以多形式的第二課堂實踐活動,實現以學生為主體的自主學習,鼓勵學生的個性發展
1、課外開放實驗室,為學生的個性發展和創新意識的培育提供孵化器
學生在自主實踐中更容易掌握知識,訓練技能,激發創造意識,培養創新能力。開放化學實驗室為學生提供了開放式、自主性、探索性學習的平臺,體現了實驗內容的
開放與自主、實驗時間的開放與自主、實驗空間的開放與自主,激發學生自主性、研究性學習的熱情,為學生較早參加科研和創新活動創造有利條件。除課內開設開放式設計實驗外,還鼓勵和引導學生自選課題進行實驗,使學生在進行系統的知識學習的同時,從事個性化的研究訓練。
近年來,以學生為主體的北京化工大學化學創新協會(BUCT Chemistry Association)的各種科研興趣小組,包括生物小組、環境保護科研小組、材料合成小組、化學品安全預警及防護研究小組等,在化學實驗中心開展與化學相關的科學研究活動。由化學教學實驗中心提供一定研究經費及實驗室,并由化學教師作課外研究指導教師,為對化學感興趣的學生提供廣闊的天地,擴大學生的知識領域,掌握從事化學科學研究的基本科研技能。例如我校大學生科技協會中的植物生化研究小組的學生針對感興趣的植物化學,自選研究課題,提出了“青蒿素提取鑒定”、“三萜皂甙顏色反應”、“番茄堿提取”、“荊條油蒸餾”、“甲殼素提取”等研究題目,提交開題報告(包括實驗題目、實驗內容、所需儀器和試劑、實驗方案等),經教師修改認定后,自選時間,在化學教學實驗中心完成課題。研究課題的選定、實驗方案的制訂以及實驗過程中問題的解決,均由學生獨立思考、獨立完成,充分發揮學生自主管理、自主學習的潛力。教師給予適當的指導,實現教師導學與學生自學相結合,在學習中研究、在研究中學習,培養學生樂于觀察、勤于思考、追求新知、勇于創新的精神。
2、在科研中教學,使學生盡早接受高層次科研訓練
鼓勵學有余力的同學參與大學生科研訓練計劃,利用業余時間或假期參加科研活動,進入教師的科研課題組,使學生及早接觸先進的前沿科學技術,感受本學科最新的學術思想、學術概念、研究方法與分析手段,從而激發學生的求知欲,有利于開發學生的創新能力,培養基礎扎實、知識面寬、能力強、科學素質高的創新性人才。在教師的系統指導下,學生的創造能力得到充分發揮,學生的科技作品多次在全國大學生“挑戰杯”學術科技競賽中獲獎。
第二課堂活動不僅使參與實驗的學生受到綜合訓練,也為實驗教學增添新內容,為專業課的學習和畢業環節打下堅實基礎。
3、開展實驗競賽,營造創新人才培養氛圍,激發學生求知與創新的熱情
化學實驗競賽對于鞏固學生的基礎理論知識、強化實驗技能、培養學生的競爭意識、訓練學生思維的敏捷性起到積極的促進作用。每年舉行一次全校規模的大學化學實驗競賽,既活躍了創新人才培養氛圍,又促進了實驗教學的不斷改進和提高,受到了學生的歡迎。同時還組織學生參加全國大學生化學實驗競賽,與綜合型院校學生同臺競技,2002年獲該項競賽的全國二等獎一項、三等獎兩項,2004年和2006年各獲三等獎三項。
三、以優秀的師資和現代化的實驗室,為培養學生的創新能力提供環境
1、建設一支學術思想活躍、勇于創新、樂于奉獻的高水平師資隊伍
建設研究型師資隊伍是提高教學水平、促進學科發展的關鍵。擁有一批具有活躍學術思想,具備快速跟蹤、吸納、綜合反映學科前沿和高新技術信息能力的教師,才能營造出活躍的學術氛圍,才能啟迪學生活躍的學習思路,培養創造性人才。
在師資隊伍建設過程中,鼓勵教師從事科學研究、出國進修、攻讀高層次學位,不斷提高學術水平,并將科研的成果及學科前沿的知識不斷地融入到教學內容中,把化學學科領域發展的新動向、新趨勢以及生產實踐應用的知識滲透到教學過程中,既豐富了教學內容,擴大了學生的知識面,又提高了學生的學習積極性,培養了科研的興趣。目前已形成一支以教學名師為核心、以具有豐富教學經驗的老教師和中青年學科帶頭人為骨干、學歷層次高、學緣結構合理、勇于創新、樂于奉獻的教師隊伍,為創新教育提供了師資保障。
2、建立儀器設備先進、學生受益面大的實驗室
化學教學實驗中心以國內工科一流化學實驗室為目標逐步實現實驗儀器的現代化。在化學教學實驗中心建設過程中,根據化學實驗研究方法的不同,建立了一批各具特色的實驗室,添置和更新了一大批先進實驗儀器,讓學生真正了解和掌握現代化儀器在化學測試、科學研究和生產實踐中的應用。在以后走向工作崗位后,能夠學以致用。
3、建成多媒體實驗室和多功能室,為學生獲取最新化學信息提供良好的學習環境
為了努力探索和實踐將現代化教學方式和手段應用于實驗教學中,我們開發和研制了適合我校實驗教學特點的集實驗原理、實驗流程、實驗演示、實驗結果數值計算、誤差分析及實驗綜合思考為一體的多媒體教學軟件。配備微機50臺,各種化學手冊等圖書百余冊,為學生查閱網上信息、各種化學數據、開展讀書報告會等提供了物質基礎。
四、以科學的管理體制為實現創新人才培養提供保障
1、建立了校院兩級的制度化、規范化的實驗教學質量保障體系
學校建立巡視員制度,對實驗教學過程及實驗中心運行情況進行定期或隨機檢查,并及時反饋意見,促進實驗教師隊伍的素質和實驗教學效果不斷提高。學院一直堅持同行聽課制度,實驗中心主任和課程負責人都要定期隨堂聽課,了解教師指導實驗情況、技術人員準備實驗的情況,聽取學生對實驗教學管理、對實驗教師的意見。實驗教師也互相聽課,互相學習,共同提高。學校建立網上學生評教系統,學生在學期末可以通過該系統對任課教師的教學情況進行評價,教師可以通過網絡了解本人的教學效果。
2、建立完善的儀器設備管理規章制度和健全的安全管理制度
化學教學實驗中心制訂了儀器設備和實驗室等方面的管理規章制度以及各類人員崗位職責,包括《化學教學實驗中心試劑管理辦法》、《化學教學實驗中心大型和精密儀器管理辦法》、《化學教學實驗中心常規儀器設備管理辦法》、《化學教學實驗中心實驗準備和保障人員崗位職責》、《化學教學實驗中心實驗指導教師崗位職責》、《北京化工大學實驗室開放管理暫行規定》、《北京化工大學實驗室開放基金管理辦法》等,并應用現代化管理手段以促進實驗教學現代化管理,有效地保障實驗教學安全、順利的進行。實驗儀器不僅面向學生進行課內外教學和開放,同時面向教師開放,提高設備利用率,發揮實驗室整體效益,更好地為教學科研服務。
3、建立激勵機制,鼓勵高水平教師投入實驗教學中
建立良好的激勵機制,吸引高水平的理論課教師投入實驗教學,并吸收高水平專業技術人員參與實驗教學。建立新實驗開發項目基金,鼓勵教師將科研成果轉化為研究型實驗,不斷更新實驗內容。積極引導教師指導大學生科研訓練計劃、大學生創新協會的科研活動以及各種學科競賽,充分發揮教師在創新人才培養中的主導作用。
五、結語
關鍵詞:模塊化;大學化學實驗;教學模式
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)05-0251-02
隨著素質教育的整體推進,以及培養學生的科學素質、實踐動手能力、創新能力在學科層面的有效實施和落實,學生的實踐動手能力、創新能力已經成為培養高素質應用型人才的重要目標。因此,實踐類課程的重要性越來越受到高等教育的關注。化學實驗中心作為我校實踐教學的重要基地,向全校化學工程、石油工程及機械制造等22個與化學相關的專業開設大學化學實驗課程,對我校學生實踐動手能力、創新能力的培養起著至關重要的作用。
一、大學化學實驗當前存在的問題和改革思路
大學化學實驗是無機化學實驗、有機化學實驗、分析化學實驗等基礎類化學實驗和多門化學化工專業實驗課程的統稱。大學化學實驗具有跨學科、跨專業、面廣量大的特點。通過大學化學實驗,一方面,能夠加深學生對實驗原理、性質和應用等知識的理解和記憶,使學生能夠對化學現象獲得感性認識,進而補充大學化學理論教學;另一方面,能夠激發學生的學習興趣,激勵學生的學習主動性,培養學生的實踐動手能力、創新能力,提高學生的綜合素質。但是,目前的大學化學實驗大多依附于理論教學,這種依附于理論教學的實驗教學,其實驗內容較為枯燥,多為驗證性實驗,無法調動學生自主學習的積極性,抑制了學生創造力的發揮。
針對這一現象,必須轉變實驗教學觀念,深化大學化學實驗教學內容改革,打破原有傳統的大學化學實驗教學模式。我們提出了“模塊化”教學模式改革的設想,力求通過“模塊化”方式將原有的實驗教學內容進行整合,合理地設置符合實際的新實驗項目,將大學化學實驗劃分為“基本操作實驗”、“綜合性化學實驗”及“探究性化學實驗”三個模塊。其中,“基本操作實驗”重點關注學生基本實驗技術的培養,以驗證性實驗為主;“綜合性化學實驗”則結合前面所學的知識,漸進式地融合多元的化學知識,以綜合實驗為主;“探究性化學實驗”則是提供實驗條件,學生結合所學知識,查閱文獻,自主設計實驗方法和路線實現實驗目標,以設計性化學實驗為主。在此基礎上,再建立成熟有效的教學管理體制、深化實驗課程考試改革、加大實驗室開放力度、促進實驗室與學生科技活動相結合、構建化學實驗中心對外交流的平臺,實現化學實驗中心信息的開放和交流。
二、簡析國內外“模塊化”教學模式研究現狀
比較國外多所著名高校的教學模式,無論是通才式的美國教育還是專才式的德國教育,他們的共同特點是以學生為中心的形式來組織教學,而我國的教育多數都過于模式化,沒有充分考慮到學生在教學活動中的主體地位,使得教學活動過于枯燥,缺乏靈活性和趣味性。在目前高校要培養具有創新能力的應用型人才的培養目標下,這種教學模式必須要進行不斷地改革。隨著教育體制改革的不斷深人,模塊化教學的思想已為職教界普遍接受。目前,“模塊化”教學應用于化學實驗課程還處于研究和探索階段,已有了一定的理論基礎,但缺乏一套成熟有效的教學體系和運行機制。因此,如何在新形勢下著力開展大學化學實驗研究已經具備了研究的必要性和重要性。
三、“模塊化”教學模式改革
教學模式是整個教學體系的一個重要組成,所以在教學模式改革中,相關的教學內容、教學方法及考核體系等都要進行改革和調整,以下是“模塊化”教學模式改革中具體的改革內容和實施手段。
1.深化大學化學實驗教學內容改革,構建“模塊化”實驗教學模式。依據“模塊化”教學理論,深化大學化學實驗教學內容改革,將大學化學實驗內容劃分為“基本操作實驗”、“綜合性化學實驗”及“探究性化學實驗”三個模塊,每個教學模塊都涵蓋一定量的教學知識點,并且具有各自的教學重點。將原有的實驗教學內容進行合理地劃分、歸類和綜合,合理地設置符合實際的新實驗項目。在教學過程中,“基本操作實驗”模塊是學生必選的內容,因為它是其他模塊學習的基礎,而對于“綜合性化學實驗”模塊和“探究性化學實驗”模塊,學生可以根據自身的興趣,自主選擇自己感興趣的實驗,這樣能夠充分調動學生的學習積極性并充分發揮其自身的創造力。
2.深化大學化學實驗考試改革,制訂完整科學的實驗成績考核體系。以往的化學實驗考核一般都是根據學生的實驗報告成績及實驗課堂上的表現及操作技能進行打分的,但這種實驗成績評定受到主觀因素影響比較多,不夠科學和合理,尤其是進行“模塊化”改革后,學生可自主選擇自己感興趣的實驗內容,但是實驗項目的難易程度不可能完全相同,所以在實驗成績評定上會有一定的難度,所以我們根據實驗內容實際,制訂了一套完整科學的、適合“模塊化”教學改革的大學化學實驗成績考核體系,對學生的成績給出了公正的評定。
3.促進學生個性和創造性發展,深化“模塊化”實驗教學方法改革。新的實驗體系的建立,對于實驗教學提出了更高的要求,采取什么樣的實驗教學方法來提高學生的實驗技能,培養學生的實踐動手能力、創新能力成為亟待解決的當務之急。在大學化學實驗教學中采用多種教學方法,對于充分發揮學生自主性,培養學生創造能力有著非常重要的作用。基于此,需要在大學化學實驗“模塊化”教學實踐中進行不斷地嘗試,在新的實驗體系下根據大學化學實驗課程中實驗模塊各自的特點進行實驗教學方法的改革,做到因人施教、因課施教。
4.加強開放實驗室的建設與管理,加大實驗室的開放力度。在“模塊化”改革中,第三個模塊為“探究性化學實驗”,此模塊是學生自主實驗階段,此階段要求實驗室的極大開放,為學生實驗提供場地和實驗條件,所以為保證“模塊化”教學模式改革的順利進行,必須加強實驗的開放,但此時必須有相應的實驗室開放管理體制與之配套。加強開放實驗室的建設與管理的主要措施包括:建立健全實驗室開放管理制度;開辟實驗室開放的多種形式;建立和完善實驗室開放體系;建設與大學生科技創新活動相結合的大學生創新實驗室。
5.加強化學實驗中心網站建設,提供與外界進行信息交流的窗口。化學實驗中心因為缺少自己的網站,致使學生對實驗室信息了解甚少。為了便于學生的課程選擇和學生間及學生與教師間就實驗問題的探討和交流,化學實驗中心建設了自己獨立的網站,為師生提供一個資源豐富、教師和學生溝通順暢的網絡平臺,此項舉措大大提高了實驗的教學效果,使得教學不僅僅體現在課堂上。
關鍵詞: 高中化學 大學無機化學 知識銜接
化學學科被分為不同深度展開不同階段的教育,在各教學階段的銜接必須引起人們的重視,然而,目前我國教育教學中高中化學和大學無機化學知識的銜接仍然存在一定的不足,導致學生化學知識的學習受到不良影響。化學知識在社會生產和人們生活中的應用廣泛,因此,大學化學教學中教師需要結合高中化學課程的知識點有效開展教學,找出高中化學和大學化學知識的銜接點,其對學生知識水平的提高和人生的發展影響重大。
一、高中化學知識和大學無機化學知識的差異分析
(一)教學方式和目標的差異
隨著新課程改革的實施,我國高中化學教學發生巨大變革,然而在教學實施過程中,其問題依然存在,例如高中化學教學中增加大量實驗環節,但是某些經濟落后的地區受限于有限的教學資源,實驗課程的開展受到阻礙,教師通常采用黑板教學的方式將實驗環節取代,從而使學生進入大學后,對化學實驗的了解甚少。如此,高中化學知識和大學無機化學知識之間就出現銜接問題。首先,高中化學和大學無機化學知識在教學目標上存在區別。高中化學知識學習是為大學化學知識學習奠定基礎,大學化學知識學習則是對化學知識進行深入研究,更好地滿足工作的需要。所以,大學化學教學過程中,學生在掌握基礎化學知識的同時,要具備一定的自主探索能力和創新能力。目前我國許多地區的高中化學教學在應試制度下的化學教學模式已經無法滿足大學化學培養優秀人才的需求。
(二)教學內容的差異
高中化學主要是模塊學習,各章節間基本上是彼此獨立的,并且涉及的理論知識不多,而且為了應付高考,課程學習不全面。大學化學教學中,例如無機化學教學,其雖然包括一些實驗環節,但主要以理論知識作為基礎,理論知識的學習在課程學習中占據較大的比重,多達七成以上,而高中化學課程無法為大學的無機化學課程學習打下扎實的理論基礎。
二、高中化學和大學無機化學知識的銜接策略
(一)高中階段化學教學
高中化學教學過程中,教師應加深學生對高中化學的了解,明白高中化學學習是為大學無機化學學習打下基礎,從而使學生的傳統學習觀念得到轉變,使學生更好地了解化學學習將關系到今后大學學習中哪些專業,使學生樹立明確的學習目標,促進高中化學知識和大學無機化學知識在思想層面上的有效銜接。高中化學教學在內容方面應注重“啟后”,然而并非將大學化學內容的教學取代,而是基于新課改背景下,教師加強化學理論知識的教學,從而為學生大學化學學習奠定基礎,從而使學生做好今后大學無機化學的學習的思想準備。
(二)大學階段化學教學
首先,在保持教材不變的前提下,對教學內容進行合理調整。其中,需要結合學生專業的不同和知識需求的差異,理論根據化學類和醫藥類的區別從理論和應用兩方面對無機化學和有機化學的內容進行調整。需要進行高中化學欠缺知識的完善,并將重復贅述和無關緊要的內容刪除或跳過。也有一些知識在高中化學教學中有所提及,但是并未進行深入講解,那么這些內容需要在大學無機化學教學中進行補充,從而使化學知識緊密銜接。其次,化學教師應使教材更加貼近學生的實際生活,以貼近實際的展現形式,促使學生的學習興趣和積極性得到提高;教師需在教學中注重對學生的提問,通過提出問題進行化學教學活動的引導,實現學生自主思考習慣和創新能力的培養。教師在教學過程中應體現科學性和思想性,并且在課堂教學中合理引入高中化學知識。并且需在教學中引導學生正確處理高中化學和大學無機化學知識的銜接,在提高學生學習熱情的同時,為學生開放化學實驗室,為學生創造良好的化學研究條件,幫助學生在自主探索和合作交流中對化學的技能知識具有真正的了解和掌握,學會科學的研究方法,樹立正確的研究態度,從而更好地進行化學學習并獲取實踐經驗。教師在課堂上應充分體現學生的主體地位,促進學生主觀能動性的發揮,將新知識及方法納入學生已有的認知當中。
結語
我國教學改革一直重視高中化學和大學化學知識的銜接問題,因此,針對這一問題,在教育教學過程中,教師必須結合學生的現狀及發展需求,尋找切實可行、行之有效的教學方法,積極促進高中學生和大學學生化學知識水平及素質能力的提高,從而更好地為社會經濟建設進行優質人才的培養和輸出,促進我國現代化建設的進一步發展。
參考文獻:
[1]李玉嫻,張欣.高中化學新課程與大學無機化學電化學的銜接[J].化學教育,2015,07:12-15.