大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)研究

符會(huì)芳

摘 要：隨著現(xiàn)代化教育的深入，大學(xué)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生觀察力、實(shí)踐能力、全面發(fā)展具有重要作用，也是科研教學(xué)活動(dòng)的重要方法。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，教師應(yīng)注重教學(xué)方法的創(chuàng)新，立足于多角度考察方式；實(shí)行開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，能夠提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率與質(zhì)量。對(duì)此，筆者根據(jù)多年實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，就大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：大學(xué)；化學(xué)實(shí)驗(yàn)；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；研究分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.246

根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)⒒瘜W(xué)理論與實(shí)踐進(jìn)行有效融合、整合、應(yīng)用，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)效果提升具有重要作用。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)將實(shí)驗(yàn)方法作為中心，繼而創(chuàng)新化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑⒆龊镁C合性研究。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生能力的提高具有重要作用，同時(shí)具有較大研究?jī)r(jià)值。

1 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)

1.1 全面性

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)涉及學(xué)科內(nèi)容眾多，化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)凸顯科學(xué)、綜合、靈活性思維形式，使學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)中得到能力的提升，尋找到解決問(wèn)題的方法，創(chuàng)新思維模式。如：在無(wú)機(jī)制備與有機(jī)合成知識(shí)融合中，進(jìn)行表征任務(wù)分析或是利用催化劑與性能檢測(cè)融合等方法。

1.2 研究性

不同實(shí)驗(yàn)中包含一個(gè)實(shí)驗(yàn)課題，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需自主進(jìn)行資料搜集；同時(shí)結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案與操作性書(shū)寫(xiě)論文。在課題研究中，學(xué)生應(yīng)自主、獨(dú)立進(jìn)行課題探究，掌握實(shí)驗(yàn)過(guò)程遇到的問(wèn)題，制定解決方法。利用這種模式，打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新，對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究性具有重要影響。

1.3 創(chuàng)新性

大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)立足多樣化、創(chuàng)新、環(huán)保項(xiàng)目?jī)?nèi)容，擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)視角與創(chuàng)新思維。在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)，教師應(yīng)將科研成果轉(zhuǎn)為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能夠接受到最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)知識(shí)，對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)具有幫助性作用。

2 大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不足

一些院校在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，主要為有機(jī)實(shí)驗(yàn)與無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)、分析設(shè)備監(jiān)測(cè)、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)等，使得學(xué)科項(xiàng)目被分解，缺少學(xué)科有效連接、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容缺乏特點(diǎn)體現(xiàn)，多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。種種原因造成教學(xué)資源使用效率平平、缺少完善的管理制度。隨著新課程教育教學(xué)的落實(shí)，多數(shù)院校開(kāi)始致力于教學(xué)革新中，增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)。不過(guò)在事實(shí)教學(xué)中，并未有明顯教學(xué)體現(xiàn)，仍然存在諸多問(wèn)題。

2.1 實(shí)驗(yàn)管理制度問(wèn)題

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、教師水平要求較為嚴(yán)格；同時(shí)，相對(duì)于傳統(tǒng)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)成本投入高于普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)。受經(jīng)濟(jì)因素限制，使得設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)一直未得到推廣與普及。一些院校為達(dá)到基礎(chǔ)評(píng)估需求，而選擇進(jìn)行一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，缺少化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合，較為形式化，缺少完整的管理機(jī)制。現(xiàn)階段多數(shù)院校化學(xué)實(shí)驗(yàn)管理制度存在諸多問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)教師無(wú)法充分發(fā)揮作用優(yōu)勢(shì)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)報(bào)酬得不到有效保證，理論知識(shí)教學(xué)較多而影響實(shí)驗(yàn)管理，造成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)難以繼續(xù)開(kāi)展下去。

2.2 教學(xué)內(nèi)容落后

在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，教學(xué)內(nèi)容落后成為重要教學(xué)問(wèn)題。通常狀態(tài)下，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要是增加綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而缺少有機(jī)、無(wú)機(jī)等學(xué)科融合，課程教學(xué)缺少直接連接，以及有效教學(xué)形式進(jìn)而達(dá)到全面培養(yǎng)目標(biāo)。盡管多數(shù)學(xué)校已經(jīng)致力于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中，但缺少有效的成果轉(zhuǎn)變機(jī)制，使得學(xué)生難以達(dá)到學(xué)以致用目的，造成學(xué)習(xí)興趣的降低。

3 大學(xué)化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)方法

3.1 調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

大學(xué)階段，學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)已經(jīng)有一定基礎(chǔ)，了解有關(guān)化學(xué)理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)。對(duì)此，在這一過(guò)程中應(yīng)科學(xué)應(yīng)用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生創(chuàng)造更多知識(shí)運(yùn)用機(jī)會(huì)。學(xué)生進(jìn)行自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，對(duì)能力的提升、興趣的激發(fā)具有重要作用。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)任務(wù)探究階段，能夠運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，進(jìn)而找到有效方法與結(jié)論。在其過(guò)程中，學(xué)生完全自主獨(dú)立解決問(wèn)題，當(dāng)學(xué)生找到解決問(wèn)題的方法與結(jié)論則會(huì)油然而生一種成就、自豪感。這對(duì)化學(xué)知識(shí)深入研究具有重要推動(dòng)作用，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣進(jìn)而將更多精力投入到化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中。

3.2 提升學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)

在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，能夠?qū)⒈粍?dòng)科研學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中涉及眾多化學(xué)概念原理，學(xué)生可以通過(guò)無(wú)限的空間遐想創(chuàng)新思維。在實(shí)際操作過(guò)程中，學(xué)生利用創(chuàng)新型思維與探究性思維，將所思所想體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中。當(dāng)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)階段，創(chuàng)造思維得到了啟發(fā)，提升實(shí)踐能力進(jìn)而發(fā)揮教學(xué)主體作用。學(xué)生在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要自主進(jìn)行方案設(shè)計(jì)與資料搜集，結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備與方案。在其設(shè)計(jì)階段，學(xué)生需要獨(dú)立面對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，要靈活運(yùn)用思維得到實(shí)驗(yàn)答案。在這一形式下，對(duì)學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮具有重要作用，提高實(shí)踐能力。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生進(jìn)行論文寫(xiě)作，論文寫(xiě)作是一個(gè)將實(shí)踐轉(zhuǎn)變知識(shí)概念的過(guò)程，需要學(xué)生有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S模式與總結(jié)思維，對(duì)實(shí)驗(yàn)中的不足與解決方法轉(zhuǎn)換為文字形式。在這一階段中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探究問(wèn)題、方法總結(jié)能力將得到有效培養(yǎng)，對(duì)學(xué)生綜合素養(yǎng)的的提升也具有一定推動(dòng)作用。

3.3 完善學(xué)生化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)包含眾多學(xué)科內(nèi)容，例如：二級(jí)學(xué)科操作技能和理論知識(shí)；在其實(shí)驗(yàn)階段，學(xué)生運(yùn)用多個(gè)學(xué)科知識(shí)融合過(guò)渡至實(shí)驗(yàn)中進(jìn)而解決問(wèn)題。在其過(guò)程中，擴(kuò)大了學(xué)生知識(shí)視角、完善學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)。材料、環(huán)境概念知識(shí)融入至實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)能夠有效彌補(bǔ)以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)科內(nèi)容兩極化問(wèn)題，提升了學(xué)生綜合能力。

4 結(jié)語(yǔ)

綜合分析，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)代教育教學(xué)改革下的產(chǎn)物，對(duì)學(xué)生能力的提升具有重要作用。因此，需要有關(guān)院校引起高度重視，提倡應(yīng)用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。筆者著重對(duì)大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，希望各院校充分發(fā)揮理論與實(shí)踐融合理念進(jìn)而做好化學(xué)人才的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳肖，熊建文.微信企業(yè)號(hào)支持下的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)——以“大學(xué)物理設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”課程為例[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2017（01）.

[2]郭俊青，李佳，呂國(guó)偉，王海霞.甲基橙插層水滑石的制備及表征——一個(gè)大學(xué)化學(xué)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[J].大學(xué)化學(xué)，2017（01）.

[3]李子強(qiáng)，張圓.PBL與異法同步設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)結(jié)合模式的建立和應(yīng)用——天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].新課程研究（中旬刊），2017（01）.

[4]龐敏，胡凱，熊廷蓉.驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中的探索性教學(xué)——以RNA的細(xì)胞化學(xué)—Brachet反應(yīng)為例[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2017（05）.