王宇航
【摘 要】 本文從應(yīng)用型本科學(xué)校的人才培養(yǎng)方案出發(fā),有針對性地分析了地方高?;瘜W(xué)專業(yè)實驗教學(xué)存在的問題,在實驗課程內(nèi)容和教學(xué)模式等方面提出了相關(guān)建議:高學(xué)歷教師的參與;省級財政的大力支持;科研教改項目的配合?;瘜W(xué)基礎(chǔ)教育改革的實驗教學(xué)體系已經(jīng)基本形成。
【關(guān)鍵詞】 高師院校;綜合性化學(xué)實驗;創(chuàng)新型人才
一、引言
化學(xué)學(xué)科是一門建立在實驗基礎(chǔ)上的實踐性學(xué)科。陜西學(xué)前師范學(xué)院是一所新建的高師類本科院校,其化學(xué)系實驗室于2017年被陜西省授予“化學(xué)省級實驗教學(xué)示范中心”,其歷史可追溯至20世紀(jì)50年代在陜西教育學(xué)院創(chuàng)建的普通化學(xué)實驗室。該“中心”由無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、儀器分析和化工原理實驗室構(gòu)成。
隨著國家對高師院校戰(zhàn)略發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的逐步明確,依據(jù)師范院校的人才培養(yǎng)特點,結(jié)合中學(xué)課標(biāo)改革的形式,針對師范生和非師范生培養(yǎng)目標(biāo)的要求,陜西學(xué)前師范學(xué)院建立了一套化學(xué)綜合實驗培養(yǎng)模式。這支隊伍依托于省內(nèi)政策的大力傾斜,高層次人才教師和實驗團隊的協(xié)作發(fā)展,以及大量科研基金的輔助。在師范院校開展綜合化學(xué)實驗教學(xué),通過綜合實驗教學(xué)平臺的構(gòu)建,以綜合實驗的訓(xùn)練方法為手段,目的是使師范生與非師范生完成從文件查閱至數(shù)據(jù)處理到論文寫作等一系列基礎(chǔ)科研流程。充分培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實驗操作技能,[1]響應(yīng)國家教育部政策,努力培養(yǎng)應(yīng)用型人才,建設(shè)應(yīng)用型大學(xué)。
二、高學(xué)歷教師的參與
前些年,師范院校的化學(xué)教學(xué)過程,注重理論,輕視實踐環(huán)節(jié),甚至認(rèn)為一根粉筆頭就能站穩(wěn)課堂。造成的后果就是,實驗室和設(shè)備閑置,教學(xué)實驗簡單而走過場,培養(yǎng)出的學(xué)生毫無實驗操作能力。近些年,陜西學(xué)前師范學(xué)院大量引進(jìn)高學(xué)歷層次的博士人員,由高層次人員擔(dān)任實驗課的教學(xué)環(huán)節(jié),大大改善了之前教學(xué)過程中的漏洞。
目前,陜西學(xué)前師范學(xué)院化學(xué)系實驗員中具有博士學(xué)位的為30%,其余均為碩士學(xué)歷。傳統(tǒng)的實驗室工作基本維持在標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、藥品特性的了解以及性質(zhì)實驗的準(zhǔn)備等。而這些高層次人員作為新鮮血液,懂得儀器設(shè)備的使用與日常維修,對于實驗教學(xué)中存在的問題可以及時的解決,為綜合化學(xué)實驗的探索性教學(xué)起到了決定性的作用。
除此之外,對于新建的高師院校,在并不十分完善的培養(yǎng)模式下,學(xué)生的創(chuàng)新性難以體現(xiàn)。原先的教學(xué)實驗主要集中在無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、儀器分析和化工原理實驗教學(xué)中。學(xué)生掌握的實驗操作粗淺并且不系統(tǒng),所以在本科畢業(yè)論文環(huán)節(jié)上,往往難以做出產(chǎn)品,對于表征以及數(shù)據(jù)處理更是一塌糊涂。綜合實驗的開設(shè)一般設(shè)置在第6-7學(xué)前,在學(xué)生了解了基礎(chǔ)課程以及相關(guān)理論后,通過大于48課時的學(xué)習(xí),聘任具有研究經(jīng)驗的人員擔(dān)任實驗教師,從而培訓(xùn)學(xué)生設(shè)計合成產(chǎn)品,使用簡單的分析設(shè)備表征產(chǎn)品,分析數(shù)據(jù)以及繪圖。這對于新體系下綜合化學(xué)實驗室的構(gòu)建益處多多。這種人才培養(yǎng)思路為,基礎(chǔ)實驗打底,綜合實驗鞏固,研究、創(chuàng)新實驗拔高。新的實驗教學(xué)體系建立起來后,
更新了化學(xué)基礎(chǔ)型實驗,大大加強了研究型和創(chuàng)新型實驗課程的內(nèi)容,拓展了高師實驗教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)等方面的功能。
既保證了高師院校注重理論教學(xué)的良好傳統(tǒng),又結(jié)合了國家提倡培養(yǎng)寬口徑人才的目標(biāo)。師范院校的畢業(yè)生主要輸入各中專院校,因此進(jìn)行化學(xué)專業(yè)學(xué)生人才培養(yǎng)方案的調(diào)整,采取相關(guān)的實驗教學(xué)改革措施,可以有效地解決師范教育與應(yīng)用性人才培養(yǎng)的融合問題。[2]
三、省級財政的大力支持
陜西省是我國的教育大省。陜西學(xué)前師范學(xué)院是省屬院校。目前,化學(xué)系擁有實驗教學(xué)中心建筑面積3600多平方米,下設(shè)有:基礎(chǔ)化學(xué)實驗室、無機化學(xué)實驗室、有機化學(xué)實驗室、分析化學(xué)實驗室、儀器分析實驗室、物理化學(xué)實驗室、化工原理實驗室及綜合和設(shè)計實驗室等;并配有總價值約600萬元的現(xiàn)代儀器設(shè)備。其中包括:原子吸收光譜儀、紅外光譜儀、熒光光譜儀、液相色譜儀、氣相色譜儀、紫外可見分光光度計、差熱分析儀、化工設(shè)備單元操作裝置、水平電泳儀、顯微熔點測定儀、微波反應(yīng)器、熒光顯微鏡等。
為了探索實行層次化、開放式實驗教學(xué)方法和多元化實驗教學(xué)考核方式,推進(jìn)現(xiàn)代教育技術(shù)及實驗教學(xué)的深度融合,提高學(xué)生綜合分析、解決問題的能力和實際動手操作能力。2017年學(xué)校建立了化學(xué)實驗教學(xué)示范中心網(wǎng)站,使用了標(biāo)準(zhǔn)實驗臺,使軟硬件設(shè)施邁上一個新臺階。
借助于實驗平臺的建立,我們對實驗課程可以嘗試進(jìn)行重組,以學(xué)生為本,打破傳統(tǒng)課程設(shè)置的界限,減少獨立設(shè)課的實驗,以教研室為單位相互協(xié)調(diào),減少課程內(nèi)容的重復(fù)。新體系打破了四大化學(xué)的傳統(tǒng)格局,利用綜合實驗為一個新的平臺,將學(xué)生視為整體,在一級學(xué)科平臺上重新設(shè)置綜合創(chuàng)新實驗,單獨設(shè)課,單獨實驗。注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),針對不同專業(yè)和不同層次的學(xué)生因材施教。例如,對于化學(xué)專業(yè)的師范生,畢業(yè)后多從事中學(xué)教學(xué)工作,因此應(yīng)以基礎(chǔ)化學(xué)實驗課為主,綜合創(chuàng)新實驗為輔助,鼓勵學(xué)生參加省級或者國家的化學(xué)生技能大賽,以強化基礎(chǔ)化學(xué)的基本操作,為其日后的工作打下基礎(chǔ)。而對于應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的學(xué)生而言,日后的就業(yè)環(huán)境多變,因此應(yīng)注重其創(chuàng)新能力的培養(yǎng),能力一般的學(xué)生至少應(yīng)在教師的“帶動”下完成綜合實驗的設(shè)計及表征工作,[3]而對于學(xué)有余力的學(xué)生,則可要求其優(yōu)化實驗工藝,鼓勵其在本科階段發(fā)表科研論文,為日后考研或者工作打下基礎(chǔ)。
另外,在省級財政的大力支持下,考慮到地方本科院校的學(xué)生主要是為當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟建設(shè)做貢獻(xiàn),因此,教師應(yīng)充分結(jié)合學(xué)生的就業(yè)環(huán)境,編寫實驗教材,制定符合地方經(jīng)濟發(fā)展的配套實驗教學(xué)模式。例如,陜西為能源大省,陜北地區(qū)煤化工領(lǐng)域發(fā)展快速,多數(shù)學(xué)生會考慮去一線的化工廠就業(yè)。因此對于化工原理實驗課,教材編寫過程不但要注重“單元操作”的基本知識點,也需通過模擬軟件的引進(jìn)和教授,使學(xué)生基本了解工礦企業(yè)生產(chǎn)的簡單流程;而儀器分析實驗更不能機械地設(shè)計普通測試分析簡單樣品過程,應(yīng)結(jié)合實際,培養(yǎng)學(xué)生的探索意識和創(chuàng)新思維。教師可引導(dǎo)學(xué)生分析化工廠的廢水是否達(dá)標(biāo)。這一環(huán)節(jié)的有效完成,依賴于有經(jīng)驗的教師與學(xué)生之間的相互配合。首先要求學(xué)生在實驗前大量的閱讀相關(guān)文獻(xiàn),分小組獨立完成實驗的設(shè)計。但是,通過此類設(shè)計性綜合實驗,可大大調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。