淺談創(chuàng)新型綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與模式的構(gòu)建

摘 要:總結(jié)了化學(xué)專業(yè)綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀與存在問題，根據(jù)教學(xué)實(shí)踐的體會，提出了應(yīng)突出綜合性與創(chuàng)新性的教學(xué)特點(diǎn)，分階段、分層次推行綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，構(gòu)建立體化教學(xué)模式的改革設(shè)想。

關(guān)鍵詞:綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn) 改革 創(chuàng)新

中圖分類號:G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)12(b)-0009-01

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)教學(xué)工作的重要組成部分。較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ切率兰o(jì)合格化學(xué)人才所必須具有的一種重要能力。培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維的高素質(zhì)人才是二十一世紀(jì)高等教育的首要目標(biāo)，然而沒有創(chuàng)新的教學(xué)模式和全新的教學(xué)內(nèi)容，要培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維的高素質(zhì)專業(yè)人才是不可想象的。綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)正是應(yīng)這種要求而開設(shè)的一門課程。它是在學(xué)生具有一定基礎(chǔ)知識和基本技能的基礎(chǔ)上，運(yùn)用多門課程的綜合知識，對學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練的復(fù)合性實(shí)驗(yàn)。綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、科研能力以及創(chuàng)新能力為目標(biāo)，這就要求我們不但要對其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)時數(shù)、實(shí)驗(yàn)教法以及開設(shè)時間進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，更要重視現(xiàn)代化教學(xué)手段以及立體化教學(xué)模式的建設(shè)，這對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力尤為關(guān)鍵。河南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院對化學(xué)專業(yè)開設(shè)綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)已有五年了，從教學(xué)效果上看，通過本課程的學(xué)習(xí)確實(shí)能夠提高學(xué)生解決問題的能力、科研能力和創(chuàng)新意識，這在后續(xù)的科研訓(xùn)練和研究生階段表現(xiàn)的尤為突出。但是，目前該課程的內(nèi)容和教學(xué)模式還存在一定的不足，下面根據(jù)我們開設(shè)綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)情況體會談幾點(diǎn)課程改革的建議。

1 課程內(nèi)容的現(xiàn)狀與問題

1.1 目前綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和教學(xué)方法

綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)之初，我院組織無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)以及精細(xì)化工專業(yè)的相關(guān)老師，根據(jù)已有設(shè)備情況結(jié)合指導(dǎo)老師的教學(xué)和科研，共同精選了十個具有特色的實(shí)驗(yàn)來開設(shè)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選取上全面考慮學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的完善和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，突出綜合性與學(xué)科交叉性，同時充分利用已有的大型設(shè)備。如十二鎢磷酸的制備和表征實(shí)驗(yàn)中，要求學(xué)生通過文獻(xiàn)查閱了解十二鎢磷酸的結(jié)構(gòu)、光譜特征和制備方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，制備過程中要會使用磁力攪拌儀器、恒溫水浴和真空循環(huán)水泵等儀器，熟練應(yīng)用抽濾和重結(jié)晶的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，最后還要對產(chǎn)品進(jìn)行熱重、紅外光譜和紫外光譜表征并對結(jié)果進(jìn)行分析。這樣鍛煉了對所學(xué)知識和技能的綜合應(yīng)用能力，并且接觸到了大型設(shè)備的應(yīng)用，拓寬了眼界。教學(xué)模式主要采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，十個實(shí)驗(yàn)分別由相關(guān)二級學(xué)科的老師承擔(dān)，每個實(shí)驗(yàn)具有相對的獨(dú)立性。

1.2 綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在的問題

綜合化學(xué)雖然在培養(yǎng)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新意識方面發(fā)揮了一定的作用，但是隨著學(xué)院儀器設(shè)備的不斷改善和學(xué)科建設(shè)的發(fā)展，現(xiàn)行的內(nèi)容和教學(xué)模式的缺點(diǎn)和不足逐漸凸顯出來。首先，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容普遍偏舊，缺乏與學(xué)科前沿的關(guān)聯(lián)。，考慮到儀器設(shè)備條件的限制，開設(shè)實(shí)驗(yàn)之初選擇的實(shí)驗(yàn)都是便于操作的已有的非常成熟的實(shí)驗(yàn)，一些和學(xué)科前沿相聯(lián)系的交叉學(xué)科實(shí)驗(yàn)未能包含在內(nèi)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系不能體現(xiàn)綜合性與創(chuàng)新性的課程特點(diǎn)。其次，現(xiàn)行教學(xué)模式缺乏創(chuàng)新性，綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)只在第七學(xué)期開設(shè)，通過學(xué)生正常上課時間的安排，兩人一組，在教師指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)，一個實(shí)驗(yàn)大約6小時，這種教學(xué)模式沿襲了傳統(tǒng)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式;另外，第七學(xué)期也面臨著研究生入學(xué)考試的壓力，很大程度上削弱一部分學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性。因此，綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程教學(xué)從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法有必要進(jìn)行系統(tǒng)的改革與建設(shè)。

2 綜合化學(xué)課程改革的設(shè)想

綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改革應(yīng)突出綜合性與創(chuàng)新性的教學(xué)特點(diǎn)，全面考慮知識結(jié)構(gòu)的完善、學(xué)科交叉以及培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合指導(dǎo)老師的教學(xué)和科研調(diào)整教學(xué)內(nèi)容;同時注重教學(xué)方法與模式的改革，運(yùn)用多種教學(xué)手段，分階段、分層次推行綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的立體化教學(xué)模式。

2.1 教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整與拓展

按照綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)具有復(fù)合性、探索性、廣泛性、層次性的原則，結(jié)合實(shí)驗(yàn)方法的多樣性，實(shí)驗(yàn)手段的多元性，設(shè)置課程內(nèi)容，主要從以下方面考慮:(1) 兼顧基本理論知識與新知識、新成果的融合，體現(xiàn)課程內(nèi)容的與時俱進(jìn)。要把前沿性的內(nèi)容和技術(shù)引入到實(shí)驗(yàn)中，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，擴(kuò)大知識面。(2)體現(xiàn)綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ姆蛛A段、分層次培養(yǎng)。打破傳統(tǒng)的一學(xué)期一門課的教學(xué)方法，根據(jù)不同年級學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)置內(nèi)容，使得對學(xué)生的綜合能力的培養(yǎng)涵蓋更多的大學(xué)學(xué)習(xí)階段。(3)變小綜合實(shí)驗(yàn)為大綜合實(shí)驗(yàn)。小綜合實(shí)驗(yàn)一般一次完成，學(xué)時短，涵蓋內(nèi)容較少。而大綜合實(shí)驗(yàn)可分多次完成，可以涉及更多學(xué)科，每一個實(shí)驗(yàn)就是一個完整的科學(xué)探索過程。(4)結(jié)合教師的科研設(shè)置內(nèi)容，突出前沿性研究與教學(xué)過程的密切結(jié)合，充分利用學(xué)院新購置的大型儀器，與現(xiàn)實(shí)的科學(xué)研究接軌。(5)選擇與實(shí)際生產(chǎn)過程緊密聯(lián)系的內(nèi)容，展現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中化學(xué)的強(qiáng)大實(shí)用性。依此調(diào)整綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容更能體現(xiàn)綜合性、前沿性、實(shí)用性與多學(xué)科性。

2.2 教學(xué)方法與模式的改革

綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識為目的，這就要其教學(xué)方法和模式應(yīng)不同于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)對其教學(xué)方法與模式進(jìn)行系統(tǒng)的改革，形成多層次、立體化教學(xué)模式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓寬學(xué)習(xí)思路，主要方法包括:(1)將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為必修與選修兩部分，既完成對學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠?xùn)練，又結(jié)合興趣加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，顯著提高對學(xué)生探索能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。(2)在不同年級開設(shè)綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)多層次教學(xué)，更有利于激發(fā)低年級學(xué)生的化學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)興趣、穩(wěn)固專業(yè)思想。(3)采用學(xué)生選題—查閱文獻(xiàn)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案—獨(dú)立操作—撰寫小論文的模式，讓學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)，充分利用課堂、課余時間，進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)訓(xùn)練，為畢業(yè)論文設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)。(4)加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生自主結(jié)合為實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，發(fā)揮學(xué)生的交往潛能，培養(yǎng)學(xué)生溝通交流能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，為大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃以及挑戰(zhàn)杯大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽活動提供前期積累。(5)采用現(xiàn)代化教學(xué)手段，運(yùn)用多媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容的課件制作，運(yùn)用動畫等手段直接、明了的表達(dá)內(nèi)容，更有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

3 展望

綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)代化學(xué)教育為適應(yīng)時代發(fā)展要求而開設(shè)的一門課程，需要各相關(guān)專業(yè)的教師共同努力，在實(shí)踐過程中不斷改革，建立科學(xué)系統(tǒng)的綜合化學(xué)課程體系。目前，我校正在對大學(xué)本科培養(yǎng)方案進(jìn)行修訂，我們借助這一契機(jī)，加快綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和模式的系統(tǒng)改革，使其更好地滿足培養(yǎng)二十一世紀(jì)創(chuàng)新型化學(xué)人才的需要。

參考文獻(xiàn)

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①課題來源:河南大學(xué)第十一批教學(xué)改革研究項(xiàng)目。