改革基础化学和有机化学实验教学与提高学生综合素养探讨
2018-01-31任群翔吴敏凡孙莹莹隋丽丽赵晓阳
任群翔 吴敏凡 孙莹莹 隋丽丽 赵晓阳
【摘要】 为了提高化学实验教学质量,培养学生的科研素养和创新能力,顺应新时期培养目标的要求,我们在教学实践中对实验内容、教学方法、实验报告形式和学生成绩考核等方面进行了探索和改革,收到了良好的效果。
【关键词】 基础化学 有机化学 实验教学 教学改革一、引言
基础化学和有机化学是高等医学院校的两门重要基础课和必修课,实验教学又是化学教学的重要环节,对提高学生动手能力,观察思考能力,分析问题和解决问题的能力非常重要。如何通过实验教学提高学生的实验技能,培养学生的科研素养,是基础化学和有机化学实验课教学需要探索的问题。为此,就如何提高化学实验的教学质量,适应新时期培养目标的要求,我们在教学实践中对实验内容、教学方法、实验报告形式和学生成绩考核等方面进行了探索和改革。
二、改革实验教学内容
根据教学大纲的基本要求,顺应时代的发展,以培养应用型人才为目标,对实验内容进行丰富、优化和更新。
1.删除部分意义不大的实验。由于电光分析天平现在很少使用,取而代之的是灵敏度高,准确性好,操作简单的电子天平,所以电光分析天平称量练习实验取消,并且把电子天平的称量练习融合到食醋总酸度的测定实验中。
2.增加与医学实际相关的实验。根据医学院校的特点,选编一些紧密结合医学实际的实验,改变了以往化学实验内容与临床医学联系较少的状态,如将邻二氮菲分光光度法测定铁的实验改成某药品中主要成分含量的测定,氧化还原滴定中增加维生素C含量的测定等,这样大大增强了学生做化学实验的兴趣。
3.增加综合性和设计性实验。在有机化学实验中,在掌握蒸馏,回流,分液,重结晶等基本有机操作的基础上,注重增加综合性和设计性实验。如将茶叶中提取咖啡因与阿司匹林和咖啡因的薄层色谱实验综合在一起完成8学时的综合实验,同学们用自己制备出的咖啡因进行薄层分析,激发出同学们科研实验热情。比如将有机物性质的实验改为鉴定未知物的设计性实验,要求学生在课前自行设计方案,课上讨论并在有限的时间内完成,写出实验报告。这无疑提高了学生的科研设计能力。
4.增加大型仪器的使用。将大型仪器引入到实验中,锻炼学生运用现代仪器进行实验研究的能力。如在熔点测定时除了学会用毛细管法测定熔点外,还让同学们掌握显微熔点测定仪的使用,在阿司匹林的制备实验中合成出产品后,应用大型仪器红外光谱测定仪对其进行表征。通过上述实验,学生既学会了基本操作,也学会了对合成产品的分析和初步表征,为他们将来进入科研领域打下基础,综合实验能力得到提高,顺应了时代发展和教育改革对高素质人才的需求。
三、改革教学方法
1.实验预习。实验前要求学生预习实验,将实验目的、实验原理和实验过程写在实验报告上,教师在上课前检查,并且在讲解实验课时将相关的实验原理、实验操作及注意事项等问题随机提问学生,以此来检查学生的预习情况,通过提问大大增强学生的实验预习效果,起到事半功倍的效果。
2.采用启发式教学模式。如缓冲溶液的配制和醋酸离解常数的测定,在这个实验中配制医学上常用的pH值等于7.4的PBS缓冲溶液,我们启发学生根据课堂上所学的知识自己计算磷酸氢二钠和磷酸二氢钾的量,然后配制缓冲溶液,试验缓冲溶液的性质,通过这个实验锻炼学生分析问题和解决问题的能力。
3.利用现代化实验教学手段。随着信息技术的发展,多媒体辅助教学成为高校教学中的重要手段,我们利用 CAI制作了各种实验仪器的使用视频和动画等课件,生动地向学生讲解仪器的使用原理、操作方法,展示仪器的组装过程等。结果表明多媒体课件的应用使基础和有机化学实验教学更加形象化系统化,极大调动了学生的兴趣,提高了实验教学质量。
四、改革报告形式
为了培养学生从事科学研究的初步能力和兴趣,我们改变传统的报告形式,要求学生按科研小论文的形式书写实验报告,包括前言、实验原理、实验过程、结果和讨论等,讨论部分要根据实验结果进行归纳、分析和总结,用所学的理论知识解释实验结果,若结果与预期的不符,不应改动实验结果,应分析失败的原因,这样才能使学生在实验中真正学到知识,使他们的综合能力有所提高。所以教师在审批报告时不能只看学生的结果正确与否,还应看书写报告的认真程度和水平。
五、改革实验考核方法
以往的化学实验评价,过分强调结果性评价,忽视过程性评价,对学生在实验过程中的具体表现的评价重视不够,考核的成绩主要来自于实验报告的好坏,没有形成一套科学合理的实验成绩评价体系,因此成绩评定的公正性也得不到应有的体现,这样就造成了学生重视实验报告,忽视实际操作技能的训练与掌握。近年来我们在化学实验的成绩评定的方法和量化标准的科学性方面不断探索。实验考核为了全面反映学生的分析问题、解决问题和独立进行实验的能力,实验考核贯穿整个实验过程中,分为平时评价(权重0.3),實验报告评价(权重0.3)和期末实验操作评价(权重0.3)相结合。平时评价注重试剂取用、仪器操作、观察记录、结果分析、清洁卫生、合作精神、实验态度和考勤纪律等八个部分。实验报告评价时教师注重以下几方面:相关资料查找是否丰富,实验原理叙述是否详尽,实验步骤是否合理,实验数据是否正确和真实,实验装置图绘制是否优美,实验思考题回答是否正确,实验报告撰写是否工整等。期末实验操作评价步骤如下:首先,教师把每个实验分解出若干个题目,每个题都包括实验基本理论知识和基本操作技能,然后把这些题编号,学生抽签进行单独操作,做完之后监考教师再提出几个问题,进一步考察学生对实验的掌握程度,最后给出实验操作成绩。这个标准制定出以后,学生对实验的重视程度、实验操作能力和独立工作能力都有所提高。
总之,基础化学和有机化学实验教学的任务不仅是使学生获得知识和正确掌握基本的实验技能,而且还在培养学生的实验探究能力、创新精神和科学素养等方面发挥着不可替代的作用。通过在教学实践中优化实验内容,改革教学方法,完善考核实验方法等方面的探索,学生实验积极性提高,对搞科研也有了一定的兴趣,学生的综合能力得到提升。
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