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化學(xué)實(shí)驗改革與創(chuàng )新人才培養研究論文
摘要:分析化學(xué)是一門(mén)關(guān)于研究物質(zhì)的組成、含量、結構和形態(tài)等化學(xué)信息的分析方法的學(xué)科，是一門(mén)實(shí)踐性很強的學(xué)科。分析化學(xué)實(shí)驗是基礎化學(xué)實(shí)驗的一部分，實(shí)驗教學(xué)在整個(gè)化學(xué)教學(xué)環(huán)節中占有特殊的地位。培養具有創(chuàng )新能力的人才是當前本科教學(xué)改革的重要研究?jì)热葜�。本文探討了分析�?shí)驗綜合性改革必要性，以實(shí)現化學(xué)專(zhuān)業(yè)創(chuàng )新型人才的培養，并從教學(xué)內容、教學(xué)方法以及考核評價(jià)體系等方面進(jìn)行改革研究。
關(guān)鍵詞:分析化學(xué);實(shí)驗教學(xué);創(chuàng )新能力
“分析化學(xué)”是化學(xué)、材料化學(xué)等專(zhuān)業(yè)的必修專(zhuān)業(yè)課程，也是非化學(xué)類(lèi)理工科專(zhuān)業(yè)的基礎化學(xué)課程的主要內容。分析化學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性很強的學(xué)科，實(shí)驗課程在分析化學(xué)教學(xué)占有重要地位，甚至可以說(shuō)沒(méi)有實(shí)驗就沒(méi)有分析化學(xué)。分析化學(xué)實(shí)驗是基礎化學(xué)實(shí)驗的一部分［1］，實(shí)驗教學(xué)在整個(gè)化學(xué)教學(xué)環(huán)節中占有特殊的地位，通過(guò)實(shí)驗教學(xué)過(guò)程，一方面有助于學(xué)生理解和掌握理論知識，另一方面可以促進(jìn)學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合素質(zhì)的提高，能夠充分培養學(xué)生的創(chuàng )造能力、科學(xué)素養、分析和解決問(wèn)題等綜合能力［1］。
1分析化學(xué)實(shí)驗教學(xué)現狀
創(chuàng )新性人才培養是本科教育的一項重要的任務(wù)，然而縱觀(guān)傳統的分析化學(xué)實(shí)驗教學(xué)模式仍存在諸多問(wèn)題［2］:首先在教學(xué)內容方面，多為經(jīng)典的驗證性實(shí)驗，綜合性、設計性和創(chuàng )新性實(shí)驗項目很少甚至沒(méi)有，不利于學(xué)生創(chuàng )新能力和綜合應用能力的培養;在教學(xué)方法方面，缺乏現代教育技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的應用，還停留在一塊黑板一支粉筆的實(shí)驗原理講授及學(xué)生“圍觀(guān)”式的實(shí)驗演示上，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，嚴重束縛學(xué)生創(chuàng )新思維能力，導致教師對學(xué)生的指導效果差，學(xué)生也容易產(chǎn)生懶惰和依賴(lài)情緒;在實(shí)驗成績(jì)評定考核方面，往往過(guò)于偏重實(shí)驗結果，片面地根據平時(shí)實(shí)驗報告和實(shí)驗考核時(shí)的結果進(jìn)行評分，而對實(shí)驗過(guò)程和實(shí)驗技能的考核重視不夠，也忽視了對學(xué)生的創(chuàng )新能力的考核，因此不能真實(shí)有效地反應學(xué)生的水平。此外，分析化學(xué)實(shí)驗課程的教學(xué)學(xué)時(shí)的被縮減也給課程改革提出了新要求，如何在有限的教學(xué)時(shí)間里，既能夠指導學(xué)生系統地掌握教學(xué)大綱所要求的內容，又能夠培養學(xué)生的綜合能力，是分析化學(xué)實(shí)驗課程改革的難點(diǎn)和著(zhù)力點(diǎn)。如果實(shí)驗課程的教學(xué)時(shí)間過(guò)于倉促，往往導致學(xué)生對實(shí)驗的重視程度不夠，抱著(zhù)“為完成任務(wù)而實(shí)驗”的心態(tài)去做實(shí)驗，因而實(shí)驗的效果不佳，也達不到實(shí)驗教學(xué)的預期目標。另一方面，隨著(zhù)學(xué)校新開(kāi)設部分理工科專(zhuān)業(yè)，導致分析化學(xué)實(shí)驗課程的學(xué)生人數激增，這也給分析化學(xué)實(shí)驗教學(xué)帶來(lái)了巨大壓力，如果繼續沿用傳統落后的教學(xué)模式，不僅教師的教學(xué)負擔重，還嚴重地降低了教學(xué)效率，教學(xué)質(zhì)量也難以保證。因此，鑒于上述問(wèn)題，實(shí)驗課的教學(xué)改革是當前本科教育迫切需要解決的問(wèn)題［2］。
2針對分析化學(xué)實(shí)驗教學(xué)探索性改革的必要性
根據分析化學(xué)實(shí)驗教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗，結合我校的實(shí)際情況，我們對分析化學(xué)實(shí)驗教學(xué)進(jìn)行了以下探索性改革。
2.1整合與更新實(shí)驗內容
根據不同專(zhuān)業(yè)的不同層次的培養要求，相應地調整實(shí)驗內容。如，針對非化學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)，可以把無(wú)機化學(xué)實(shí)驗和分析化學(xué)實(shí)驗整合為無(wú)機及分析化學(xué)實(shí)驗課程;針對化學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)，不但要囊括經(jīng)典的驗證性實(shí)驗，還要積極推進(jìn)綜合性、設計性和創(chuàng )新性實(shí)驗教學(xué)，培養學(xué)生的創(chuàng )新能力。同時(shí)還要結合學(xué)校的特點(diǎn)，適當地運用學(xué)校的辦學(xué)優(yōu)勢，培養學(xué)生的綜合能力。
2.2改進(jìn)實(shí)驗教學(xué)方法
先進(jìn)的教學(xué)方法可以很大程度上地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣、提高教學(xué)效果。隨著(zhù)信息時(shí)代的不斷發(fā)展，涌現出了微課、慕課等新的教學(xué)模式，為師生交流提供了極大的便利，也滿(mǎn)足了學(xué)生隨時(shí)進(jìn)行學(xué)習的需求，能極大地提高教學(xué)效率。在我們教學(xué)的過(guò)程中，也應該與時(shí)俱進(jìn)，根據實(shí)驗課程的相關(guān)要求和實(shí)驗室的相關(guān)儀器設備制作微課、小視頻等，利用現代媒體來(lái)提高學(xué)生的自主學(xué)習的能力。
2.3完善實(shí)驗考核體系
新的實(shí)驗考核體系，將改變以往以最終實(shí)驗考試成績(jì)作為學(xué)生實(shí)驗課程成績(jì)的“一刀切”式的評定標準，而通過(guò)充分考察學(xué)生的實(shí)驗課程中的操作動(dòng)手能力、分析問(wèn)題能力以及實(shí)驗的態(tài)度，結合最終實(shí)驗考試成績(jì)，綜合判定學(xué)生成績(jì)。新的實(shí)驗考核體系不僅可以更好地考察學(xué)生的能力，更能體現學(xué)生的真實(shí)水平，而且可以培養學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗過(guò)程中養成良好的習慣及培養科學(xué)的素養，為以后的學(xué)習過(guò)程提供一定的基礎。
2.4優(yōu)化實(shí)驗教學(xué)模式
傳統實(shí)驗教學(xué)模式在教學(xué)過(guò)程中往往以經(jīng)典的驗證實(shí)驗為主，學(xué)生只需根據書(shū)本上的步驟一步步做下來(lái)就可以完成整個(gè)實(shí)驗，缺乏設計性，不利于學(xué)生綜合能力的培育和創(chuàng )新意識的建立。在新的實(shí)驗教學(xué)模式更強調和突出實(shí)驗的綜合性、設計性和創(chuàng )新性，通過(guò)適當地增加實(shí)驗的條件，讓學(xué)生自主設計實(shí)驗步驟，獨立完成前期試劑儀器的準備、實(shí)驗的操作過(guò)程、數據記錄及分析過(guò)程、實(shí)驗報告等實(shí)驗流程。新的教學(xué)模式有助于培養學(xué)生的創(chuàng )新能力，提供學(xué)生的科研能力，開(kāi)闊學(xué)生的學(xué)術(shù)視野［3－4］。此外，要盡可能多創(chuàng )造機會(huì )讓給學(xué)生多進(jìn)入實(shí)驗室，通過(guò)在課余時(shí)間延遲實(shí)驗室的開(kāi)放時(shí)間，一方面可以彌補實(shí)驗課時(shí)的不足，另一方面也可以滿(mǎn)足學(xué)有余力的學(xué)生繼續開(kāi)展設計性與創(chuàng )新性實(shí)驗的要求。學(xué)校也應當適當出臺政策和經(jīng)費扶持，鼓勵學(xué)生自發(fā)組成團隊小組(3～5人)，積極申報大學(xué)生創(chuàng )新性實(shí)驗項目，鼓勵并支持在校學(xué)生參加相應的學(xué)科競賽。團隊小組以學(xué)生為主體，并配備指導老師，整個(gè)實(shí)驗的過(guò)程中充分發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，以學(xué)生的主動(dòng)參與、協(xié)同合作為基礎，以查閱文獻、實(shí)驗探索、討論答辯等實(shí)踐活動(dòng)為途徑，以理論基礎知識與實(shí)踐活動(dòng)相結合的形式，通過(guò)學(xué)生自主設計實(shí)驗步驟，預約實(shí)驗室，完成實(shí)驗，獲得實(shí)驗結果，得出和驗證實(shí)驗結論，充分調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習積極性，培養學(xué)生的動(dòng)手能力、團隊協(xié)作能力，增強學(xué)生的創(chuàng )新意識和科研素養，提高學(xué)生的創(chuàng )新能力，為以后進(jìn)一步的學(xué)習研究打下了堅實(shí)的基礎。微課程是美國新墨西哥州圣胡安學(xué)院的高級教學(xué)設計師、學(xué)院在線(xiàn)服務(wù)經(jīng)理戴維彭羅斯(DavidPenrose)于2008年提出的理念，他首創(chuàng )了聲名遠播的“一分鐘的微視頻”的“微課程”(Microlecture)［5］。微課程就是指將教學(xué)目標聚焦在某一個(gè)環(huán)節上，利用最短時(shí)間講解一個(gè)知識點(diǎn)、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)、考點(diǎn)或作業(yè)題、考試題、模擬題等的一種微型教學(xué)。微課程相當于一堂課的一個(gè)切片，通過(guò)這個(gè)切片，可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習行為的發(fā)生和心智的發(fā)展，體現教師的助學(xué)智慧。微課程于2011年引入我國后，得到迅速發(fā)展和應用［6］。當前，微課程正在迅速興起，它集聲音、文字、圖像、視頻為一體，能極大地提高學(xué)生的學(xué)習興趣，提高學(xué)習效果。當今以計算機應用為標志的信息時(shí)代，給分析化學(xué)的發(fā)展帶來(lái)了極大活力，微課程在分析化學(xué)實(shí)驗中的運用勢在必行。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，利用現代技術(shù)將定量分析化學(xué)中的基本的實(shí)驗操作精心地錄制成系列微視頻;將定量分析化學(xué)實(shí)驗中體現“量”特征的每個(gè)常用儀器的使用方法及實(shí)驗基本操作制作成集聲音、文字、圖像和微視頻為一體的系列微課程，此微課程能夠將定量分析化學(xué)實(shí)驗中由于量(即測定準確度和精密度)的高度要求而使實(shí)驗顯得非�！胺爆崱�(即知識點(diǎn)較瑣碎)的關(guān)鍵問(wèn)題“有趣化”、“清晰化”和“放大化”;利用網(wǎng)絡(luò )技術(shù)將自制的系列微課程上傳至網(wǎng)絡(luò )，讓學(xué)生們在實(shí)驗課前、課中和課后進(jìn)行自主學(xué)習、反復有效地學(xué)習。通過(guò)微課程的學(xué)習讓不同接受能力的學(xué)生都能在人性化的微課程中輕松愉快地學(xué)習，從而使學(xué)生很好地掌握定量分析化學(xué)的操作技能，最終達到操作規范的目的。
3結語(yǔ)
正確合理的選擇實(shí)驗內容是上好實(shí)驗課的先決條件，科學(xué)合理的組織安排實(shí)驗教學(xué)是順利完成實(shí)驗課的關(guān)鍵環(huán)節，通過(guò)改革實(shí)驗教學(xué)形式，增設設計型實(shí)驗和開(kāi)放實(shí)驗室，可以為學(xué)生提供個(gè)性發(fā)展、獨立思考、科學(xué)創(chuàng )新以及提高綜合實(shí)驗技能的平臺。本研究既在理論上要探討分析實(shí)驗教學(xué)在內容、方法和考核上為什么要改及如何改的問(wèn)題，也要形成一整套適應應用型人才培養教學(xué)體系。實(shí)踐證明，分析化學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革，在一定程度上提高了學(xué)生的創(chuàng )新意識。
參考文獻
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