轉(zhuǎn)型期地方高校無機(jī)化學(xué)實驗研究
時間:2022-01-16 11:05:19
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摘要:無機(jī)化學(xué)實驗是化學(xué)學(xué)科的一門重要課程,針對轉(zhuǎn)型期地方高校無機(jī)化學(xué)實驗存在的問題,對傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)實驗進(jìn)行改革,科學(xué)合理地調(diào)整無機(jī)化學(xué)實驗課程體系,優(yōu)化實驗內(nèi)容,改進(jìn)實驗課授課方法及考核方式,以適應(yīng)轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要。實踐表明,以培養(yǎng)學(xué)生動手實踐能力和創(chuàng)新思維能力為目的的無機(jī)化學(xué)實驗課改革,符合地方高校轉(zhuǎn)型期“重應(yīng)用,求創(chuàng)新,高素質(zhì)”的創(chuàng)新應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)型期;地方高校;無機(jī)化學(xué)實驗;改革
作為高等教育的重大改革,部分地方高校向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型勢在必行。目前,高校轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵問題是學(xué)生如何掌握扎實的專業(yè)技術(shù)、獲得良好的就業(yè)前景。無機(jī)化學(xué)教育家戴安邦教授說“化學(xué)實驗課是實施全面的化學(xué)教育最有效的教學(xué)形式。”[1-3]化學(xué)化工專業(yè)實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分是實驗教學(xué)。加強(qiáng)實驗教學(xué)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生實驗動手能力,還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,使實驗教學(xué)在培養(yǎng)人才中的作用得到充分的發(fā)揮。無機(jī)化學(xué)實驗是惠州學(xué)院化學(xué)工程系和生物科學(xué)系專業(yè)新生的一門基礎(chǔ)必修課,是學(xué)好其他化學(xué)課程的前提和基礎(chǔ),在教學(xué)計劃中有非常重要的地位。無機(jī)化學(xué)實驗的教學(xué)目標(biāo)就是使學(xué)生掌握無機(jī)化學(xué)實驗的基本操作技能、元素和化合物的基本知識和基本理論。培養(yǎng)學(xué)生具有實事求是的科學(xué)態(tài)度和良好的科學(xué)習(xí)慣及科學(xué)思維,為培養(yǎng)學(xué)生初步的科研能力打下基礎(chǔ)。
1完善實驗課程體系
惠州學(xué)院化學(xué)工程系無機(jī)實驗主要分為化工專業(yè)、應(yīng)化師范專業(yè)的基礎(chǔ)實驗及應(yīng)化師范專業(yè)的綜合實驗。化工專業(yè)安排在大一上學(xué)期完成,應(yīng)化師范專業(yè)的無機(jī)基礎(chǔ)實驗安排在大一學(xué)年進(jìn)行,無機(jī)綜合實驗安排在大三進(jìn)行。化學(xué)工程系不同專業(yè)的實驗項目及類型是化學(xué)工程系現(xiàn)階段的實驗項目,在2010年時化學(xué)工程系針對無機(jī)實驗作了實驗課程的改革。首先,從實驗的課時上進(jìn)行刪減,化工專業(yè)由原來的42學(xué)時調(diào)整為36學(xué)時,師范應(yīng)化專業(yè)由原來的2學(xué)期72學(xué)時調(diào)整為60學(xué)時。其次,實驗類型的改革,減少驗證性實驗,增加設(shè)計綜合型實驗,如刪除了“氧硫”“鐵鈷鎳”等性質(zhì)實驗。再者,老舊實驗內(nèi)容的改革,比如“臺稱和分析使用及操作技能測試”;此外,有毒有害的實驗改革,如“錫、鉛、銻、鉍”“鋅、鎘、汞”;最后,增加2個微型實驗。
2更新優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容
2.1刪減陳舊、有毒有害內(nèi)容,增加前沿領(lǐng)域?qū)嶒?/p>
化學(xué)工程系自2010年來對無機(jī)化學(xué)實驗進(jìn)行改革。首先,刪除一部分老舊的實驗,因為實驗課的內(nèi)容必須跟得上時代與科技發(fā)展需要。其次,刪除一些有毒有害的實驗,因為這些實驗對環(huán)境有污染,對師生身心健康發(fā)展也是不利的。最后,增加一些化學(xué)前沿的新實驗,以及介紹和了解國內(nèi)外社會化學(xué)的新儀器和新技術(shù)。因此,無機(jī)課題組刪除“臺稱和分析使用及操作技能測試”實驗,因為現(xiàn)在的電子天平能夠精確到小數(shù)點后4位,相比于多年前的分析天平,不但操作大大簡化,而且精度更高。
2.2部分無機(jī)化學(xué)實驗的微型化
改革后增加硫酸銅合成和過氧化鈣合成2個微型實驗,微型化學(xué)實驗是國內(nèi)外最近幾年新發(fā)展的一種實驗形式。相對于傳統(tǒng)實驗,微型實驗使用的化學(xué)試劑比較少,減少污染,提高課堂質(zhì)量。微型實驗的試劑用量小,產(chǎn)物也少,可大幅度地減少實驗室空氣和水體排放污染,有益于師生的健康。儀器基本上可以做到人手一套,能實現(xiàn)人人動手的目標(biāo)。學(xué)生通過自制儀器動手做實驗,既訓(xùn)練了動手能力,培養(yǎng)了創(chuàng)新思維,同時提高了參與意識及動手操作能力。
2.3補(bǔ)充設(shè)計研究型實驗,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神
驗證性實驗項目主要涉及到元素性質(zhì)方面,加深認(rèn)識從學(xué)生的理論認(rèn)識到實踐層面,從現(xiàn)象到本質(zhì)的項目。改革前化學(xué)工程系的實驗項目中驗證型占多數(shù),考慮到驗證性實驗的局限性和教學(xué)方式的固化模式,針對這種狀況,通過改革合理調(diào)整、精簡了4個驗證型的性質(zhì)實驗。無機(jī)化學(xué)實驗還補(bǔ)充了“三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備、組成及表征”和“鉻(Ⅲ)配合物的制備和分裂能的測定”2個“設(shè)計型”實驗項目,該實驗包含反應(yīng)制備稱量、真空抽濾、熱過濾、水浴加熱、蒸發(fā)、結(jié)晶和分光光度計儀器分析等一系列化學(xué)實驗的基本操作及數(shù)據(jù)處理,使學(xué)生的綜合能力得到較全面的訓(xùn)練和提高。
3改進(jìn)實驗教學(xué)方法
原有實驗教學(xué)中,老師講得多,學(xué)生做得少;重結(jié)果,輕過程,造成學(xué)生的積極性主動性沒有調(diào)動起來,使學(xué)生失去做實驗原有的興趣和熱情。惠州學(xué)院無機(jī)實驗改革也試圖改變這些弊端,使學(xué)生成為課堂的主體,教師作為引導(dǎo)者,在課堂設(shè)置情景問題,激發(fā)學(xué)生的熱情和潛能,主動地參與課堂。3.1實驗課堂引入問題情景的教學(xué)模式這種實驗課堂需要老師提前做準(zhǔn)備工作,提前將問題設(shè)置好并布置下去,讓學(xué)生在課前去查閱相關(guān)的資料和文獻(xiàn),并設(shè)計好實驗思路與路線。在課堂上提出自己的分析意見和依據(jù),然后老師點評,同學(xué)們一起論證實驗的可行性。最終由這些思路和路線分組用實驗進(jìn)行驗證。實驗課堂引入問題情景模式能真正地鍛煉學(xué)生,使他們不斷地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題,最終解決問題。其真正地體現(xiàn)了高校實驗改革的宗旨,提高學(xué)生的自學(xué)能力與創(chuàng)新動手能力,有利于高校創(chuàng)新人才的發(fā)展和培養(yǎng)。3.2無機(jī)化學(xué)實驗課堂采用實驗預(yù)習(xí)報告和實驗報告“兩手抓”模式為了改變實驗預(yù)習(xí)報告和實驗報告流程化、形式化和空洞化的缺點,提出實驗預(yù)習(xí)報告和實驗報告“兩手抓”的模式。首先實驗預(yù)習(xí)報告不能像以前一樣只是抄書上的實驗?zāi)康摹嶒炘怼嶒炈幤泛蛯嶒炦^程。必須通過自己的思考,查找相關(guān)的資料,提出實驗預(yù)設(shè)的方案和實驗路線,在實驗預(yù)習(xí)報告中體現(xiàn)出來。實驗課堂中結(jié)合老師的指導(dǎo)進(jìn)行實驗,記錄實驗真實的現(xiàn)象,在實驗報告中總結(jié)實驗實際的結(jié)果與預(yù)設(shè)結(jié)果的差異,進(jìn)行結(jié)果分析,最終形成實驗報告。3.3無機(jī)實驗課堂引入多媒體實驗教學(xué)在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,教學(xué)方式也在不斷的更新變化,多媒體教學(xué)除了在理論課得到廣泛的使用外,也在實驗教學(xué)方面得到了極高的重視。因為多媒體教學(xué)可以將一部分有毒有害易產(chǎn)生污染氣體的實驗在實驗室不能動手實踐的通過課件形式展現(xiàn)出來。這樣即使沒有進(jìn)行實驗,但是仍然不影響學(xué)生對實驗原理和理論方面的認(rèn)識,還能加強(qiáng)學(xué)生對環(huán)境環(huán)保方面的認(rèn)識和處理。此外,將多媒體實驗教學(xué)引入無機(jī)化學(xué)實驗中,開發(fā)和引進(jìn)無機(jī)化學(xué)CAI課件向?qū)W生展示以外,實驗數(shù)據(jù)繪制曲線的工作可以利用ORIGIN軟件輕松完成;通過專門的化學(xué)繪圖軟件CHEM-DRAW可以繪制出標(biāo)準(zhǔn)的方程式及化合物結(jié)構(gòu)式。當(dāng)然還可以引入很多的化學(xué)畫圖軟件為無機(jī)化學(xué)實驗服務(wù),也能提高學(xué)生的興趣和熱情。
4科學(xué)合理考核實驗成績
科學(xué)合理地考核實驗成績首先就是將實驗課獨立出來,不能和理論課一起考核,以前大多數(shù)都是理論課占70%、實驗課占30%的模式,改革考核方式就是無機(jī)實驗課作為一門課,1.5學(xué)分,每學(xué)期單獨考核。實驗成績不應(yīng)當(dāng)是單一的成績,建議實驗成績=預(yù)習(xí)報告(30%)+實驗操作(40%)+實驗報告(30%),這樣多樣化的考核才能夠真實地考察學(xué)生的實驗動手能力和創(chuàng)新能力。
5結(jié)語
通過多年的改革與實踐,惠州學(xué)院化學(xué)工程系的無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)取得了一定的成效。一方面,學(xué)生能夠養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嵤虑笫堑目茖W(xué)態(tài)度,樹立勇于開拓的創(chuàng)新意識,全面提高綜合素質(zhì),為以后實際工作和科研工作打下堅實的基礎(chǔ);另一方面,教師要不斷調(diào)整自己的知識結(jié)構(gòu),加強(qiáng)理論知識與實踐經(jīng)驗,增加前沿知識與科學(xué)進(jìn)步同步,為地方高校的無機(jī)化學(xué)實驗的改革作出不懈的努力,使培養(yǎng)出來的大學(xué)生更加適應(yīng)地方企事業(yè)單位的人才發(fā)展需要。
作者:謝飛燕 刁貴強(qiáng) 鄭曉丹 單位:惠州學(xué)院化學(xué)工程系
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