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高校無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的論文
摘要：無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生進(jìn)入大學(xué)接觸的第一門基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，其在提高學(xué)習(xí)興趣、強(qiáng)化教學(xué)效果有著極其重要的作用。傳統(tǒng)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不能很好地適應(yīng)高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求，因此改革迫在眉睫。針對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，擬在理論與實(shí)驗(yàn)同步化、實(shí)驗(yàn)類型多樣化、加強(qiáng)安全教育、微型實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式、優(yōu)化考核機(jī)制六個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行改革，以期提高教學(xué)效果和學(xué)生在教學(xué)中的主體地位。
關(guān)鍵詞:無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)模式;改革探討
化工類實(shí)驗(yàn)始于無(wú)機(jī)化學(xué)，是大學(xué)生接觸的第一門專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程其在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入專業(yè)學(xué)習(xí)、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和實(shí)踐動(dòng)手能力方面至關(guān)重要。因此，高校教師須從行動(dòng)和思想上重視無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，本著為學(xué)生服務(wù)的態(tài)度，一切為學(xué)生的目的，積極探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革［1－3］。對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)存問題與不足，探討了改革思路，以期提高學(xué)生對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐創(chuàng)新能力。
1教學(xué)不足
1．1理論與實(shí)驗(yàn)脫節(jié)
無(wú)機(jī)化學(xué)理論教學(xué)使用的教材大多數(shù)具有較強(qiáng)的理論性，編寫者缺少工程實(shí)踐專業(yè)知識(shí)，注重理論，輕視實(shí)驗(yàn)，直接致使理論與實(shí)驗(yàn)課程各自獨(dú)立。另外，理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)分工太過明確，欠缺整體性，理論課程的教學(xué)進(jìn)度不能與實(shí)驗(yàn)課程很好地接軌。實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生因缺乏對(duì)理論知識(shí)的理解與掌握，只能盲目、機(jī)械地完成實(shí)驗(yàn)。顯然，如若按照此方式長(zhǎng)此以往教學(xué)，不僅嚴(yán)重阻礙學(xué)生基本技能的訓(xùn)練和創(chuàng)新思維的發(fā)散，更大程度上降低了學(xué)生對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的新鮮感與興趣。
1．2驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)偏多
在無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)中，以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，綜合和設(shè)計(jì)、應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)所占比例極少，嚴(yán)重失衡，導(dǎo)致不能充分發(fā)揮教學(xué)的協(xié)同效應(yīng)，無(wú)疑是不合理的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師“按圖索驥”將更多的時(shí)間和精力放在內(nèi)容和方法的講解上，只重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及數(shù)據(jù)處理，對(duì)其中的設(shè)計(jì)原理、思路等一筆帶過，間接導(dǎo)致學(xué)生“照方抓藥”，形式機(jī)械，降低學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的新鮮感和興趣，不僅影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，也不利于學(xué)生獨(dú)立思考能力培養(yǎng)和思維發(fā)散。
1．3安全意識(shí)薄弱
無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，涉及的化學(xué)試劑種類多、數(shù)量大，且部分試劑有毒性，有些實(shí)驗(yàn)在操作過程中也會(huì)產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，給實(shí)驗(yàn)室和周圍環(huán)境造成污染，同時(shí)也可能給學(xué)生和教師帶來危害。目前我校無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)開課對(duì)象是大一新生，中學(xué)階段很少接觸各類實(shí)驗(yàn)儀器，實(shí)驗(yàn)課更是相對(duì)較少，新生缺乏實(shí)驗(yàn)的基本技能，安全意識(shí)也十分薄弱。
1．4節(jié)約環(huán)保觀念欠缺
目前無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)屬于藥品高消耗和玻璃儀器高損壞的常規(guī)實(shí)驗(yàn)，多數(shù)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)試劑取用過多，潛意識(shí)認(rèn)為“多多益善”，試劑越多反應(yīng)越充分實(shí)驗(yàn)效果越好，造成了試劑不必要浪費(fèi)。
1．5教學(xué)模式枯燥
目前無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)以傳統(tǒng)模式展開教學(xué)，即教師講、學(xué)生做，教師從實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡綄?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理全部演示清楚后，學(xué)生才開始動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。學(xué)生只要按照教師的思路做，都會(huì)得到相似中的現(xiàn)象和結(jié)果。在這種灌溉式教學(xué)模式驅(qū)使下，學(xué)生不假思索、按部就班地完成實(shí)驗(yàn)，除了對(duì)動(dòng)手能力有所鍛煉，根本毫無(wú)其他任何意義，一段時(shí)間過后對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有任何印象，過于依賴教師，沒有獨(dú)自思考和發(fā)揮的空間。近年來隨著我校招生人數(shù)的增加，實(shí)驗(yàn)室越發(fā)擁擠，與此同時(shí)受學(xué)時(shí)限制，使學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程時(shí)間不斷減少。封閉管理的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室只能在教師安排好的固定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中提出的問題沒有時(shí)間解決，進(jìn)一步探索更是空談。久之，對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視度下降，存在應(yīng)付實(shí)驗(yàn)的心理和做法，嚴(yán)重阻礙了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的積極主動(dòng)性的發(fā)揮。
1．6考核形式單一
大部分考核制度按照出勤∶實(shí)驗(yàn)報(bào)告∶期末操作考試=1∶3∶6的比例進(jìn)行考核，其形式單一，無(wú)法較為合理地評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的掌握程度和個(gè)人的思維表達(dá)能力、觀察動(dòng)手能力以及發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力。
2改革探索
2．1理論與實(shí)驗(yàn)同步化
教師可根據(jù)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課表，調(diào)整理論教學(xué)時(shí)間，確保理論與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的一致性、連貫性。理論課程在內(nèi)容上與部分實(shí)驗(yàn)課程緊密聯(lián)系，有機(jī)結(jié)合。可使得學(xué)生掌握理論知識(shí)的同時(shí)對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)原理有所了解，豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，且緩解了理論課普遍存在的學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多的矛盾。教師需明確教學(xué)目標(biāo)，落實(shí)教學(xué)內(nèi)容。面對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的水平參差不齊現(xiàn)象，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選取上，可安排必做和選做實(shí)驗(yàn)。其中可把綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)安排為選做內(nèi)容，學(xué)生可根據(jù)自身興趣愛好選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，更好達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的目標(biāo)。
2．2實(shí)驗(yàn)類型多樣化
無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材課本中有大量的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，這對(duì)鞏固學(xué)生基本知識(shí)，規(guī)范學(xué)生基本操作和技能有著舉足輕重的作用。隨著現(xiàn)代化教育事業(yè)的發(fā)展，人才培養(yǎng)理念應(yīng)同等地看待基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)際操作能力的培養(yǎng)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)理論和基本操作技能，然后再采取由淺及深，由表到里，逐步深入的方式，增加綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自身的創(chuàng)新思維來研究、解決問題。比如教師可提前將實(shí)驗(yàn)的命題交給學(xué)生，要求自愿組隊(duì)，通過查閱有關(guān)的資料文獻(xiàn)后，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，寫好預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，其中包括:實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)原理、試劑與儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)及實(shí)驗(yàn)預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)果等，待實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師審閱合格后方可獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。“授之以魚不如授之以漁”的道理在無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也屢試不爽。如可大量增加開發(fā)新技術(shù)實(shí)驗(yàn)，使得學(xué)生將學(xué)習(xí)到的基本技能應(yīng)用到設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，既可讓學(xué)生體會(huì)學(xué)以致用的重要性，又能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與熱情，提高學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。
2．3加強(qiáng)安全教育
將實(shí)驗(yàn)室的安全制度、操作規(guī)程等作為入學(xué)教育的必修內(nèi)容，在學(xué)校網(wǎng)站上建立有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)的培訓(xùn)平臺(tái)［4］，新生初次進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前，要求其該平臺(tái)上認(rèn)真學(xué)習(xí)安全知識(shí)，并且做相關(guān)的練習(xí)題，不及格不允許其進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，積極主動(dòng)地參與安全環(huán)保實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中，強(qiáng)化嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)作風(fēng)，為以后從事相關(guān)研究奠定基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)過程中，積極倡導(dǎo)教師將綠色化學(xué)理念融入設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。采取一系列有效措施使化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境污染降到最低。在擬定實(shí)驗(yàn)方案前，了解試劑性質(zhì)，避免使用有毒或污染較大物質(zhì)，選擇安全系數(shù)高、對(duì)環(huán)境污染小的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)裝置，如若無(wú)法避免，實(shí)驗(yàn)方案必須包括有效的保護(hù)和緊急處理措施，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)、散氣。
2．4微型實(shí)驗(yàn)
近年，微型無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展較快，化學(xué)實(shí)驗(yàn)漸入微型化。微型教學(xué)表明，減少試劑消耗、降低費(fèi)用、減輕污染、提高靈活性和實(shí)驗(yàn)室利用率、強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力、培養(yǎng)認(rèn)真細(xì)致科學(xué)作風(fēng)等方面均具有顯著效果［5－7］。與常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)相比，微型實(shí)驗(yàn)具有以下幾種特點(diǎn):(1)操作安全，污染較小。微型實(shí)驗(yàn)試劑用量少，產(chǎn)物少，生成污染物少，廢物排放量少，有效降低對(duì)環(huán)境的污染，且大大降低了實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性。(2)節(jié)約時(shí)間，節(jié)省經(jīng)費(fèi)。微型實(shí)驗(yàn)具有儀器簡(jiǎn)單、反應(yīng)速率快，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯等特點(diǎn)，節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間進(jìn)而提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。另外據(jù)大量實(shí)驗(yàn)表明，微型實(shí)驗(yàn)的實(shí)際使用量相比于常規(guī)實(shí)驗(yàn)節(jié)省約90%，在實(shí)驗(yàn)儀器的花費(fèi)也明顯降低，大幅度地節(jié)省了實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。提高微型實(shí)驗(yàn)占常規(guī)實(shí)驗(yàn)的比重，引進(jìn)微型實(shí)驗(yàn)裝置，開展微型實(shí)驗(yàn)，減少試劑用量，加強(qiáng)試劑綜合利用。對(duì)實(shí)驗(yàn)中的廢液、廢渣等進(jìn)行專門的回收與處理，節(jié)約藥品，減少污染的同時(shí)，還傳授給學(xué)生良好的環(huán)保意識(shí)和習(xí)慣。例如在“含銀廢液中回收銀”的實(shí)驗(yàn)中，可以利用水合肼作還原劑的方法進(jìn)一步蒸餾得到銀單質(zhì)。不僅減少了實(shí)驗(yàn)藥品的消耗，還防止含銀廢液對(duì)水體、環(huán)境等造成污染。此方法經(jīng)過最初構(gòu)想，初步嘗試，現(xiàn)今在我校已經(jīng)步入正軌，取得了較好的教學(xué)效果。
2．5創(chuàng)新教學(xué)方式
針對(duì)單一化的教學(xué)模式這一難題，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，提出以下幾種措施:(1)增加趣味性實(shí)驗(yàn)�！爸卟蝗绾弥撸弥卟蝗鐦分摺比缢渍Z(yǔ)所言，教師根據(jù)學(xué)生聽課情況，恰當(dāng)?shù)乩�，讓學(xué)生在了解課程實(shí)用性的前提下，增加課程的趣味性。如“水面鞭炮”、“神蠟自燃”、“火山爆發(fā)”等一系列有關(guān)火的趣味實(shí)驗(yàn)。培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)興趣，提高學(xué)習(xí)熱情，達(dá)到事半功倍的良好效果。(2)轉(zhuǎn)換師生角色。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體而不是消極被動(dòng)的參與者，教師需以學(xué)生為主體，讓學(xué)生更多地參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)施和總結(jié)等，從實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，讓學(xué)生重新詮釋角色定位，真正做到以主人的姿態(tài)對(duì)待學(xué)習(xí)。這樣的過程既能擺脫無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)教學(xué)中的抽象與枯燥，又可實(shí)現(xiàn)學(xué)生由被動(dòng)式學(xué)習(xí)到主動(dòng)研究性學(xué)習(xí)的根本轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力，充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性。(3)體驗(yàn)教學(xué)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師強(qiáng)調(diào)學(xué)生注重預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，提高學(xué)習(xí)效率。讓學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，誘發(fā)學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高教學(xué)效果。鼓勵(lì)學(xué)生勇于發(fā)現(xiàn)，思考，創(chuàng)新。(4)技能競(jìng)賽。學(xué)校可定期舉辦化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能大賽，有效地激發(fā)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣與熱情，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)知識(shí)技能，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度，創(chuàng)造生與生，生與師之間團(tuán)隊(duì)協(xié)作的良好學(xué)習(xí)氛圍。
2．6優(yōu)化考核機(jī)制
考核機(jī)制，直接影響學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)態(tài)度和積極性。規(guī)范的成績(jī)?cè)u(píng)定制度可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的綜合能力和創(chuàng)新能力�，F(xiàn)對(duì)單一的考核方式提出以下初步改革:(1)細(xì)化考核標(biāo)準(zhǔn)。成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):平時(shí)50%(實(shí)驗(yàn)操作25%、課堂討論10%、實(shí)驗(yàn)報(bào)告15%)和期末考試操作50%(機(jī)試25%、操作25%)。這種綜合性的考核方式讓學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變成主動(dòng)學(xué)習(xí)，使其注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，全面提高學(xué)生的理解能力與創(chuàng)新能力。(2)無(wú)紙化考試。在校園網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)中開放對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的在線視頻，在線練習(xí)以及在線考試，內(nèi)容全面，重點(diǎn)考查學(xué)生的綜合能力。考查內(nèi)容主要包括實(shí)驗(yàn)基本概念、原理、技能技巧、元素基本性質(zhì)、反應(yīng)方程式、實(shí)驗(yàn)儀器的使用及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等，考查學(xué)生無(wú)機(jī)化學(xué)的基本理論知識(shí)水平，提高學(xué)生理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間互相轉(zhuǎn)化的能力。(3)學(xué)生評(píng)價(jià)老師。實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后，采用隨機(jī)抽樣不記名的方式要求被抽到的學(xué)生對(duì)教師的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、教學(xué)態(tài)度、教學(xué)效果等方面進(jìn)行評(píng)分。教師應(yīng)該認(rèn)真總結(jié)學(xué)生給的個(gè)人建議和改進(jìn)措施，在實(shí)驗(yàn)中積累經(jīng)驗(yàn)與可取之處。該機(jī)制客觀真實(shí)的評(píng)價(jià)著重突顯出了學(xué)生對(duì)該門實(shí)驗(yàn)課程認(rèn)識(shí)的重要性，便于指導(dǎo)教師進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，提高教學(xué)水平。師生間相互促進(jìn)，相互學(xué)習(xí)，無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教育改革才更有意義。通過這種考核方式，全面地考察了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)和操作技能的掌握情況，使得學(xué)生既重視平日的基礎(chǔ)技能訓(xùn)練又加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，提高自主學(xué)習(xí)，積極思考的能力，同時(shí)也增強(qiáng)其設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、提出分析和解決問題的綜合能力。
3結(jié)語(yǔ)
無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改革與探索其目的在于更好地培養(yǎng)出高能力高素質(zhì)的化工專業(yè)人才，為化學(xué)實(shí)驗(yàn)的后續(xù)學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)�！奥仿湫捱h(yuǎn)兮，吾將上下而求索”，對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與探討越發(fā)地格外重要。
參考文獻(xiàn)
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