陈艳丽等
摘要:本文阐述了实验在化学教学中的重要性,分析了新建高职院校化学实验教学过程中存在的问题,并对所提出问题的解决方法进行了讨论,以促进高职院校化学实验教学质量的提高。
关键词:新建高职院校 化学实验教学 存在问题 解决方法
1 概述
化学是一门理论与实践高度结合的学科,实验是这门学科的灵魂。根据社会需求,高职院校所培养出的人才不仅需要扎实的理论知识,还要有过硬的实验基本功,因为他们走上社会后主要在生产一线工作,一线工作岗位大都需要工作态度端正、动手能力强、具有一定创新能力的人才。此外,化学实验是所有化工类專业的专业必修课,因此,对于高职院校化工专业的学生来讲,化学实验教学显得尤为重要。在高职化学实验的教学过程中,无机、有机、分析、物化等化学实验属于基础性实验,化工单元操作、仪器分析和化工实训则与生产实践密切相关。这些化学实验都各有特点,但又不失联系。遗憾的是,目前许多院校的化学实验教学都处于“各自为政”、“各自为战”的混乱局面,这对学生的培养带来了诸多负面影响。
因此,目前无论是综合院校、工科院校,还是师范院校,化学实验教学在内容与形式上都在进行改革。笔者结合甘肃有色冶金职业技术学院实际情况,对化学实验中存在的问题进行了深入的分析,并通过对实验教学过程中细节的摸索,总结出相应的解决方法。
2 化学实验教学现状
通过对化学实验教学的分析,笔者认为目前化学实验教学中主要存在以下几个方面的不足。
2.1 该院为建立时间不久的高职院校,实验室的建设正处于不断完善和提高的过程中,仪器和药品的种类及数量都很有限,这对各种化学实验的顺利开展造成了一定的困难。
2.2 每一课程都有各自的化学实验教材,这造成教师们在实验教学过程中只注重自己所教课程的实验,不深入考虑其它课程中的实验教学与自己所教实验的联系,这样就导致了各种实验中涉及到的基本操作重复率太高。例如:“粗食盐的提纯”(属于无机化学实验)实验中要练到的减压过滤操作在“从黄连中提取黄连素”(属于有机化学实验)也要练到,这就属于不同课程化学实验中的重复操作。
2.3 实验教学的传统方式是以教师为中心的,围绕教师编制教学设计,重“教”轻“学”。通常每次实验之前,实验教师需做好充足的准备工作,实验课上学生只需按实验教材所规定的实验步骤操作一次。因此,实验教学过程中学生缺乏独立思考、缺少实验思维开发,这直接导致了学生实验课上气氛活跃、实验课后知之甚少的现象,学生自主完成实验的能力没有得到有效开发,甚至久而久之自主完成实验的能力在不断消退。
2.4 教学内容与生产实际有些脱节,现在所学的与将来要做的关联不大,致使学生对在校所学化学实验与生产一线岗位情况的联系认识不够。另外,单纯的理论授课学生不易掌握,学生的动手能力和实践操作能力不理想。
一方面是由于课程学时的压缩、校内实训场地条件的局限等因素影响,理实一体化的模式在教学过程中不能很好地贯彻,校内实训环节不能很好地与专业对口课程的理论教学结合起来。
另一方面,任课教师缺乏现场经验,对理论知识十分熟悉,但生产过程中的细节问题了解不够深入。特别是新的工艺与新技术不能及时了解与掌握,造成理论与实践产生一定的脱节现象。
2.5 学生对化学实验重要性的认识不充分,缺乏积极性。实验作为一个实践性教学环节,是化学课程中不可或缺的一个重要组成部分。实验教学不仅仅是为了让学生更加牢固地记住理论课知识,更是为了培养学生的动手能力,分析问题和解决问题的能力,使学生树立严肃认真、实事求是的科学态度和工作作风,不仅要让学生掌握科学知识,还要学生掌握一定的科学研究方法。但是由于化学基础实验中大多是验证性试验,需要学生自己动脑的部分并不多,再加上很多学生没有真正意识到化学实验的重要性,导致学生对实验缺乏兴趣,不认真对待实验教学,预习报告也只是走走形式,不重视实验的细节和过程,只注重实验的结果,导致实验过程中操作不规范、不熟练、频频出错,对于实验中出现的问题,没有分析问题和解决问题的能力。
3 化学实验教学改革的探讨
针对以上提出的问题,我们在不断地实践、讨论与总结经验后得了一些解决方法。
3.1 教学实验的微型化和模拟化。
新建高职院校各方面的发展均处于起始阶段,化学实验教学中缺乏设备和药品在所难免。怎样在有限的实验条件下顺利开展实验是实验教师面临的一大挑战。实验教师既要考虑哪些实验与生产一线紧密结合,还要考虑学院的实验条件、学生的实验能力和教学效果,并在多方面条件均具备的条件下开展化学实验。微型化学实验是美国在20世纪80年代起源的,并且是国际上公认的可以体现绿色化学理念进行实验的新方法新技术。此类实验具有用药量少、成本低、污染小,现象明显、节约能源和资源,安全可靠等优点。因此,对于一些有毒实验,可以由计算机模拟实验过程直接得到相应的结论,并使学生学到相应的基本操作方法。
另外,通过计算机的模拟实验,不仅可以实现绿色化教学,更能使化学实验教学生动形象,还可以在较短时间内,让学生获取更多知识(包括相关实验的前沿知识,学科间联系,相关人物历史的介绍等),增加学生对化学实验的兴趣。
3.2 实验教材整合。
高职院校分配给每门课程的课时数都相当有限,能在有限的课时内保质保量地完成规定的教学任务、减少甚至避免不同化学实验中所涉及基本操作的重复性是高职教师必备的基本素质之一,也是学院对实验教师的基本要求。为了达到这一要求,根据该院的具体情况,经过反复论证,该院先购买了多种实验教材,然后把属于《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》及《物理化学》理论课的实验全部提炼出来,从培养学生基本技能入手,对“四大化学”实验中的基本操作、基本技能进行整合,使之系统化。在实验提炼过程中,该院注重在校实验与工厂实践的结合,使实验过程成为小型的工厂生产过程。该举措主要针对大一、大二学生进行基本操作技能的强化训练,通过整合后课程的学习,使学生在十分有限的课时内能够熟练掌握化学实验操作的基本技能,以及常用仪器的工作原理和使用方法,为后续的综合设计实验、毕业论文实验夯实基础。同时,经过对实验教材的整合,激起了实验教师对生产一线化工工艺的认知欲望,促进了他们对各门化学实验课程教学的钻研,掌握了各实验间的相关性与差异性,进而对各自的实验教学做到心中有数,避免了在实验教学环节中选择重点时的盲目性,使实验教学得心应手。
3.3 教学方法多样化。
延于传统习惯,大部分的学生都是依照教师给出的实验方案和实验步骤进行实验的,很少有学生对教师的实验方案和实验步骤提出质疑,即使自己是完全按照教师的要求进行的实验而得出了错误结论,也完全不会怀疑实验方案和实验步骤是否正确,只会以为是自己在实验中进行了不当操作。长此以往下去学生的学习积极性一定会减弱,不仅会影响实验效果,也会使学生产生惰性,不愿意自己思考问题、解决问题。因此,必须调整和创新实验教学授课方法。“纠错”教学法,能够有效地解决上述问题,提高学生的学习积极性,让学生带着问题去参与实验,通过各个实验环节后解答出事先提出的问题。采取这种教学方法进行教学,需要在实验前先设置一些错误的操作,使学生按照这种错误的实验操作进行整个实验。
具体实施过程如下:开始实验前,教师不告诉学生实验方案是否存在错误,让每个学生在实践中发现问题;如果学生发现了问题,教师也不要急于告诉学生正确的实验方案,而是应该引导学生分析问题和解决问题;最后,授课老师对实验过程及实验方案设计进行讲解、评述。另外,“提问”教学法也是比較实用的一种教学法。这种教学法在实施时,可由教师向学生提出与实验相关的问题,由学生思考后回答,也可由学生向教师及其余同学提出问题,大家一起讨论后得出结论。
同时,也应该转变和创新实验成绩的考核办法。过去一般都是实验报告评定决定实验成绩,导致实验成绩的客观性不足,为增加实验成绩的公正性和客观性,应该采取平时成绩和期末考试成绩综合评定的方法决定实验成绩。把学生的实验态度、课堂提问、实验操作情况等计入学生的平时成绩,然后综合期末考试成绩,客观的评定学生的最终实验成绩,可以有效地提高实验教学的质量。
3.4 学生参与实验准备及整理工作。
一般实验前的准备工作和实验后的整理工作都是实验老师完成的,学生只需要负责按照老师的要求完成实验,并对实验的反应过程、后处理过程及产品的分析测试进行梳理、总结即可[4]。
事实上,让学生参与实验准备是提高学生对实验的了解、增强学生耐心、增加学生对实验兴趣、培养学生良好实验习惯的一种重要手段。因此在进行实验教学时,教师可以让学生负责部分的实验前的准备工作和实验后的整理工作,让学生参与到整个实验过程当中,提高实验教学的质量。同时应该要求学生利用课余时间查阅相关的资料,了解与实验相关产品的各项信息,并在此基础上设计实验方案,由教师负责审核。实验课中,教师依据不同的实验条件把学生进行分组,学生依照自己设计的实验方案进行实验,最终完成从实验试剂的配制、合成、分析及应用。课后由学生根据实验过程撰写实验报告,对实验方案设计和实验结果进行评判。
4 结束语
化学实验教学中,培养学生的综合素质和实验能力与参加实验教学的各类教学人员的综合素质、实践经验、教学经验、创新意识以及创新能力有着直接的关系,所以,教师应该不断地充实和完善自己,努力提高自身的理论水平和科研能力,不断跟随实际生产的步伐完善自己的教学模式,才能提高教学质量。此外,新建院校应给教师提供一定的条件,让教师多去生产一线感受和学习,唯有这样,教师才能将最好的实践感受、最前沿的生产工艺、最实用的实验操作传授给学生,让学生在在校学习时富有学习兴趣,参加工作时满怀工作热情。
参考文献:
[1]黄继涛,谢红璐,武经宇,崔春娜,林志华.无机化学实验教学改革的现状和探讨[J].研究与探讨,2012,3:56-58.
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[3]毛丽娜.浅谈高职院校SQLSERVER数据库教学方法改革[J].甘肃科技,2010,26:196-197.
[4]孙娜波,雷超,金建忠.基于创新能力的化学实验教学改革和实践[J].广州化工,2012,40:189-190.
基金项目:
院级项目(编号:GYY2014Y05)。
作者简介:
陈艳丽(1984-),女,硕士,讲师,主要从事高职院校化学实验教学工作,研究方向:电化学新能源材料。