基于学生创新能力培养的大学有机化学实验教学改革
2020-01-17于海艳盐城师范学院化学与环境工程学院江苏盐城224000
于海艳(盐城师范学院化学与环境工程学院,江苏 盐城 224000)
0 引言
在当今的时代与社会发展进程中,“创新”是现代高等教育中最重要的发展主题。而基于社会对于人才的内在需求可知,具有理论与实践创新精神的人则是未来完全竞争市场中的核心发展要素。在大学的有机化学实验教学中,相较传统的理论教学而言,其自身拥有综合性、创新性、实践性等优势,同时也是实现学生创新能力培养的有效途径。因此,对大学有机化学实验教学进行全面深化改革,不仅是对于现代理工科高等教学的促进,同时更是为整个社会提供源源不断的高质量创新性人才。
1 大学有机化学实验教学改革的创新性作用
1.1 培养学生实践观察能力
学生的实验观察能力,是创新的重要基础。因此,通过有机化学的实验教学,能够为学生提供良好的环境与基础条件。学生在这样的环境中,也能够在更短的时间内,发现理论学习的问题,并通过科学合理的实验教学方式,不断增强自身的观察能力与细致入微的观察学习习惯。从而实现大学生在学习的过程中,有效激发其创新能力。
例如:学生在透明液体折射率测量实验中,在测量范围:0.00002(2×10-5);有效数 字:1.3000~1.7000;波长:λ=589.3nm(钠黄光)等要求下进行观察,通过实际的观察,则能够让学生不断在这一过程中,通过观察与理论知识之间的相互融合,提升自身的观察和发现及解决问题的能力,并且在观察整个实验的过程中,逐渐诱发更多的创新性思想。
1.2 提升教学质量
以培养学生的创新能力为导向,对有机化学实验教学进行改革。不仅能提升整体有机化学教学质量与教学效率,同时还能够实现对综合教学能力的因素权衡。因此,为实现学生理论与技术的相互结合,学校方面也要不断强化各个教学环节中的课程内容结构,并且通过综合素质平台与创新能力的教学导向落实,实现学生在自由创新与求知探索方面的深度实践,最终提升整个理工科有机化学的教学质量。
2 传统有机化学实验教学体系中的诸多问题
2.1 管理体制与观念的局限性
基于传统教学阶段的教学形式,理工科高校中的有机化学实验教学在更多的情况下,是作为理论教学后的辅助形式。因此大多数的教师对于实验教学这一教学形式,存在着教学观念上的局限性。这也就导致了大部分的有机化学实验教学无法达到最终的预期教学结果,更严重的则是直接导致了实验教学在管理体制与教学观念上的脱离时代性,这样的局限性的影响是直接使得学生在整个学习的过程中,不管是从理论学习的角度,还是从实践学习的角度上,都很难独自形成自身在未来专业学习及发展过程中的创新性思维与操作能力。由此可见,对于有机化学的实验教学,以及学生的创新能力培养方面,最主要的创新改革前提,便是要在新时代的发展角度下,对传统有机化学的实验教学管理体制与教学观念,进行更深入的重新设计。
2.2 教学实验体系有待更新
在一些理工科的高等院校中,很多学校对于有机化学的教学实验体系缺乏正确的更新意识。从而使得很多教师也将其理解为基础理论课程的服务体系,从而并不会对教学实践这一部分的学习进行单独的体系建设与课程设计,最终使得实验课程成为了理论课程的附属课程。实验教学一旦缺乏了教学体系的支撑也就会直接导致实践与验证环节,无法在学生的学习认知中形成更为直接的呈现,从而使得整个教学实验体系,都失去了其本质中的创新价值。而在开展实验的时候,更加重视基础理论知识的培养和教学,但是部分理工科高等学校却并没有对学生们的创新能力进行培养。甚至部分学校针对有机化学试验教学尚未形成完善的体系,仅仅是完成要求的教学课时,未见试验教学纳入整个课程考评之中。因此可见,实验教学的体系还有待进一步提高。
3 基于创新能力下的大学有机化学实验教学改革措施
3.1 强化对于疑难问题的教学环节
对于培养学生的创新能力而言,课堂中的讨论环节也是强化实验教学工作的重要过程。因此,在各种疑难问题的设置与答疑方面,就需要教师从更为全面的维度上,对问题进行教学设计,从而让学生能够在充分的学习主体地位上得到答案,同时持续提出问题。而在此过程中,教师则要认识到自身“导师”的引导性作用,对学生普遍存在较大认知差异的问题,进行及时引导与解析,对其针对性的问题重点进行答疑,同时对于未解决的问题,还可以采取“合作学习模式”,让学生对疑难问题先进行小组讨论,小组讨论结束后再进行统一的讲解,充分满足学生自身的创新能力。
例如:在进行乙酸乙酯的制备实验课题时,教师可以预先设定一个与实验有关的问题,并且逐渐引导学生先加入浓H2SO4和乙酸,然后再加入乙醇,通过更多种不同的创新性方式方法,提升整体实验过程中的酯化反应产率。实验结束后,则可以通过小组对于实验原理、反应装置、操作设计等方面的探讨,不断启发学生的创新性思维。
3.2 增加新的实验教学内容及方法
在安排实验内容及环节时,教师必须要能够时相应的实验环节和内容与课程知识之间,产生紧密的联系性,同时也要在教材的基础上,对新环境下的知识方法进行融合,从而让学生的创新能力能够符合最新的时代性。
例如:通过诸多纳米合成、冠醚化合成等新兴领域的实践内容,对实验方法进行不断的创新,同时在引导学生进行实验的过程中,也要注意到不同角度上的引导,以此在保证实验基础上,达到创新能力的培养目标。对于最为常见的己二酸提取内容,则可以通过分组教学的基础形式,让学生在整个小组之间以不同的方法进行实验结果的数据对比分析,以此获得同一实验的更多数据结果与优劣分析,这样的过程中,不仅能够保证学生具有更自由的实践空间,同时也能够促进学生的视野不断拓宽,从而在探索与创新的内在驱动下,不断创造更多可能。
3.3 重视课后总结的重要性
在以往的传统教学过程中,对于有机化学的实验教学往往更注重于课前、课中的教授。其实课后总结的环节同样相当重要。学生通过课后总结不仅能够实现更好的学以致用,同时还能够促进学生掌握到更多的实验信息,并逐渐通过总结加深记忆,以此逐渐形成学习总结的“扎口袋”习惯,从而形成自身的技能知识汇总体系;另外,在这样的课后总结中,还有利于学生逐渐在有机化学实验与创新过程中,形成自身学习与总结方面的“西瓜籽理论”。通过实验报告的汇总,更清晰的认识到整个实践过程中的操作难点与利弊因素。
例如:在500ml烧杯中,放入160ml的纯水,再称取6克的N-苯(基)乙酰胺,当水到达100℃沸点后,若N-苯(基)乙酰胺还未溶解则可以再加入适量的热水进行搅拌,再加热到溶液沸腾。稍微冷却后,加入1~2g的活性炭,继续保持微微沸腾5~10min,随后进行趁热过滤,并将滤液用冰水降温,将得到的结晶压平后质量称重。通过这样的动手实践过程,学生不仅能够体验到整个加热溶解、热过滤到冷却结晶的全过程,同时还能够掌握课程内容中的基本理论知识,有利于培育创新能力。
3.4 结合化学发展史,丰富创新知识的教学
化学的发展不仅是人类社会在科学领域对探索和创新的最直接呈现,同时也是现代有机化学实验室的基础发展条件。因此,结合于化学的发展历史规律,在整个的实验过程中,教师也可以积极引用化学实践历史,与现代的实验教学进行融合,以此逐渐提升学生对于有机化学的实践兴趣。并且通过更多的案例,逐渐开拓学生的学科视野,更灵活的掌握并且在实际生活中运用化学知识,从而在生活与学习两个方面,调动学生的学习兴趣及求知探索的欲望。在教学知识的丰富创新方面,教师也应通过更具有生活联系性的知识讲授方式,让学生在学习的过程中,对有机化学产生更浓厚的学习兴趣。
3.5 改变评定模式,激发创新意识
虽然学生的实验成绩评定是高校教学中,非常重要的一个环节。但是基于时代的发展特性,在当今的时代下则需要用更具有创新性的评定方式,实现学习态度、专业知识掌握程度以及实际操作程度等方面高度集中的综合化评定,从而在更为开放的评定环境中,促进学生对于有机化学的实验积极性。从当前高校有机化学的教育改革现状来看,传统的评定方式更多是直接根据学生的实验报告结果,对其具体的实验成绩进行评定。
但在这样的评定方式之中,则在很大程度上,忽视了对于学生在操作过程中的表现评定,因此也就使得学生对于有机化实验的学习兴趣及热情逐渐减弱。所以,结合于当前的学生特性,就需要在更多的实验操作环境中,考虑到对于学生的综合性评定,同时也应以创新能力的培养为重要导向,将学生的创新能力情况,适当的纳入到学生自身的评定考核项目之中。这样对于学生与教师人员而言,都能够起到一定的重视程度。在考核过程中,教师要重视到学生在整个实验环节中的过程表现,并且持续以不同的视角对学生的创新能力情况,进行综合性的分析。
4 结语
综上所述,有机化学不仅是当前国家科学技术的重要发展领域,同时也是现代化高等理工科教育的重要构成部分。有机化学不仅能够对人类社会的科学技术发展起到重要的作用,而且也能够实现实验教学的长效性改革进程。因此,未来的教学过程之中,教师也要基于时代的大发展背景,以及社会的内在人才需求,不断重视到对于学生的综合素质及创新能力培养与提升。