杨永梅 李瑞锋
(黄山学院化学化工学院,安徽 黄山 245041)
地方高校肩负着为地方经济发展服务、培养高素质人才和提供高水平科学研究成果的重任。虽然近几年应用型高水平大学建设工作的不断推进使实验教学在教学中受到越来越多的关注,也得到较显著的成效。 但是,仍有许多地方高等院校受办学条件和总学时不断压缩的影响,化学化工类的教学存在只重视理论传授和知识积累,而把实验教学视为理论教学的附属,没有发挥出实验教学独特的、不可替代的教育功能。 随着高等教育教学改革的不断深化,应用型高水平大学建设工作的不断推进以及用人单位对化学化工类毕业生综合素质和实践能力的要求日益提高,作为高校教育重要组成部分的实验教学受到越来越多的重视,地方高校化学化工类实验教学的改革必将大规模地展开。 深化实验教学改革、提高教学质量和提高办学层次有着重要的意义[1-5]。
实验教学是理论教学的继续和延伸,是培养学生创新精神和工程实践能力的重要途径。高等学校化学化工类学生通过系统的实验教学不仅能获得专业知识,而且激发他们的学习兴趣,启迪思维,更重要的是培养科技创新能力和实践能力。建立合理的实验教学课程体系、构建科学完整的实验教学过程管理和考核评价标准,能够客观正确地反映和评价实验教学质量的好坏,认识实验教学中存在的问题和不足,对推进实验教学改革、提高教学质量、促进实验教学管理科学化有重要的意义。 实验教学有别于理论教学,不同学科和类型的实验各具特点,仪器分析被称为工业生产的眼睛,各行各业均需要仪器分析提供准确的检测结果。因此,各领域急需能熟练掌握先进、现代仪器操作的人才。各高校和院系均认识到仪器分析及仪器分析实验课程的重要性,均购置多台大型仪器,并开设此门课程,但重视程度不够,仍存在较多问题。
仪器与电脑、 手机等电子产品一样更新换代迅速。现在使用的教材多为20 年以前编写的,与现在教学中使用的仪器在构造和样品处理、数据分析方法等方面差距较大,学生学起来困惑很多,与实际应用距离较远。 现使用教材内容编写方面重视理论,对应用篇幅较少,案例很少。比如:如何进样,如何制备样品,数据分析等,最新的仪器都有了多次的更新,且在教材中没有仪器构造的内部详细图片,造成学生看到的只是仪器的外壳,只能凭想象学习,感性认识不足,不够生动。
仪器昂贵,台套数少,造成十人甚至更多学生一组,大家只能“看实验”。实验课程时间设置死板,管理部门规定实验课程时间为2 小时15 分钟, 不论该实验耗时多少,均“一刀切”,有些仪器检测时间慢的,进一个样品,得到数据就要半小时,造成教师无法将实验讲解得更加透彻,只能是介绍性的,科普性的。 另外,课程设置时,如果学生们还没有上过实验课,没有动手操作过仪器,就学习理论就好像“没见过洗衣机,就开始学习洗衣机的使用方法一样”, 学生没有感性认识,理解起来十分困难。 课程中还有一些实际应用很广的重要实验和内容,由于师资不足或者主讲教师不熟悉,无法开展。
各高校均购置了大量的现代仪器,但也因为更新换代较快,无专门人员维护检修,有些仪器损坏。大部分都处于闲置状态,造成巨大浪费。
学生上课观看较多, 站了两个多小时,“进一针”“做一个样品”有时只需要几秒钟,教室狭小,没有凳子,学生们累了就只能坐在地上。 上课时十个人围着一台仪器,后面的学生几乎看不到细节,教学效果欠佳。 有一些学生便产生了“凑数”心理。 优秀师资也严重不足。有些高校和院系采取小学期、开放实验室、工程实训实践等方法解决师资不足及学生动手机会少的问题, 但开展的过程中仍存在专业发展不均衡、准备不充分、实验项目选择与实际应用联系不紧密的问题。 尚未形成完整的、适于实际应用的过程管理及评价体系,对学生的监管效果不佳。
为解决现使用的教材陈旧,不符合本校实际教学环境,重理论、案例少等缺点,可组织编写适合各校实际的校本教材,将实验内容细化,多展示案例及操作细节,形成详细的操作规程,让学生们在准备实验之后即可以独立操作,老师加以适当指导,这样减少了教师在实验课上的讲授时间,而是将实验课堂真正做到学生为主体,提高学生探索、钻研和独立操作仪器的能力。
可以灵活机动的设置仪器分析实验时间,适当减少每组的时间,将分组增多,这样可以保证一次2~4个人一组,时间总和与原来的分组差距不大,但每一组人数减少,可使学生实际操作的机会大大增多。 课程设置时,可以将实验课设置在理论课之前,增加理论课上学生的理解;作为一门多个专业同时开设的课程,应设置不同的教学大纲,针对每个专业的需求及培养方向设置有针对性地实验项目如:材料专业应增加XRD,制药专业应增加质谱等;采取专题式或者聘请校外仪器专家对课程设置进行指导以及亲自授课等方式,增加案例教学;设置实验项目时增加产品质量检测、食品安全检测、医学辅助诊断检测及法医仲裁检测等实际应用的例子,会使课程更加丰富、生动,贴近生活,增加学生们学习兴趣,提高学生们实践能力;另外,可以将废旧闲置仪器重新利用,反复拆装,让学生们切实的了解仪器内部的构造,帮助学生们对原理的理解;也可以设计开发仿真实验课件、设计及制作仪器模型用于教学,增加学生感性认识。
教师需建立完善、合理、适于实际操作的过程考核系统,督促学生认真学习实验技能。将开放实验室、工程实训实践、企业实习等纳入教学计划,精心安排实验项目,设有专门的教学大纲及考核标准等。 在实习实训环节中,校内指导教师跟进到企业,企业与校内分别可做指导教师, 既培养了学生的实际应用能力,也使教师进驻企业一线,了解企业现状及需求,有针对性地开展教学。 同时,探索构建学生、教师、同行以及用人单位等多元评价机制, 加强教学的过程管理,建立完善的、可行性高、可平行迁移的评价体系。推行实验教学的“多证书”制度,“上岗证”,制度,就多项大型仪器的使用和维护,对学生进行培训,经考核后发放"上岗证”,在此过程中,使学生得到充分的锻炼,综合能力得以提高。
建设高水平大学建设背景下的仪器分析实验教学新的课程体系,编写适合本校学生及教学环境的校本教材。 同时,探讨实验教学与理论课程的课程设置的新方式, 在此基础上建立过程管理及考核评价体系,增强学生实验技能、大型仪器操作及数据分析能力,提高学生科学研究及创新创业素质,进一步提高实验教学改革成效。