劉光印,喬占平,湯玉峰,王 琳,程新峰,謝海泉
(南陽師范學院 化學與制藥工程學院,河南 南陽 473061)
應用型本科院校的人才培養目標是培養具有較強的行業應用能力及能利用專業知識解決實際問題的能力的應用型人才,為了達到這一人才培養目標,需采取相應的教育方法和措施。精細化學品實驗是應用化學專業的一門實踐課程,是學生理解并運用精細化學品化學理論分析及解決問題的訓練平臺,對培養學生思考問題、解決問題能力以及創新能力的培養都起著重要作用。精細化學品實驗的傳統教學模式一般是:首先學生撰寫預習報告;其次教師講授實驗原理、實驗操作過程及注意事項;最后學生按照實驗教材中的實驗步驟完成操作。在這種教學模式中學生的中心地位沒得到體現,而且限制了學生的創造性和主動性,不利于學生創新能力的培養,這種傳統的教學模式的已經不能適應當前人才培養目標的要求。因此,為了達到應用型人才培養目標的要求急需引入一種新的教學模式。
探究式教學是近年來廣受教育工作者關注的一種新型教學模式。探究式教學是指教學過程中,教師不直接給出結論,而是引導和啟發學生,讓學生本人通過查閱文獻資料、觀察、思考、實驗、分析、討論等形式,發現和掌握知識的一種教學方法。該教學模式以學生作為主體,提高了學生發現、分析和解決問題的能力,培養學生科學探索精神及創新意識。
傳統的精細化學品實驗教學模式基本上是教師“全包式”,教師準備實驗用品、講授實驗理論及操作步驟,學生只需照著板書及課本上的實驗步驟操作就可。在整個實驗過程中學生只是機械的被動操作,導致學生的積極性不高,學生出現大量玩手機、聊天等現象,課堂氛圍死氣沉沉,教學效果不理想。要改善課堂氛圍,就必須要調動起來學生,讓學生成為教學過程中的主人,使其動起來、活躍起來。探究式教學模式就是發揮學生的主人翁作用,讓學生自主探究,主動發現問題。通過分析、思考、交流和研討等教學形式,營造一種自主開放、充滿活力的課堂氛圍。
在傳統的實驗教學模式中,學生一般是比葫蘆畫瓢,僅僅只是熟悉了實驗內容,練習了一下實驗操作,對實驗過程中出現的現象,不知如何分析解決,無法達到培養具有創新能力和自主學習能力的人才目標要求。實驗教學過程本身就是科學探究過程,而且實驗是探索、發現、驗證和獲取知識最重要的手段。探究式教學模式要求教師根據教學大綱,設計具有針對性的問題,引導和啟發學生通過實驗、觀察等形式完成探究性課題,加深學生對知識點的掌握和應用。在探究式教學過程中,學生通過查閱文獻資料,設計實驗路線或對已有實驗路線進行改進。極大的調動起了學生學習的積極性和自主性,使學生更好地掌握科學的學習方法,提高學生的創新意識和自主學習能力,同時也充分體現了“以教師為主導,學生為主體”的教學理念。因而,高校應將實驗教學作為科學探究的重要手段,讓學生親身感受科學探究的過程,最終學會科學的探究方法,增強學生的實踐動手能力、科學探究意識和創新性思維。
精細化學品實驗教學的目的不僅是為了使學生掌握知識和實驗技能,而且更注重對學生學習方法和創新意識的訓練。鑒于探究式教學模式的優點,將其引入到精細化學品實驗教學過程中,無疑將以助于激發學生的學習興趣、提高學生分析和解決問題的能力及培養學生的創新能力。精細化學品實驗一般分為基礎性和綜合性兩大類,對于這兩類不同類型的實驗,應采取不同的教學方式。
基礎性實驗主要包括:表面活性劑的制備、洗滌用品的制備等,著重培養學生規范的實驗操作技能及思維方式,讓學生初步掌握實驗的設計思想和實驗方法。對于基礎性實驗的教學一般都是教師先講解,然后學生按照板書或實驗課本進行實驗,在整個實驗教學過程中學生處于被動地位。為此,我們增加了一些學生感興趣又實用的實驗內容,比如口紅的制備、護膚品的制備等,學生可以按照自己的需求,自行設計實驗,有助于培養學生的探究習慣和創新意識,同時也極大的提高的學生的實驗積極性。
綜合化學實驗的設置目的一般是為了使學生熟悉科學研究的過程,提高學生應用所學知識分析和解決問題的能力、創新能力和團隊協作能力。
2.2.1 選擇合適題目,激發學生探索興趣
綜合性實驗題目來源主要有兩大途徑:一是教師的科學研究成果;二是工程應用項目或市場需求,實驗題目要有一定的前瞻性和應用性,這樣有利于學生查閱相關的文獻資料,激發學生的學習興趣和好奇心。例如“美白面膜的制備”題目,立足于解決生活中的實際問題,讓學生感到學有所用,并且由于學生中女生占2/3以上,而女生對化妝品非常感興趣,該題目就能極大的提高學生的實驗興趣,急切希望了解美白面膜的制備方法。
2.2.2 明確任務分解,引導學生思維
綜合性實驗融合了本專業的各個學科,具有一定的難度。教師應該根據教學大綱和實驗條件明確實驗教學情境,對實驗內容、實驗要求等作具體介紹,此外,綜合性實驗工程性強,單靠學生自主實驗難以完全理解和掌握。教師應運用科學方法啟迪引發學生思維,引導學生將所學知識與探索內容聯系起來。
2.2.3 開放教學資源,引導學生自主完成實驗
學生根據自己的知識結構、興趣愛好等選擇適合自己的實驗題目,組建學習小組。首先實驗小組成員通過圖書館、互聯網等途徑收集整理資料,設計自己的實驗方案。然后實驗小組組長組織大家集體討論,商定出最佳的實驗方案。最后教師組織全體學生參與最終方案的討論,在教師引導和其它同學的補充下,學生的實驗方案進一步得到完善,在這個過程中使學生對所學知識有了更深層次的理解,同時激發了學生的創新性思維。每組學生按照討論好的最終實驗方案進行實驗操作。由于實驗方案是學生自己設計出來的,學生的實驗積極性很高,并對實驗過程中出現的現象進行分析和思考。教師在實驗過程中需對學生實驗過程中出現的問題進行適當的提示和指導。整個實驗過程既提高了學生的學生動手操作能力,又提高了學生的自主學習能力、創新思維能力及科研意識。
實驗考核是對學生的整個實驗過程進行評價的重要一環,以往的考核大多只依據學生的實驗報告,不看實驗過程,很難實現對學生實驗能力的客觀、全面評價。而探究式教學模式需要對學生進行全方位的整體評價,包括學生的參與度、查閱文獻的能力、運用所學知識分析和解決問題的能力、口頭表達能力、創新能力、溝通能力和實驗操作能力等各個方面,該評價更加全面、客觀。同時組織學生對整個實驗過程進行經驗總結,為后續的實驗奠定基礎。
通過近三年的精細化學品實驗探究式教學模式嘗試,增強了學生的實驗興趣和積極性,培養了學生分析和解決問題的能力及創新意識,課堂教學氛圍得到明顯改觀。相信通過對精細化學品實驗課程進一步改革和完善,一定可以成為應用化學專業培養學生實踐和創新能力的一門重要課程。