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化学类专业创新实验教学的探索与思考

发布时间:2019-09-07所属分类:教育职称论文浏览:1

摘 要:在各大高校实验教学改革大力倡导和开展综合性、创新性实验教学的背景下,专业创新实验的开设是培养学生动手能力、分析和解决问题的能力以及创新能力的一次有益探索。结合笔者学院对该课程的教学实践经验,本文总结了在进行创新实验的过程中需要注意的

  摘 要:在各大高校实验教学改革大力倡导和开展综合性、创新性实验教学的背景下,专业创新实验的开设是培养学生动手能力、分析和解决问题的能力以及创新能力的一次有益探索。结合笔者学院对该课程的教学实践经验,本文总结了在进行创新实验的过程中需要注意的问题:指导老师应再次对学生进行实验室安全教育,强调良好实验习惯的养成;选题时应兼顾创新性与可行性;指导老师应对学生进行灵活的、有针对性的指导。

化学类专业创新实验教学的探索与思考

  关键词:化学 专业创新实验 教学探索

  化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验在教学模式中有着不可替代的作用。传统的基础化学实验重在使学生掌握实验基本操作技能,培养他们良好的实验习惯。但仅仅使学生具有一定的动手能力还远远达不到人才培养的要求,往往导致其面对实际问题的时候显得手足无措,无法将所学的知识技能应用到实际工作中,不能适应社会的需求。

  近年来各大高校实验教学改革都在大力倡导和开展综合性、创新性实验教学,在完成基础实验课程的基础上,更加重视学生收集和处理信息能力、观察能力、思维能力以及解决实际问题能力的培养[1-3]。基于此,笔者学院为应用化学专业方向开设了专业创新实验,其宗旨是,学生通过完成这类实验,受到一次较全面的、严格的、系统的科研训练,能了解化学研究的一般方法,亲身体验科学研究的艰苦性和长期性,使学生真正具有热爱科学的情感。另一方面,研究型实验真正使学生尽早接触到科学研究工作,使他们的创新意识、创新精神和创新能力在实践中得到培养与提高。经过几年的专业创新实验教学的实践,我们对课程中需要注意的问题进行了总结和分析,并提出相应的建议。

  1 指导老师应再次对学生进行实验室安全教育,强调良好实验习惯的养成

  在进行专业创新实验之前,学生已经完成了基础实验课程的学习,并掌握了一定的基本操作技能和基础安全知识。但是,基础实验一般具有固定的流程,指导基础实验课的老师也对整个实验过程非常清楚,知道哪些不当操作容易引发安全事故,会有针对性地进行讲解,并在学生进行实验时加以关注。而我们的专业创新实验是以教师和学生共同制定题目、学生自主设计、自主操作、自主探究的方式进行的。相比于学生已经完成的基础实验,这类探究性实验具有更多的不确定性,往往在进行实验的过程中需要根据实验现象和上一步的实验结果不断修正下一步的实验方案。学生虽然已经在基础实验中受到了一定的培训,但尚无进行这类实验的经验。如果任由学生自行进行实验,必然会留下安全隐患。比如在创新实验中,当学生发现样品无法完全溶解在溶剂中时,常常会增加对样品和溶剂进行加热这一操作。而如果他们所用的溶剂正好是乙醚等易燃易爆的有机溶剂,那么加热就会特别危险,尤其是使用明火进行加热更是一种很可能会引起爆炸的违规操作。因此,指导老师应针对创新实验的不确定性,在学生进行创新实验之前,对学生再次进行实验室安全教育,指出在进行这类探究性实验的过程中需要特别注意的问题。

  此外,相比于基础实验,创新实验更接近实际的科学研究过程。因此,学生需要解决的问题更多、更复杂。比如在基础实验中,学生只需要进行实验、处理数据并完成报告,而在创新实验中则需要确定实验题目、查阅文献资料制定实验方案、准备实验仪器和药品、统筹安排实验、完成实验和实验记录等。指导老师应当在这一过程中,引导学生养成良好的实验习惯。这是学生能够较为独立地完成创新实验、解决实际问题的基础。由于在创新实验中,实验现象和实验结果都具有不确定性,因此对实验记录有着更高的要求。如何及时、清晰、有效地完成实验记录,是指导老师需要特别强调的问题。

  2 选题时应兼顾创新性与可行性

  从学院过去几年专业创新实验的教学来看,学生进行创新实验的题目大多来源于指导老师的科研项目或者是与之相关的探索性研究。因此,通过审查老师近几年是否有科研项目或者科研成果以确定其是否具有指导创新实验的资质,基本可以保障该实验课程的创新性。另外指导老师和学生双方是通过双向选择来确定的,因此学生对其具体进行哪一方面的创新性实验具有一定的自主选择性。学院首先将具有资质的老师的研究方向和联系方式向学生公布,然后由学生自行联系老师。通过双方面谈,当老师的期望值和学生的感兴趣程度达成一致时,就可以组成导师和学生组,进而确定实验题目。

  在选题时除了创新性以外还应特别注意两个方面:一方面,进行创新实验的主体是本科生,他们没经历毕业论文,更没有进行科研实验的经验,因此不能简单地套用指导研究生的方法,而应在选题时与他们进行更多的沟通,使他们明确实验的预期目标是什么,以及要达到这一目标,他们自身可能需要完成哪些具体工作。学生通过对自身能力的评估,告诉指导老师,哪些工作能够独立完成,哪些工作需要在老师或者硕士生的指导下完成,哪些工作完全不能胜任。在双方充分沟通的基础上,对实验题目和方案进行修正。另一方面,我们的专业创新实验是集中在4~5周内进行的,因此,在选题时题目不能过大,同时考虑实验的周期,尽量安排紧凑的实验,既保证所有的实验工作能在规定的时间内完成,又使学生有足够的工作量,确保他们受到全面系统的科研训练。

  3 指导老师应对学生进行灵活的有针对性的指导

  在进行专业创新实验的过程中,指导老师应教会学生基本的科研方法。例如:教会学生如何利用网络和图书馆资源查阅资料、如何阅读相关英文文献资料、如何进行实验过程的记录、如何分析处理实验数据,等等。科研方法的教授过程贯穿在整个创新实验的过程当中。但是,指导老师不可能像在基础实验课程中一样全程跟进学生的实验。为了更有效地指导学生,指导老师可采取灵活的方式,除了进行当面指导外,还可通过手机、QQ、E-mail等方式联络[4],以确保指导力度。

  同时,在指导学生的过程中,指导老师应意识到,每个学生个体是不同的,具有一定的特殊性。比如有的学生善于思考,能够提出问题,但动手能力相对较差;而有的学生执行力很强,能够一丝不苟地完成老师要求的实验,但较为死板,一旦实验中出现了一些与预期不符的小问题,就完全不知道如何处理。因此指导老师应当针对学生所欠缺的能力加以引导和强化训练,使他们初步具备独立进行科学研究的能力。在这一过程中,要特别注重引导学生自主思考和解决问题的能力,营造师生之间平等互动的氛围,激发学生自主创新的热情[5]。

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  4 结语

  专业创新实验的开设是培养学生动手能力、分析和解决问题的能力以及创新能力的有益探索。在培养高素质人才的过程中,我们需要不断积累经验、不断探索新方法和新途径。

  参考文献

  [1] 刘丽珏,陈白帆,谢斌.大学生创新训练项目组织模式研究[J].计算机教育,2012,18(9):114-117.

  [2] 杜新强,冶雪艳.从大学生创新实验项目谈学生创新能力的培养[J].黑龙江教育,2013(1):47-48.

  [3] 陈国金.工科类大学生创新教学实践[J].实验室研究与探索,2010,29(3):95-97.

  [4] 张丽霞,刘红星,何英姿.高校化学综合创新实验项目的构建[J].广东化工,2014,41(23):179-180.

  [5] 刘红缨.化学类大学生创新实验的几点思考[J].广东化工,2014,41(24):112.

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