化学实验教学多平台体系的研究

韩士明 朱团

摘 要:21世纪是创新的世纪,创新的世纪需要创新意识和实践能力强的高级实验人才。随着素质教育的推进,实验在化学教学中的作用越来越被重视。因此有必要开展化学实验教学的多平台体系教学的方案。此方案涵盖四方面的内容,即基础化学实验平台、综合应用实验平台、创新实验平台、科研实验平台。

关键词:化学实验多平台体系研究

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(b)-0171-01

创新是一个民族进步的灵魂。化学实验是创新的摇篮,化学实验不仅是使学生获取化学知识、认识化学规律、形成化学概念、提高各种能力的重要途径,而且此过程对学生的创新精神和创新能力的培养,是其它学科所不能替代的。我们必须立足化学实验这个基础,努力构建培养学生创新能力,开展化学实验教学多平台新体系的教学方案。

1 开展化学实验教学多平台体系的必要性

随着社会经济的迅猛发展,对基础化学教学改革提出了更高的要求。化学实验作为基础化学的重要方面,对其教学体系、教学内容以及教学方法和手段等方面的改革,已经引起国内各高校的广泛关注。化学实验教学是化学教学的基本环节,也是评价教学质量的重要方面。在培养学生动手操作能力、激发学生学习兴趣、树立严肃认真的科学态度、促进创造性思维发展和创新能力等方面具有独特的作用。因此我们有必要开展化学实验教学多平台体系教学。

2 化学实验教学多平台体系研究的思路

根据社会对创新型化学人才需求的背景,结合高校的人才培养的现状,我们提出了化学实验教学改革的思路:以“全面实施素质教育”为主题,以学生“创新意识和科研能力的培养”为目标,构建化学实验教学多平台体系。化学实验教学多平台体系涵盖四方面的内容,即基础化学实验平台、综合应用实验平台、创新实验平台、科研实验平台。

3 化学实验教学多平台体系的构建

3.1 构建基础化学实验平台,培养学生基本实验操作技能

基础化学实验平台目标培养和强化学生的基本专业实验技能安排在大一上学期完成。根据此阶段面对大学一年级新生的特点以化学基本操作与技能为主线来培养和训练学生。在实验内容上分成适用于各专业的化学实验通用技能、基本无机制备技能、基本有机制备技能、定量分析基本技能以及后续实验课程必需的基本知识、基本操作技能的训练等。主要以无机化学实验为主。如常用仪器名称、规格、用途及使用注意事项。练习并掌握常用仪器的洗涤和干燥方法,玻璃管加工和塞子钻孔。分析天平的使用、标准溶液的配制与标定、蒸馏装置的安装、熔、沸点的测定、简单的含量测定等实验使学生实验操作规范化、熟练化。此平台的特点是通过实验内容和常见仪器的操作练习重点培养和强化实验操作技能和。

3.2 构建综合应用实验平台,培养学生综合实践能力

综合实验应用平台主要安排在大二年级完成,该平台的主要目标是更新教学理念,反映学科前沿,激发学生潜能,提高综合实践能力和培养科学素质,以满足现代化学人才培养的需要。本平台按照“合成、制备-分析、表征-实际应用”这样“一条龙”式的实验设计思路,反映综合实验平台优势和特色的课程设计理念,实验内容接近科研和生产实际,是培养化学专业学生创新能力和实践能力的极好途径。

另外综合实验平台还应增强学生对大型仪器的操作技能,该平台主要涉及的仪器有:高效液相色谱仪、质谱仪,红外光谱仪,元素分析仪等。大型仪器选修课采用的是科研课题式的教学模式以及开放式的教学方法,让学生将理论知识与技能培训相结合,培养学生综合应用的技能。

3.3 构建创新实验平台,培养学生创新科学素养

在传统实验教学中有些实验的装置不够简化、操作不够简便、结果不够明显、污染严重、安全性存在隐患、实验的时间过长等因素影响了学生在课堂上的学习兴趣.对危险性大的实验,教师用“粉笔实验”或“口述实验”代替学生动手,忽视了对学生实践经验的积累,不利于学生实际操作能力的培养理论和实验脱节。实验教学过程往往是讲完理论之后,滞后几天才做实验,此时理论与实验之间的联系早已淡化,实验收效甚微传统实验偏向于验证性实验,只强调结果,忽视实验的探索功能,不利于学生接受科学思维方法的训练,不利于学生科学素质的提高。

针对传统实验教学的弊端,我们提出了创新实验教学平台,创新实验平台主要安排在大三年级完成,创新实验平台主要包括以下几个方面:

第一方面改进实验装置,防止化学污染例如:次氯酸使色布褪色,按教材要求,应在课堂上制氯气,将产生的氯气通入设计好的装置中。实验过程会生成大量氯气,污染课堂环境。为此我们必须改革反应装置以寻求更加绿色化的课堂实验。

第二方面自制教具,对教材中的危险实验方案加以改进例如:验证氢气和氯气光照而爆炸的实验我们不能用玻璃仪器,因为爆炸时玻璃碎片可能会扎伤实验者。我们完全可以用矿泉水瓶做此实验,将制取好的氢气与氯气混合于矿泉水瓶中,直接用2～3根镁条点燃,靠近矿泉水瓶壁上下晃动进行实验。

第三方面借助现代教育技术手段,开创实验教学新领域用计算机演示一些微观现象或动态图形,可把抽象的内容形象化,收到良好的效果.例如:“钠与氧气反应”的实验传统的教学模式是老师在前面操作,这样只有前几排的学生能看到,后几排的学生根本看不到。如果采用投影仪后,过程就清楚了。具体操作步骤取一小块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去一端的外皮,放到投影台上观察现象。马上就可以看到新切开的钠具有银白色金属光泽,表面在空气中很快变暗。保证全体同学能看得一清二楚。

3.4 构建科研实验平台,培养学生科研能力

化学科研能力的培养可以说是一个化学教学水平提高的重要方面,那么怎样培养学生科研能力我们可从这两方面出发。首先必须要有科研的思维方式,再则要有勇气与信心去行动,不成功不要紧,关键是要敢做,只有亲身经历才有收获,只有实践才能有创新。

培养学生科研能力的具体方法,首先可先跟随自己的导师一起搞科研,在导师的指导之下跟随导师先完成一项或几项科研,获取一些经验从而为以后的科研打下坚实的基础。其次开展学生科研文化活动强化激励机制提高学生科研积极性。再次可积极参加一些省里或国家举办的科技创新大赛。

科学研究是一个民族进步发展的不竭动力,我们只有立足这一点不断创新,社会才能进步国家才能强大。

4 结语

化学实验教学多平台体系是一项长期的系统工程,只有不断的更新教学内容、改革教学方法和教学手段,才能为学生提供良好的教学空间和实践环境,调动学生的学习积极性,最终培养出适应新时代要求、具有创新意识和综合实验能力的优秀人才。

参考文献

[1] 蔡炳新,蔡炽,等.实验室研究与探索,2009,28(1):17.

[2] 陈绮虹,周锦兰．化学实验教学的创新与学生能力的培养[J]．实验研究与探索,2006,25(11):1429～1432．