地方院校綜合性材料化學(xué)實驗的改革實踐

摘要 本文針對山東省德州學(xué)院材料化學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)現(xiàn)狀，探討了實驗教學(xué)中存在的問題，并提出改變傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式，引入綜合性實驗的新思路。開設(shè)綜合性實驗應(yīng)體現(xiàn)專業(yè)方向性，具有創(chuàng)新性，與教學(xué)、科研相結(jié)合。

關(guān)鍵詞 綜合性實驗 地方院校 材料化學(xué)專業(yè)

專業(yè)實驗教學(xué)是培養(yǎng)實踐能力的重要環(huán)節(jié)，是學(xué)生獲取專業(yè)知識的重要手段。材料化學(xué)實驗課程是普通高等學(xué)校材料化學(xué)專業(yè)開設(shè)的主要專業(yè)課，在材料化學(xué)專業(yè)中占有特別重要的地位，對材料合成與制備的學(xué)習(xí)和研究具有非常重要的意義。作為一門新興的課程，其教學(xué)內(nèi)容的深度、廣度往往由任課教師自行掌握，不同高校的實驗內(nèi)容相差較大，同時，因?qū)W校層次、學(xué)科積淀、學(xué)生基礎(chǔ)等原因，無法照搬國內(nèi)著名大學(xué)的教學(xué)方式。為此，本文就專業(yè)實驗教學(xué)改革與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)等相關(guān)問題作一些探討。

一、專業(yè)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀分析

隨著教育體制、教育內(nèi)容的改革，綜合性、設(shè)計性材料合成與制備實驗已成為國內(nèi)若干院校已經(jīng)采用或準(zhǔn)備采用的教學(xué)模式。這類實驗變學(xué)生的“被動”學(xué)習(xí)為“主動”學(xué)習(xí)，可以促進學(xué)生深入學(xué)習(xí)已掌握的知識并將其用于實踐。

地方院校綜合性材料化學(xué)實驗教學(xué)面臨的主要問題是：

(一)教學(xué)理念落后

新建地方本科高校材料化學(xué)綜合實驗教學(xué)，由于受過去教學(xué)模式、教學(xué)理念的影響，大多只是將原有的驗證性實驗經(jīng)過簡單“包裝”變換成“綜合性實驗”，學(xué)生可以輕而易舉地完成，這對于學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是非常不利的，學(xué)生的動手能力很難得到提高。

(二)實驗教學(xué)設(shè)備不足

新建地方本科高校雖然在硬件投入上加大了力度，但是，隨著學(xué)生人數(shù)的增加，學(xué)校不可能在短期內(nèi)購進大量的設(shè)備，尤其是完成教育部評估之后，硬件投入更是明顯減少。材料化學(xué)屬于新建專業(yè)，受到的影響更大，特別對綜合實驗部分，需要的多是價格較高的大型儀器，往往儀器數(shù)量不夠甚至空缺，學(xué)生實驗合成的樣品不能及時得到有效的表征，致使綜合實驗開出的質(zhì)量受到一定的影響，完成本科教學(xué)目標(biāo)困難重重。

(三)沒有合適的教材

目前國內(nèi)各高校開設(shè)該課程的情況參差不齊，其實驗質(zhì)量、系統(tǒng)性存在著種種問題。無法照搬國內(nèi)著名大學(xué)的教學(xué)方式。因此，研究和探索本實驗課程的內(nèi)容和體系，編寫符合本專業(yè)教學(xué)要求的實驗教材，研制相應(yīng)的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，是材料化學(xué)專業(yè)急需解決的問題。

二、綜合性實驗的設(shè)計思路

開設(shè)綜合性實驗的目的是對現(xiàn)有的材料化學(xué)實驗課程教學(xué)從實驗內(nèi)容、教學(xué)計劃、實驗方式、評測方法等方面進行全方位的改進與整合，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性，提高綜合運用知識解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的合作與團隊精神，增強他們的競爭意識和技巧，強化創(chuàng)新意識及創(chuàng)造性設(shè)計的能力，切實提高本實驗課程的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。開設(shè)綜合性實驗應(yīng)體現(xiàn)專業(yè)方向性，與教學(xué)、科研相結(jié)合應(yīng)根據(jù)。

(一)體現(xiàn)專業(yè)方向性

根據(jù)國家教育部專業(yè)分類，材料化學(xué)又分有許多專業(yè)方向。對此，山東省德州學(xué)院根據(jù)材料化學(xué)專業(yè)方向特點來設(shè)計適應(yīng)培養(yǎng)本專業(yè)人才的綜合實驗項目。例如山東省德州學(xué)院的材料化學(xué)專業(yè)主要是無機材料的研究、開發(fā)與應(yīng)用方向，就要設(shè)計出包括無機材料合成、性能檢測與應(yīng)用的實驗項目。

(二)與畢業(yè)論文的教學(xué)相結(jié)合

學(xué)生的畢業(yè)論文是本科教學(xué)過程中重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生綜合運用所學(xué)的基本理論和知識，分析和解決實際問題，進行科學(xué)研究的實踐過程。對大多數(shù)學(xué)生來說，由于之前沒有經(jīng)過綜合性、設(shè)計性實驗的訓(xùn)練，對科研過程缺乏了解，因此畢業(yè)論文的總體質(zhì)量不高，綜合訓(xùn)練能力和科研能力等的訓(xùn)練都打了折扣。為避免畢業(yè)論文流于形式，真正達到訓(xùn)練學(xué)生的綜合能力、創(chuàng)新能力和科研能力的目的，必須從論文的選題、論文時間安排、教師指導(dǎo)、管理等多方面進行改革。針對這些情況，可以在學(xué)生三年級就讓學(xué)生通過自己選題，參加到畢業(yè)論文的前期準(zhǔn)備中去，這樣可以營造一個良好的學(xué)習(xí)氛圍，學(xué)生在這種氛圍中堅持學(xué)習(xí)1～2年，達到持續(xù)訓(xùn)練綜合能力、創(chuàng)新能力和科研能力的目的。

(三)與科研相結(jié)合

材料化學(xué)綜合性實驗絕不是單一的教學(xué)過程，而應(yīng)當(dāng)是同時具有實驗教學(xué)、科學(xué)研究多項職能的教學(xué)活動，由此培養(yǎng)學(xué)生包括創(chuàng)新能力與實踐能力在內(nèi)的各項能力。因此，把專業(yè)實驗教學(xué)訓(xùn)練與探索性科學(xué)研究訓(xùn)練有機結(jié)合起來；這就需要教師不斷修改和充實實驗項目，把各種科研和教學(xué)活動的新成果反映出來，同時在教學(xué)方式方法上也要不斷創(chuàng)新，在教學(xué)內(nèi)容的選擇和安排上充分體現(xiàn)素質(zhì)教育的宗旨，以適應(yīng)不斷變化的學(xué)生情況和社會需求。

三、綜合性實驗的實驗內(nèi)容

把現(xiàn)有的驗證性實驗課在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式上作如下改進：將現(xiàn)有的驗證性實驗改為綜合性設(shè)計性實驗，并增加實驗項目數(shù)量。將預(yù)先規(guī)定實驗課題、實驗內(nèi)容、實驗儀器、實驗方法，甚至于連實驗報告的書寫形式都預(yù)先制定的教學(xué)模式，逐步改變成自選儀器、自擬實驗方法、自擬數(shù)據(jù)處理方法和過程的教學(xué)模式，實驗報告根據(jù)本人采用的實驗方案，采取更加靈活的書寫形式。

通過綜合性實驗的改革，打破了由教師制定實驗內(nèi)容的傳統(tǒng)模式，給學(xué)生留有“無限”的想象空間，真正起到設(shè)計性實驗的應(yīng)有作用。本課程所選取的實驗大多沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，實驗器材的選擇、實驗步驟的安排、數(shù)據(jù)的獲得、結(jié)果的討論等都是開放的，讓學(xué)生真正是自己做實驗。引入同學(xué)間的競爭機制，使實驗內(nèi)容不斷創(chuàng)新、實驗效果不斷提高。為產(chǎn)生更多優(yōu)秀畢業(yè)論文，提前進行必要的訓(xùn)練和準(zhǔn)備。

總之，材料化學(xué)綜合性實驗是培養(yǎng)具有扎實的理論知識和創(chuàng)新實踐能力的應(yīng)用型人才的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。材料化學(xué)專業(yè)綜合性實驗開設(shè)應(yīng)注意與所辦專業(yè)培養(yǎng)規(guī)格的方向性緊密結(jié)合，充分體現(xiàn)材料化學(xué)實踐的創(chuàng)新思想，并遵循與教學(xué)、科研相結(jié)合的新趨勢和新要求。通過新編、選擇合適的實驗項目、注意綜合實驗教學(xué)內(nèi)容與教師的科研活動的融合性，必將在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、形成學(xué)生的創(chuàng)新思維、加深學(xué)生的理論聯(lián)系實踐等方面取得一舉多得的良好效果。

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