【摘要】介绍了高校化学实验教学调研情况,对当前高校化学实验教学存在的问题进行了分析。讨论了我校省级化学实验教学示范中对具体情况提出的改革方案和需要解决的难题。介绍了我校已经采取的改革措施和取得的成果,也提出了以后的实验教学改革方向。
【关键词】教学改革 实验教学 教学模式
【中图分类号】H191 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)10(a)-0023-02
化学是一门以实验为基础的科学,实验能力是化学工作者的看家本领。因此,“实验”教学环节在整个化学教育教学过程中占有特殊的地位,对于学生的知识、能力、思维和素质的协调发展起着至关重要的作用。因此,化学实验教学不仅是培养化学类专业创新人才的重要实践教学环节,同时也是培养近化学类专业(生命、医学、药学、环境、化工、材料等专业)学生实验技能、提高研究创新实践能力的重要实践教学环节。通过社会调研结果显示,化学或近化学专业学生对基础知识的应用能力和现代技术应用能力与用人单位的实际要求有明显差距。对学生问卷调查发现学生对实验教学环节的重要性认识不够,重理论轻实验;同时学生认为实验教学过于偏重基础验证型实验,难以调动学生兴趣、积极性和探索求新的愿望。使得实验教学效果与预期目标难以一致。本着培养新世纪创新型人才的要求,提高学生的思维能力、创新能力和社会适应能力,提出了自己的改革措施和以后应重点解决的问题。
1 当前化学实验的现状分析
通过社会调研结果显示,化学或近化学专业学生对基础知识的应用能力和现代技术应用能力与用人单位的实际要求有明显差距。对学生问卷调查发现学生对实验教学环节的重要性认识不够,重理论轻实验;同时学生认为实验教学过于偏重基础验证型实验,难以调动学生兴趣、积极性和探索求新的愿望。使得实验教学效果与预期目标难以一致。项目组在社会调研过程中发现社会上的仪器设备较之学校先进,造成用人单位对应届毕业生的实际应用能力不甚满意,导致本科毕业生在就业中的处境比较尴尬,究其原因,主要是传统的实践教学存在以下弊端。
1.1 实验教学内容陈旧,趣味性不够
虽然化学实验教材,尤其是基础化学实验教材可供选择的很多,而且版本也在不断的更新,但是去探究其中内容,发现大同小异,几乎无创新和改革。而且内容没有随着实验技术手段的进步进行改进,比如很多的《有机化学实验》教材中在合成实验中还经常使用单口瓶作为反应装置,沿袭了十几年前的教材和当时的实验技术手段。同时实验内容设置上不贴近生活,感性不够,失去趣味性。
1.2 实验教学内容系统性不够,层次性不够
传统的化学实验侧重于学生单项技能和对知识的验证为主,而且内容的设置也局限在这方面。如做有机实验就是合成,有产品就行,不管过程分析,也不评价产品的纯度;做分析实验只去关心分析结果好不好,不去理会样品的来源与处理等等。缺乏将同一学科的各个知识点或二级学科串联起来的实验培训,缺乏让学生进行系统地学习、综合运用所学知识与技能的主线。这样实验内容难以有挑战性,学生难以发生兴趣或产生求索的欲望,从而不重视实验,达不到预期目标。
1.3 教学模式、教学手段和教学方法需要改革
目前,虽然实验教学的呼声很高,但是各个学校,各个老师的教学方法和流程也基本类似:即学生先做预习,写好预习报告;实验前老师会检查学生的预习报告,同时详细讲解实验原理、实验步骤、注意事项等,然后学生进行操作完成实验过程,学生根本不用独立思考,只要记住实验步骤和方法即可,即“照单抓药”式。这样的实验课对化学实验教学固然是必要的,通过这种教学使学生掌握了一些分析方法和基本操作技能;培养了学生严谨、认真和实事求是的科学态度。通过这种“照单抓药”式教学,学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力难以提高,对学生思维能力、创新能力的培养和提高存在一定的局限性。所以这种教学模式亟待改革,以改变学生的学习兴趣差、教学效果差等问题。
1.4 教学资源匮乏,难以保证实验教学质量
由于政府和学校的共同努力,各校的实验教学资源明显改善。但是在某些学科的实验教学过程中还是存在教学资源匮乏的问题。比如仪器分析试验,大型仪器(红外、质谱、原子吸收等)由于实验台套数少,在强调实验时间与课程进度衔接的情况下,实验任务安排与落实困难,造成实验安排在时间上相对集中,实验过程给学生参与动手的机会少等问题,实验教学匆匆走过场,考核也名存实亡,而且实验教师和实验仪器设备负荷严重。
1.5 双师型(兼具理论教学和实验教学,兼具教学和科研)师资匾乏
双师型师资匾乏是实验教学的“软肋”。面对一批批相继涌入、不断增加的学生,可用师资调配不过来,运行艰难,周转不济。就当前一些地方院校师资的现状看,存在着两个错位。一是知识结构错位,许多教师理论有余而科研不足,因而在教学过程中表现出知识体系陈旧的倾向,不能把最新的东西带给学生。二是教学过程错位。理论教学和实验教学是两拨人、两张皮,往往各吹各的号,各唱各的调,不能融合沟通,造成各自为政的教学局面,使得理论教学与实验教学脱节和不协调。师资的短缺,尤其是“双师型”教师严重匾乏,己成为制约实验教学开展的“瓶颈”。
1.6 实验教学环节的管理体制和绩效评价体系问题
一方面,虽然大多数的高等院校均将实验教学摆放在教学重要的位置,在实验场地和实验设备方面有了大量投入,但在实际操作过程中,由于传统管理观念的制约,使得设备缺乏有效的全局统筹和调配而无法共享;再加上学生规模急剧增加,人为地使得原本紧张的资源更加捉襟见肘。建立一个新的、高效的实验教学管理运行体制是当务之急。另一方面,缺乏对学生的实验成绩和教师的教学绩效行之皆准的评价体系。
2 实验教学改革措施方案
针对以上实验教学存在的问题,以“培养能力、提高素质”为主线,以培养新世纪创新型人才和新世纪应用型人才为目标,我校省级化学实验教学示范中心提出了以下教学改革方案:更新实验教学内容,按一体化、多层次、开放化的要求组织实验教学,实验室资源购置重组为重点,提高师资为关键, “有效合理的实验教学管理运行体制和绩效评价体系”为保障的实践教学体系是当前高等学校化学类实验教学改革需要突破的核心问题,也是高等院校化学类教育教学改革的重点。
2.1以科学发展观重组实验教学内容,构建“一体化、三层次”的教学体系
一体化是指服从实验目标,以培养新世纪应用型、创新型人才为宗旨,追求知识体系完整;三层次是指实验内容设置分三个层次:基础化学实验(基本技能和基本方法)、综合实验(学科间交叉)、专业设计型实验(专业应用与创新);在每个层次中也体现三层次。
精炼基础(无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验)实验内容,使其与理论知识同步,以验证性实验为主,小综合实验为辅,既加深理论知识的理解,又培养实验基础技能与应用。在第六学期(大三下学期)增加综合实验,实验内容表现为至少两个二级学科之间的交叉,既巩固实验技能与应用,又加强学科之间的横向联系。在宽厚基础理论与实验技能的基础上,为了帮助学生就业,为以后的进一步深造和后面的毕业论文打下基础,在第七学期(大四上学期)增加专业方向设计性实验,以设计为主,讲究完真实验,以培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,从而培养创新意识、科研作风。在实验内容选择上力求融知识性、自主性、应用性、开放性为一体。凸显个性化培养模式。
2.2 以培养创新应用型人才为目标,开发网络教学资源,引入开放性实验教学模式,用构建理论指导教学过程,建立新型的师生关系
在基础实验阶段主要采取实验室开放,但是实验不开放。在综合化学实验和专业设计性实验阶段,既进行实验室开放,同时进行实验开放。在教学过程中改变传统的传授模式,用提问的方式来引导学生构建自己的知识体系,以对等的讨论引导学生在已知知识的基础上构建新的知识。有效的利用网上资源,辅以多媒体课件进行网络教学,建立网上虚拟实验室,实现教学手段多元化。
2.3 优化管理,最大限度的实现共享,应对资源匮乏
改变传统的四大化学实验室分立的观念,建立基础化学实验教学平台,进行实验室开放,实现资源共享,这样挤出资金添加真正匮乏的仪器设备,做到一举两得,减少人为因素导致的资源匮乏问题。同时建立综合和专业设计实验教学平台,以保证开放性实验的进行。
2.4 建立有效地绩效评价体系
为了最大限度的实现公平性,调动学生的积极性,激发学生的学习信心,将建立一套完整、合理的实验评分规则。为了更好的调动教师的积极性和责任心,使学生最大程度的受益,将建立一套合理的教学效果评价体系。
2.5 建设双师型教师队伍,建设专兼结合实验教学团队
加强学科带头人和双师型教师队伍建设,鼓励教师参加科研,组织教师培训和到实验教学改革执行优良的实验教学中心交流,建设一支适应当前高等院校化学类专业发展要求的,高水平的专兼职结合的实验教学团队。
3 需解决的关键问题
为了保证教学改革方案的顺利实施,认为需解决以下关键问题。
(1)转变教育观念,强化实验教学
建设开放、互联、共享的基础化学实验教学平台和综合设计实验教学平台,针对浙江产业结构需求,探索以能力为本的多元化的教学模式、教学手段和教学方法,把理论教学和实验教学协调起来,培养高素质的创新型应用型人才。
(2)“一体化、三层次”的实验教学体系实验教材的建设,以及与之配套的精品课程建设
(3)网络资源的建设。网上课件、网上师生互动、网上虚拟实验室建设。
(4)提升师资队伍,促进教师“双师”素质的提高,使更多的教师成为工作一线的内行或专家,提高解决技术问题的实际能力,优化他们的素质结构。
(5)用新的教学理论——构建理论指导教学,建立新型的师生关系。提高教师对知识的引导作用,学生对知识的能动构建作用。做到真正的学习知识,而不是简单的传授知识。
4 总结
针对我校的具体情况,以改革方案为指导,通过近几年的努力,我们已经在教学方法、教学手段、教学模式等方面进行了改革。已经完成了部分网络建设;构建了新的实验教学课程体系;优化了实验教学内容;积极进行师资队伍建设;初步搭建了两大实验教学平台;进行了部分实验室的开放和一些实验的开放。通过这些改革,使学生喜欢实验,通过实验提高自己的综合素养,培养了学生的应用和创新能力。毕业生走向工作岗位和学习岗位,收到了很好的评价。同时在大学生挑战杯方面也取得了很好的效果。但是我们还应看到不足,我们将继续努力推进化学实验教学改革。
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