摘要:應用化學和環境保護與監測技術專業的高職學生在基礎化學實驗學習過程中應著重掌握化學實驗的基本操作技能,在教學中要突出實驗操作的基礎性、規范性和專業性,同時培養學生實驗的創新性思維。
關鍵詞:高職;化學實驗;基本操作;規范操作;創新性研究
高等師范院校近幾年來相繼設置了高等職業教育專業,比如我校化學系利用現有師資和設備為適應當前社會需求先后創辦了應用化學和環境保護與監測技術兩個高職專業。由于這兩個高職專業更側重于動手操作和實踐技能的培養,因此,幾年來我系在進行課程體系改革的同時,尤其重視實驗教學體系的改革,在高職實驗教學中加強了基本操作技能的開發與研究。
化學實驗基本操作研究
在高職教學中的意義
化學是一門應用性極強的實驗學科,是以實驗為基礎發展起來的。應用化學專業和環境保護與監測技術專業的高職學生不僅要具有廣博的科學文化知識,還必須具有扎實有效的實驗基本功以及熟練應用現代儀器和技術開展生產實踐的能力和嚴謹的態度和科學素質。因此,該專業的學生在基礎化學實驗學習過程中,應首先著重掌握化學實驗的基本操作技能,為后繼的專業實驗奠定基礎。但目前該方面的高職專科實驗教材建設還不完善,實驗教學還常常圍繞分科目進行實驗教學(如目前一般按無機化學、有機化學、分析化學等分科實驗教學)或比較籠統地以普通化學實驗為范本進行實驗教學的模式,進而導致高職化學實驗教學缺乏針對性的基本技能訓練。以分科實驗教學為例,各科實驗由于都考慮自身的完整性和系統性,因此實驗教學內容上很多的重復,缺乏實驗技能與知識的連貫性和系統性;同時,實驗內容大多圍繞理論進行而附屬于理論教學,多以驗證性實驗為主,缺乏探索性實驗和研究性實驗,很難激發學生實驗興趣。這與高職教學突出職業技能的培養目標有一定的差距。
面對新的形勢,要培養具有競爭力的高等職業技術人才,就必須重新審視以往的實驗教學體系,而應用化學技術和環境保護與監測技術恰是實踐操作極強的高職專業,其實驗教學占有重要的地位。為保證改革研究的順利進行,我們確立了以實驗基本操作為突破口的實驗教學體系改革:其一,實驗教學體系整體改革必須全面貫徹高等職業教育方針,從培養學生的職業技能和實際動手操作能力出發,使學生掌握職業基本功,培養高職學生的創新能力和思維能力。其二,結合實驗教學積極樹立新的實驗教學觀,重視實驗技能的開發,全面提高實驗技能。其三,改革實驗教學模式,樹立“圍繞實驗基本操作,進行單元實驗教學”模式,打破學科界限,重新整合實驗教學內容,使實驗知識和技能形成系統化。
綜上所述,進行實驗基本操作研究,就是打破舊有的分割式實驗課程體系與教學模式,強化學生的職業技能,由實驗內容以實驗驗證性為主向綜合性、設計性、專業性、探索性和研究性內容轉變,由實驗技能的分散性向系統性傳授轉變,逐步使學生達到高職教學目標。
化學實驗基本操作研究的內容
在認真分析了應用化學專業和環境保護與監測技術專業的培養目標和所具備的基本職業技能后,結合學生的實際情況,本著實用、夠用、活用的原則,應注重以下四個方面的教學研究。
整合實驗內容,突出基本操作的基礎性,使學生知識技能系統化條理化化學實驗基本操作內容很多,在廣泛查找資料的基礎上,經過仔細研究、論證和學生的不斷實踐,打破無機、有機、分析、物化等四大學科實驗界限,重新整合實驗內容,總結出高職實驗教學的最基本實驗操作,比如有常見化學儀器的洗滌、干燥技能(包括實驗儀器的畫法);加熱技術(酒精燈、酒精噴燈的使用、水浴、油浴等技術);玻璃管加工與聯接技能(塞子鉆孔、選擇、洗瓶的使用等);實驗室制取氣體技能(氣體的收集、凈化和干燥等);藥品稱量技能(托盤天平與電光分析天平等的使用,以及固體液體藥品的取用等);物質提純技能(溶解、過濾、蒸發等);溶液配制技能(容量瓶、吸管、比重計的使用以及固體藥品的干燥);溶液滴定技能(滴定管的使用);重量分析技能;有機物合成操作技能(蒸餾、回流、萃取、攪拌等)和有機物物理常數鑒定技能等。在這些實驗操作整合中強化了這些操作在化學實驗中的基本操作,具有很強的基礎性,后繼專業實驗大多圍繞這些基本技能展開和完善。比如,應用化學專業課中有機合成部分、環境保護與監測技術專業中的環境監測中的滴定部分都與這些基礎操作有密切的關系。
強化學生操作的規范性,培養科學素質在學生實驗過程中要突出實驗操作的規范性以強化實驗技能的開發與培養,這對于培養學生養成良好的實驗習慣和嚴謹的科研作風具有很好的促進作用。比如環境保護與監測技術是一門需要十分細心的工作,不允許出現任何疏忽和大意。以前學生化學實驗常常重視實驗結果,實驗也往往是“照單抓藥”。同時,實驗教師對學生也很少進行實驗過程的全面考核,造成學生缺乏發現問題、解決問題的能力。因此,在著重加強對學生進行基本操作的訓練過程中要學生重視實驗過程,對每一個實驗細節都要進行觀察,這將有助于分析實驗現象,有利于發現問題,而實驗現象的分析和問題的發現將極大激發學生實驗興趣,反過來也促進學生的規范操作。規范操作有助于責任心的培養和提高科學素養。只有采取規范性的實驗操作,才能在科學實驗中表現出嚴謹求實的科學作風,才能符合高職專業技術人才的培養規格。
基本操作訓練內容要緊密結合專業特點,激發學生興趣選擇什么樣的實驗內容不僅要有利于系統掌握實驗的基本操作,起到熟練操作的目的,而且還要聯系專業突出專業特色,以此激發學生的實驗熱情。在不斷查找有關資料和最新科研成果的同時,結合專業精選實驗內容,一些常規實驗經過我們的改進更具有專業性和探索性,如粗食鹽的提純、蒸餾水的制備、牙膏皮的回收利用、廢舊電池的利用、工業與生活用水的硬度測定、礦樣的元素分析、生活污水BOD等的測定等。這些貼近日常生活并結合專業的實驗,進一步鞏固了高職學生所學的知識與實驗技能,也調動了學生實驗的積極性。
以實驗基本操作為載體,進行實驗設計性研究,培養學生創新性思維化學實驗是培養學生創新思維的大舞臺,通過基礎化學實驗,使學生在學會基本操作的基礎上,結合實際自己設計實驗,與教師適當指導相結合提高實驗技能,以此培養學生的創新思維。比如,我們在利用廢牙膏皮制取氫氧化鋁的實驗中,學生利用所學的實驗基本操作技能積極探索合成方法,結果學生們大膽想象,提出了許多制備方法。又比如學生積極結合教師的實驗科研課題開展研究等。實踐證明,學生自己設計實驗不僅培養了實驗技能,熟練掌握了化學實驗的基本操作,更重要的是培養了學生的創新思維。
通過高職化學實驗基本操作的教學與訓練,學生主要掌握了化學實驗的基本操作技能,并為以后專業實驗技能的提高奠定了基礎。在經過兩輪學生的實驗教學后,已經整理出了高職教學中化學基礎實驗操作的主要內容,并編輯了《應用化學基礎實驗操作訓練指導》一書。該書已經在學生中試用。在實驗教學中還確立了“圍繞基本操作,采取單元教學”的教學方法,收到了良好的教學效果。通過辦學實踐和課程教學改革,構建了新型高職實驗教學體系,逐漸探索出了由師范教育專業向高職專業教學過渡的一些做法。當然還有許多值得探討的方面,比如實驗教師在實驗教學中的角色換位思考,化學實驗在高職教學中必須強化基本操作等內容還需進一步探討和完善。但我們有決心把實驗教學逐步引入到使學生既接受知識,又訓練技能,同時還能培養創新能力上來,為高職教學服務。
參考文獻:
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作者簡介:
柳意(1975—),錦州師范高等專科學校化學系講師,研究方向為有機化學教學及實驗。