應(yīng)用型人才培養(yǎng)的化學(xué)實驗教學(xué)策略研究

時間:2022-04-14 03:41:05

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應(yīng)用型人才培養(yǎng)的化學(xué)實驗教學(xué)策略研究

摘要:為了滿足國家社會轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的要求,加強(qiáng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)成為地方本科高校的中心工作。突出“以學(xué)生為主體,自主學(xué)習(xí)策略”的教學(xué)理念,培養(yǎng)學(xué)生綜合實驗?zāi)芰Γ欣谔岣邔W(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。針對目前地方高校化學(xué)實驗教學(xué)中存在的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織與學(xué)習(xí)評價等方面的問題進(jìn)行分析,提出了相應(yīng)的教學(xué)策略,如實驗教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)化、調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動性、學(xué)生學(xué)習(xí)考核過程化等,有效促進(jìn)了高素質(zhì)應(yīng)用型人才脫穎而出。

關(guān)鍵詞:化學(xué)實驗教學(xué);實驗教學(xué)現(xiàn)狀;教學(xué)策略

目前,我國正處于社會轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要時期,正面臨從傳統(tǒng)社會向現(xiàn)代社會、從封閉性社會向開放性社會的發(fā)展和變遷,就業(yè)形式發(fā)生了急劇的變化,不僅需要一大批科學(xué)家、工程師和經(jīng)營管理人才,更需要數(shù)以億計的高技能人才和高素質(zhì)勞動者。為了滿足國家社會轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的要求,2014年,國務(wù)院頒布的《關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》指出,采取試點推動、示范引導(dǎo)等方式,引導(dǎo)一批普通本科高等學(xué)校向應(yīng)用技術(shù)類型學(xué)校轉(zhuǎn)型,重點舉辦本科職業(yè)教育。應(yīng)用型人才應(yīng)具有較系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)和扎實的工程實踐能力,是具備可持續(xù)發(fā)展?jié)摿蛣?chuàng)新精神的應(yīng)用型科技人才和行業(yè)技術(shù)骨干或領(lǐng)軍人物[1]。應(yīng)用型人才培養(yǎng)強(qiáng)調(diào)淡化知識傳授、重視學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),其核心環(huán)節(jié)是實驗教學(xué)和實踐教學(xué)[2-3]。實驗教學(xué)是鞏固學(xué)生理論學(xué)習(xí)和加深對理論認(rèn)識的有效途徑,是規(guī)范基本操作、培養(yǎng)科學(xué)處理問題的方法和技巧、樹立安全意識的一個重要環(huán)節(jié),是有效實施實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的保障[4-6]。2013年許昌學(xué)院成為河南省地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展的首批試點單位,2015年確立為河南省高校轉(zhuǎn)型示范單位。教育部將許昌學(xué)院轉(zhuǎn)型探索贊譽為“許昌模式”,同年4月,全國人大委員長張德江到校調(diào)研,對許昌學(xué)院應(yīng)用型本科院校轉(zhuǎn)型的思路與實踐,以及學(xué)校主動融入地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的辦學(xué)模式給予了充分的肯定,這條路子很好,要繼續(xù)走下去。為了落實各級領(lǐng)導(dǎo)的囑托,學(xué)校大力推進(jìn)應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)改革試點、示范工作,采取了一系列舉措,鼓勵教師積極投身教學(xué)改革,加強(qiáng)實驗教學(xué)改革是許昌學(xué)院應(yīng)用型人才培養(yǎng)教學(xué)改革的重要舉措之一。實驗教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的最基本特征[7-8]。針對基礎(chǔ)課實驗教學(xué)中存在的問題進(jìn)行分析,探討基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的化學(xué)實驗教學(xué)策略,對于提升化學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量具有積極的現(xiàn)實意義。

1基礎(chǔ)實驗課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.1實驗教學(xué)內(nèi)容開設(shè)現(xiàn)狀

(1)實驗教學(xué)內(nèi)容重復(fù)或雷同。化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)實驗課程包括無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和物理化學(xué),各門課程教學(xué)內(nèi)容自成體系,造成同一實驗技能的訓(xùn)練與方法在不同課程的實驗中重復(fù)出現(xiàn),實驗教學(xué)內(nèi)容體系缺乏系統(tǒng)性和完整性。(2)實驗教學(xué)內(nèi)容與時展不同步。實驗教學(xué)內(nèi)容陳舊滯后,體現(xiàn)現(xiàn)代科技發(fā)展水平的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容匱乏。僅僅是對理論的簡單驗證、難以實現(xiàn)對已學(xué)知識的融會貫通、舉一反三。(3)實驗教學(xué)內(nèi)容中主要是基礎(chǔ)性實驗,綜合性實驗較少,設(shè)計性實驗基本沒有開設(shè)。由于地方院校教師資源匱乏,學(xué)生人數(shù)多,教學(xué)任務(wù)繁重,沒有足夠的教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計性實驗,因此,絕大多數(shù)學(xué)校實驗教學(xué)內(nèi)容根本就沒有開設(shè)設(shè)計性實驗。

1.2實驗教學(xué)組織現(xiàn)狀

(1)重結(jié)果,輕過程。實驗教學(xué)組織多采用學(xué)生撰寫實驗預(yù)習(xí)報告、實驗操作、實驗報告,教師講授實驗原理及注意事項、實驗演示和批改實驗報告的教學(xué)模式。學(xué)生疲于應(yīng)付撰寫預(yù)習(xí)實驗報告和實驗報告,對實驗操作要領(lǐng)、實驗處理方法、基本原理一知半解,不能將已經(jīng)學(xué)過的實驗操作靈活應(yīng)用于設(shè)計性實驗的設(shè)計或生產(chǎn)實際。(2)教學(xué)方法過于單調(diào),學(xué)習(xí)方法不妥。很多教師的實驗教學(xué)仍是按“預(yù)習(xí)—講授與示范—實驗操作—撰寫報告”四步教學(xué)法進(jìn)行。學(xué)生過分依賴教師,學(xué)生學(xué)習(xí)無主動性,預(yù)習(xí)應(yīng)付形式,看實驗步驟操作,不會觀察與記錄,實驗報告基本上是將預(yù)習(xí)報告內(nèi)容再抄一遍,不會簡單的表述實驗內(nèi)容、不會處理實驗數(shù)據(jù)、沒有實驗結(jié)果或結(jié)論等。

1.3實驗教學(xué)學(xué)習(xí)效果考核現(xiàn)狀

評價方式單一。實驗教學(xué)考核基本上采取的是平時成績與期末考試相結(jié)合的方法。平時成績主要是預(yù)習(xí)報告和實驗報告成績;期末考試主要有兩種:一種是筆試,將已學(xué)過的實驗教學(xué)內(nèi)容整理成考查試卷,進(jìn)行考試;另一種是實驗操作考查。后一種方法較前一種方法更有利于考查學(xué)生的動手操作能力,但是存在考核場地容量、教師數(shù)量、考核內(nèi)容偶然性較大、評分依據(jù)隨意性較強(qiáng)的弊端。總體上,缺乏對學(xué)生綜合素質(zhì)與能力的考查力度,即實際操作與實驗設(shè)計在總成績中所占的比重極小。

2實驗教學(xué)策略研究

2.1實驗教學(xué)內(nèi)容開設(shè)策略

—系統(tǒng)化策略打破傳統(tǒng)無機(jī)、分析、有機(jī)和物理化學(xué)四大化學(xué)教學(xué)內(nèi)容體系,重組實驗教學(xué)材料。結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)情況與學(xué)校實驗條件,制定科學(xué)的教學(xué)目標(biāo),對實驗教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理預(yù)設(shè)。合并重復(fù)、雷同內(nèi)容,壓縮驗證性實驗教學(xué)內(nèi)容,增設(shè)體現(xiàn)現(xiàn)代科技發(fā)展水平的設(shè)計性實驗,整合基礎(chǔ)單元操作實驗為綜合性實驗,開放創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)項目。比如將基礎(chǔ)單元操作過濾、重結(jié)晶、紅外光譜分析、熔點測定等實驗教學(xué)內(nèi)容整合成一個綜合性實驗,通過綜合性實驗教學(xué),學(xué)生不僅能在鮮活的案例中掌握基本單元操作的實驗操作規(guī)范,而且可以加深理解在實驗或生產(chǎn)中如何靈活應(yīng)用這些基本單元操作。讓學(xué)生在實戰(zhàn)中逐步成長,體驗教學(xué)內(nèi)容的精髓,可以避免對知識的死記硬背,實現(xiàn)知識的融會貫通與遷移。因此,綜合性實驗是基礎(chǔ)通向?qū)I(yè)技能的重要橋梁。

2.2實驗教學(xué)組織策略—自主學(xué)習(xí)策略

2.2.1實驗預(yù)習(xí)組織—翻轉(zhuǎn)課堂策略

首先由教師精心制作短小實驗教學(xué)視頻,一般視頻時間控制在5~10分鐘之內(nèi)。學(xué)生課外觀看視頻講解,提出疑問,通過查閱相關(guān)資料自己解決疑問、生生交流解決疑惑或師生在線交流等形式引導(dǎo)學(xué)生解決問題,達(dá)到預(yù)習(xí)的目的[9]。

2.2.2實驗設(shè)計指導(dǎo)—階段式指導(dǎo)策略

實驗設(shè)計方案一般包括:確定實驗課題—提出實驗假設(shè)—實驗過程(實驗所需藥品器材、觀察實驗現(xiàn)象、收集數(shù)據(jù)等)—對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析—根據(jù)實驗事實得出結(jié)論。根據(jù)現(xiàn)代自主性學(xué)習(xí)理論,分階段指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案:第一階段為學(xué)習(xí)階段,從大二開始,大約一年時間,讓學(xué)生進(jìn)入教師科研室,參與教師科研活動,學(xué)習(xí)查閱文獻(xiàn)方法、選題、熟悉實驗儀器的使用及注意事項,實驗現(xiàn)象觀察與數(shù)據(jù)記錄、實驗數(shù)據(jù)處理軟件的使用等,培養(yǎng)學(xué)生基本科學(xué)素養(yǎng)。第二階段為模仿階段,大三學(xué)生,在教師的指導(dǎo)下了解學(xué)科前沿,大量閱讀自己感興趣的科研論文,選定實驗課題,小組討論,確定實驗假設(shè),擬定可行性實驗步驟、預(yù)期性實驗結(jié)果,提交教師評閱實驗設(shè)計的可行性。模仿階段經(jīng)過考核通過的學(xué)生,方可進(jìn)入第三階段,即體驗階段,該階段學(xué)生自己通過查閱文獻(xiàn),選定課題、制定實驗設(shè)計方案,獨立完成實驗設(shè)計方案,小組討論實驗設(shè)計方案的可行性,修訂實驗設(shè)計方案,實驗驗證方案設(shè)計的合理性,驗證設(shè)計的可行性,觀察、記錄實驗現(xiàn)象與數(shù)據(jù),分析實驗數(shù)據(jù),得出實驗結(jié)論,總結(jié)實驗設(shè)計的問題與不足。

2.2.3實驗操作過程指導(dǎo)—先思后做,先做后議策略

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式是教師講授實驗原理、步驟及注意事項,演示或示范實驗操作,學(xué)生僅是按照實驗程序操作,導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主動性,分析問題和解決問題能力缺失。實驗操作過程是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵,完整的實驗操作過程包括實驗準(zhǔn)備、實驗操作與收集數(shù)據(jù)、實驗結(jié)果處理。只有精準(zhǔn)地指導(dǎo)學(xué)生實驗操作過程,讓學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題,才能培養(yǎng)出高素質(zhì)的人才。精準(zhǔn)指導(dǎo)實驗操作的基本策略:首先,實驗準(zhǔn)備時要先思后做,做到實驗操作時,熟練掌握實驗儀器的使用、操作規(guī)范及注意事項,做到心中有數(shù)。其次是實驗過程要先做后議,做完實驗后,實驗疑惑同組交流討論或與指導(dǎo)教師交流討論,做到實驗無疑惑,不留知識盲區(qū)、死角。第三是指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會觀察、記錄實驗現(xiàn)象,如何發(fā)現(xiàn)異常實驗現(xiàn)象,避免實驗操作安全事故發(fā)生。認(rèn)真、仔細(xì)、有序地記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù);能發(fā)現(xiàn)實驗中的異常現(xiàn)象,防止突發(fā)事故;能有效控制干擾因素,獲取數(shù)據(jù)較準(zhǔn)確;實驗結(jié)束后正確、安全存放儀器或產(chǎn)品。最后是指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會實驗結(jié)果處理。能采用數(shù)學(xué)公式、圖表等恰當(dāng)?shù)姆椒ㄌ幚韺嶒灁?shù)據(jù);能簡明扼要地呈現(xiàn)自己的結(jié)論。

2.3實驗教學(xué)學(xué)習(xí)效果考核策略—過程化策略

評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果是教學(xué)評價的重要環(huán)節(jié)。科學(xué)、合理的評價方法能對教學(xué)起到積極有效的促進(jìn)作用。傳統(tǒng)實驗教學(xué)學(xué)習(xí)效果評價方式單一,不能滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求。基于應(yīng)用型人才實驗教學(xué)學(xué)習(xí)效果評價,應(yīng)符合實驗教學(xué)規(guī)律,同時體現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。因此,增設(shè)學(xué)生實際操作規(guī)范、實驗設(shè)計、實驗現(xiàn)象與數(shù)據(jù)記錄、實驗數(shù)據(jù)處理與結(jié)論在總成績中所占比重,強(qiáng)調(diào)實驗教學(xué)過程性評價,細(xì)化考核指標(biāo),突出平時考核成績的權(quán)重(70%),淡化期末考核成績(30%)[10]。引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成實驗操作規(guī)范、記錄詳實、現(xiàn)象表述準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)處理與分析問題到位的習(xí)慣。

3結(jié)語

總之,緊跟時代步伐和適應(yīng)社會轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的要求,打破傳統(tǒng)“四大”化學(xué)學(xué)科實驗課程教學(xué)體系,研究符合本學(xué)院實際與特色的實驗教學(xué)策略,使之適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)。不僅有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高,而且對于推動地方高校化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量與改革創(chuàng)新也具有積極的促進(jìn)作用。

作者:鞠志宇 牛亮峰 李公春 吳長增 單位:許昌學(xué)院

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