陈六平 童叶翔 瞿俊雄 张仁俊 沈勇 余小岚 卢江 毛宗万
(中山大学化学与化学工程学院 广东广州510275)
教学研究与改革
强化实验教学全过程管理培养高素质化学创新人才*
陈六平 童叶翔 瞿俊雄 张仁俊 沈勇 余小岚 卢江 毛宗万
(中山大学化学与化学工程学院 广东广州510275)
化学是一门实践性很强的学科,化学实验课程是本科化学教育的重要环节,是理论联系实际,进行科学训练,培养学生观察分析现象、提高动手能力、形成科学思维、提高科学素养的重要途径,教师应从大学生实验与研究技能以及科学素质培养的总体要求出发,积极开展基于问题的研究性实验教学,认真上好每一堂实验课,促进学生知识、能力、思维和素质的全面协调发展。
近10年来,我国很多高校在化学实验教学硬件建设方面取得了显著成绩,为提高教学质量和培养高素质人才奠定了较好的物质基础。实验教学示范中心建设已取得长足进展,一批国家级和省级化学实验教学示范中心已在高校实验教学中产生了良好的示范和辐射作用[1-3],如在实验教学改革与创新、实验室管理模式改革、实验队伍建设、创新性实验教学项目和资源信息化建设与共享、开展培训及交流合作等方面形成了各自的特色,取得了一批经验和成果。不少高校在化学实验教学课程体系建设、实验教学内容更新、实验教学模式改革、实验教学方法与手段使用、开放式实验教学、实验教学队伍建设等方面,也做了大量探索与实践[4-9]。然而,在实验教学管理,尤其是在实验教学过程管理方面相对薄弱。我们认为:强化过程、实施精细化的实验教学管理是当务之急,是提升教学质量的基本保证,需要积极探索与实践。
基于上述认识,结合化学实验教学的特点和我院教学实际,我们提出了强化实验教学的精细化与全过程管理的理念,下面介绍其基本要点。
实验教学开始前,每位教师应认真备课、预做实验,撰写详细的实验课教案和电子教案。根据各门课程的性质和具体教学要求,可采用在实验室现场或教室集中授课的形式,针对所开设的实验,由实验指导教师为学生讲课,每个实验授课时间为20~30分钟。具体要求如下:
①预做实验:凡是教师没有指导过的实验,都必须预做实验。教师需通过预做实验,弄清实验过程中的各种现象和实验过程的细节,了解实验误差的来源,获得合理的实验数据和实验结论;了解实验装置和仪器设备的结构、工作原理,仪器的设计思想,仪器设备的优点和缺陷及其改进方向;熟练掌握实验装置及仪器设备的使用方法,具有排除仪器设备一般故障的能力。预做实验需有记录,课程负责人需对教师预做实验的情况进行检查。
②撰写电子教案:内容应包括实验背景知识、实验原理、实验方法和实验技术的应用及其新进展,仪器设备的新发展,实验方法和实验技术的应用实例,给出必要的最新参考文献资料,要求学生开展研究性学习;公开给学生讲课。所有实验课的电子教案必须上网,供学生在实验前后开展研究性学习。
③试讲:由课程负责人组织试讲并做好记录,各课程教学组全体教师应参加每一次的试讲活动,这是实验教学前的必要环节。试讲在实验室现场进行,听讲教师应对试讲者的教学准备、讲解内容、教学技巧、表达方式等,提出具体的意见和改进建议。获得教学组的一致认可后,试讲方可通过。否则,应在一周之后重新组织试讲。
不预做实验,不试讲或试讲未获通过的教师,不得指导学生实验。
在实验室,教师应先点名,记录学生出勤和迟到情况;接着应检查学生的预习情况,可采用提问、口试的方式进行,并做好记录。学生应在规定时间内参加实验,若因故不能参加,需提交请假条,并在学期结束前一周补做。
在课堂集中讲解课的基础上,实验室现场的讲解重点应是仪器设备的操作和实验注意事项,必要的示范性操作。每个实验的讲解时间为20~30分钟。
教师应主动、积极引导学生思考问题,与学生共同探讨实验中异常现象出现的原因,及时纠正学生的违规或错误操作,科学、规范地指导学生进行实验。
教师指导实验时,应严格要求,加强检查。实验进行时,教师必须在场巡视指导,处理实验过程中出现的问题。在实验中,若仪器设备出现故障,教师应予以排除,必要时请求实验室技术人员协助;若排除故障有困难,应及时报告实验室技术人员,请求其他仪器工程师维修,对于这种情况,本次实验可安排在学期结束前一周重做。
在实验过程中,教师应着力培养学生的科学思维,提出问题的方法,发现问题、分析问题、解决问题的思路;正确回答学生的问题。
在指导实验期间,教师不得做与实验教学无关的其他事情,不得看报纸、上网、聊天,有事临时离开实验室不得超过15分钟。
记录学生损坏仪器设备的情况,并向实验室技术人员报告,根据学院的有关规定和具体情况要求学生赔偿,确定赔偿比率,并对学生的赔偿情况进行登记。
凡是有足量仪器设备的,均应全部使用,做到每人1组,1组1套仪器。若发现有仪器设备闲置,而学生多人1组进行实验,视为教学事故,教师须承担相应责任。
学生实验失败,须重做实验,不得与其他小组合并。
教师因参加学术会议等原因,不能在规定时间指导实验,应事先与其他教师调换授课时间,并报告课程负责人。不得让自己的、未经正规培训的研究生替代带实验。若教师让自己的研究生代带实验,视为教学事故,将上报学校,并按《中山大学教师本科教学工作规程》的有关规定处理。
教师应在实验课前10分钟到达实验室,不得迟到、早退或中途离开实验室。不得提前结束实验。否则,按教学事故处理。
教师应认真审阅学生实验记录、实验数据等情况,确认合格后,方可结束本次实验。若学生实验不合格,应要求学生重做实验,重做实验时间一律安排在学期结束的前一周进行。
教师应督促学生清洁实验台面,整理实验仪器,清洗玻璃仪器,必要时将其放到指定烘箱干燥;要求学生清洁实验室,关闭水、电、气、门窗。
教师应将实验中发现的问题(如溶液有问题,溶液数量不足,实验仪器有问题,玻璃仪器缺少,试剂未及时补充等)报告实验室技术人员,要求他们及时处理,以免影响下一次实验。
实验室技术人员将在实验课结束前检查实验室的清洁、仪器设备整理等情况,若不合格,他们有权要求实验指导教师重新处理,至合格后,教师方可离开实验室。
实验完成后,教师应认真、仔细地批改学生提交的实验报告,指出并纠正错误;对不符合要求或数据不全、数据处理错误、图表不规范的报告,应退还学生重做,要求学生更正实验报告后再交来评分、登记成绩。教师不得随意批阅学生实验报告,随意打“√”。教师随意批阅实验报告,是一种不负责的行为,视为严重教学事故。
在实验报告批阅中,应注意实验数据和实验现象的记录,实验数据的处理,实验结果的正确表达,图和表的正确表示,有效数字表达,实验误差分析,问题讨论的深度,报告撰写的规范性,得出的结论是否合理;对思考题的批阅,应指出其中的错误,给予改正,必要时给出参考文献,要求学生进一步研究学习。对每个实验公正、合理地给予评分,并登记其成绩。
所有化学实验课程都必须设置实验考试环节。实验考试可以采用实验笔试、实验操作、口试、小论文或研究报告等多种形式进行,实验笔试可以用开卷、闭卷、半开卷、开卷与闭卷相结合的形式进行。
参加指导实验的每位教师都要参与实验考试卷的命题。要注意命题的科学性,考试的覆盖面,设置一些开放性试题。实行集体阅卷,所有试卷须于学期末上交学院保存。
实验指导教师应依据实验课程教学大纲的规定,公正、合理地评定学生的平时实验成绩,并予以登记;在学期实验结束后一周内,实验指导教师须将其所带学生的实验成绩打印一份并签名后交给课程负责人,同时将课程成绩的电子文档发送给课程负责人。
教师应对其所带学生实验的成绩负责,若学生缺做实验或未交实验报告,指导教师应及时通知学生本人,或将学生名单、缺做实验名称、缺交的实验报告等列出并报课程负责人,由课程负责人集中通知学生。若学生因故缺做实验,又不补做,则不能参加实验考试。若学生做了实验,但未交报告,该实验则以零分记。学生必须完成课程规定的所有实验项目,取得每个实验项目的平时成绩后,才能参加学期末的实验考试,才能获得课程的总成绩。
各门实验课程以平时实验成绩、小论文成绩、实验习题成绩、实验考试成绩(含笔试、实验操作等)、实验口试成绩等各占一定权重的方式进行计算(按各门实验课程的教学大纲中的具体规定执行),得出学生的课程总成绩,由课程负责人签名后上报学院教务员。
每学期实验教学结束,课程负责人需组织召开全体教师参加的教学总结会,对教学过程中存在的问题、经验与教训进行全面总结,形成改进思路,提出改进方案。课程负责人需将教学总结上报学院。
教师应开展教学研究与改革实践,尤其要重视对实验教学方法的研究、实验指导方式的探索,了解国际知名大学化学实验教学的运作流程以及实验教学质量保障体系,在具体教学实践中不断完善教学模式和实验教学过程的精细化、科学化管理;积极申报各类教学研究项目,重视实验教材建设,努力改进或研制教学仪器设备,更新实验教学内容,将学科发展前沿知识、新理论、新技术、新方法和新仪器等及时引进实验教学中,不断提高实验教学质量和教学水平。
研究生参与实验课教学前,必须经过系统、正规的培训,培训合格后方可指导实验。研究生的教学培训由各门实验课程教学组负责,按我院化学实验教学中心制定的《研究生担任化学实验课指导教师执教规定》执行,要求填写《研究生担任实验指导教师考评表》并交学院备案。研究生取得指导实验课的资格后,其姓名正式进入实验课程表,其完成的实验教学工作量不能作为其他教师的工作量计算。
学院十分重视青年教师的培养工作。由实验课程负责人和教学经验丰富的实验指导教师对新上岗的青年教师实行“传、帮、带”,做好岗前培训工作,严格要求青年教师预做实验,实行试讲和集体备课制度,确保青年教师指导实验课的教学质量。对于新上岗的青年教师,必须通过学习和培训,考核合格后才能上岗,具体按我院化学实验教学中心制定的《新上岗教师指导化学实验执教规定》执行,并填写《新上岗教师考评表》,上报学院备案。
集体备课由实验课程负责人组织。各门实验课程每学期都应组织集体备课,通过这一形式总结实验教学过程中出现的问题,交流教学经验,探讨改进实验教学的途径。集体备课应有记录,所有参与指导实验的教师均应参加集体备课。
每学期组织院系及实验中心领导、课程负责人、校院级督导员和学生对每位实验教师的教学情况进行全面评价,各类人员给出的评价占有不同的权重,其中学生评价占80%。然后基于上述评价结果,对每位教师的教学情况作出总体评价,由学院将测评结果反馈给教师本人。
教学评价结果将作为教师聘任、晋升的重要依据之一。
基于以上实验教学的精细化与全过程管理要素,针对不同的参评人员,设计了相应的化学实验课教学质量评价指标体系,据此建立了基于网络的化学实验教学测评系统。该系统从2008学年度起正式在实验教学测评中应用。
化学实验教学重在过程,重在教师的规范和科学指导,强化实验教学的全过程管理是培养高素质化学人才的必然要求,实施精细化的过程管理是提升教学质量的基本保证,我们将在这方面继续积极探索,不断总结经验,为化学实验教学创新作出新贡献。
[1] 邹世春,陈六平,余小岚,等.实验技术与管理,2006,23(12):5
[2] 徐家宁,侯文海,王英华,等.实验室研究与探索,2007,26(11):71
[3] 张洪奎,朱亚先,胡荣宗,等.实验室研究与探索,2006,25(7):817
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中山大学实验教学改革(研究)项目——“化学实验教学质量监控保障体系的构建与实践”(2007-2008)