高校是培養高素質創新人才的基地。化學實驗課程教學是培養化學類高素質創新人才不可缺少的環節。實驗課程教學相對于理論課程教學而言,具有直觀性、綜合性、實踐性和探索性,對于學生加深理解基本理論,提高其運用基本理論發現、分析和解決實際問題的能力,樹立創新意識,都起著某種關鍵性的作用。
一、化學實驗課程教學中的問題現狀
近年來,隨著社會對應用型人才的實際操作能力的要求不斷提高,化學實驗課程的教學水平直接影響到高校的競爭力,化學實驗課程的教學也就越來越引起高校的重視。不少高校結合本校化學實驗教學的經驗和專業特色,汲取外校化學實驗教學的成果,使該課程的教學取得了明顯成效。但是,在許多高校的化學實驗課程教學中還是存在著以下幾個問題。
1.實驗前缺乏充分準備。化學實驗課程教學是提高大學生綜合素質的有效途徑。但是,大學生對實驗課的重視程度一般明顯不如對理論課,被動學習是較普遍的現象。如實驗前預做全面的準備,了解從實驗原理、步驟、所用試劑、儀器的使用方法到實驗數據的處理、安全注意事項,等等,做到這些的學生不多。許多學生由于缺少預習環節而在實驗課程中收獲不大。
2.實驗教學師資投入不足。高校化學教師的教學、科研任務繁重,其主要精力集中在維持基本教學和科研上,對實驗教學往往就不能深入研究和探索改革,實驗教學的質量往往也就得不到明顯的提高。同時,理論課教師和實驗教學人員之間的截然分工,也容易使實驗教學與理論教學在統一和貫通方面出現一些問題,從而對實驗教學產生一些不良的影響。
3.實驗教學的儀器、設備經常欠缺。實驗儀器、設備是培養創新人才的硬件設施,良好的實驗條件是提高實驗教學水平的基礎。現在,一方面實驗課程的總學時較少,另一方面受儀器、設備數量的限制,實驗組的人數不少,3—4名學生共同操作一套儀器、設備的狀況很普遍。實驗教學難以充分進行,致使大學生不能明顯提高獨立操作的能力,形成創新意識。許多學生因此也就感受不到實驗學習的樂趣,喪失了一些主觀能動性。
4.不少化學實驗室缺乏安全和環保措施。化學實驗經常使用強酸、強堿和玻璃器皿等,如果操作不當,容易引發實驗事故[1]。而現在許多實驗室缺少安全保護條件,一旦遇到意外傷害,則很可能因為錯過最佳處置時機而引起不小的麻煩。再者,如果沒有有效的保護環境的措施,讓學生把實驗過程中產生的廢水、廢氣和毒物隨意丟棄,雖然這些毒廢物在數量和強度上根本不及有些工業企業所排放的毒廢物,但由于其成分復雜,累計效應不容忽視,將會污染水源等環境,危害人體健康。
5.實驗教學觀念陳舊,難以適應經濟社會發展的需要。以往的化學實驗教學,一般是按課本已設計好的步驟或教師自行設計的方案來進行的。這些實驗一般包括基本操作實驗、測定性實驗、制備性實驗和綜合性實驗。雖然這樣的實驗能鍛煉學生的基本操作能力,但是,由于學校不很清楚用人單位需要具有哪些操作能力的人才,所以,用這樣的實驗教學內容和觀念培養出來的學生與用人單位的要求有時存在著一定的差距[2]。有的教師在平時教學中沒有很好地堅持就業理念,沒有緊密地結合專業特色,沒有靈活地運用實驗資源,致使實驗教學的針對性不夠突出,學生錯失許多鍛煉和發展的機會,在一定程度上影響了學校的就業率的提升。
6.實驗課程教學、考評的方式單一。現在的實驗教學主要采用傳統的操作演示和口頭講解的方式,教學手段比較單一,學生是知識的被動接受者,部分學生誤認為實驗教學的作用只限于驗證化學理論,沒有注意到它對于培養創新精神和實踐能力的作用。考評方式也是以期末一次綜合性考試為主,占60%,平時成績占40%,其中又以平時完成實驗報告情況和實驗素質評估各占一半分數比重。由于上述考評方式是由3—4名學生協作完成的,分數的高低基本上看實驗結果的準確程度,實驗過程是不考慮的,因此其科學性必然受到影響。教師考核的標準也不一樣,給出的分數主觀隨意性比較大,考評成績難以真實地反映每個學生的學習實驗課程的狀況。
二、解決化學實驗課程教學問題的對策
從存在問題來看,高校化學實驗課程亟需深化教學改革,以此才能更好地發揮作用,培養出綜合水平較高的人才。而深化教學改革,在我們看來可以從下述幾方面開展。
1.提高實驗預習的質量。每次實驗結束,教師要督促、指導學生對下一次實驗進行全面的預習。每次實驗開始時,教師要對本次實驗的原理、步驟、試劑與儀器進行提問,成績記入期末考評成績中。對一些復雜儀器的結構、原理和操作方法等,如果學生通過書本預習仍不易理解的話,可以購買或教師制作一些與之相符的教學片、多媒體課件等,務必使學生真切地了解實驗內容,熟悉儀器的原理和構造,增加有關實驗知識的信息量和操作技能規范化。
2.提高實驗教學師資的素質。在實驗教學中,教師是主導,教師傳授給學生的不僅僅是豐富的知識和專業技能,還有刻苦追求真理的科學精神。因此,高校需要一支有一定人數的和較高業務素質的實驗教學骨干隊伍。實驗教學人員應該努力學習,不斷地自我提高。要經常組織教師集體討論實驗教學問題;由有經驗的教師示范講課,以增長實驗教學集體的能力和經驗。實驗教師要及時解決實驗過程中出現的問題,糾正學生的不規范操作;努力調動和培育學生參加實驗的熱情和創新意識。
3.提高投入實驗的儀器、設備的費用。由于科學技術的飛速發展,現代分析表征手段日益先進和復雜。學校要根據學科專業設置的特點和學生的規模,優化實驗室資源配置,加大硬件投入。在滿足基本儀器、設備的數量、質量需求的同時,力爭補充一些研究性實驗儀器,開設高質量的專業性實驗課,增加學生獨立思考和操作的機會,為學生創新能力的培養創造更加有利的條件。
4.提高實驗室安全和環保的要求和能力。高等學校的化學實驗教學要有高度的人身安全意識和環境保護意識;要制定各項規章制度,使實驗教學人員和學生有章可循。實驗課教師對學生的操作程序要從嚴把關,使學生嚴格按規程來實驗。突出地強調:穿好實驗服,嚴禁穿拖鞋、短裙、短褲等進入實驗室。實驗室也應配備急救藥箱,置于固定位置,便于及時使用。實驗室對廢棄物的排放應十分重視,要采取有效措施,減少環境污染。可根據廢棄物的類型,將其儲存在統一規定的容器中,定期收集起來,統一處理。
5.擴大實驗教學的范圍,提高大學生的就業能力。大部分化學專業畢業生所從事工作的好壞與實驗能力的強弱有很大的關聯,這也是影響學生就業能力的關鍵因素之一。這就要求教師在實驗教學中應把重點放在鍛煉、提升學生的實驗綜合能力上。應用型地方高校不能簡單地模仿國家一流大學的辦學模式,應結合地方實際,強化特色;要全面搜集用人單位所需學生能力的廣泛信息,為教師改進教學提供依據。化學實驗主要在實驗室完成,但化學實驗教學不應僅限于課堂,還要開發多種教學形式,如實驗技能大賽、小發明活動、檢驗員培訓和開設實驗第二課堂。
6.完善實驗教學、考評的方式。除傳統實驗教學形式以外,高校還可以采用網絡、計算機等現代教育技術來輔助實驗教學。學生在化學實驗室里的學習形式是人腦電腦并用和親身實踐,再加上教師指導,這樣他們的學習興趣能夠顯著提高。完善實驗教學的考評。每次實驗的得分可由4個項目構成:10%預習成績、40%基本操作成績、40%實驗結果及報告成績、10%實驗素質評估得分。綜合考慮學生的實驗情況,就可以調動其學習積極性,提高其實驗研究能力。
本文初步分析了高校化學實驗課程教學中經常出現的問題,并給出了解決問題的一般對策。今后,我們要繼續堅持從實驗教學的實際出發,結合地方高校辦學特點,努力探索,以不斷完善實驗教學體系,培養更多、更好的高素質應用型人才。
參考文獻:
[1]關路貴,劉淑萍,尹云.高等學校實驗室環保安全工作探討[J].實驗技術與管理,2006,23(9):130-133.
[2]吳新民,張靜平.化學專業學生實驗能力與就業能力關聯度分析[J].合肥師范學院學報,2008,26(3):93-95.