張 玲
(鹽城師范學院 藥學院,江蘇 鹽城 24007)
實驗教學是創新能力培養的重要環節,沒有系統的實驗技能是很難創新的。應用型理工類院校在開展化學實驗教學的過程中一般比較重視學生的動手能力,鍛煉學生通過實驗,解決一些具有難度的化學問題。但是在當前化學實驗教學過程中,仍然存在很多問題。化學作為自然學科的一個中間環節,同時與其他學科間具有相互的滲透與交叉。這些問題的函待解決將直接改善我國高校化學實驗教學的整體水準。
傳統的實驗教學通常專注于學生的基本能力培養,基礎實驗偏多,通常為驗證課本上的定理或單純學習一種儀器的操作,即通過實驗形式培養學生的操作技能與基礎知識深化,缺乏創新性。如折光儀儀器的使用,只是熟悉了實驗操作,并未了解認識折光儀在科研中扮演的角色。如今,這樣的基礎性教育已經不適于科技的發展。學習知識的目的就是為了運用,過于重基礎而輕創新,缺少與現代科學前沿的銜接,與其他學科之間的聯系也沒有顯現出來。勢必會阻礙學生創新思維與能力的挖掘、培養。若實驗課與最新前沿科技缺少連接,就不容易獲得學生認可,也無法激發學習興趣。但同時伴隨著一些高校的化學課程陸續開始重視實驗在其中的應用,可是不可避免確實有一些實驗具有較高難度,學生親自動手操作會有困難。許多實驗的操作時間相對有限,學生只能在有限的時間內完成教學內容,被動參與實驗,因此往往操作起來會倍感困難[1]。
當前高校的大學化學基礎實驗課基本上分為無機化學實驗、分析化學實驗、有機化學實驗和物理化學實驗。學科之間的交叉容易在被忽略,不利于構成完整的知識網絡,還導致部分教學資源被浪費。首先,實驗課存在的交叉內容,既浪費了課時,重復教學,又易致學生心生厭倦;其次,各科實驗使用的儀器資源不能充分交叉利用,形成資源浪費;同時,在有機實驗中得到實驗產物不能借助分析化學實驗的內容進行產物分析,所學知識得不到整合[2]。
虛擬化學實驗室的整體建設水平偏低,無法滿足當前高校的化學課程教學要求。虛擬化學實驗室要求利用現代信息技術對化學操作進行指導,并且有相應的遠程教學設備,對化學操作加以輔助和幫助。然而許多高校的化學實驗室都不具備相應的配套設施和條件。現代化學教學已經不再是停留在瓶瓶罐罐的時代,而是格外重視現代化學氣息的融入。故而虛擬化學實驗室無法滿足當前化學教學的新要求,也無法對現代生產過程中利用到化學的相關內容進行呈現。
高校的化學實驗平臺應該是為全體學生開放的,但是針對目前高校化學實驗平臺建設現狀來看,其并沒有為高校內所有熱愛化學、具有創新精神和能力的學生而設計。所以許多學生并沒有辦法將自己對化學的熱愛展現出來,也沒有平臺為自己進行化學實驗提供幫助。
為了開拓學生的眼界,建議對基礎實驗進行精簡,同時加入部分綜合設計性實驗,這不僅有助于學生對化學知識體系的整合,還能培養學生的創新思維,提高其綜合能力。此外,可安排一些與最新科技前沿緊密聯系的內容,可在實驗課教學當中加入一些科研團隊的研究課題,使學生了解化學科技前沿知識,激發學生的學習興趣,使學生在不自覺中參與到科研中,體會到科研的樂趣。
傳統實驗教學存在理論多、設計少、瑣碎重復、缺乏統籌安排等弊端,不利于學生的創新能力挖掘和創新意識的建立。可通過以下幾個方面進行:首先,可以引進先進化學實驗儀器,增加科學前沿的實驗項目介紹,可以讓學生及時了解化學發展情況,熟悉先進技術在大學中的應用,建立和培養對化學實驗的興趣與創新意識。其次,在課程設置方面精簡四門實驗課程,注意不同學科之間的交叉統一。第三,增加相應的綜合設計性實驗,培養學生的轉化思維,開拓學生的思維,要將知識轉換為創新技能,大膽開創新思路。同時還可利用網絡模擬,完成相對復雜的實驗內容。再次,可以在實驗中適當增加生活趣味實驗,激發學生的興趣與主動性,將化學運用在生活中。第四,實驗課授課時人數較多,應采取引導式,要求學生課前對實驗進行預習,熟悉將要進行的實驗,同時可以提出自己的疑惑,引導學生積極主動思考[3]。同時,教師應充分利用多媒體教學,采用播放錄像或視頻的方式進行講解,學生在觀看時能夠對實驗內容產生直觀的印象,有助于學生理解實驗,提高教學效果。對于可獨立操作的實驗,盡量讓學生單獨去做,而對于儀器數量有限或綜合性的實驗,再分組進行,這樣可以提高學生獨立解決問題的能力。
高校要盡可能為學生建造開放性的實驗平臺與虛擬的化學實驗室,其目的就是為更多熱愛化學、樂于研究化學、渴望參與實驗的學生提供一個平臺和機會。本科生深入了解化學實驗室的機會較少。因此,適當開放實驗室,學生能夠觀看實驗研究過程,有助于學生深入了解,擴展學生的眼界。這不僅有利于有意向選修化學專業的學生更好的了解學科方向,而且有助于化學專業的學生早日深入了解實驗室,對于日后選擇就業方向或研究生階段的學習方向都至關重要。
虛擬化學實驗平臺主要是利用現代信息技術以及遠程教學模式開展的。許多課堂上難以完成的化學實驗都可以利用現代信息技術進行模擬完成,還可以通過遠程教學的模式,由教師對其進行指導,從而提升學生的化學實驗操作水平[4]。
提升當前高校化學實驗教學的整體水準,不僅要求實驗指導教師有過硬的專業基礎知識,十分熟悉教學內容,還要不斷進行教學科學研究,善于運用科學有效的教學方法和教學手段將教學內容順利地讓學生進行掌握,不斷改革大學化學實驗的教學模式和改善教學手段。實驗指導教師都要不斷從事教學與科學研究,主持或參與各級教學和科學研究項目。此外,創造各種便利條件,讓部分教師到工廠或企業頂崗學習,將其所學引入到實驗教學中來,以擴展學生的視野。與此同時,對積極進行實驗教學方法改革和在實驗教學中不斷改進教學手段并取得顯著教學成效的教師給予物質和榮譽獎勵等優惠政策。
高校化學實驗課課程改革任重道遠,需要教師付出大量的時間及精力。我國高校化學實驗教學在近些年來已經逐漸開始實現改革,并且相關教師也開始重視實驗教學在其中的重要性。改革并非一朝一夕能夠完成,需要教師不斷創新教學方法、豐富教學內容、改善教學手段,還需要高校不斷完善實驗室建設,將現代化學氣息融人到高校化學實驗教學當中,從而不斷提升高校的化學實驗教學水平。
[1]楊秀平,梁水民.大學化學實驗教學改革與創新[J].高等理科教育,2011(5): 109-112.
[2]張樹水,張劍榮,陳六平.大學化學實驗教學改革的基本問題和措施初探[J]. 大學化學,2012(4): 24-28.
[3]王建鋒.大學化學實驗課教學改革剖析[J].教育教學論壇,2018(4): 255-256.
[4]王愛君.虛擬仿真在高校心理學實驗教學過程中的應用[J].教育現代化,2017(45): 191-192.
(本文文獻格式:張玲.應用型本科化學實驗教學的現狀和對策措施研究[J].山東化工,2018,47(7):154-155.)