(衢州學院化學與材料工程學院 浙江·衢州 324000)
對于化工類科目來說,實驗教學與理論教學都是不可或缺的教學形式,學生可以通過實驗將所學的理論知識與實際結合,在加深對理論知識認知的同時提升動手能力和創新能力。與常規理論教學相比,實驗教學更加直觀,綜合性、啟發性也更強,更有利于學生開展創新性教研活動,提升其創新能力。隨著素質教育改革進程不斷推進,高校實驗教學改革工作也變得刻不容緩。雖然各個高校都在進行試驗教學改革,但是改革過程中也缺乏正確方向和方法指導,只有不斷完善改革策略,才能有效提升教學質量。
隨著科學技術的迅猛發展,教育理念和教育思想也發生了重要改變,現階段,深化教育改革,培養具有創新精神、實操技能、實踐能力的高質量人才已經成為教育發展的必要要求。素質教育的實現首先需要改變傳統重理論傳授、輕實踐鍛煉的教育模式,因而,實驗教學改革就需要將理論教學為主,實驗教學為輔的傳統教學模式轉變為理論與實踐教學并重的新型教學模式。在這樣的教育改革背景下,如何改變教育理念、利用科學合理的改革策略深化實驗教學改革,提升學生的創新能力與實操能力,就成為擺在高校面前亟待解決的問題。
在素質教育實施要求下,提升學生的綜合素質,不能再一味局限在提升學生理論知識掌握水平方面,而是要以學生為主體、以學生實際學習需求為導向,提升學生的創新意識和實操能力。
首先,實驗教學改革有利于化工類科目實驗教學教學質量和效率的雙重提升。實驗教學改革可以改變以往單一的實驗教學方式,不斷調動學生實驗學習積極性,改變其只注重理論學習不在意實驗學習的思想,提升其實驗課堂參與度。化工類科目是實踐性很強的科目,必須給予學生更多動手操作的機會,才能提升其創新能力和學習能力,讓其更好地掌握知識探究方法,不斷提升學習效率,拓展自身的知識面,順利完成既定的學習目標。其次,實驗教學改革有利于學生學習主體地位的實現。以往化工類科目實驗教學過程中,設計類實驗和綜合創新類實驗涉及較少,這不利于學生創新能力提升,而實驗教學改革改變了傳統的以教師思想為導向的封閉教學方式,增加了設計類實驗、綜合創新類實驗占比,以滿足不同學生的不同學習需求,使其能夠充分發揮學習積極性和創造性,這充分突出了學生學習主體地位,這既符合化工類科目全面發展的要求,也符合培養創新型人才的需求。再者,實驗教學改革有利于學生綜合素質提升。通過實驗教學改革,可以改變實驗教學依附理論教學的現狀,防止實驗簡單、重復操作,走形式現象的發生。同時可以給予學生更多自主學習的空間,讓學生在實驗過程中,充分發揮其創新能力和創造能力,將所學理論知識轉化為實操技能,提升自身綜合素質,以滿足當今時代對人才的需求。
無論是高校、教師還是學生,都受傳統理念的影響較大,認為實驗教學是為了輔助理論教學的,沒有給予其充分的重視。受傳統應試教育理念的影響,很多初高中學校為了提升本校的升學率,不斷壓縮實驗課課時,加強理論知識的宣貫力度,使得學生參與實驗的機會越來越少,參與積極性也越來越低,并逐漸形成了輕實驗的錯誤理念。大學階段,學生本來應該通過實驗課提升個人的創新能力和實踐能力,但是很多學生受錯誤觀念影響,并沒有積極投身于實驗研究中去,因而將理論知識轉化為實踐能力的效果也大打折扣。
從目前來看,大部分高校都是利用填鴨式的教學方法開展實踐教學活動的,這種教師根據教材講解實驗步驟,讓學生操作的傳統教學方法太過單一固化,不利于學生學習主動性和積極性的提升。在實驗教學過程中,教師將實驗前到實驗中的每一個步驟都講解的十分詳細,學生只能按照實驗步驟被動操作,這種傳統的教學模式無法讓學生充分發揮想象力和創造力,不僅不利于其理論知識消化,更不利于其創新能力和實操能力提升。
高校實驗項目有時不單單是為一個專業開設的,而是多個專業共同參與。但是,學生專業不同、理論基礎不同,要根據不同專業學生有針對性開展實驗活動才能取得更好的教學效果。但是,從實際來看,實驗教師往往不能對每個專業實際都有深入了解,因而,在進行實驗教學時,雖然在根據每個專業的教學大綱開展教學工作,仍然會出現實驗教學內容與專業實際脫節的現象,進而導致學實驗興趣降低、無法從實驗中學到更多專業知識。
化工類理論課程概念較為抽象,且公式較為復雜,要想讓學生充分消化這些內容,必須利用實驗環節,讓學生在實踐中鞏固專業理論知識。但是在實際教學過程中,由于教學理念、教學經費、實驗教師隊伍等諸多條件限制,實驗課程課時也設置的較少,這就導致實驗課上的實驗教學內容也無法展開,無法覆蓋全部理論課程內容。
國外很多高校的實驗室都是在政府部門支持、資助下建設完成的,而相對外國來說,我國政府對高校實驗室建設支持力度不足。由于資金和設備淘汰條件的限制,很多高校的實驗設備已經使用了10年以上,實驗設備更新換代的速度已經遠遠趕不上教學改革發展的速度。設備的老化使得實驗操作的時間拉長,實驗數據準確性變差,導致實驗效果與實際不符,這不僅不利于學生創新精神培養,更不利于學生科學嚴謹實驗態度的樹立。
實驗課程作為實踐性很強的課程,應該以學生實操能力、分析解決問題實際能力指標作為考核重點,對每個學生的實驗成績給出科學合理評價。但是從考核實際來看,現在實驗考核主要包含平時實驗成績、實驗報告完成情況以及期末筆試成績三部分內容。由于實驗器材少,學生人數多,很多學生都在實驗課上都是混水摸魚,教師也無法給予每個學生客觀評價;部分學生為了提升實驗報告成績,得到預期實驗結論,選擇忽略真實實驗過程,直接抄襲他人實驗數據、實驗結果;為了應對期末筆試考核,取得更高的分數,很多學生臨時抱佛腳,只是簡單背誦實驗步驟和實驗結果。因而,現有的考核內容和考核方式無法反映學生的真實水平,不能為學生提供科學正確的學習導向。
實驗教師是學生與實驗教學連接的重要紐帶,實驗教師的認知和教學水平直接影響了實驗教學效果。國外高校實驗教師每年都會定期參加知識技能培訓和學術交流會議,以不斷實現自我思想和技能的提升,更好服務于教學工作。我們也應該以此為鑒,通過素質教育理念的灌輸,不斷提升實驗教師對實驗教學改革必要性的認知,改變其教育理念,使其增加投身入實驗教學質量提升的研究中去的意愿。同時,定期組織知識技能培訓、學術交流會議、經驗分享會等,讓教師通過培訓學習掌握實驗改革的方法,增強改革信心、提升教學能力,通過實驗教學內容、教學方法、教學模式等一系列的創新來提升教學效果。
首先,教師可以充分利用網絡教學設備和資源,將錄制好的實驗教學課件上傳至線上教學平臺,讓學生根據課件和教材體現預習實驗教學內容。其次,教師要轉變教學方法,從填鴨式教學方式向啟發式教學方式轉變,充分發揮學生學習主體作用,利用翻轉課堂方式由學生完成授課,教師從旁進行監督和指導。同時,在教學過程中為了幫助學生更好了解實驗原理,可以通過多媒體進行實驗原理圖展示,更好掌握實驗核心內容。
從實驗教學內容上來說,教師可以根據不同專業學生特點和學習需求,利用網絡、書籍進行實驗教學內容的合理選擇;從實驗教學內容的安排上來說,教師要根據從簡到繁的規律,將實驗教學活動設計成有層次、分階段的系統體系。例如,在實際實驗教學活動開展前,教師要針對不同專業學生準備不同教學內容和教案;在實驗教學活動開展過程中,可以增加設計類、探究類實驗項目,然后根據學生層次讓學生分組負責不同難度實驗的不同環節,并借助師生互動、課堂討論等形式對實驗內容進行分析,以便加強學生對理論知識認知、提升其創新能力和實操能力。
由于高校實驗教學課時、教學設備有限,學生接觸實驗室和實驗設備的時間與機會也有限,為了拜托課時的限制,延長學生實驗時間,可以設定實驗室開放日,對實驗室開放場地、實驗開放時間、實驗開放內容、實驗操作要求進行明確規定,這樣不僅可以提高實驗室及實驗設備的利用率,還可以讓學生變被動參加實驗課為主動參與實驗研究,充分發揮其主觀能動性,培養其主動學習、獨立思考的好習慣。
先進的實驗儀器、設備一方面可以節約實驗時間,提升實驗數據精準性,另一方面也可以讓學生了解更多新鮮技術,開拓眼界,提升學習興趣。首先,高校要做到引進來,可以通過招商形式或者聯合辦學形式引進先進實驗設備,給予學生很好的實驗環境。其次,高??梢赞D變思路,讓學生走出去,通過加強校企合作給予學生更多如去實驗設備廠家參觀學習設備生產調試過程的機會或參與實驗過程的機會。
實驗成績考核項目可以延用平時成績、實驗報告成績及期末考試成績這三個指標。但是要進行指標占比和細項指標調整。首先,要將10%平時成績+40%實驗報告成績+50%期末考試成績的結構占比調整為 50%平時成績+20%實驗報告成績+30%期末考試成績。再者,將平時成績以學生課堂表現為依據,細分為考勤、課前預習、課堂問答、主動提問等多個考核點;將實驗報告成績細分為實驗參與度、實驗過程以及實驗數據準確性多個考核點。這種考核評定體系可以讓學生改變臨陣磨槍的壞習慣,養成認真對待每一節實驗課的好習慣。
實驗教學在高?;ゎ惪颇拷虒W中有些舉足輕重的地位,對學生創新能力及實踐能力提升有重要作用。因而,為了滿足教學發展需要,高校應該深入開展實驗教學改革工作,通過教學理念、教學方式、教學內容、教學設備考核評價方式等多方面的創新變革實現實驗教學教學質量和教學效率的雙重提升,進而為社會培養出更多綜合素質人才。