淺談理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的共同創(chuàng)新

孫煒偉 張寶華

（上海大學(xué) 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院化工系，中國 上海200444）

精細(xì)化學(xué)品化學(xué)與實(shí)驗(yàn)課程是精細(xì)化工專業(yè)的必修課程，同時(shí)也是化工其他專業(yè)的重要選修課程。精細(xì)化工作為與經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活密切相關(guān)的工業(yè)部門，也是發(fā)展化學(xué)工業(yè)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。隨著經(jīng)濟(jì)和科技的飛速發(fā)展，高科技領(lǐng)域成為當(dāng)代科學(xué)技術(shù)以及工程的前沿領(lǐng)域，而精細(xì)化工這成為該領(lǐng)域中不可缺少的重要組成部分，精細(xì)化工與各類新材料、新能源、生物技術(shù)、電子信息技術(shù)、海洋開發(fā)技術(shù)和航天航空技術(shù)有著密切的關(guān)系。各國為了適應(yīng)精細(xì)化工發(fā)展的需要，培養(yǎng)更多的精細(xì)化工專門技術(shù)人才，很多高等院校也相繼開始承擔(dān)起培養(yǎng)專業(yè)人才的重任，開設(shè)精細(xì)化工相關(guān)的理論和實(shí)驗(yàn)課程。

作為一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程，精細(xì)化學(xué)品化學(xué)與實(shí)驗(yàn)主要介紹精細(xì)化工中一些主要的產(chǎn)品（表面活性劑、粘合劑、涂料等）的復(fù)配原理與工藝，實(shí)驗(yàn)課程主要結(jié)合相應(yīng)的理論知識，讓學(xué)生自己動(dòng)手復(fù)配一些簡單的精細(xì)化學(xué)品。這些實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、分析問題、解決問題能力和創(chuàng)新能力等，同時(shí)也可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度與嚴(yán)謹(jǐn)周密的工作作風(fēng)，以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的共進(jìn)精神。但是在教學(xué)過程中間，往往會存在諸如：理論知識與復(fù)配實(shí)驗(yàn)的流程脫鉤、理論知識學(xué)習(xí)興趣不高，對復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工藝認(rèn)識不夠等一系列問題。本文就針對精細(xì)化學(xué)品化學(xué)與實(shí)驗(yàn)課程中容易出現(xiàn)的一些問題展開討論，就如何實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的共同創(chuàng)新談幾點(diǎn)看法。

1 重視理論課程與實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容上的一致性和對應(yīng)性

理論知識與實(shí)驗(yàn)安排內(nèi)容上的一致性是理論與實(shí)踐相結(jié)合課程成功教學(xué)的首要條件。這里強(qiáng)調(diào)的一致性和對應(yīng)性不單單是指內(nèi)容上，還體現(xiàn)在時(shí)間安排上以及實(shí)驗(yàn)方式上。只有保持理論知識和實(shí)驗(yàn)的一致性和對應(yīng)性，才能真正發(fā)揮理論與實(shí)驗(yàn)相輔相成的作用，真正實(shí)現(xiàn)理論知識指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)課對理論知識的復(fù)習(xí)鞏固。對于一些先上完理論課再集中做實(shí)驗(yàn)的課程安排，對于理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程是沒有任何益處的。如何從時(shí)間和內(nèi)容上都保證理論課程與實(shí)驗(yàn)課程的一致性呢？ 這就需要授課教師在課程開始之前要做好充分的準(zhǔn)備，對課程的安排有個(gè)統(tǒng)籌的把握。首先，教師需要在授課時(shí)間上做好安排，具體講哪些內(nèi)容，每部分內(nèi)容根據(jù)重要程度安排多少時(shí)間，對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程的時(shí)間是多少等等，這些問題教師必須事先考慮好。其次，每次實(shí)驗(yàn)課之前的一堂理論課要引起重視，這是在內(nèi)容上起到承接作用的一堂課。此時(shí)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的理論知識已經(jīng)講解完成了，這堂課的主要內(nèi)容是對知識的鞏固，教師需要告訴學(xué)生下面的這個(gè)實(shí)驗(yàn)與課程的什么內(nèi)容相關(guān)，同時(shí)又涉及到什么知識，通過實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證什么原理或得到什么結(jié)果等等。這樣就可以有一個(gè)從理論到實(shí)驗(yàn)的完美過渡，從而將理論與實(shí)驗(yàn)有效的結(jié)合在一起。以精細(xì)化學(xué)品化學(xué)與實(shí)驗(yàn)課程中的“粘合劑合成”實(shí)驗(yàn)為例，該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該安排在“表面活性劑”、“助劑”、“粘合劑”這三部分內(nèi)容講解完成以后，因?yàn)樵诤铣烧澈蟿┑倪^程中需要用的很多的助劑和表面活性劑。在“粘合劑合成”實(shí)驗(yàn)之前的一次理論課上，教師需要帶領(lǐng)學(xué)生一起復(fù)習(xí)一下粘合劑的知識。同時(shí)也不要忘記復(fù)習(xí)表面活性劑和助劑的相關(guān)知識，因?yàn)榫嚯x這些知識的講授已經(jīng)有一段時(shí)間了，對學(xué)生來說，綱要式的復(fù)習(xí)十分重要，否則學(xué)生可能已經(jīng)淡忘了這些知識。其實(shí)，只有通過復(fù)習(xí)才能讓學(xué)生對于“粘合劑合成”實(shí)驗(yàn)中可能使用到的理論知識和相關(guān)化學(xué)品有充分的認(rèn)識，才可以有效地提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果和對知識的掌握程度。

2 合理安排實(shí)驗(yàn)課的預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí)

對于理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的課程，實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)就與理論課的內(nèi)容密不可分了。為了提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的效果，首先，教師需要充分利用理論課的教學(xué)時(shí)間，講授到實(shí)驗(yàn)相關(guān)章節(jié)內(nèi)容的時(shí)候，需要適當(dāng)?shù)丶尤雽?shí)驗(yàn)相關(guān)的知識，比如詳細(xì)分析實(shí)驗(yàn)原理，與學(xué)生討論什么樣的實(shí)驗(yàn)操作和設(shè)計(jì)更為合理，這樣就無形地和學(xué)生一起做了實(shí)驗(yàn)相關(guān)的部分預(yù)習(xí)工作。當(dāng)然，這種教師與學(xué)生共同的預(yù)習(xí)只能是提點(diǎn)型的，真正的預(yù)習(xí)工作還是需要學(xué)生自己思考完成的。其次，教師需要充分利用網(wǎng)絡(luò)資源（或是教學(xué)平臺等），比如，將實(shí)驗(yàn)相關(guān)的教案內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)理論、實(shí)驗(yàn)裝置及相關(guān)零部件圖片、實(shí)驗(yàn)思考題等等資料掛到學(xué)生經(jīng)常使用的網(wǎng)頁上，這樣學(xué)生可以不受時(shí)間和空間的限制預(yù)習(xí)相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了資源共享，也大幅度提高了學(xué)生預(yù)習(xí)的效果。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)課程的復(fù)習(xí)也可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，比如，在教學(xué)平臺中開設(shè)實(shí)驗(yàn)總結(jié)板塊，由教師給出部分實(shí)驗(yàn)操作的正確方法和實(shí)驗(yàn)思考題的答案等，供學(xué)生總結(jié)復(fù)習(xí)。在這個(gè)過程中，可以督促學(xué)生對自己的實(shí)驗(yàn)操作加以總結(jié)和分析，也可以鞏固學(xué)生理論課上學(xué)到的相關(guān)知識。同時(shí)在這個(gè)平臺上也可以開設(shè)實(shí)驗(yàn)討論區(qū)，讓學(xué)生可以就實(shí)驗(yàn)方案優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果探討等方面與教師展開互動(dòng)交流。

3 充分有效地利用實(shí)驗(yàn)課講解時(shí)間

對于每一個(gè)實(shí)驗(yàn)課的教師來說，如何上好實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)課上需要講解哪些內(nèi)容，都是需要仔細(xì)思考的。例如精細(xì)化學(xué)品化學(xué)與實(shí)驗(yàn)這種理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的課程，實(shí)驗(yàn)課上的講解不僅是對于理論課學(xué)習(xí)內(nèi)容的復(fù)習(xí)，也對學(xué)生順利安全地完成實(shí)驗(yàn)有很好的指導(dǎo)作用。那么在這樣的講解過程中，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師就需要清楚的講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)與理論知識的結(jié)合點(diǎn)，特別要強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)以及實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)等。對于學(xué)生來說，提前對實(shí)驗(yàn)做了很好的預(yù)習(xí)，加上教師實(shí)驗(yàn)課前的講解，就可以對整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程有更清晰的認(rèn)識，從而可以加強(qiáng)師生的互動(dòng)，也可以很好地提高學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的興趣。但是，實(shí)驗(yàn)課講解內(nèi)容和時(shí)間要做好安排，不能影響實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行，如果講解時(shí)間過長，會占用學(xué)生實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，同時(shí)也會是學(xué)生產(chǎn)生倦怠心理，不利于課堂的秩序和實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。比如，精細(xì)化學(xué)品化學(xué)與實(shí)驗(yàn)中“粘合劑的制備”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前的講解內(nèi)容可以包括：粘合劑的理論知識（回顧理論課學(xué)習(xí)過的常用粘合劑、粘合原理等），本次實(shí)驗(yàn)需要的原料與實(shí)驗(yàn)設(shè)備，實(shí)驗(yàn)過程中容易出現(xiàn)的問題以及應(yīng)該注意的安全事宜等，最好時(shí)間控制在10 分鐘左右。

4 發(fā)揮學(xué)生的主體作用，重視學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)過程或結(jié)果的反饋

在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生的主體作用主要體現(xiàn)在，學(xué)生需要自己獨(dú)立完成查閱實(shí)驗(yàn)資料、確定實(shí)驗(yàn)方案、安裝實(shí)驗(yàn)裝置、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試和記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以及撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，教師只是起到輔助的作用，即審查與指導(dǎo)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師要經(jīng)常關(guān)注學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程的安全性問題。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程結(jié)束后，學(xué)生主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式反饋實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)過程中遇到的一些問題。教師一定要提高對于實(shí)驗(yàn)報(bào)告的重視程度，這樣才可以及時(shí)了解學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的一些問題，這些問題也可以充分體現(xiàn)學(xué)生對于理論知識的學(xué)習(xí)和掌握程度。對于教師來說，掌握學(xué)生實(shí)驗(yàn)的第一手資料對理論課教學(xué)的完善與改進(jìn)有很好的指導(dǎo)作用。比如，有些學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的加熱攪拌溶解的環(huán)節(jié)遇到問題，可能是對于反應(yīng)物的物理化學(xué)性質(zhì)掌握不夠，也可能是實(shí)驗(yàn)儀器錯(cuò)誤使用或是實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備不當(dāng)。這樣就提醒教師思考：是否理論課上介紹反應(yīng)物性質(zhì)的內(nèi)容講解不夠，是否實(shí)驗(yàn)前沒有介紹清楚各種實(shí)驗(yàn)儀器的使用要求，是否準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器的時(shí)候存在疏漏等等。這樣從學(xué)生反饋的一個(gè)小問題，教師就可以從多個(gè)方面反思和改進(jìn)，以使理論課和實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)都不斷進(jìn)步，從而提高教師自身的教學(xué)水平和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

5 加強(qiáng)學(xué)生的課外閱讀或?qū)嵺`，安排討論時(shí)間

對于精細(xì)化工的學(xué)習(xí)來說，課堂時(shí)間是很有限的，短短一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)時(shí)間是完全不能對精細(xì)化工有一個(gè)全面的了解的，所以理論課的時(shí)間只能選擇精細(xì)化工中比較重要和實(shí)用的幾部分內(nèi)容來講解，實(shí)驗(yàn)課程的安排也只能針對這些講解的內(nèi)容來設(shè)計(jì)。這樣就需要加強(qiáng)學(xué)生的課外學(xué)習(xí)，課外學(xué)習(xí)的內(nèi)容可以一部分由教師指定，另外一部分讓學(xué)生根據(jù)各自的興趣愛好自主學(xué)習(xí)。其中教師對于指定的課外學(xué)習(xí)內(nèi)容，需要做一個(gè)統(tǒng)籌的安排，最大限度地提高課外學(xué)習(xí)的效率。比如，教師每周安排兩小時(shí)課外學(xué)習(xí)內(nèi)容，10 周共有20 小時(shí)的課外學(xué)習(xí)時(shí)間，在這20 小時(shí)內(nèi)，可以安排10 小時(shí)來完成理論課授課內(nèi)容的拓展閱讀，另外10 小時(shí)可以補(bǔ)充2-3 個(gè)不在授課內(nèi)容內(nèi)的精細(xì)化工專題，讓學(xué)生通過課外學(xué)習(xí)來了解大概知識。當(dāng)然，對于課外學(xué)習(xí)的成果也需要有相應(yīng)的考核方式，比如，在學(xué)生完成課外閱讀后，安排一定的討論時(shí)間，讓學(xué)生就閱讀的內(nèi)容展開討論和總結(jié)。最后，教師也可以考慮安排除常規(guī)實(shí)驗(yàn)課外的實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間，給希望參與課外實(shí)踐的同學(xué)提供一定的實(shí)驗(yàn)條件，特別是一些參與或計(jì)劃參與大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的學(xué)生，讓他們在課外可以有一個(gè)很好的平臺來完成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)習(xí)與探索的熱情。

對于理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的課程，理論知識與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是相輔相成、密不可分的，兩者互相補(bǔ)充才能實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的完美結(jié)合。因此對于教師而言，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的共同創(chuàng)新，才是不斷提高此類課程教學(xué)水平的有效途徑。在理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的共同創(chuàng)新過程中，需要特別注重對于實(shí)驗(yàn)課程的創(chuàng)新，主要從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與理論課程相對應(yīng)、合理安排實(shí)驗(yàn)預(yù)復(fù)習(xí)、重視實(shí)驗(yàn)課講解時(shí)間、重視學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果的反饋以及加強(qiáng)學(xué)生的課外實(shí)踐這五個(gè)方面實(shí)現(xiàn)。重視這五個(gè)方面的創(chuàng)新，可以有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和效果，也可以不斷提升教師的教學(xué)水平。

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