孫玉希+宋若靜
隨著社會應用型、創新型人才需求的不斷增長,綜合性實驗教學在專業人才培養中有著舉足輕重的地位,已經成為專業素質和創新思維培養的關鍵性教學環節之一。探索設計型綜合性實驗教學環節引起了高等學校教育工作者的重視,尤其在理工科專業,如生物、化學、物理、計算機、農學、醫學、工程技術、材料學等,在不同層次上開展了許多綜合性實驗教學的實踐教學嘗試和探索,采取了優化實驗教學內容、改進實驗教學方法、加強綜合實驗硬件設施建設等措施,增加了設計性、探索性的實驗內容,雖然還存在一些問題,但取得了良好的教學效果,積累了許多實踐經驗。
為滿足社會人才需求而開展的一系列實踐性教學活動,綜合性實驗教學環節在基礎實踐和應用探索性實踐中具有橋梁性的作用,通常具有復合性的實驗內容、多元化的實驗方法、綜合性的人才培養,其根本目的在于培養大學生運用知識的實踐能力、創新意識、溝通能力和團隊合作精神,在技能上能為后續的專業化實驗和科學研究打下基礎。
在當前實踐教學條件下,如何規范綜合性實驗要求,以期為學生創造更良好的科研規范實踐,來培養學生的專業實驗和科研創新意識,是擺在從事綜合性實驗教學工作者面前的重要課題。為此,本文結合綜合性實驗教學在培養人才中的使命,根據綜合性實驗教學的教學目標,提出了該環節中的實驗內容、實驗報告撰寫等要求,以期更有效促進綜合性實驗教學的進展。
一教學目標
在綜合性化學實驗教學環節中,不僅要培養學生實事求是的科學態度、勤儉節約的優良作風、相互協作的團隊精神、勇于開拓的創新意識,還要培養學生后續專業性實驗能力和科學研究素養。
在專業實驗素質方面,要求學生要有客觀實驗操作能力,包括正確的實驗設計(選擇實驗方法、實驗條件、儀器和試劑等),儀器基本操作與安全,熟練掌握實驗基本操作,實驗現象的觀察與判斷,實驗數據的正確記錄,實驗數據的判斷和實驗條件的選擇。
在科研素質要求方面,要求學生具有分析問題的實踐能力,包括儀器原理、操作規范化與正確測量,原始實驗數據的處理,通過查閱手冊、工具書及其他信息源獲得信息,分析判斷實驗結果以及實驗結果的邏輯推理與表達,并獲得結論。
二內容設計
鑒于綜合性化學實驗在教學環節中的使命,綜合性化學實驗是介于基礎化學實驗和科研實驗的中間過渡環節,因此其實驗內容項目也同樣應該介于基礎化學和科研實驗之間的。綜合性化學實驗項目設計要求如下:
1實驗內容是生產、生活中的一個實際問題;
2學生較容易分析出問題的目的,做到實驗目的明確;
3有一定資料信息供參考,能從教材、文獻等中查閱到解決問題的實驗原理和方法;
4能借鑒到教材、文獻中的實驗方法,設計問題的解決方案;
5實驗內容有復合性,需要綜合運用各種專業知識;
6用2種以上的方法測試獲得問題參數指標;
7全部實驗時間不低于24個小時。
有了這些實驗項目的要求,學生們通過查閱教材、文獻等資料,根據實驗原理,自行完成實驗設計,以基礎實驗的模式寫出擬開展的綜合性實驗的實驗準備報告,并在老師的指導下完善并實施實驗內容,這樣就能將以前學習到的基本操作、基礎實驗靈活運用于現實問題的解決中,有效鍛煉學生實驗觀察、結果分析判斷、實驗條件選擇等能力,從而培養學生查閱文獻、相互協作、實事求是的科學態度和科研素養。
三報告撰寫
為了更好地讓綜合實驗起到銜接基礎實驗和專業實驗的作用,實驗報告的撰寫是其中的重要一環,是學生實驗效果和教學目標完成情況的綜合反應,因此對于綜合實驗報告的撰寫也要有更高的要求。
為了培養學生實驗數據的處理能力和實驗結果的表達能力,實驗報告內容應盡量寫成科技論文,將實驗設計過程中完成的內容,與完成實驗后的具體實驗數據結果相結合,寫出一份科技論文模式的實驗報告,更有利于學生專業素質和科研素養的鍛煉和培養。綜合性實驗報告中要包括如下七個部分:
1引言:根據實驗目的寫出引言性的內容,練習科技論文引言的撰寫;
2實驗原理:根據參考文獻寫出實驗原理;
3材料與方法:根據實驗內容真實寫出具體實驗材料與方法;
(A)儀器與試劑:列出實驗中所用的儀器設備和試劑及其型號與級別;
(B)實驗步驟:陳述具體實驗操作過程;
(C)檢測方法:陳述結果測試所采用的方法。
4結果記錄:規范列出原始實驗記錄;
5結果處理與討論:陳述實驗結果的處理方法,并對結果進行分析討論,表述結果給出的啟發以及對研究目標的貢獻;
6結論:與引言問題相呼應,并綜合全文實驗結果,得出全文結論;
7參考文獻。
總之,本文根據高等學校綜合性實驗的地位和作用,結合目前綜合性實驗開設的實際情況,進一步明確了該課程的教學目標,對實驗內容和實驗報告撰寫環節作了進一步的要求,以期獲得更好的教學效果,滿足社會對人才培養的要求。
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