摘 要: 我院以能力培養為主線,根據專業特色及培養目標對化學實驗的不同需求,堅持“以人為本,整合培養”的理念,構建適合非化學化工專業的實驗教學體系,培養學生的創新意識、多元化思維及科研素質,促進學生綜合能力的全面提高。
關鍵詞: 非化學化工專業 化學實驗教學體系 構建措施
一、構建非化學化工專業化學實驗教學體系的必要性
化學實驗是化學教學的重要組成部分,為學生傳授知識、培養技能,以及創新意識的萌生和提高提供了一個極好的途徑[1]。目前許多高校對化學化工專業的化學實驗教學體系采取了很多卓有成效的改革措施,注重學生創新能力的培養,取得了很好的效果。但對于如何全面、有效地培養非化學化工專業大學生的化學實驗能力和創新能力,提高社會競爭力,卻較少受到關注[2]。對于非化學化工專業來說,化學是一門基礎課或公共課。隨著外語、計算機和人文科學等方面課程學時數的增加,化學課程的學時數被大量削減,其中原本所占比例就偏低的化學實驗又成為主要削減對象。隨著時間推移,這種設置所帶來的負面影響已逐漸顯露出來,如動手能力較差、綜合應用能力和創新能力不足,這已成為制約大學生全面發展的重要因素。根據專業特色及培養目標,堅持“以人為本,突出特色,整合培養”的理念,構建適合非化學化工專業的化學實驗課程教學體系,對于培養學生的創新意識、多元化思維及科研素質,促進學生綜合能力的全面提高是很有必要的。
二、構建非化學化工專業化學實驗教學體系的措施及方法
(一)構建和完善非化學化工專業化學實驗課程教學體系和教學內容
我校是新組建的地方高校,與專業建設相比較,實驗資源配備與利用、開放與創新等方面存在著滯后。這種滯后局面既不利于人才培養質量的提高,又制約了專業學科的建設和發展。目前我院除了應用化學專業外,每年還面向全校藥學、生物技術、臨床醫學、醫學檢驗、預防醫學、護理學等非化學化工專業,60多個班級,4000余名本科生開設不同類型和不同層次的化學實驗課共18門。這些非化學化工專業的化學實驗的共同特點是實驗人數多,但實驗學時數少,專業特色不明顯。整合之前的化學實驗課程教學體系見圖1。
圖1 整合前的化學實驗課程教學體系
根據專業特色及培養目標對化學實驗的不同需求,我們對非化學化工專業類的化學實驗進行整合,構建具有專業特色的兩模塊、三階段的實驗課程教學體系。兩模塊,即近化學類專業(藥學、生物技術)和非化學類專業(臨床醫學、醫學檢驗、預防醫學、護理學)兩大模塊,三階段,即基本技能訓練、綜合能力訓練、創新能力訓練三級遞進式實踐教學階段。整合后的化學實驗課程教學體系見圖2。
圖2 整合后的化學實驗課程教學體系
在基本技能訓練第一階段,按照相同類型的課程和實驗內容的內在聯系,整合為基礎化學實驗一、二、三。在兩模塊的化學實驗中都開設這些項目,對學生的基本操作技能進行培養,并統一實驗學時。在綜合能力訓練第二階段,針對專業特點和學生的實際,開設綜合化學實驗項目。在化學專業類,結合科研應用實踐,突出現代化學研究的基本方法訓練;在非化學化工專業類,結合醫藥應用實踐,突出與生命科學研究相關的醫科大學化學特點。在創新能力訓練第三階段,為學生營造鼓勵創新、積極實踐的學習氛圍,搭建了一個自主學習、自由探索的實踐平臺[3],使大學生的創新精神與實踐能力得到系統的培養與訓練。
(二)改進教學方法與教學手段
化學實驗教學以學生為主體,實驗技能訓練由簡到繁、由單元到綜合。在基礎技能訓練階段,采用知識傳授與啟發式教學相結合的教學方法,教師對一些實驗中的關鍵問題,如實驗原理、基本操作和安全常識等內容詳細講解,對實驗現象及實驗產生的結果,則由教師引導學生進行分析、討論,以充分調動學生學習有機化學實驗的積極性。在綜合能力訓練階段,充分發揮學生的主體作用,教師提供實驗項目,學生課前預習、查閱有關資料、設計實驗方案,并獨立完成實驗,結合實驗現象進行討論,上交實驗報告,以鞏固所學的知識與操作技能。在創新能力訓練階段,以化學實驗競賽、大學生創新實驗等活動為切入點,形成以學生為中心的自助式、研究式的實驗學習方式。吸收學生參與教師的研究項目,同時將化學實驗項目與大學生創新性實驗項目結合起來,建立全方位開放式實驗教學模式[4—5]。目前基礎化學實驗室在實驗時間、地點、內容和實驗設備上已全面開放。
利用學校的網絡系統、實驗中心的網絡平臺,采用計算機模擬化學仿真實驗,建立立體化的化學實驗教學模式,提高學生的信息素質[6],增強實驗教學效果。同時定期從實習基地、合作企業等單位聘請有豐富實踐經驗的高級工程師為學生授課或講座,把以課堂傳授知識為主的學校教育與生產實踐相聯系,共同完成對學生的培養。
(三)加強教材建設
目前,非化學化工專業的化學實驗的實驗教材較少,實驗內容與專業的聯系不緊密,無法提高學生的學習興趣,不利于學生動手能力的培養。特別是近幾年來,多數學校都壓縮了化學教學的總學時數,實驗可用學時大幅減少。為了能在有限的學時內,既讓學生掌握各種實驗操作技術,又能達到教學大綱的要求,根據培養目標的需要,我們將原來的四大化學實驗整合并自編實驗教材《基礎化學實驗》,該教材已于2012年3月正式出版,并在非化學化工專業中進行使用。
(四)采用多元化實驗成績評價方法
根據專業、學生及化學實驗的特點,進行多元化實驗成績評價,并建立較為完整、科學的考核考試方法。考核由平時成績(10%)、實驗成績(30%)和期末實驗操作考核成績(60%)三部分組成。根據不同的專業,期末實驗操作考核可以從以下三種方式中任選一種進行考核:(1)教師擬定考核題目:教師提前一周給出考核題目,目的要求,制定評分細則。學生在規定的時間內,查閱相關資料,設計實驗方案、實驗操作步驟,經指導老師同意后,進行考核。(2)學生自擬考核題目:學生自擬的題目與有機化學課程相關,與生產、生活實際相聯系。教師制定評分細則,學生在規定的時間內,查閱相關資料,設計方案、實驗操作步驟,經指導教師同意后,進行考核。(3)根據實驗教學大綱中的實驗項目,選取1-2個進行考核。教師根據實驗內容,從實驗方案的設計、儀器設備的選用、實驗裝置的安裝、實驗操作、實驗結果及實驗報告等方面進行全面考核,綜合評價學生的實驗成績。
三、結語
以能力培養為主線,突出專業特色,對化學實驗進行整合,構建了兩模塊、三階段且相對獨立的適合非化學化工專業的化學實驗教學體系,使大學生的實踐能力與創新精神得到系統的培養與訓練,提高了科學技術轉化為生成力的實際能力,更好地滿足服務社會經濟發展的需要[7]。
參考文獻:
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[7]陶李明,周蕓.在生物技術專業開展綠色化學教育的探索與實踐[J].中國西部科技,2009,8(29):57.
基金項目:湖南省教育科學“十二五”規劃課題(XJK011CGD023)。