摘 要: 學生創新能力的培養和日常的實驗教學習相關。本文針對目前大學無機化學實驗教學中存在的問題,從 “學生實驗技能的培養和創新能力的關系”、“創新思維的培養與學習的興趣相結合”、“先進實驗儀器應進入學生的課堂”,“實驗教學的考核方式需要根本的改變”四個方面探討了大學學生創新能力的培養途徑,以全面深入地促進大學無機化學實驗教學的改革,促進學生創新能力的提高,全面提升人才培養質量。
關鍵詞: 無機化學實驗課程教學 教學內容 教學改革 創新能力
十六大以來,以胡錦濤同志為總書記的黨中央十分重視創新。2005年10月,胡錦濤同志在十六屆五中全會上明確提出了建設創新型國家的重大戰略思想;2006年1月,他又在全國科學技術大會上指出,要堅持走中國特色自主創新道路,用15年左右的時間把我國建設成為創新型國家。為實現這個偉大的目標,我們必須培養一大批創新人才。作為以培養人才為主要職能的高校,理當成為培養創新人才的重要基地。
化學是一門以實驗為基礎的科學。實驗教學是高校化學教學不可缺少的重要組成部分。無機化學是化學專業第一門專業課程,無機化學實驗課程教學是整個無機化學教學中的一個重要環節。離開無機實驗課的教學,整個無機化學的教學就成了紙上談兵和空洞的說教,更談不上可能通過科學實驗而有所發現、有所創新。同時無機化學實驗課程開設的效果如何直接影響到大學生的學習興趣,特別是培養學生獨立思考,對于學生創新能力的培養尤其重要。
一、理工科無機化學實驗課程教學內容存在的問題
(一)教材陳舊,經典實驗多,現代實驗少。現在大學使用的實驗教材多是二十世紀八十年代的教材。以我校為例,使用的教材有兩本,一本是高等教育出版社出版的無機化學實驗,是由北京師范大學無機化學教學室編著的,1983年第1版,2001年第3版;另一本是1992年5月第3版由高等教育出版社出版的,中山大學等學校編著。由于使用的教材陳舊,現代的實驗必然較少,而且在實驗教學一般只安排一些經典的實驗,重復性好,簡單操作。無機化學實驗只是培養學生的基本操作技能。
(二)教學觀念陳舊,方法單一。使用的教材陳舊,必然帶來很多教學觀念上的落后。學生做實驗先按照實驗教材進行預習,實驗之前很多教師將實驗的現象原理進行詳細的講解,實驗所需的儀器、試劑配制均已由實驗員準備好并擺在試架上,學生毫無主動性可言,只是機械地操作,定時觀察現象,記錄實驗數據。以這種模式進行教育,根本不可能引起學生的學習興趣,更談不上探索創新素質的培養,也是與素質教育和創新教育的宗旨是背道而馳的。
(三)驗證性實驗占的比例過大,設計性實驗幾乎沒有。實驗多數是用來幫助學生理解和鞏固所學知識。無機化學實驗特別是元素性質部分實驗的教學多采用驗證式的教學,學生按照老師講解的進行實驗現象的觀察、記錄,由于元素部分的實驗內容太多,實驗完成后根本沒有什么深刻的印象。在單純驗證性試驗教學中,學生的學習積極性和主動性必然受到嚴重的壓抑和束縛,化學學習興趣必然很難激發,批判思維、發散性思維和創造性思維的培養也很難落實,所以設計性的實驗內容的安排就顯得比較重要了。比如:元素部分的實驗,可以把學生分成幾個小組,通過自己設計實驗來分離幾種離子的混合溶液,這樣會大大增加學生的探索的欲望與學習的興趣。
(四)先進儀器的使用較少,開展的創新性實驗較少。大學本科化學教學的儀器相對于科研來說都是落后、簡單、淘汰的產品。國外高校本科生的培養,實驗教學使用的儀器一般都是非常先進的,與科研使用的儀器沒有差別。目前我國結合先進儀器開展的綜合實驗太少,很多高校基本沒有。這樣很難讓學生開闊眼界,了解科學研究的前沿,對于學生創新能力的培養是不利的。
二、高校化學創新人才的培養途徑
目前,高等學校傳統的化學教學,尤其是化學實驗教學,不論是教學思想、課程體系、教學內容,還是實驗手段和管理水平,都難以適應面向21世紀人才培養的需要,這些問題不解決,創新人才的培養就是一句空話。因此,我們的化學實驗教學必須主動適應時代要求,加速自身的改革和完善,滿足新世紀化學創新人才培養的需要。為將創新人才的培養落到實處,我們就需要解決好日常教學中存在的實際問題,進行無機化學實驗教學的改革。高校化學創新人才的培養可以通過以下幾個途徑來努力。
(一)學生實驗技能的培養和創新能力的培養。無機化學實驗是大學化學專業開展的第一門實驗課,承擔了學生基本實驗技能的訓練任務,而且基本實驗技能的培養對于后面的學習和科研是非常重要的,因為缺乏基本實驗技能,根本談不上培養創新能力。學生實驗技能和創新能力的培養是相輔相成的。我們可以通過開展實驗技能競賽來引發學生的學習興趣,增強學生的學習的主動性;通過開設一些綜合性實驗、設計性實驗,增加學生之間的團結和協作,增加他們集體創新的意識。
(二)創新思維的培養與學習的興趣相結合。教師要對教材進行取舍,更新實驗內容,與時俱進,安排一些現代的實驗,減少驗證性實驗。可以結合教師和學院的科研實際,引發學生的創新。歷史證明,實踐是創新的源泉,學生較早地接觸學科的科研前沿,并親自參與進行科研創新,創新的思維和能力才能得到逐步的培養,同時也會增強學習理論課的興趣。這需要教師因地制宜地安排一些創新性的實驗內容,這對教師的科研創新也有很大的促進作用。
(三)先進實驗儀器應進入學生的課堂。現代科學和文明的發展,促進了先進儀器和分析方法的產生,學生應該享受這些文明和人類創新的成果。堅決淘汰一些科研中不再使用的儀器,不讓其進入學生課堂。學生實驗中使用的儀器應盡可能與科研中使用的儀器相同,增加實驗室的開放程度,盡可能廣泛地開發實驗課程資源。
(四)實驗教學的考核方式需要根本的改變。目前實驗課程的考核一般分為兩個部分:平時考核和實驗考核。平時考核主要是依據學生的實驗預習報告和實驗報告的書寫情況來打分。實驗考核也基本上是拿一個經典的實驗來考查學生一個學期來所掌握的基本操作方面的實驗技能,而一點不涉及到創新方面的問題,這無疑不利于培養學生的創造性思維和創造能力。考核的方式應該進行多樣化,這也需要教學與教育研究工作者進行深入的探討,改革考核的辦法,及時測試和提高學生的創新能力。
無機化學實驗是大學化學實驗教學的第一門課,這種課程開設的效果如何影響到后續課程的學習,對于學生的創新能力的培養更應該從無機化學的實驗教學做起,才能更好地實現大學化學實驗教學目標,應對現代教學方法的改革。教師需要建立有利于培養學生實踐能力和創新能力的實驗教學體系,全面深入地促進大學化學實驗教學的改革,建立大學化學實驗教學新理念,促進大學化學實驗教學內容與方法的改革,促進學生創新能力的提高,全面提升人才培養質量。
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