應(yīng)用化學(xué)實驗的優(yōu)化策略研究

戰(zhàn)兆森

摘 要：應(yīng)用化學(xué)綜合實驗是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生的必修實驗課程，是培養(yǎng)寬口徑、厚基礎(chǔ)、綜合性、復(fù)合型人才的重要實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗課程與理論課程教學(xué)有同樣的重要作用，針對實驗教學(xué)存在的問題，通過調(diào)整實驗內(nèi)容，完善教學(xué)管理體系，改革教學(xué)手段，提高教學(xué)水平等方面對應(yīng)用化學(xué)實驗課程進行改革，充分調(diào)動了師生的積極性，進一步提高了學(xué)生的實踐能力。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用化學(xué);能力培養(yǎng);教學(xué)改革

0.引言

應(yīng)用化學(xué)綜合實驗內(nèi)容不同于基礎(chǔ)化學(xué)實驗，更多體現(xiàn)在對學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的培養(yǎng)上。在基礎(chǔ)化學(xué)理論知識的理解上進一步提高實驗技能，加強化學(xué)學(xué)科以及化學(xué)與環(huán)境、材料、物理等交叉學(xué)科知識的融會與貫通。課程以基本技能、綜合能力培養(yǎng)為主線，打破化學(xué)實驗完全依附于理論教學(xué)的傳統(tǒng)模式，構(gòu)建具有一定聯(lián)系又相對獨立的實驗教學(xué)模式;展示新方法、新技術(shù)，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和學(xué)生綜合素質(zhì)，為學(xué)生將來從事科研、生產(chǎn)實踐等實際工作打下良好的基礎(chǔ)。實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的有效手段，若沒有實踐能力，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)是空談。

1.調(diào)整實驗課程結(jié)構(gòu)，優(yōu)化應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗內(nèi)容

在教學(xué)過程中，教師們要重視化學(xué)實驗基本操作的訓(xùn)練，學(xué)會各種處理數(shù)據(jù)的方法等實驗課程的顯著性功能，忽略了對于對于學(xué)生深層次潛力的挖掘和開發(fā)。以我校吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)為例，在化學(xué)專業(yè)實驗課程教學(xué)方面存在諸如以下問題：（1）實驗內(nèi)容陳舊，各個學(xué)校實驗項目一成不變，（2）實驗項目以經(jīng)典理論的驗證性實驗為主，缺少綜合性、設(shè)計性、研究性實驗項目，（3）教學(xué)方法和教學(xué)手段比較傳統(tǒng)，以教師講授的方法為主，學(xué)生實踐，教師與學(xué)生互動比較少，學(xué)生對實驗的控制較差，學(xué)生的積極性很難發(fā)揮出來，（4）數(shù)據(jù)處理方法停留在以前的方式方法，沒有與時俱進，（5）學(xué)生對實驗結(jié)果的討論不重視，分析實驗成功失敗原因不客觀，總是流于形式，沒有進行深入思考，教師期望的拓展效果總是不理想。（一）整合實驗課程設(shè)置很多經(jīng)典實驗的儀器和設(shè)備更新很快，教材或者講義與實驗不能做到同步、統(tǒng)一，在教研室會議中，全體專業(yè)課教師討論各個獨立設(shè)課實驗的項目，爭取做到既要覆蓋主要理論知識點，訓(xùn)練學(xué)生的基本操作為基礎(chǔ)，又要以培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰楹诵哪繕?biāo)，因此，我們整合了各個課程實驗項目。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)按照專業(yè)培養(yǎng)方向，除了開始專業(yè)基礎(chǔ)課的無機化學(xué)實驗、有機化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗、儀器分析實驗、物理化學(xué)實驗之外，將原來分開獨立設(shè)課的有機合成實驗和無機合成實驗整合為一門課合成化學(xué)實驗，將高分子化學(xué)實驗和高分子材料實習(xí)整合為一門高分子材料實驗，發(fā)揮各個學(xué)科優(yōu)勢，綜合利用實驗資源。（二）實驗項目采用綜合性實驗傳統(tǒng)的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)設(shè)計的各個實驗項目大多是獨立的，內(nèi)容較為保守單一，主要針對的是匹配理論課程，不僅實驗課程之間相互聯(lián)系的緊密性不高，而且實驗項目與化學(xué)學(xué)科的前沿發(fā)展差距較大，特別是對于有關(guān)新產(chǎn)品的開發(fā)能力、新技術(shù)的研究能力的培養(yǎng)做的還不到位，難以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，難以適應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗課程側(cè)重合成化學(xué)方向，兼顧學(xué)科間的交叉和滲透，所以我們精選了如下綜合性的實驗項目：從植物中提取天然香料，紫外光譜法測定飲料中苯甲酸鈉的含量，阿司匹林的合成及光譜分析等等。這些綜合性、設(shè)計性實驗主要從材料的制備、結(jié)構(gòu)表征、成分分析入手，以研究合成工藝以及測試材料性能的實驗方法和技術(shù)為手段，重點培養(yǎng)學(xué)生自己查閱文獻資料，根據(jù)文獻選擇和設(shè)計實驗方法而又不拘泥與文獻中方法，在實驗過程中根據(jù)實際情況調(diào)整實驗條件，分析實驗數(shù)據(jù)結(jié)果的能力，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，取得了良好的教學(xué)效果。

2.加強教師技能培養(yǎng)

學(xué)校應(yīng)該重視加強教師的技能培養(yǎng)，定期選派實驗教學(xué)教師去其他高?；蚱髽I(yè)進行學(xué)習(xí)交流，從而提高教師的專業(yè)技能并不斷的改進實驗教學(xué)方法。教師在教學(xué)過程中，應(yīng)擅于運用引導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)，要始終以學(xué)生為主體，教師在課堂上只是起引導(dǎo)作用和監(jiān)督作用，在進行實驗之前，教師應(yīng)提前講解本節(jié)課實驗的內(nèi)容和實驗要求等，以便學(xué)生對其實驗有一定的了解，在實驗過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位獨立的完成實驗，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考問題的能力、邏輯思維能力和實際操作能力。另外，教師還應(yīng)注重探究協(xié)作式教學(xué)，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生自主組成小組，每組學(xué)生可在教師的審核同意后，自主選擇實驗內(nèi)容和時間，有利于促進其個性化學(xué)習(xí)。例如，在“固體酒精的制備”的實驗中，教師可以不給出實驗的材料和比例，而應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)不同因素影響的差異性，自主選擇實驗的原材料，通過這種方法，有利于提高學(xué)生的小組協(xié)作能力和獨立思考和認(rèn)真學(xué)習(xí)的能力。

3.從灌輸式教學(xué)向自主學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變的“翻轉(zhuǎn)課堂”

翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式打破了傳統(tǒng)的教師講授、學(xué)生聽課的教學(xué)模式，使學(xué)生和老師在教學(xué)過程中的角色發(fā)生了轉(zhuǎn)變，也使學(xué)生從被動地接受新知識轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鞯貙W(xué)習(xí)新知識。課前教師將課件、相關(guān)資料發(fā)送給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)自己的實際情況自主學(xué)習(xí)，將自己完全理解的內(nèi)容跳過，自己難已理解的內(nèi)容進行記錄，從而縮短教師課堂講授的時間。在課堂上，學(xué)生可以以小組為單位進行討論，學(xué)生不能解決或理解的問題可進行提問，教師對其進行合理的引導(dǎo)或進行解釋。師生互動是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中的關(guān)鍵，通過師生互動環(huán)節(jié)解答了學(xué)生的困惑，使學(xué)生深入理解相關(guān)知識，同時也使教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況有了全面深入的了解，有利于后續(xù)教學(xué)活動的開展。翻轉(zhuǎn)課堂的有效實施離不開對學(xué)生的課前學(xué)習(xí)、課堂討論進行公正、公平的評價。教師可通過課堂討論、習(xí)題練習(xí)檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

4.加強專業(yè)實驗室建設(shè)，改善實踐教學(xué)環(huán)境

各實驗項目的儀器數(shù)量、質(zhì)量和自動化程度得到顯著提升，實驗室功能、實驗環(huán)境、安全保護設(shè)施和教學(xué)條件得到根本性改善。我們進一步按照課程建設(shè)與學(xué)科發(fā)展要求，對專業(yè)實驗的教學(xué)體系進行了調(diào)整與革新，構(gòu)建了涉及現(xiàn)代工業(yè)分析、電化學(xué)儲能、精細合成及助劑材料研究領(lǐng)域的綜合性、創(chuàng)新型實驗平臺。先后集成開發(fā)了燃料電池電化學(xué)動力學(xué)數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)等多個實驗測試平臺系統(tǒng)，使專業(yè)實驗室不僅可以滿足日常專業(yè)實驗教學(xué)要求，也成為科學(xué)研究的平臺，并接納高年級本科學(xué)生參與科研項目研究與開發(fā)。應(yīng)化專業(yè)實驗室實施開放式管理，制定了針對性的開放運行管理辦法。在實驗教學(xué)周次（約半學(xué)期）主要以實驗教學(xué)為主，周末和非實驗教學(xué)周次對本科畢業(yè)論文、大學(xué)生科研創(chuàng)新計劃、各類創(chuàng)新實踐和研究生的科研全面開發(fā)，為學(xué)生提供了動手實踐的機會，為提高學(xué)生的實驗技能和培養(yǎng)科研課題自主設(shè)計能力奠定了基礎(chǔ)。

5.結(jié)語

綜上，經(jīng)過幾年的教學(xué)改革實踐，我們改變實驗教學(xué)的方法和途徑，從優(yōu)化實驗內(nèi)容入手，不僅建立實驗管理制度，改進教學(xué)手段，還提高實驗教師團隊的業(yè)務(wù)水平，摒棄了以前實驗教學(xué)體系的不合理性，加強對學(xué)生實踐能力培養(yǎng)，適應(yīng)新時代的發(fā)展，為專業(yè)發(fā)展和學(xué)生學(xué)習(xí)深造和就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻：

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