“双创型”人才培养的分析化学实验教学改革*

郭永明

（南京信息工程大学化学与材料学院，江苏 南京 210044）

随着改革开放进一步深入和我国经济迅速发展,我国的大学教育已从 “精英教育”变为 “大众教育”,社会不可能为这么多的毕业生都提供满意的岗位[1],所以每年会有大量的毕业生面临就业问题,但是这些毕业生可以进行创业,以创业促进就业,创业也是他们就业的重要形式,更是成才的重要途径[2]。目前我国高校毕业生选择创业和成功创业的比例都比较低[3],所以我国高校毕业生自主创业创新能力亟待提高。此外,随着我国高等教育改革,传统的教学模式已不能满足现代社会对创新型、创业型的 “双创型”人才的需求[4-5],对 “双一流”高校来说, “双创型”人才的培养可以助推 “双一流”高校的进一步发展[6],因此,我们必须进行教学改革以培养满足当今社会需求的 “双创型”人才。

分析化学实验是与分析化学理论课相辅相成的课程,是一门应用性和实践性很强的学科,对于学生获取新知识、实现知识和能力的转化、理论与实践的结合起着举足轻重的作用,它不仅要使学生加深对基本理论和概念的理解,训练学生熟练的实验技能,更要培养学生的分析问题、解决问题的能力和严谨务实的科学态度,这更能够培养学生的创新意识和创新能力[7-10]。然而,传统的分析化学实验教学模式越来越显现出其诸多弊端[11]:

1 分析化学实验课程教学现状

1.1 学生课堂参与度不高

在实验课堂教学过程中,我们大部分教师已经意识到了师生互动的重要性,有意识地增加教学互动环节,不仅可以活跃课堂气氛,还有助于调动学生学习的积极性。但是目前大部分学生对这种师生互动表现出冷漠的态度,即使在课堂提问等教学互动环节中,也依然保持冷漠的态度,即使被教师点到名字的学生,要么低头不语或直接说不会。究其原因,主要是现在的大学生本身入学门槛较低,大部分学生没有良好的学习习惯,缺乏学习意愿,自制力较差,容易沉迷于网络游戏和手机。另外,智能手机的出现又降低了学生课堂参与度,学生在课堂中只顾玩手机不听课、不做实验,或做实验时马马虎虎,不按实验要求进行规范操作、篡改或抄袭别人的实验数据等。

1.2 实验课程内容设置不够合理

传统的分析化学实验教学内容一般按理论教材顺序编排,内容上存在重复性、验证性实验多,研究型、设计型实验少；经典性实验多,反映实际生活和学科前沿的实验少；特别是一些设计性实验,这些实验内容在课本上有,学生并没有多少选择和设计的空间,按照课本上抄一遍实验步骤,另外这些设计性实验脱离学生的专业和实际生活,学生探索的积极性和主动性较低。

1.3 教学方法陈旧

传统的分析化学实验课堂教学方法大多采用 “注入式”的教学模式,即由教师讲解实验目的、原理、内容及操作步骤,然后由学生 “照方抓药”式地进行实验操作。在这种传统的教学过程中,学生始终处于被动状态,没有任何思考活动,学生就会对教师产生强烈的依赖心理,不能很好地激发学生实验的积极性和主动性,这样会出现 “实验前学生不预习或照讲义完整地抄一下,实验过程中想做的学生照方抓药,不想做的学生旁观他人操作,课后照讲义写实验报告,甚至抄袭他人实验报告,对做过的实验根本没有印象”的恶性实验学习现象。同时教师也很难评价学生的学习效果。这种传统的教学方法未能充分调动学生学习的积极性和主动性,未能锻炼学生的动手、分析问题和解决问题的能力,学生的创新能力更没有得到很好地培养[12]。

1.4 教学手段不够先进

分析化学实验有一些基本的操作环节需要严格的规范操作,仅仅依靠教师课堂上的讲解和演示很难保证学生的接受效果,多媒体技术和一些现代网络媒体还未被全面、灵活地运用于分析化学实验教学活动中。

1.5 实验课时间安排不够合理

目前大多分析化学实验课与理论课安排不同步,学生在理论课上学习到的知识未能及时在实验课上得到巩固和锻炼,时间久了,学生可能会淡忘一些相关的知识,会造成分析化学实验课堂教学质量不佳。

1.6 实践教学少

目前分析化学实验操作均在实验室里进行,学生对分析化学实验在实际生产生活中的应用了解较少。分析化学实验是一门实践性很强的专业课,为了培养学生的学习兴趣和提高学生解决实际问题的能力,应该让学生到一些企业和检测机构应用学习到的知识进行实际的分析化学实验操作,但是这样的实践教学却很少。

1.7 考评方式单一。

传统的分析化学实验教学是通过查阅预习报告和实验报告对学生的学习效果进行考评的,这种只重视结果而忽视过程的考评方式会导致学生产生一些投机行为:片面追求预习报告和实验报告的质量,忽视实验过程中各种知识和能力的培养,“美化”实验数据等,这种考评方式不能调动学生学习的主动性和积极性,不利于创新能力的培养[13]。

通过以上分析可知,传统的分析化学实验教学模式已经不能适应当今快速发展的经济社会。我们必须提出打破现有教学模式,根据 “双一流”高校的性质和专业特点,研究符合实际的实验课程教学模式并更新实验内容,使之适应 “双创型”人才的培养。

2 分析化学实验课程教学改革

根据目前经济社会对人才的发展需求、“双一流”高校发展需求和不同专业教学改革发展情况,我们在以下几方面对分析化学实验课堂教学模式进行探究:

2.1 优化实验内容，培养了学生学习的兴趣

立足分析化学发展,不断更新和优化实验内容,适当减少了一些低水平的、重复的单元性操作实验,如把关于四大滴定分析实验压缩至四个综合实验,且测定的样品接近于生产生活,让学生感觉到了分析化学实验的重要性,又增加了一些研究型和设计型实验,如工业碱的测定、河水中化学需氧量的测定等,对整个实验教学体系进行新的构建,形成具有基础、综合到研究设计等层次的实验教学模式,使实验内容更接近于生产生活,学生做实验的积极性得到了很大地提高,培养了学生学习的兴趣,加强了学生实践能力和创新能力的培养。

2.2 灵活采用多种教学方法，培养学生的学习的主动性和积极性

灵活采用了各种教学方法和教学模式,在这里,我们采用了线上与线下相结合的方式,提前把有关实验内容的视频发给学生,让学生提前预习,并撰写预习总结及预习报告,在课堂上教师和学生就预习中出现的问题进行探讨并以实验进行验证,同时也尝试了让学生上去讲解实验内容,教师最后进行补充,并调动学生提出问题的积极性,通过这种方法,学生参与实验的积极性和主动性得到了很大的提高,撰写的预习报告也比以前更加认真了,在课堂上玩手机的现象也减少了,提高了实验课堂教学效果。

2.3 采用现代教学手段，强化培养学生操作技能

采用现代化教学手段,如多媒体课件、虚拟仿真实验室、网上课堂、微课、QQ和微信等现代网络技术与手段,我们针对一些基本操作做了一些视频及微课,同时也录制了实验课程影像,提前发给学生,让他们提前预习,我们又建立了QQ学习群,学生在预习、实验过程中遇到的疑问都可以提问,教师引导学生首先解答,对于大家都不会的问题,教师又给学生提供了一些参考资料,让学生自己查阅并找出答案,如果实在没有一个学生会回答的,教师再回答,并给出问题的解答过程。另外,由于学生可以反复观看这些实验操作,不断强化了学生的实验技能,规范了学生的实验操作,进一步培养了学生的实验技能。

2.4 合理安排实验课程，实验与理论和谐统一

我们对实验课程的安排进行了调整,实验课是一定要紧随理论课开设,通过在实验课中的实践,学生可以及时复习和强化理论课的内容,同时可以让学生认识到实验课和理论课是一样重要的,这样学生在实验过程中就会不断构建自己的知识体系。比如,我们在学完了酸碱滴定方面的内容后才安排酸碱滴定有关的实验,这样学生可以把学习过的理论知识应用于实验过程中。

2.5 增加实践教学，锻炼学生分析和解决实际问题的能力

在课余时间,我们也尝试了开放实验室,准备一些必要的药品和仪器,让学生像进入超市一样自主地进行实验操作练习、实验验证和设计等,通过这一措施的实施,大部分学生能够利用课余和周末时间去实验再练习一下,有些学生还设计了一些新的实验方案,尝试锻炼自己的实验设计和操作能力。另外,我们也积极联系了校外相关的一些企业和检测机构,让学生走出校外,在真正的实际应用中锻炼自己的分析问题和解决问题的能力,同时在外出实践过程中,学生也意识到了课堂上学习的重要性,进一步促使学生在课堂上认真听讲,通过这些策略,学生的分析和解决实际问题的能力得到了进一步锻炼和提高。

2.6 主动参与教师科研项目，培养学生的创新能力

我们通过实施学术导师制,鼓励学生利用课余时间主动联系教师,走进教师的科研室,全过程参与教师的科研项目,接受严格的科研锻炼,在这个科研过程中,检验了学生的知识和能力,加深了学生对知识的理解能力,同时也锻炼了学生的动手能力和培养学生的创新能力。同时在科研过程中教师也会发现学生学习的薄弱地方,促使学生对可以对学生进行精准指导,培养学生的创新能力。在实施过程中,我们发现,经过科研训练的学生在后期的学习过程中更加主动,经常提出一些问题,动手能力也比别的学生强,最重要的是,在后期的毕业论文实验操作中,其熟练程度明显高于其他学生,而且论文的撰写能力也有所提高。

2.7 改善考评方式，全面评价学生学习效果

在分析化学实验课程中,我们采用了多元化的考评方式,在考评过程中,我们不仅要关注学生的实验结果,更要更加注重对学生实验过程和实验能力的考评,着重考评了学生在实验过程中获得的各种知识、技能和能力。在学生实验过程中,我们不断地巡视每一个学生的实验操作行为,及时纠正错误的实验操作,把平时的实验操作纳入学生成绩的考核中。在期末考试过程中,通过采用多元化评价的学生的动手能力、理论水平均明显高于其他学生,说明了多元化评价方式促进了学生的学习能力。

3 结 语

通过对分析化学实验课程教学过程中进行的以上几个方面的改革发现,这些教学改革可以有效地改善目前分析化学实验教学现状,能够调动学生学习的积极性和主动性,能够培养学生的创新意识和能力,能够提高学生的实践技能,为培养具有创新型和创业型的 “双创”型人才服务。同时我们将继续以培养 “双创”人才为指导思想,不断完善基础化学实验教学内容和体系,不断研究分析化学实验教学的基本规律,不断研究分析学生的各种情况,不断借鉴实验教学改革和科学研究的新成果,切实提高我校化学相关专业人才的培养质量和水平。