构建课程教学新体系推进基础化学实验课程改革*

2013-02-02 02:09:00董岩
中国教育技术装备 2013年24期
关键词:基础化学实验教学

◆董岩

化学基础实验是化学化工类专业的重要基础实验课,是培养造就高素质创新人才的重要环节,在专业基础课程的教学中占有非常重要的地位。同时也是一门面向全校相关专业学生开设的实践类课程。

本课程由传统的无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验和物理化学实验整合而成,既是一门独立的课程,又与相应的理论课紧密联系,具有自己独立的培养目标、教学思想、教学内容和方法。该课程突破了四大基础化学实验教学体系框架的限制,按化学学科的整体性在化学一级学科的层面上安排教学过程。通过本实验课程的开展,不仅加强了学生的“三基”能力训练和培养,而且增强了基本知识运用能力和基本研发能力的培养;加深了对所学无机化学、有机化学、分析化学、物理化学基础化学课程及相关课程的理论知识的综合理解与应用;同时,为后续的专业实验、综合设计实验、创新实践课程以及毕业论文等教学环节奠定坚实的基础,真正发挥理论与实践之间的重要桥梁作用。

1 课程内容的改革

化学基础实验课程按照创新型人才培养模式,以“化学”一级学科为平台,以能力、素质培养为基础,构建实验项目的课程教学新体系,彻底改变了原有化学实验的教学模式,建立了“一体化、三层次、四模块”的新型实验教学体系。

1.1 重组化学基础实验课程体系

随着科学技术的迅速发展,促进了各学科之间的相互渗透。一方面,学科之间的界限有时不再分得那么清楚,有些实验项目的重复开设,不仅造成了资源的浪费,也极大程度地影响了学生的积极性;另一方面,社会需要基础厚、知识新、素质高、能力强的创新型人才,从整体考虑,各学科适当地交叉融合,有利于创新性应用型人才的培养。在一级学科的指导思想下,进行重新组合、优化,确立了化学基础实验课程体系。实现了统一教学大纲、统一实验教材、统一教学内容、统一教学管理、统一实验资源的5个统一,形成有机的统一整体。按照基础型实验——综合型实验——研究创新型实验“三个层次”开设实验。整个基础化学实验课程分成无机化学、分析化学、有机化学、物理化学“四模块”。各个模块之间既相互交叉,有机地结合成一体,又相互独立,各自有着本身的教学目标。

1.2 全方位的课程建设与改革

在继承原4门实验课程教改成果的基础上,更新内容、重组实验体系,按基础训练——综合训练——创新训练三层次推进实验进程;从基本实验训练、综合实验训练、课外开放实验和创新实验训练三个层次,全面提高学生的实验基本技能和素质。在实践的基础上,编写实验讲义和实验教材;课堂上采用音、视频教学素材,用讨论的方式进行教学;从教学内容、进度安排上,抓住合成与表征这条主线循序渐进,由简单到复杂逐步提高,使课程设置符合教育教学规律和学生成长成才规律,符合专业人才培养要求。

1.3 绿色化学的理念贯穿整个化学基础实验过程

化学对人类作出巨大的贡献,也对人类健康和生活环境带来负面影响。因此,对于低年级的学生来说,在实验过程中始终贯穿绿色化学的理念。

1)选择教学内容,尽量采用无毒的化学试剂,减少有毒物质的产生与使用,减少对环境的污染。如铁矿的分析采用无汞定铁法,尽量少用洗液、铅等有害物质。

2)化学实验微型化。实验过程中,在不影响实验结果和现象的情况下,所用试剂的量尽量减少。通过多次实践,取得一定的成果,有些研究成果还在中学化学实验中得到推广。

3)处理或回收有害物质,如将有毒的汞、铅变为无毒硫化物;致癌物重铬酸钾回收为无害的铁磁性材料;回收电池中的二氧化锰为碳酸锰。

1.4 依托重点学科和重点实验室开展教学

充分利用校级重点学科、山东省“十二五”高校重点实验室、德州学院分析测试中心等平台资源,发挥学科群体优势,高职称、高学历、高水平的教师直接参与实验教学,加强化学基础实验教学的师资队伍建设,较好地实现了科研促进教学和学科间的相互渗透融合。

2 课程改革的效果

通过大量的教学研究与改革和改革成果的应用和实践,优化了教学内容,革新了教学方法和手段,建立了适合本校实际的化学基础实验课程体系。

2.1 构建了实验教学内容新体系

在化学一级学科的平台上,科学地设置实验项目,按照力求先进性、科学性、开放性和创新性相结合的原则,研究探索适合专业特点和实际情况的、较为完整的、有一定特色的基础实验课程体系,全面培养学生的科学作风、实验技能、分析解决实际问题的能力和创新意识。

1)对原来四大基础实验教学内容进行认真筛选和重新归类,优化实验教学内容;

2)在基本操作训练、技术基础实验的基础上,由有教学经验的教师重新编排实验教学内容和实验教学大纲,学生自主选择实验内容,在教师的指导下进行实验,获取实验数据,学会处理实验数据,得出实验结论,充实综合设计实验项目;

3)注重将实验教学与科研结合起来,及时将科研成果转化为实验教学内容;

4)每个实验模块都提供一定数目的课内选做和课外选做的实验项目,对实验兴趣浓厚和学有余力的学生提供更多的实验机会,鼓励学生参与教师的科研课题,早期接受科学研究和开发应用意识。

2.2 实现了科研促进教学和学科间的相互渗透融合

依托重点学科和重点实验室开展基础化学实验教学。充分利用重点学科、重点实验室、实验中心、分析测试中心等平台资源,发挥学科群体优势,高职称、高学历、高水平的教师直接参与实验教学,加强化学基础实验教学的师资队伍建设,较好地实现了科研促进教学和学科间的相互渗透融合。

2.3 拓展了化学基础实验的外延

化学基础实验是一门对锻炼学生的动手能力、创新能力至关重要的实践类课程。学生通过该课程的学习,能够更深刻 地理解所学过的理论知识,对启迪学生思维、培养学生学习化学的兴趣和积极性以及提高学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力具有十分重要的作用。学生可以更快地适应创新型实验和毕业论文环节,是其他二级化学实验课程所无法替代的。由于本课程的培养基础,连续在2009、2010、2011三届山东省实验技能大赛中获一、二、三等奖各3项;获省级优秀毕业论文2篇。

此外,化学基础实验课程教师团队发挥积极的带动作用,注重学科前沿知识的介绍,在近几年的大学生科技文化竞赛,在全国大学生节能减排、大学生“挑战杯”等社会实践与科技竞赛活动中,获全国三等奖3项。

[1]欧阳玉祝,吴道宏,王迎春.基础化学实验精品课程的建设与实践[J].实验室研究与探索,2012(4):299-301.

[2]董岩,孙建之.整合教学内容积极推进无机化学课程的教学改革[J].时珍国医国药,2010(7):1779-1780.

[3]雷杰,高翔,马林,等.加强大学基础化学实验之间联系的尝试[J].大学化学,2012(1):16-18.

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