張六一 饒通德 黃怡民
(重慶三峽學院化學與環境工程學院,重慶萬州 404100)
深化分析化學實驗教學改革 培養創新型人才
張六一 饒通德 黃怡民
(重慶三峽學院化學與環境工程學院,重慶萬州 404100)
根據新世紀分析化學實驗教學任務及培養目標,分析了分析化學實驗教學現狀,并從“重基礎,求創新”、靈活授課、綠色實驗、成績考核等方面,提出了分析化學實驗的教改措施.
分析化學實驗;創新;綠色實驗;措施
分析化學實驗是培養學生實踐能力和創新意識的必要手段,其課程內容和教學方式直接影響學生的學習效果.然而長期以來“重理論、輕實踐,重知識傳授、輕能力培養”的思想仍然束縛著教育實踐,嚴重影響了教學的效果和質量.因此,分析化學實驗教學改革勢在必行.
由于受“重理論、輕實踐”傳統教育觀念的影響,實驗課程不受重視.分析化學實驗包括化學分析和儀器分析,這些實驗需要大量藥品和一些大型設備,因為實驗課程不受重視,造成實驗經費不足,這是妨礙實驗教學進一步發展的主要障礙.很多高校都存在實驗室條件差、缺少必要設備儀器或者設備儀器陳舊、實驗室管理人員不足等特點.
“按方抓藥”式的傳統教學方法存在一定的缺陷.這種方法對培養學生一絲不茍的工作作風、嚴謹科學態度是值得肯定的,然而也正是這樣灌輸式的教學方法,使學生只能被動地接受知識,阻礙了學生創新性思維的發展.
學生對基礎理論的理解和對基本操作的熟練程度最終反應在實驗考核成績上,但是當前“一錘定音”式的考核方式存在一些不合理因素:(1)考試時間有限,內容少,考試成績無法全面反映學生的學習情況;(2)某些學生平時不努力,但是只要期末突擊復習也能考出較好成績,這對平時認真學習的同學不公平;(3)在期末考核中,即使發現了學生在基本操作上存在問題,也難以及時糾正.
創新型人才培養是現代教育的基本要求,而基礎知識和基本技能是創新的根本保障,只有在掌握了過硬的基礎知識和基本技能基礎上才能創新,所以在新的教改內容中,我們要求在保證掌握基礎知識和基本操作技能的基礎上求創新.我校分析化學基礎性實驗學時占了不小比重,對每一次基礎實驗都嚴格要求、規范操作,使學生養成科學、嚴謹、求實的實驗作風,嚴格樹立量的概念.
為了使學生能融會貫通所學知識,進一步熟悉前面所學的基礎知識和操作,安排了20個學時的綜合性實驗.比如在重鉻酸鉀法測定鐵礦中鐵含量的綜合性實驗中,學生將前面所學到稱量、移液、指示劑的使用及變色判斷等知識和操作應用到具體實驗中,同時學會了鐵礦石的分解方法,了解了重鉻酸鉀法測鐵含量的原理和預氧化還原的目的,達到了綜合性實驗的基本要求.最后為了達到創新人才的培養要求,我們又安排了8個學時的設計性實驗.教師列出3~4個實驗題目供學生選擇,學生根據自己興趣選定一個題目后查閱資料并寫出實驗方案,經與相同題目的同學或指導老師討論并經指導老師審查合格后進行實驗.通過查閱相關資料及同學們之間的討論,培養了學生們發現問題、分析問題和解決問題的能力,提高了學生們理論聯系實際的能力,激發了學習積極性,培養了創新能力.設計實驗完成后,指導老師又及時的組織學生們進行交流總結,升華了他們的研究性學習成果.
緊緊圍繞培養創新型人才的宗旨,我們還增設了計劃學時外的創新性實驗,整個實驗以學生為主,教師為輔.創新性實驗為學有余力的學生提供了更加寬松的學習環境和實驗空間,目的是激發學生創新意識,培養他們的創新能力.創新性實驗主要包括三方面的內容:(1)學生自己設計的課題:學生將自己感興趣的問題設計成課題,進入實驗室,由相關老師提供條件配合其完成.使他們有充足的時間思考實驗成敗的原因,有助于學生個性的發展.(2)教師為學生指定的課題:教師只作實驗要求和提供相關實驗設備條件,學生自行查閱文獻,設計實驗方案,在具體實驗前由教師組織學生立題答辯,經提問和交流,讓學生形成完善的實驗思路和合理的實驗方案.通過這種方式不僅能讓學生學會綜合運用所學分析化學知識解決與生活密切相關的某一現實問題,還能培養學生的研究興趣和創新能力.(3)教師根據自己的科研課題,讓學生參加部分課題研究,讓學生熟悉實驗環境和相關操作技能,感受科研氛圍,提倡學生團隊協作,分工合作完成相關實驗,能有效培養學生的團隊精神.
實踐證明,通過以上的學習,學生的動手能力明顯提高,分析問題、解決問題的能力得到加強.
結合傳統教學方法的優點,采取靈活多樣的教學手段,以求達到最佳的教學效果.我們發現讓學生參與教學是一種不錯的教學方式,讓學生上講臺親自講解和演示實驗,然后其他同學進行糾正和補充,最后老師再進行點評.通過這種方式,學生不但掌握了知識,而且鍛煉了他們的表達、溝通能力,提高了綜合素質.
綠色化學已成為化學科學的發展方向,也是國內外化學實驗課程改革的重要指導思想,所以將綠色化學的理念融人到分析化學實驗課程中,防止和減少污染應該成為該實驗課程的內容之一.[1]開展“綠色”實驗具有很重要的意義,不僅可以節約實驗經費,減少環境污染,更重要的是培養了學生的節約精神和環保意識.
首先,要在思想上樹立綠色環保意識.針對學生浪費藥品非常普遍的現象,我們選用滴定管進行滴定操作,這樣不但節約了大量藥品,而且降低了實驗準備工作量.實驗過程中,又將具有回收價值的廢液進行回收,經一定方法處理后循環利用.其次,在保障實驗數據準確性的前提下開展微型實驗.微型實驗符合綠色化學原則的新型實驗方法,微型實驗只需改裝實驗裝置和減少實驗藥品用量,并不改變實驗原理和方法.有研究證明,[2]微型實驗試劑用量是常規實驗的1%~10%,大大減少了實驗試劑用量,降低了實驗廢液的排放.
實驗成績直接反應學生掌握實驗理論知識和實際操作的情況,科學的考核手段可以提高學生學習的積極性和主動性,引導學生向良好的方向發展,也是對學生學習效果和教師教學效果的評價.為此,我們更注重把“過程”與“結論”有機結合起來,建立了新的考評體系,其中包括:預習報告、問題回答、實驗操作、實驗設計、實驗報告、數據處理、實驗態度、清潔衛生等項目.通過這種綜合評價方式,避免了傳統考試的隨機性、片面性,使學生意識到實驗學習重在平時的各個環節,[3]既保證了實驗成績的客觀性和準確性,又能培養勤奮、嚴謹的學風,取得良好的教學效果.
隨著現代高新技術的發展,分析化學不單涉及化學領域,它還涉及到了數學、物理、計算機、機械、生物等領域,并逐步發展成為一門涉及多學科的綜合科學.另一方面,在我國大力推進教育教學改革背景下,分析化學實驗課程不但要使學生掌握化學實驗基礎知識和基本操作,更要使學生學會學習的方法,以此培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,進而培養學生的創新意識和創造能力.因此,分析化學實驗課程教學改革是應對學科更新發展和新世紀人才培養的必然要求.然而,分析化學實驗教學改革還任重而道遠,需要我們從事分析化學的教學工作者們努力探索,不斷實踐,共同推進分析化學實驗教學改革.
[1]劉俊渤,劉景華,常海波.分析化學實驗教學模式改革的新思路[J].長春工程學院學報:社會科學版,2007,8(4):86-88.
[2]楊先鳴.分析化學實驗教學改革及發展趨勢[J].滁州學院學報,2010,12(5):122-125.
[3]李志紅.成人高等醫學教育生物化學教學改革探討[J].三峽大學學報:人文社會科學版,2001(S1).
(責任編輯:朱 丹)
Abstract:According to the teaching tasks and teaching aims of analytical chemistry experiment in the 21st century, the status quo of analytical chemistry experiment is analyzed, and the teaching reform measures are put forward in terms of “basics stressing and innovation seeking”, flexible teaching, green experimenting and achievement assessing.
Keywords:analytical chemistry experiment; innovation; green experiment; measures
On the Deepening of Teaching Reform of Analytical Chemistry Experimenting to Cultivate Innovative Talents
ZHANG Liu-yi RAO Tong-de HUNAG Yi-min
(Department of Chemistry and Environmental Engineering, Chongqing Three Gorges University, Wanzhou Chongqing 404100)
G642.0
A
1009-8135(2012)03-0125-03
2012-02-22
張六一(1986-),男,重慶市武隆縣人,碩士,重慶三峽學院教師.