从化学实验技能竞赛反思无机化学实验教学改革
2020-01-12黄宇志海南热带海洋学院海南三亚572022
黄宇志(海南热带海洋学院,海南 三亚 572022)
0 引言
高等教育结构优化调整要求地方高校应加强应用型人才培养,为实现高校转型提供人才支撑。当前我院为满足适应高校转型及区域经济发展需求,已充分意识到基于学生能力差异性及个性特点制定人才培养方案是当前化学学科发展的必然趋势。而化学实验技能竞赛活动的开展是助推化学实验改革的有利条件,化学实验竞赛的主要内容为要求参赛选手在有限时间内进行实验方案设计、实验仪器的选择与操作使用、实验数据的收集与分析处理及实验报告的总结。实验竞赛不仅要求参赛选手具备一定的基础理论知识及实验能力,能够灵活运用理论知识完成实验操作流程及数据处理分析,其竞赛本质是透过选手个体化学实验水平来考查评估选手所在高校的实验教学质量与水平。
自2003年至今我院一直积极参加化学实验技能竞赛,通过实验竞赛实践活动反思化学实验教学过程中所存在的问题及高校教育教学改革发展带来的新挑战。在科技迅速发展的大环境下,要求其实验教学改革必须紧跟时代潮流,不能停止探索的步伐。近年来,高等教育改革发展的大背景下,使得高校意识到实验室建设对于化学学科发展的重要性,通过加大经费支持投入来更新教学仪器设备,为学生提供良好实验环境,但当前传统实验教学仍然存在较大的挑战。
1 传统实验教学中存在的问题
1.1 实验内容的陈旧单一与学生综合设计能力培养的矛盾
当前无机化学实验教学内容尚未实现与综合性集设计性较强的实验间的有效结合,验证实验教学内容比重过大,使得学生的自主实验探究能力及创新思维能力很难得到有效提升。基于验证实验的教学内容的陈旧单一化特点导致学生无法及时了解到化学学科最新科研动态及发展方向,学生学习过程过于机械。在进行实验结果分析处理过程中一味的追求实验结果与理论知识的匹配程度,没有切实保障数据分析处理的科学性和有效性,学生很难独立完成综合性实验和设计性实验。
1.2 教学内容及方式的单一固化导致学生学习动力和积极性不高
传统的基于教师主体地位的无机化学实验教学课堂过于枯燥乏味,学生依赖于教师的机械指引来完成实验过程。在实验前期教师为学生准备好相应的实验仪器设备,学生只需依据课本上的实验操作流程来完成实验过程,导致学生处于被动学习状态。学生的自主学习能力及创新思维能力很难通过实验课堂教学得到大幅度提高,久而久之,学生对化学实验课堂学习缺乏学习动力和主动性。
1.3 实验设备台套数的欠缺制约着实验教学效率提升
化学学院规模的扩张使得学生人数急剧增加,而化学实验设备套数与学生人数之间的不匹配导致无法实现一人一台设备的教学状态,部分学生没有机会进行实验操作,只能在一旁观摩,进而使教学效果大打折扣,也不利于学生综合素养的提升。
1.4 实验考核方法欠完善,不利于激发学生创造力
在进行实验考核过程中教师的考核重点集中于学生对相关概念及定律等理论知识的掌握程度,忽视了学生自主动手能力及创新能力等重要考核指标。重理论轻实践的教学模式也导致实验考核体系也没有关注学生通过实验所体现的实验技术应用能力及创新能力等关键要素。因此,当前实验化学教学质量的提升依赖于科学可行的实验考核制度的有力保障,进而让学生意识到实验报告编写及分析总结的重要价值。
1.5 实验技术队伍基础薄弱,实验课程重视不够
加强实验技术队伍建设对于保障化学实验教学有序开展及提升教学效果及水平具有重要意义。在日常化学实验教学管理过程中相关技术人员应承担实验设备日常养护与维修的工作,并为化学实验正常开展提供有利环境及条件。在重理论轻实验的教学模式下使得师生都没有意识到实验课程的重要性,专业的实验教师队伍缺乏使得化学实验教学质量很难得到大幅度提升。当前实验教学的重要地位凸显,要求实验技术人员应提升个人专业素养及实验操作能力,为高校无机化学实验专业建设发展及地方高校实现应用型高校转型提供人才支撑。
2 实验技能竞赛推动实验教学改革的策略研究
2.1 明确课程目标,实现引导价值
无机化学实验课是许多化学专业学生的化学实验学习必经之路,其实验教学绪论课对于其之后的学习具有较大的引导价值。因此,在绪论课教学过程中,教师应向学生介绍实验室相关安全知识及实验操作知识,并严格遵循实验室守则进行实验操作。同时,教师应以激发学生的学习兴趣和主动性,发挥无机化学实验课堂在化学专业教学效果提升中的关键作用,引导学生坚持实事求是的原则来开展化学实验,以提升其专业素养。
2.2 创新教学模式,培养环保理念
化学实验竞赛所注重的是实验的综合性、设计性,但在日常教学中对其有很大的缺陷。因此,要将这种教学模式不断改革创新,是其综合性、设计和创新性实验比例有所增加,更加能体现地方经济发展的特色。并且,还需要加强教学与科研相结合,将行业中最新的原理、技术、方法等等,加入到教学过程中。这样不仅使实验教学的内容更具有适用性,而且可以拓宽学生视野,培养其创新意识。此外,化学实验还与社会、环境的关系分割不开,因此在课堂教学的同时,也需要对学生进行环保教育。高校应该对实验器材和材料进行改革,对那些毒性较大的材料予以删除,更加鼓励微量化实验,以此来培养学生节约材料、减少污染的意识。在实验结束后,将废料集中处理,避免对环境造成污染。
2.3 以学生为主体,创新教学方法
为了可以培养具有创新精神的高素质人才,就必须推动实验教学手段、教学方法的改革创新。在教学方法上我们改革传统的“我讲你听”的灌输式教学模式[1],而是更多地引导学生主动学习,在教师监督和指导下进行师生之间、或学生之间的交流学习。教师在这个过程中,对于不规范的操作,要及时制止和改正。这样就会使学生的求知欲高涨,使学生对实验现象、结果有所启发,让他们真正体会到实验的乐趣,从而更好的掌握知识。
2.4 完善考核制度,优化评价体系
为了促进学生主动学习、熟练并规范操作实验,就需要完善对其全面、客观、公正的考核制度,同时这也是评价教师教学、学生学习效果的重要标准。要对以前的单一考核方式进行改变,建立起科学的实验成绩考核办法。考试应该采用闭卷、开卷、操作、实验设计等多种形式,注重学生对知识的运用,以及观察、分析和判断问题的能力。
3 结语
在国家经济发展的关键时期,地方高校需要全面改进自身,因此化学实验课也应与时俱进。这就需要使其与地方区域经济发展相结合,更新实验内容,改革教学手段,完善教师队伍建设以及人才培养模式;开展实践教学活动,调动学生积极性;同时,也要尽力提高其实验创新能力,以及良好的科学素养,尤其是绿色化学的理念。只有这样,才能探索出适合学生发展、有利于地方本科高校转型发展,以及符合社会对人才需求的实验教学模式,使传统基础实验课程变得更加高校和有吸引力。希望本文的以上内容能够为相关工作者提供帮助,从而促进我国无机化学实验教学改革进程的进一步提升。