化学实验课程教学模式改革与实践

时间:2022-12-11 02:55:48

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化学实验课程教学模式改革与实践

摘要:传统的化学实验课程教学存在不同专业标准单一、学生化学实验基础比较薄弱等问题。为适应应用型本科院校人才培养的要求,高校要对传统的化学实验课程进行改革。比如,精编化学实验课程教材、提高学生对化学实验的兴趣、改革化学实验课程教学内容、改变传统的教学方式、充分利用网络教学资源、提高教师的实践能力等措施,可以达到提高化学实验课程教学质量的目的。

关键词:应用型人才;化学实验;教学改革探索

地方本科院校应用型人才培养模式对提高高等教育质量、指导分类办学、突出办学特色等具有重要的现实意义。应用型本科院校教学体系中一个非常重要的环节就是实验教学环节,实验教学对提高学生的实践能力,培养学生的综合应用能力、创新能力具有重要的作用。笔者重点探讨应用型本科院校化学实验课程教学模式改革实践

一、化学实验课程教学的现状

化学实验课程是应用型本科院校动物科学、动物医学、药物工程、食品科学、生物技术、酿酒技术等专业的一门重要基础实验课程。化学实验的内容包括普通化学实验、分析化学实验和有机化学实验。现有的化学实验有相当一部分内容较为简单,大多数是常量、常规实验,其中还有一些性质验证实验。在化学实验的教学方法和手段上,很多教师仍以“注入式”教学为主,让学生“照方抓药”,长此以往,不利于学生思维能力和创新能力的发展。在化学实验课程的安排上,各个学科标准单一,不同专业的教学内容基本相同,没有结合本专业学习内容和培养方向而有所侧重。随着应用型本科教改的不断深入,各个专业培养方案的总课时均在减少,化学实验的课时也在减少,如何在有限的课时内开设较高质量的实验,为培养适应地方经济发展的应用型人才打下良好的基础,需要广大教师认真研究和思考。此外,从学生自身来讲,很多学生化学实验的基础比较薄弱。中学化学教师对学生实验能力与技能的训练普遍不足,很多学生动手能力差,对化学实验兴趣不浓,这些都是限制学生化学实验能力发展的重要因素。

二、化学实验课程教学改革的实践

(一)精编化学实验课程教材。化学实验课程原有的教材分别是普通化学实验教材、分析化学实验教材、有机化学实验教材。这些教材不仅有内容的重复,而且教学内容零散、知识的衔接和内容的贯通不够,也没有针对具体专业设置的实验内容。针对这一状况,我们根据应用型本科教育的特点以及教学方法改革的需求,以训练学生基本操作技能和培养学生素质能力为目标,同时加强与社会实践的紧密结合,将原有的化学实验教材优化组合,并重新编写了针对不同专业的大学化学实验教材。该教材有以下特点:强化基本技能的训练,注重培养学生的动手能力;突出教学内容的实用性,结合各专业和社会的需求,选编了与生产实践密切结合的、实用性强的实验项目,增加了实验的可操作性;提倡绿色化学实验,尽量选编毒性小、对环境污染少的实验,避免化学物质对人类和环境的危害;针对不同专业编写了不同的设计性化学实验,以提高学生分析问题、解决问题的能力。该教材在编写形式上以实验项目为单元,从实验目的、实验原理、实验用品、实验内容、实验步骤与记录、结果与讨论到思考题自成体系。在编排形式上注重“以人为本”,每个实验项目后附有背景知识,不仅利于学生充分利用网络资源,而且可使学生通过自学获得必要的实验知识。(二)提高学生对化学实验的兴趣。兴趣是最好的老师,也是学生学习的动力。怎样调动学生的兴趣,让学生愿意学、主动学,科学新颖的教学方法是关键。在学生入学后,教师通过讲座和观看化学应用视频的方式让学生了解化学实验,促使他们对化学实验产生浓厚的兴趣。在上实验课前,学生要掌握化学实验的基本规则要求、实验室安全知识、常用仪器的正确使用方法等。同时,教师要尽量为学生营造轻松、愉快的氛围,这样有利于学生更从容地做化学实验。在经过一个学期的学习后,高校和教师可以组织多种比赛,如趣味化学知识竞赛、基本操作技能大赛、实验技能大赛等,以激发学生对化学实验的兴趣。这些赛事活动也能促进教师与学生、学生与学生之间的沟通、交流,让学生更具团队合作意识。此外,教师要安排学生自己准备部分实验样品,而且这些实验样品最好取自实际生活,以此来激发学生善于发现、善于观察的意识。例如:食品酸度的测定,除实验室准备的肉、蛋、奶、酱油、醋、果汁等样品外,学生还带来了自己喝的早餐奶、豆浆以及自己酿造的醋等;在做测定水的硬度这一实验时,学生按要求带来了不同的水样,有自来水、河水、矿泉水以及井水等。因为学生所取样品都与实际生活息息相关,所以在实验过程中学生都很有积极性和主动性。(三)改革化学实验课程教学内容。根据学校建设应用型本科院校、服务地方经济发展的要求,教师对化学实验课程的教学内容进行了改革:删减一些简单的验证实验,选取生活和企业中的一些真实案例作为教学内容,加大综合性、研究性的实验比例,把“照方抓药”式实验设计成探索性实验,把单一实验设计成综合实验,增加实验内容的连续性。最重要的是,教师要根据不同专业的特点和要求安排不同的化学实验课程内容。例如:针对食品专业,安排了“牛奶或奶粉中钙含量的测定”“腌制品中亚硝酸盐的测定”“商品味精纯度的测定”等实验内容;针对药学专业,安排了“药品中维生素C含量的测定”“胃舒平药片中铝和镁的测定”“黄连素的提取”等实验内容。这些与相关专业结合的实验范例有助于培养学生学以致用的科学素质,让学生对自己的专业有更加深入的了解。(四)改变传统的教学模式。教师要改变传统化学实验单纯教师讲授、学生“照方抓药”做实验的教学模式。教师可以采用翻转课堂教学模式,在课前指导学生观看实验视频,鼓励学生到图书馆查阅相关参考文献,并要求学生相互交流,根据自己的想法撰写预习报告。这样的模式可以培养学生的研究兴趣和创新意识。在课堂上,教师要因材施教,注重师生之间的互动交流,鼓励学生把自己的想法表达出来,提高学生的参与性与积极性。此外,综合性化学实验教学宜采用任务教学法,教学环节包含学生自主设计实验、师生对实验方案的分组讨论、实验方案后的自主实践等。在实验方案的实施过程中,教师要改变常规的由实验员准备试剂药品的做法,要求学生列出所使用试剂仪器的详细清单,并指导学生亲自配制实验所需的试液、标准溶液、指示剂等,从而消除学生在接触化学实验初级阶段的胆怯心理,充分发挥学生在教学过程中的积极配合作用。这样的教学方法调动了学生自主学习的主观能动性,锻炼了学生操作实验的基本技能,提高了学生的实际动手能力。(五)充分利用网络教学资源。针对化学实验教学时数少、实验仪器设备不足这一难题,教师要充分利用网络教学资源,可以开展网络学习空间覆盖行动。首先,建立化学实验网络学习空间,在对化学实验基本技能、基本操作教学活动进行录像后,及时将之放到网络学习空间,以便学生随时查阅、学习。其次,把学生一些不规范的操作发到网络学习空间,促使其在较短时间内改正。再次,利用网络学习空间集体讨论实验中遇到的问题,找出出现这些问题的原因。最后,以国家精品在线开放课程为依托,教师通过网上资源开展一些虚拟仿真实验项目。虚拟实验教学可以让学生对实验知识有比较直观的感受,学生也能安全仿真地操作实验,此举还弥补了因器材不足而导致实验无法开展的不足。化学实验网络学习空间的建立,拓展了实验教学内容的广度和深度,延伸了实验教学的时间和空间,有利于学生对化学实验的学习。(六)提高教师的实践能力教师是教学活动的引领者,是保障良好教学效果的关键因素。近年,学校每年选派2—3位一线教师到食品、药品、饲料等企业和与农牧业有关的检测机构进行锻炼,实时掌握生产一线的动态和需求,从而提高自身的实践能力,确保能更好地服务区域产业发展。教师只有到企业研修,进行实岗锻炼,才能保证实验教学与生产实践的紧密结合,帮助学生顺利实现校企过渡。教师在传授专业知识的过程中加强自身的实践性训练,能使教学改革的理论指导和实施思路更加清晰明确。

三、化学实验课程教学改革的思考

应用型本科院校是以培养高层次应用技术型人才为目标的,化学实验课程作为一门重要的基础实践课程,高校和教师只有不断转变教育思想和观念,总结、探索、创新、优化教学方法和手段,才能真正提高学生的技术技能应用水平,才能更好地服务于地方发展。广大应用型本科院校化学实验教师唯有不断提高自身素质和实践能力,积极发掘化学实验教学的新方法,才能进一步提高教学的质量,培养出高素质的应用型人才。

参考文献:

[1]彭娜,李红山,彭梦侠,等.应用型人才培养的地方本科院校化学实验教学改革[J].实验室研究与探索,2011,(8).

[2]方海林.应用型本科院校实验教学体制改革的研究与实践[J].江苏高教,2007,(1).

作者:杨新玲 吴金松 单位:河南牧业经济学院