基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)論文
時(shí)間:2022-09-07 11:21:04
導(dǎo)語(yǔ):基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀(guān)點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師,歡迎參考。
一、農(nóng)業(yè)院校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問(wèn)題
拔尖創(chuàng)新人才的重要標(biāo)志是“寬厚扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)、開(kāi)拓進(jìn)取的創(chuàng)新能力、求真求實(shí)的實(shí)踐精神、開(kāi)闊前瞻的國(guó)際視野和穩(wěn)健卓越的領(lǐng)袖素質(zhì)”。如何培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才已成為高等學(xué)校教學(xué)改革的熱點(diǎn)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)及相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科培養(yǎng)人才的重要環(huán)節(jié),不僅要使學(xué)生掌握寬厚扎實(shí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,而且對(duì)于拔尖創(chuàng)新人才必備的好奇心、思維水平和實(shí)踐能力的培養(yǎng)具有關(guān)鍵性作用。但是,目前農(nóng)業(yè)院校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式及考核制度等的改革還不能完全適應(yīng)培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的要求,主要存在以下問(wèn)題:
1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較陳舊,綜合和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)較少,反映現(xiàn)代化學(xué)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用技術(shù)的實(shí)驗(yàn)更是寥寥無(wú)幾,學(xué)生的科研素養(yǎng)和綜合能力有待提高;
2.過(guò)多強(qiáng)調(diào)基本理論和基本技能的練習(xí),學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維受到抑制;
3.過(guò)多強(qiáng)調(diào)老師的主導(dǎo)性,忽視學(xué)生的主體性,學(xué)生的科學(xué)思維訓(xùn)練不足;
4.過(guò)分強(qiáng)調(diào)教學(xué)計(jì)劃、培養(yǎng)目標(biāo)的統(tǒng)一性,學(xué)生的個(gè)性和特長(zhǎng)被忽視;
5.考試形式單一,難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和個(gè)性的發(fā)展。
二、改革基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才
(一)凝練典型實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)科研實(shí)驗(yàn)
隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)拔尖創(chuàng)新人才需求量的不斷增多,高等農(nóng)業(yè)院校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須把“重基礎(chǔ)、突個(gè)性、強(qiáng)實(shí)踐、跟發(fā)展”作為課程教學(xué)內(nèi)容改革的指導(dǎo)思想。扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)是拔尖創(chuàng)新人才必備的條件,是創(chuàng)新的基石和保障,因此,基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)第一學(xué)期,在通盤(pán)考慮“知識(shí)點(diǎn)”的前提下,對(duì)“普化、分析、有機(jī)”三大塊基礎(chǔ)課化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重組和凝練,設(shè)計(jì)系列典型實(shí)驗(yàn)。例如“乙酸丁酯的制備”是我們精選保留的典型實(shí)驗(yàn),其實(shí)驗(yàn)原理涉及化學(xué)平衡、平衡移動(dòng)、液-液萃取、酯化反應(yīng)等眾多基礎(chǔ)理論,實(shí)驗(yàn)步驟包含回流分水、萃取、干燥、蒸餾等有機(jī)化學(xué)基本操作,在此基礎(chǔ)上,我們對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)采用常量與半微量實(shí)驗(yàn)對(duì)比的方法,有針對(duì)性地培養(yǎng)學(xué)生“綠色化學(xué)”理念。通過(guò)一系列典型基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練,使學(xué)生具備寬厚扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)。我校拔尖人才培養(yǎng)班包括食品工程、動(dòng)物生產(chǎn)、植物生產(chǎn)、動(dòng)醫(yī)醫(yī)碩和生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)。針對(duì)各專(zhuān)業(yè)特色,我們將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與相關(guān)專(zhuān)業(yè)發(fā)展相結(jié)合,與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,與教師科研成果相結(jié)合,不斷調(diào)整相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容,加快知識(shí)更新的步伐,實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化。基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程第二學(xué)期,開(kāi)設(shè)一些具有專(zhuān)業(yè)特色的創(chuàng)新、開(kāi)放的科研實(shí)驗(yàn)。例如,從植物、動(dòng)物機(jī)體中提取活性多糖的研究,并采用大孔樹(shù)脂、SephadexLH-20凝膠樹(shù)脂對(duì)這些活性成分進(jìn)行初步純化,以及大豆分離蛋白的提取及功能研究、生物農(nóng)藥的制備、除草劑和安全劑制備及初步表征等等。設(shè)計(jì)科研實(shí)驗(yàn)使學(xué)生能夠涉獵更多更廣的研究領(lǐng)域,以激發(fā)起“好奇心”,提高思維水平和實(shí)踐能力。
(二)應(yīng)用靈活多變的教學(xué)模式
1.構(gòu)建混合式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
混合式教學(xué)(BlendingLearning),是將傳統(tǒng)學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)和以網(wǎng)絡(luò)為主的電子學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)的一種教學(xué)模式,既能發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過(guò)程的主導(dǎo)作用,又能充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性。基于這一思想,我們構(gòu)建并實(shí)踐了混合式基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。在詳細(xì)分析農(nóng)業(yè)院校學(xué)生的學(xué)習(xí)特征和學(xué)習(xí)需求基礎(chǔ)上,我們構(gòu)建和完善了基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),包括便于學(xué)生預(yù)習(xí)的教學(xué)大綱、教案、常用軟件及視頻錄像;利于師生課下進(jìn)行適時(shí)互動(dòng)的在線(xiàn)答疑、報(bào)告上傳系統(tǒng);有助于學(xué)生基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能提高的基本操作和虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng);拓寬學(xué)生認(rèn)知水平的課外閱讀和國(guó)內(nèi)外相關(guān)網(wǎng)站鏈接。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,教師以網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為支撐,以學(xué)生為主體,根據(jù)學(xué)生個(gè)體的差異和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的不同,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)。“主動(dòng)學(xué)習(xí)”和“網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)”是學(xué)生課下利用基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行自主、交互的學(xué)習(xí)方式,教師通過(guò)課上提問(wèn)、學(xué)生講解及學(xué)生演示的方式對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行檢驗(yàn)。“探究學(xué)習(xí)”是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,當(dāng)學(xué)生遇到某些事先未預(yù)料到的狀況時(shí),教師通過(guò)師生共同探討,啟發(fā)學(xué)生如何思考并合理地解決問(wèn)題,鼓勵(lì)學(xué)生勇于嘗試創(chuàng)新,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地去學(xué)習(xí)一些新知識(shí)來(lái)解決實(shí)驗(yàn)中無(wú)法解釋的一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果,而不是直接給出解決問(wèn)題的方案。探究式學(xué)習(xí)模式可以加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解,保護(hù)學(xué)生的好奇心,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。“團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)”是指在完成一些綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生在教師的協(xié)助下完成分組、選題、資料收集和分析,通過(guò)組內(nèi)成員的協(xié)作,共同完成任務(wù)設(shè)計(jì)和實(shí)施,最終形成報(bào)告。團(tuán)隊(duì)活動(dòng)有利于發(fā)展學(xué)生的思維和實(shí)踐能力,增強(qiáng)學(xué)生的溝通和包容能力,有助于培養(yǎng)小組負(fù)責(zé)人的領(lǐng)袖素質(zhì)。混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,不僅能夠更好地實(shí)現(xiàn)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo),而且能夠科學(xué)地整合教學(xué)資源,使基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果達(dá)到最優(yōu)。
2.構(gòu)建拔尖生優(yōu)秀教師制的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
實(shí)驗(yàn)教師的素質(zhì)已成為培養(yǎng)高校學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ摹捌款i”,在一定意義上,高校實(shí)驗(yàn)教師的素質(zhì)對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和科學(xué)研究水平起著決定作用。因此,為將農(nóng)業(yè)院校的實(shí)際情況與所培養(yǎng)的拔尖人才數(shù)量少的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合,我們?cè)诖笠换A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入拔尖生優(yōu)秀教師制。一方面,充分利用基礎(chǔ)課授課學(xué)院最好的資源,安排省教學(xué)名師、省教學(xué)新秀、教授、博導(dǎo)等為拔尖生上課,使這些學(xué)生能夠得到優(yōu)秀教師的教育和培養(yǎng);另一方面,拔尖學(xué)生可以根據(jù)各自的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)及個(gè)人愛(ài)好從這些優(yōu)秀教師中選擇導(dǎo)師,并成為導(dǎo)師科研團(tuán)隊(duì)中的一員,進(jìn)行初步的科研訓(xùn)練和實(shí)踐。拔尖生優(yōu)秀教師制培養(yǎng)模式不但可以使學(xué)生盡早進(jìn)入科研團(tuán)隊(duì),盡快掌握基本實(shí)驗(yàn)技能,而且學(xué)生可以從優(yōu)秀老師那里學(xué)到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的基本科研素養(yǎng),這些都是拔尖創(chuàng)新人才必備的基本素質(zhì)。實(shí)踐表明,以?xún)?yōu)秀教師為紐帶的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式對(duì)學(xué)生而言是一個(gè)全新的磨合過(guò)程。在開(kāi)始階段,因受傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式的影響,學(xué)生中肯定會(huì)出現(xiàn)不適應(yīng)的情況,特別是一些自主學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)的學(xué)生,此時(shí)必須發(fā)揮指導(dǎo)教師的作用,積極扶持,保證拔尖生盡快適應(yīng)課程學(xué)習(xí)和科研訓(xùn)練的節(jié)奏。當(dāng)然,此種模式對(duì)指導(dǎo)教師也是一個(gè)全新的挑戰(zhàn),若要保證拔尖生學(xué)習(xí)效果,教師必須提高自身綜合能力和素養(yǎng)。總之,以?xún)?yōu)秀教師為紐帶的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在對(duì)學(xué)生精英意識(shí)的培養(yǎng)、個(gè)性化培養(yǎng)及主動(dòng)實(shí)踐能力的強(qiáng)化等諸方面都取得了相應(yīng)的成效。
3.構(gòu)建三維度化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽體系
化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽是全面考核學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力、檢驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的有效手段。為提高拔尖創(chuàng)新人才思維水平和實(shí)踐能力,我們構(gòu)建了三維度化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽體系,包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽、綜合實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽和學(xué)科競(jìng)賽三個(gè)模塊,參賽學(xué)生為我校食品工程、動(dòng)物生產(chǎn)、植物生產(chǎn)、動(dòng)醫(yī)醫(yī)碩和生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)拔尖班學(xué)生。競(jìng)賽參照國(guó)家化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽模式,略作調(diào)整,各參賽專(zhuān)業(yè)在賽前一周向組委會(huì)提供一份5人的參賽學(xué)生名單。競(jìng)賽安排在每年的七月份舉行,為期3天,內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)理論考核(筆試)及實(shí)驗(yàn)操作考核。競(jìng)賽中的操作考核一般進(jìn)行2天時(shí)間,每天從上午8點(diǎn)半開(kāi)始,至下午3點(diǎn)結(jié)束。我們將操作考核分兩個(gè)階段,第一個(gè)階段是綜合實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽階段,考核方向分別是普化、有機(jī)和分析,每個(gè)專(zhuān)業(yè)的5名同學(xué)在進(jìn)考場(chǎng)前抽簽確定自己的操作方向。第一階段競(jìng)賽結(jié)束后,各專(zhuān)業(yè)成績(jī)最高的2名同學(xué)進(jìn)入第二階段競(jìng)賽。第二階段競(jìng)賽是能夠體現(xiàn)各專(zhuān)業(yè)學(xué)科特征的學(xué)科競(jìng)賽,實(shí)驗(yàn)題目體現(xiàn)各專(zhuān)業(yè)的前沿內(nèi)容,每個(gè)專(zhuān)業(yè)進(jìn)入該階段的2名學(xué)生自動(dòng)組成一組,協(xié)力完成實(shí)驗(yàn)。競(jìng)賽的層層推進(jìn),能較為全面地考查這些拔尖學(xué)生的基礎(chǔ)、綜合、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α4送猓瑢?shí)驗(yàn)競(jìng)賽操作考核能夠提高學(xué)生的自信心,夯實(shí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本技能,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、相互協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神和勇于開(kāi)拓的創(chuàng)新意識(shí),使拔尖人才脫穎而出。由于我校三維度化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽體系的構(gòu)建尚處于起步階段,還存在一些不足,今后我們將在實(shí)驗(yàn)題目的選擇、參賽選手的培養(yǎng)模式及提高師資隊(duì)伍水平等方面進(jìn)行更加深入的探索和實(shí)踐。
(三)建立教考一體化實(shí)驗(yàn)考核模式
為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)農(nóng)業(yè)拔尖創(chuàng)新人才的目標(biāo),我們探索和構(gòu)建了一種既能評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)技能的掌握程度和應(yīng)用水平,又能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性的教考一體化模式。
1.將期末考試分散到整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程中。第一階段是基本操作考核,檢查學(xué)生對(duì)容量瓶、滴定管等使用的掌握情況,考核結(jié)果將對(duì)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的掌握起到促進(jìn)作用,同時(shí)幫助教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并予以糾正;第二階段是綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)考核,學(xué)生隨機(jī)抽簽,查閱資料,設(shè)計(jì)方案,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),以訓(xùn)練獨(dú)立分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力和將理論與實(shí)際結(jié)合的能力;第三階段是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)考核,以小組為單位進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)題目與各拔尖班專(zhuān)業(yè)方向一致。通過(guò)三階段實(shí)驗(yàn)考核,一方面學(xué)生在實(shí)踐能力、綜合能力和創(chuàng)新能力等方面都得到了培養(yǎng)和提高;另一方面適時(shí)的實(shí)驗(yàn)考核能及時(shí)把學(xué)生在每一階段的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀反饋給授課教師,教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,改進(jìn)教與學(xué)的關(guān)系,提高教學(xué)效果。
2.為了讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中主動(dòng)運(yùn)用學(xué)過(guò)的理論知識(shí)積極展開(kāi)邏輯思維,我們將“探究學(xué)習(xí)”模式與平時(shí)成績(jī)掛鉤,就是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中或結(jié)束時(shí),針對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、步驟中某些事先未預(yù)料到的狀況,通過(guò)老師引導(dǎo),讓學(xué)生回答并予以評(píng)價(jià)。這種個(gè)別化質(zhì)疑考核使得在實(shí)驗(yàn)中提問(wèn)題的人數(shù)和討論實(shí)驗(yàn)的人數(shù)明顯增多,感到實(shí)驗(yàn)有收獲的人數(shù)也增加了。此外,在師生探討實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)異常現(xiàn)象時(shí),教師會(huì)獲得某些改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的啟迪,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革。這種“教—考,考—教”模式有利于保護(hù)拔尖創(chuàng)新人才的好奇心和思考力。
3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告既是對(duì)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過(guò)程的總結(jié),也是對(duì)學(xué)生綜合分析和表達(dá)能力的有效鍛煉,一般占平時(shí)成績(jī)10%~20%左右。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告為“五步走”格式:實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理和思考題,這種固定模式在一定程度上限制了學(xué)生的思維,不利于拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。鑒于拔尖班實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的經(jīng)典性、專(zhuān)業(yè)性和創(chuàng)新性,我們要求學(xué)生以每次實(shí)驗(yàn)的基本目的為依據(jù),自己總結(jié)實(shí)驗(yàn)的收獲,分析產(chǎn)生問(wèn)題的原因及解決方法,寫(xiě)出自己的心得體會(huì);針對(duì)某些科研實(shí)驗(yàn)如“除草劑和安全劑制備及初步表征”。我們還要求學(xué)生廣開(kāi)思路,寫(xiě)出形式多樣、分析性的論文,并將實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)提高到占平時(shí)成績(jī)的30%~40%。靈活多樣的實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式有效地培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力,強(qiáng)化了學(xué)生的分析、歸納、總結(jié)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
三、結(jié)語(yǔ)
基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是農(nóng)業(yè)院校最重要的基礎(chǔ)課程之一,是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)素質(zhì)的重要途徑。為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上將典型實(shí)驗(yàn)與科研實(shí)驗(yàn)相結(jié)合;教學(xué)上采用以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為支撐的混合式教學(xué)方式,以及拔尖生優(yōu)秀教師制、三維度實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽等多種靈活的培養(yǎng)模式;并將考核分散到整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,構(gòu)建了教考一體化的實(shí)驗(yàn)考核模式。通過(guò)幾年的摸索與實(shí)踐,教改在保護(hù)拔尖生好奇心、提高學(xué)生思維水平和實(shí)踐能力方面取得了一些成效。
作者:楊昱徐雅琴楊玉玲白靖文單位:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院