高校应用化学专业综合性实验的教学改革

2023-01-04杨乔淞成都市公安局道路交通事故物证鉴定所四川成都610213

化工管理 2022年35期

杨乔淞(成都市公安局道路交通事故物证鉴定所，四川成都 610213)

0 引言

应用化学专业与常见的理科类专业存在一定差别，在教学过程中更加注重对学生实践能力的培养，要求学生在实践中提升自我，探求新知，也因此实验教学环节是应用化学专业的主要教学模式，学生实验能力的高低直接影响着学生后续的学习和成长。然而在实际教学过程中，部分高校学生在进入高校之前所接受的理科专业课程以理论为主、实验为辅，缺少类似应用化学专业的实践学习经验，这也导致许多学生难以适应应用化学专业的教学模式，影响学习质量。为此教师在授课中需要根据实际情况，分析当前实验教学存在的问题，从问题入手改进教学质量，帮助学生参与到实验教学过程中，提升自身综合能力。

1 高校应用化学专业综合性试验教学存在的问题

1.1 实验内容单一性较强，教学内容枯燥无味

应用化学专业需要学生掌握一定的实验操作技巧，能够根据自己的想法和要求对实验流程进行改

进，保证实验结果的准确性。然而在实际教学过程中实验相关的内容以无机化学、分析化学、有机化学为基础，实验内容相对单一，且重复性较强，对于学生来说缺少创新思考的空间，在实验教学过程中只能一味地跟随教师的思路重复进行操作，导致实验教学法的优势无法充分发挥出来，所学的知识内容枯燥性较强，难以满足学生的求知欲和探索欲[1]。

1.2 实验多为验证性内容，实验类型和器材有限

应用化学专业在教学过程中使用器材进行实验操作，然而由于高校的条件有限，在实验场地和实验器材上的投资力度较为有限，因器材的限制，教师在课堂上带领学生一同操作的实验类型相对有限，且受限于教学目标和课堂时间，通常实验教学选择的实验内容以理论验证型为主，实验类型和实验器材的共同限制着应用化学专业进行实验教学改革的步伐。

1.3 授课过程缺少学生参与，不能有效践行以人为本的教育理念

当前应用化学专业主要教学流程通常由三部分组成：第一部分教师安排预习任务，引导学生自主预习教科书中的内容，围绕实验目标思考实验操作过程中的关键环节，结合实验步骤思考其中的化学知识与实验原理；第二部分教师围绕实验模型进行系统讲解，在讲解完成后要求学生提出问题，教师予以解答；第三部分为动手实操环节，在实验操作过程中学生按照教师讲解的方法和操作要求进行动手操作，教师负责进行检查和指导，对遇到问题的学生提供帮助，对其操作中存在问题的环节及时指出并进行讲解，避免学生陷入错误操作。

这种实验教学方式看似合理，兼顾了教学效率和学生的成长，但实际在整个教学过程中学生的学习主体地位未能得到充分重视，对学生的教学评价更多集中于学生填写的化学实验报告，忽视了学生在实验中的参与感，学生的知识能力难以在实验过程中获得创新发展，无法激发学生对应用化学专业的学习兴趣[2]。

1.4 教学内容与实际应用相脱离，缺少明确的目标感

化学专业学科与人们的生产生活实践密切相关。然而在应用化学专业教学中，所讲的知识内容集中于理论知识方面，未能真正与实际的生产生活环境联系在一起，学生在学习过程中被抽象的理论知识困扰，缺少明确的目标感和方向感。且学生学习应用化学的过程中缺少必要的兴趣支撑，导致学习效率下降，学生的学习质量难以得到有效保障。

1.5 缺少科学有效的教学评价方式，学习动力有限

实验教学与传统的理论教学不同，在评价过程中需要从学生的实验设计的创新性、完整性、实验目标是否实现、实验操作流程是否正确和实验当中的理论知识应用准确性入手，建立起综合性多维度的实验教学评价模式，帮助学生认识到自己在当前的学习阶段中面临的问题，为其后续的学习打下良好基础。然而当前阶段教学评价模式较简单，教学评价重点集中在学生对实验教学中的理论知识和实验操作流程的掌握程度，评价内容无法真正体现出学生的能力是否获得了成长，这也在一定程度上影响着学生实验技能的提升效率[3]。

2 高校应用化学专业实验教学体系改革策略

2.1 从基础知识和实验方法掌握入手，组建实验教学体系

应用化学专业实验教学模式在教学内容上应做到基础知识与进阶知识并重，落实培养学生创新意识和创新能力的要求，在教学过程中强化对学生基础能力的培养，帮助学生搭建起完整的实验教学结构框架，为后续进阶能力的培养打下良好基础，以循序渐进的方式提升学生的综合能力[4]。

为此，在应用化学实验教学体系组建过程中，教职人员首先应从实验教学目标入手，在实验过程中培养学生的基础应用化学知识、基本实验操作能力和多元化思维能力，让学生能够在实验操作过程中养成自我反思、自主优化的能力，为后续进阶类型的实验教学模式的展开打下良好基础。

2.2 实验教学与科研项目相结合，激发实验教学参与兴趣

在应用化学专业开始阶段的学习内容更多的是学习现有的化学理论知识，为后续参与实验活动打下良好基础。在经过初期的知识积累阶段后，为提升学生的学习兴趣和强化学生的学习积极性，教师在授课中可以将实验教学与科研项目结合在一起，让学生直接参与到研究活动中，在研究过程中充分发挥自己的专业能力，参与到实验设计和实验操作过程中，体验化学专业知识对改变现实生活的重要性，为学生后续的成长发展打下良好基础[5]。

为了达成这一目标，教师可以将自己的学术研究指标与实验教学课程结合在一起，综合以往研究过程中参与的实验流程，引导学生思考科研项目当中的问题，尝试结合研究目标思考设计实验具体流程细节，提升学生的综合能力，为今后实验教学课程内容提供必要的题材。此外，教师可以根据自身研究项目的具体情况，将一些具有代表性、能力训练强度较大的科研项目当中的部分实验环节提取出来，引导学生进行实验设计，在设计过程中提升学生对科研项目的理解和掌握能力，为其今后的成长打下良好基础。这种教学方式的优势在于学生通过借助教师的指导和教师以往实验研究报告的结果，对自己的设计方式进行验证和参考，保证研究结果的准确性[6]。

为了更好地让应用化学专业与实际生活应用结合在一起，教师可以在工作中借助高校的优势资源与校外企业进行合作，在合作过程中创建科研基地，学校根据企业提供的科研项目和科研要求，解决企业生产经营过程中遇到的问题，为学生的成长奠定良好基础。

各类国际性的比赛研究项目也可以作为教师开展研究工作的重点内容，教师可以将以往国际比赛的题目公布到班级当中。如研制高效节能蒸馏水发生器，要求学生自行组队利用实验室的设备和器材完成研究工作，将自己的实验过程、结果以及最终实验报告提交给教师，再由教师对获奖人员的设计成果进行讲解，引导学生自行对比自己的实验质量与他人的实验质量，在对比过程中激发学生的前进动力，使其能够更加积极主动地参与到实验教学过程中，积极进行研究训练，促使学生得到进一步成长。

2.3 自主寻找确定实验研究方向，实现开放式实验教学

为更好地突出学生在应用化学专业综合性实验教学过程中的主体地位，教师在授课过程中应强调学生的自主性，让学生能够根据自己所学知识内容和强项开展实验活动，让全面化学教育能够得到展开。为此教师在实验教学的作业环节，可以允许学生自主寻找研究课题，选择研究方向，在研究过程中充分发挥自主能力，从确定研究方向入手，围绕实验目标设计实验流程，利用实验室设备进行实验研究，记录实验数据，分析整理实验数据，出具实验报告。在自主完成整个实验过程后，学生可以将整理的数据资料与实验报告提交给教师，教师根据学生的实验结果对其学习成绩进行打分，帮助他们认识到实验成功或是失败的原因，引导他们分析思考如何对实验流程进行优化与改进，实验过程中存在哪些问题，并给予一定的学分奖励。同时可以给予一定的实验室使用权限，鼓励学生自行利用课余时间进行实验，并根据科研实验结果给予学生一定的正向反馈，为良好的科研氛围的形成打下良好基础[7]。

此外，为进一步提升学生的参与应用化学学习的兴趣，教师可以充分利用竞争与协作这两类教学要素，与学校进行交流，集合优势资源在校内建设工科化学实验教学基地，在基地中定期组织化学实验竞赛。学生可以自行组建研究小组，准备研究方向和实验选题，自由参与竞赛，在竞赛过程中将知识实践与探索研究相结合，将课内知识与课外知识结合在一起，鼓励学生自由进行科学研究活动，在研究过程中充分发挥自己的个性和特长，适应小组合作的研究模式，培养学生的创新研究意识和科学素养，为学生创建一个自由的学习成长环境。同时也在比拼竞赛的过程中将应用化学的优势充分展示出来，强化学生的学习动力。