韋善于
【摘 要】本文在分析研究性實驗教學模式在化工專業教學中的應用意義的基礎上,以“新型季銨鹽陽離子表面活性劑對織物的抗菌性能研究”為例,探討實施研究性實驗教學模式。
【關鍵詞】化工專業 研究性實驗 教學實踐
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2018)03B-0052-02
伴隨著教育改革的不斷創新,新的教學方式和教學理念層出不窮,研究性實驗教學模式便是其中之一。研究性實驗教學模式是一種突出培養學生實踐性能力的教學方式,在許多專業的教育中有著顯著的作用,它能更好地培養學生的創新能力、實踐能力。國內外許多高校近些年開始建設實驗教學的課程,并逐漸探索出一套可以滿足復合型、研究性人才培養的實驗教學模式及體系。研究型實驗教學屬于新型教學模式,它建立在實驗的基礎上,重在研究,實驗內容具備一定的探索價值與不確定性。本文以化工專業為例,探討實施研究性實驗教學模式。
隨著經濟市場的發展,各個行業的競爭越發激烈,使化工行業對人才的需求越來越高,但是,當前的化工專業教育的質量并不理想,仍然存在教學過于注重理論忽略實踐的現象,許多畢業生畢業后仍然無法立刻勝任相應的崗位。化工專業的主要教育目標是培養學生的化工工作能力,促使其在化工領域中獨立完成生產任務,能夠根據要求完成生產設計。因此,提高化工專業教學的實效性和應用性具有顯著意義。
以“新型季銨鹽陽離子表面活性劑對織物的抗菌性能研究”為例探討研究性實驗教學。
(一)實驗教學過程
1.實驗內容
以十四烷基甲基二羥基溴化銨作為整理劑,以棉布作為研究織物,對織物的柔軟度、抗黃和殺菌性能進行研究。
2.實驗準備
實驗準備主要有四個步驟。第一步,取若干棉布、無紡布,同時按 20 mm×20 mm 的規格裁剪,之后使用 40℃ 水進行洗滌并烘干,稱取 0.5 g ,用牛皮紙包裹。配置相應濃度的十四烷基甲基二羥基溴化銨溶液,劑量分別為 125 mg/L、250 mg/L、500 mg/L、750 mg/L、1000 mg/L。將實驗的棉布浸泡在溶液中 20 分鐘并烘干等待滅菌。第二步,稱取 33 g TTC 瓊脂培養粉放在燒杯當中,并加入 1 L 沸水,加熱攪拌至溶液透明,用 5 個 250 ml 容器瓶分裝,等待滅菌。第三步,配置 1 L 生理鹽水,分別在 8 個 250 mL 的錐形瓶當中加入 70 ml 的生理鹽水,同時分別取 6.3 ml 的生理鹽水放到試管中。第四步,將試樣、生理鹽水、營養瓊脂等放置在高壓滅菌鍋當中,在 121℃、100 kPa 環境下實行 30 分鐘的滅菌處理。
3.制備菌懸液
用接種環從試管的斜面上刮去 2 至 3 環細菌并裝入到 6.3 ml 的生理鹽水試管中,用右手的食指與拇指緊握試管的上半部分,同時均勻搖晃。獲得菌懸液的原液后,用 10 倍的稀釋液進行稀釋處理,以獲得實驗需要的菌懸液。
4.實驗的步驟
實驗步驟總共五步:
(1)分別將棉布試樣、無紡布試樣、空白樣完全浸泡在生理鹽水當中。
(2)分別采取 5 ml 大腸桿菌與金色葡萄球菌加入到準備好的試樣當中,同時放入到恒溫的振蕩器中,在 38℃ 的環境之下以 150 r/min 的速率震蕩處理 1 小時。
(3)分別采取 0.7 ml 的試樣裝入到 6.3 ml 的生理鹽水試管中進行稀釋,稀釋倍數為 10 倍。
(4)分別從步驟 2 與步驟 3 當中取出 1 ml 倒到已經通過滅菌處理的培養皿中,同時注入 TTC 營養瓊脂溶液。均勻搖晃后,并在瓊脂凝固時將之導入到平板中,并對每一個培養皿上貼上相應標簽,同時放入恒溫箱中保持 24 小時恒溫控制,恒溫控制在 37℃,最終取出平板并記錄菌落數量。
(5)重復上述的 4 個步驟,并測定試樣的具體抗菌性能,同時獲得抑菌的最佳濃度結果。運用平板計數的方式計算細菌的菌落數量,計算公式為:
抑菌效果=[(整理前的平均菌落數-整理后的平均菌落數)/整理前的平均菌落數]×100%。
(二)評價與考核
要想保障整體教育效果,就必須有科學合理的評價與考核體系,以及評價與考核結果的參考價值。對于研究性的實驗課程而言,在考核方面不能與傳統的化工專業實驗課程考核相同,必須對實驗結果、實驗數據記錄以及實驗處理方法等多方面進行改進和優化,構建一整套考核體系,務必使考核方式多元化、考核內容層次性以及考核過程的階段性。評價的主體不能只是指導教師,同時還有同組的同學、其他組的同學以及個人。按照學生的出勤、學習態度以及實驗操作的熟練度、誤差控制能力等情況進行綜合評定。每一位學生要按照科研論文的基本標準、格式獨立撰寫相應的實驗流程、計算、結論,并將實驗報告交由小組進行討論、評價。要有具體的學生評議、指導評價等,保障評價結果的可靠性。
另外,在研究型實驗教學過程中,還可以采取階段性的評價方式對學生進行評價。在以往的教學模式中,教師過度注重學生基礎知識、基礎技能的傳授,忽略了對學生情感態度、學習方式方法、文化意識等方面的培養。對學生的評價普遍側重考試或終結性評價,忽略了學生的過程性、形成性評價,無法準確體現學生的成長路徑,導致學生雖然有一定的成長和提升,但是教師“看不到”,從而使學生失去學習的積極性,缺乏自信,這樣不利于學生的個性發展與創造能力培養。研究性實驗教學要求以全面性的發展評價體系為主,體現學生參與的作用。它不僅評價學生的成績,而且還需要關注學生的成長過程和多個方面的潛能,掌握學生在學習過程中的需求,從而更好地幫助學生,增強學生的學習自信心。在評價過程中,也可以采用階梯評價法,促使學生在完成某一項或一些任務時,能夠體驗到自己成長,從一個階梯向高一個階梯進步,并向著下一個階梯努力。階梯評價法能夠更好地展現學生的學習狀況,體現學生的學習過程,它有利于學生對自主學習的發展提升,有利于構建學生的學習信心。無論是哪一種評價,在評價過程中,教師都要堅持公開、公平、個性化評價等原則,以使評價客觀、科學、合理。
近些年關于研究性實驗教學模式的研究和話題越來越多,雖然它有許多的優勢,例如能夠培養學生的綜合職業能力、職業素養以及職業道德,但是也存在一些缺陷,例如教學中的監督難度較大、學生模仿能力要求不同、實驗缺乏基本標準等。在此,教師需要根據學生的特點和教學的具體內容,有針對性地設計研究性實驗教學模式的具體實施方案,力求提升學生的實踐操作能力。
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(責編 盧建龍)