化學實驗教學多平臺體系的研究

韓士明 朱團

摘 要:21世紀是創新的世紀,創新的世紀需要創新意識和實踐能力強的高級實驗人才。隨著素質教育的推進,實驗在化學教學中的作用越來越被重視。因此有必要開展化學實驗教學的多平臺體系教學的方案。此方案涵蓋四方面的內容,即基礎化學實驗平臺、綜合應用實驗平臺、創新實驗平臺、科研實驗平臺。

關鍵詞:化學實驗多平臺體系研究

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(b)-0171-01

創新是一個民族進步的靈魂。化學實驗是創新的搖籃,化學實驗不僅是使學生獲取化學知識、認識化學規律、形成化學概念、提高各種能力的重要途徑,而且此過程對學生的創新精神和創新能力的培養,是其它學科所不能替代的。我們必須立足化學實驗這個基礎,努力構建培養學生創新能力,開展化學實驗教學多平臺新體系的教學方案。

1 開展化學實驗教學多平臺體系的必要性

隨著社會經濟的迅猛發展,對基礎化學教學改革提出了更高的要求。化學實驗作為基礎化學的重要方面,對其教學體系、教學內容以及教學方法和手段等方面的改革,已經引起國內各高校的廣泛關注。化學實驗教學是化學教學的基本環節,也是評價教學質量的重要方面。在培養學生動手操作能力、激發學生學習興趣、樹立嚴肅認真的科學態度、促進創造性思維發展和創新能力等方面具有獨特的作用。因此我們有必要開展化學實驗教學多平臺體系教學。

2 化學實驗教學多平臺體系研究的思路

根據社會對創新型化學人才需求的背景,結合高校的人才培養的現狀,我們提出了化學實驗教學改革的思路:以“全面實施素質教育”為主題,以學生“創新意識和科研能力的培養”為目標,構建化學實驗教學多平臺體系。化學實驗教學多平臺體系涵蓋四方面的內容,即基礎化學實驗平臺、綜合應用實驗平臺、創新實驗平臺、科研實驗平臺。

3 化學實驗教學多平臺體系的構建

3.1 構建基礎化學實驗平臺,培養學生基本實驗操作技能

基礎化學實驗平臺目標培養和強化學生的基本專業實驗技能安排在大一上學期完成。根據此階段面對大學一年級新生的特點以化學基本操作與技能為主線來培養和訓練學生。在實驗內容上分成適用于各專業的化學實驗通用技能、基本無機制備技能、基本有機制備技能、定量分析基本技能以及后續實驗課程必需的基本知識、基本操作技能的訓練等。主要以無機化學實驗為主。如常用儀器名稱、規格、用途及使用注意事項。練習并掌握常用儀器的洗滌和干燥方法,玻璃管加工和塞子鉆孔。分析天平的使用、標準溶液的配制與標定、蒸餾裝置的安裝、熔、沸點的測定、簡單的含量測定等實驗使學生實驗操作規范化、熟練化。此平臺的特點是通過實驗內容和常見儀器的操作練習重點培養和強化實驗操作技能和。

3.2 構建綜合應用實驗平臺,培養學生綜合實踐能力

綜合實驗應用平臺主要安排在大二年級完成,該平臺的主要目標是更新教學理念,反映學科前沿,激發學生潛能,提高綜合實踐能力和培養科學素質,以滿足現代化學人才培養的需要。本平臺按照“合成、制備-分析、表征-實際應用”這樣“一條龍”式的實驗設計思路,反映綜合實驗平臺優勢和特色的課程設計理念,實驗內容接近科研和生產實際,是培養化學專業學生創新能力和實踐能力的極好途徑。

另外綜合實驗平臺還應增強學生對大型儀器的操作技能,該平臺主要涉及的儀器有:高效液相色譜儀、質譜儀,紅外光譜儀,元素分析儀等。大型儀器選修課采用的是科研課題式的教學模式以及開放式的教學方法,讓學生將理論知識與技能培訓相結合,培養學生綜合應用的技能。

3.3 構建創新實驗平臺,培養學生創新科學素養

在傳統實驗教學中有些實驗的裝置不夠簡化、操作不夠簡便、結果不夠明顯、污染嚴重、安全性存在隱患、實驗的時間過長等因素影響了學生在課堂上的學習興趣.對危險性大的實驗,教師用“粉筆實驗”或“口述實驗”代替學生動手,忽視了對學生實踐經驗的積累,不利于學生實際操作能力的培養理論和實驗脫節。實驗教學過程往往是講完理論之后,滯后幾天才做實驗,此時理論與實驗之間的聯系早已淡化,實驗收效甚微傳統實驗偏向于驗證性實驗,只強調結果,忽視實驗的探索功能,不利于學生接受科學思維方法的訓練,不利于學生科學素質的提高。

針對傳統實驗教學的弊端,我們提出了創新實驗教學平臺,創新實驗平臺主要安排在大三年級完成,創新實驗平臺主要包括以下幾個方面:

第一方面改進實驗裝置,防止化學污染例如:次氯酸使色布褪色,按教材要求,應在課堂上制氯氣,將產生的氯氣通入設計好的裝置中。實驗過程會生成大量氯氣,污染課堂環境。為此我們必須改革反應裝置以尋求更加綠色化的課堂實驗。

第二方面自制教具,對教材中的危險實驗方案加以改進例如:驗證氫氣和氯氣光照而爆炸的實驗我們不能用玻璃儀器,因為爆炸時玻璃碎片可能會扎傷實驗者。我們完全可以用礦泉水瓶做此實驗,將制取好的氫氣與氯氣混合于礦泉水瓶中,直接用2～3根鎂條點燃,靠近礦泉水瓶壁上下晃動進行實驗。

第三方面借助現代教育技術手段,開創實驗教學新領域用計算機演示一些微觀現象或動態圖形,可把抽象的內容形象化,收到良好的效果.例如:“鈉與氧氣反應”的實驗傳統的教學模式是老師在前面操作,這樣只有前幾排的學生能看到,后幾排的學生根本看不到。如果采用投影儀后,過程就清楚了。具體操作步驟取一小塊金屬鈉,用濾紙吸干表面的煤油后,用刀切去一端的外皮,放到投影臺上觀察現象。馬上就可以看到新切開的鈉具有銀白色金屬光澤,表面在空氣中很快變暗。保證全體同學能看得一清二楚。

3.4 構建科研實驗平臺,培養學生科研能力

化學科研能力的培養可以說是一個化學教學水平提高的重要方面,那么怎樣培養學生科研能力我們可從這兩方面出發。首先必須要有科研的思維方式,再則要有勇氣與信心去行動,不成功不要緊,關鍵是要敢做,只有親身經歷才有收獲,只有實踐才能有創新。

培養學生科研能力的具體方法,首先可先跟隨自己的導師一起搞科研,在導師的指導之下跟隨導師先完成一項或幾項科研,獲取一些經驗從而為以后的科研打下堅實的基礎。其次開展學生科研文化活動強化激勵機制提高學生科研積極性。再次可積極參加一些省里或國家舉辦的科技創新大賽。

科學研究是一個民族進步發展的不竭動力,我們只有立足這一點不斷創新,社會才能進步國家才能強大。

4 結語

化學實驗教學多平臺體系是一項長期的系統工程,只有不斷的更新教學內容、改革教學方法和教學手段,才能為學生提供良好的教學空間和實踐環境,調動學生的學習積極性,最終培養出適應新時代要求、具有創新意識和綜合實驗能力的優秀人才。

參考文獻

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[2] 陳綺虹,周錦蘭．化學實驗教學的創新與學生能力的培養[J]．實驗研究與探索,2006,25(11):1429～1432．