王彦卿,张红梅
(盐城师范学院化学与环境工程学院,江苏 盐城 224002)
实验竞赛促进应用化学专业实验教学改革
王彦卿,张红梅
(盐城师范学院化学与环境工程学院,江苏 盐城 224002)
我院应用化学专业以化学化工实验竞赛为契机,促进应用化学专业实验教学内容整合,实验教学模式改革,教师对实验教学的积极参与,实验教学仪器的更新,实验教学中学生创新能力的培养等方面的改革,实验教学效果明显。化学化工实验竞赛内容的融入,使实验内容得到进一步更新,实验教学的开放程度进一步加大,使先进的教学设备和实验室得到充分利用,教师的专业知识和技能得到提升,课改能力得到增强,同时学生的创新能力得到展现。
化学竞赛;应用化学专业;实验教学;教学改革
随着化学领域的快速发展,现代社会对具有扎实的基础理论知识和专业技能,实践及调研能力均较强且善于进行技术创新的化学应用型人才的需求越来越多[1]。应用化学,作为一门介于化学和化工之间的一门应用型的学科,其专业建设的宗旨在于增强化学的应用背景,培养理工结合的复合型人才,适应人才市场的需求[2]。化学化工实验竞赛不但在学生创造性思维的开发,学生科研能力的培养及综合素质能力的提高等方面发挥积极作用[3],而且有效的促进实验教学的改革及教学质量的提高[4]。从培养学生质量的角度出发,我院应用化学专业教学改革与重视化学化工实验竞赛之间存在着一定的联系。
我院应用化学专业自2010年以来,先后被江苏省教育厅遴选为江苏省高等学校品牌专业建设点,江苏省高等学校“十二五”重点专业,获批教育部“十二五”专业综合改革试点项目,江苏高校品牌专业建设工程项目等,进而表明我院应用化学专业建设的水平在同类高校中得到高度认可。在我院应用化学专业建设快速发展的阶段,应用化学专业的学生在2010年“久语杯”首届江苏省大学生化学化工实验竞赛,2012年第二届江苏省大学生“胜利油田胜利化工杯” 化学化工实验竞赛,2014年第三届“金桥盐化杯”江苏省大学生化学化工实验竞赛均获一等奖,另外在2014年第八届,2015年第九届及2016年第十届全国大学生化工设计大赛均获全国二等奖。通过组织应用化学专业的学生参加高水平的化学实验竞赛,了解实验教学的现状和实验教学的改革,较全面的促进应用化学专业实验教学改革的探索。
化学化工实验竞赛旨在提高化学专业大学生的科学素养,实验操作能力和创新能力,通过竞赛使拥有化学专业的高校之间在实验教学等经验方面进行比较、学习和交流,深入推动和改革化学实验教学[4]。我院通过化学化工竞赛中所涉及到的内容有机地融合到日常教学中,例如将竞赛中经常涉及到的无机化合物的制备及性质表征的基本操作、物质量的分析与测定中定量分析等归入基础化学实验I,将有机化合物的合成及表征部分归入基础化学实验II,另外将化合物物理常数的测定列为基础化学实验III。通过研究竞赛内容,所有实验教学知识点明确分配到基础化学实验课中,构建完整的实验教学知识体系,使化学化工实验竞赛中所设计到的基本知识、实验原理和基本实验操作分配到不同的实验学习阶段,使学生的实验技能,创新能力得到不间断培养。此外,通过化学化工实验竞赛,许多创新性的实验得到发现,将这些实验选择性的转化到实验教学中,使应用化学专业实验的内容得到进一步更新和完善。
化学实验竞赛即是对学生实验能力的一种综合检验,也是对参赛学校实验教学质量的全面检查[5]。江苏省大学生化学化工实验竞赛“实验理论考试与实验操作考试模式”,较全面检验江苏省高校的化学实验教学质量,推动化学实验教学的严谨性和规范性,促进高层次化学人才的培养。而在竞赛后的点评中,参赛学校会发现学生在竞赛中存在进一步提高的地方,赛后推动各自高校化学实验教学改革。我院应用化学专业在最初的实验教学体系中,重视无机,有机,分析及物化四大基础化学实验教学体系,虽然重视了基础知识、技能的教学,但忽视了基础实验教学中应有的连续性、系统性和综合性,这样不利于学生在竞赛中系统实验技能的展示。
为此,我院在应用化学专业实验教学模式进行了相应的改革。首先在基础化学实验教学中,教师将实验项目细化成相对较完整且相互关联的知识单元,其中包含的仪器使用及实验操作录制成录像,利用网络课程平台提前共享给学生,提前预习实验知识,在网络环境下,提高教学质量。这样,教师在实验课堂上设置问题,对课堂时间进行分配和优化,请学生对必须掌握且操作规范的实验基本技能先进行试操作,采用教师和学生一起参与点评,教师再进行规范操作,将积极参与点评的学生情况进入学生实验考核中平时成绩部分,这样在实验课堂教学中构建了师生面对面交流的场景,实现了实验教学过程中学生主体化和实验成绩个体化,促进学生学习基础化学实验的积极性,同时增强学生思维的深度。其次,将应用化学专业学生进行分组,让学生参与到基础化学实验的准备工作中,提高学生学习兴趣,增强动手能力,了解实验的全过程的同时,也进一步领会实验的精华[6]。另外,在基础化学实验基础之上,增加综合性,设计性及创新性实验教学内容,全面提升学生的创新能力与综合素质。例如,在设计性实验中,结合科技前沿及教师科研课题,为学生设计一些原创性实验,另外充分利用大学生创新基金项目,为学生开展科研项目提供测试分析平台,指导鼓励学生将测试数据发表,这样教师的角色从传统信息提供者转变为研究学习过程中合作者,突出以学生为中心的实验教学,充分锻炼学生的创新、实践能力。而在精细化工合成实验中,有意识的引入当前社会需求的新产品或从工业生产线中截取一段产品生产工艺,让学生体现从产品到质量分析检验的全过程,培养学生的综合能力。此外,为了让较为优秀的学生在群体中凸显出来,从实验时间、实验内容、实验空间等方面加大应用化学实验教学的开放程度,使先进的教学设备和实验室得到充分利用的同时,应用化学专业学生的科技创新能力得到提升。
教师是学校教育改革与发展的重要力量,教师的职业胜任力在培养学生优良的素质和能力的提升中起到重要作用[7]。学校职能部门、学生及教师积极性是化学化工实验竞赛取得好成绩的重要保证。在应用化学专业实验教学改革的初期,部分高职称,高学历的教师付出大量的时间和经历,充分提高了实验课的地位和教学水平。围绕化学化工竞赛内容,采用老、中、青教师相结合,注重教师的知识结构,综合素质及研究成果,形成教学质量高,结构合理的教学团队,长期保证应用化学专业实验教学质量,同时也保证了在每届的化学化工实验竞赛中取得优异成绩。此外,将应用化学专业学生吸引到高职称,高学历教师的科研成果中,开展科技创新制度,营造科技创新范围,形成以竞赛训练为主的创新训练项目,为应用化学专业实验教学提供了优秀素材,培养学生的综合素质。从教师层面上分析,化学化工实验竞赛提升了教师的专业知识和技能,特别是高学历的年轻教师。同时,教师的课改能力得到增强。
化学化工竞赛作为高校化学实验教学的补充和延伸,在推动化学实验教学改革的过程中,促进了实验仪器的更新改进,提高应用化学实验教学的档次。通过学生参加化学化工竞赛,找出学校的化学实验教学必需仪器设备不足或落后等特点,加大经费投入,购买综合性、设计性实验中所需要到先进的制备及分析测试仪器,在基础实验中引入大型仪器,丰富化学研究和分析手段。这样,通过让学生在日常的实验教学中使用现代化的仪器,实验手段增添新意,学生学习的热情和兴趣也随之增加。学生在参加竞赛时,对于竞赛中使用的实验仪器不再陌生,学生的应变能力及综合素质等到明显提高。学校每年都投入一定的经费购买实验仪器,化学化工竞赛使仪器设备购置前的技术性论证得到加强,教学仪器设备的更新改造做到有计划,有规模。
学生在化学化工实验竞赛中的表现是自身技术与心理素质的综合表现。通过竞赛,可以激励学生接触化学学科的发展前沿,激发学生的学习化学的兴趣,保持学习化学兴趣的持久性,使学生的参与性、挑战性、竞争性得到提升,成就感和荣誉感得到更好的体现。学生通过竞赛,将所学的理论知识与实践相结合,充分了解化学专业的社会地位及研究发展前景,增强对未来就业的信心。学生的动手能力,解决实际问题的能力,电脑处理数据能力,甚至包括现场绘制工艺流程图等能力在化学化工实验竞赛得到充分体现, 学生的创新实践能力得到充分强化和锻炼。目前我院应用化学专业8个班,在选拔省级及国家级化学化工实验竞赛之前,学院采用“一月一赛”方式,选拔优秀学生,同时化学化工实验竞赛选拔过程中成绩进行量化,转化为学分,在学生学业成绩中得到体现。几年来,竞赛模式得到学生高度认可,每逢比赛,学生积极性高,报名踊跃,越来越多的同学以能够被我们选中参加比赛为荣。同时,通过化学化工实验竞赛的实践和锻炼,使部分学生走出校门进入工作岗位或进入高层次院校专业攻读硕士,博士学位的过程中就会展现出突出的创新能力。
本文初步探讨了我院通过化学化工实验竞赛,促进整合应用化学专业实验教学内容,改革实验教学模式,有效提升教师对实验教学的积极参与性,加快实验教学仪器的更新,增强实验教学中培养学生创新能力。通关应用化学专业实验教学改革的探索,为应用型高级专门化学化工人才的培养具有重要意义。
[1] 韦寿莲,汪洪武,许秀丽, 等. 以化学竞赛为契机着力培养应用型人才[J]. 肇庆学院学报, 2011, 32(5): 49-54.
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[3] 潘激扬, 张小华, 张谦, 等. 化学实验竞赛与大学生创新与动手能力的培养[J]. 大学化学, 2013(9): 114-115.
[4] 王秋长, 吴世华, 赵鸿喜. 开展化学实验竞赛促进化学实验教学改革[J].大学化学,2002,17(1): 51-53.
[5] 蔡毅飞,薛来,周娟. 化学实验竞赛促进实验教学改革[J]. 实验室研究与探索,2010,29(3): 139-141.
[6] 贺志丽,郭思奇,佟艳斌,等. 应用技术型大学无机及分析化学实验课程教学改革研究[J]. 安徽农业科学, 2015(1): 308-309.
[7] 杨政水,邹序安,田银萍,等. 职业技能竞赛对高职院校教师胜任力的影响研究[J]. 淮海工学院学报, 2011, 9(7): 46-48.
Inspiration of Experimental Contest on Experimental Teaching Reform of Applied Chemistry Specialty
WANGYan-qing,ZHANGHong-mei
(College of Chemistry and Environmental Engineering,Yancheng Teachers University,Jiangsu Yancheng 224002, China)
Based on the chemistry and chemical industry experimental contest of Applied Chemistry specialty in our college, methods and effects were expounded on promoting the integration of experimental teaching contents of Applied Chemistry specialty, the reform of experimental teaching mode, teachers’ active participation in experimental teaching, the updating of experimental teaching instrument and students’ innovation ability. The integration of the contents of the chemistry and chemical engineering experiments result in updating the experiment content. The increase of the opening degree of experiment teaching made the advanced teaching equipment and laboratory be fully utilized. Teachers’ professional knowledge and skills were also improved, and the ability of curriculum reform was enhanced. In addition, students’ innovation ability was demonstrated.
chemistry contest; Applied Chemistry specialty; experimental teaching; teaching reform
江苏高校品牌专业建设工程项目(PPZY2015B113);盐城师范学院教学研究项目(13YCTCJY011)。
王彦卿(1976-),男,博士,副教授,主要从事生物无机化学研究。
G4
B
1001-9677(2016)022-0174-03