“雙創型”人才培養的分析化學實驗教學改革*

郭永明

（南京信息工程大學化學與材料學院，江蘇 南京 210044）

隨著改革開放進一步深入和我國經濟迅速發展,我國的大學教育已從 “精英教育”變為 “大眾教育”,社會不可能為這么多的畢業生都提供滿意的崗位[1],所以每年會有大量的畢業生面臨就業問題,但是這些畢業生可以進行創業,以創業促進就業,創業也是他們就業的重要形式,更是成才的重要途徑[2]。目前我國高校畢業生選擇創業和成功創業的比例都比較低[3],所以我國高校畢業生自主創業創新能力亟待提高。此外,隨著我國高等教育改革,傳統的教學模式已不能滿足現代社會對創新型、創業型的 “雙創型”人才的需求[4-5],對 “雙一流”高校來說, “雙創型”人才的培養可以助推 “雙一流”高校的進一步發展[6],因此,我們必須進行教學改革以培養滿足當今社會需求的 “雙創型”人才。

分析化學實驗是與分析化學理論課相輔相成的課程,是一門應用性和實踐性很強的學科,對于學生獲取新知識、實現知識和能力的轉化、理論與實踐的結合起著舉足輕重的作用,它不僅要使學生加深對基本理論和概念的理解,訓練學生熟練的實驗技能,更要培養學生的分析問題、解決問題的能力和嚴謹務實的科學態度,這更能夠培養學生的創新意識和創新能力[7-10]。然而,傳統的分析化學實驗教學模式越來越顯現出其諸多弊端[11]:

1 分析化學實驗課程教學現狀

1.1 學生課堂參與度不高

在實驗課堂教學過程中,我們大部分教師已經意識到了師生互動的重要性,有意識地增加教學互動環節,不僅可以活躍課堂氣氛,還有助于調動學生學習的積極性。但是目前大部分學生對這種師生互動表現出冷漠的態度,即使在課堂提問等教學互動環節中,也依然保持冷漠的態度,即使被教師點到名字的學生,要么低頭不語或直接說不會。究其原因,主要是現在的大學生本身入學門檻較低,大部分學生沒有良好的學習習慣,缺乏學習意愿,自制力較差,容易沉迷于網絡游戲和手機。另外,智能手機的出現又降低了學生課堂參與度,學生在課堂中只顧玩手機不聽課、不做實驗,或做實驗時馬馬虎虎,不按實驗要求進行規范操作、篡改或抄襲別人的實驗數據等。

1.2 實驗課程內容設置不夠合理

傳統的分析化學實驗教學內容一般按理論教材順序編排,內容上存在重復性、驗證性實驗多,研究型、設計型實驗少；經典性實驗多,反映實際生活和學科前沿的實驗少；特別是一些設計性實驗,這些實驗內容在課本上有,學生并沒有多少選擇和設計的空間,按照課本上抄一遍實驗步驟,另外這些設計性實驗脫離學生的專業和實際生活,學生探索的積極性和主動性較低。

1.3 教學方法陳舊

傳統的分析化學實驗課堂教學方法大多采用 “注入式”的教學模式,即由教師講解實驗目的、原理、內容及操作步驟,然后由學生 “照方抓藥”式地進行實驗操作。在這種傳統的教學過程中,學生始終處于被動狀態,沒有任何思考活動,學生就會對教師產生強烈的依賴心理,不能很好地激發學生實驗的積極性和主動性,這樣會出現 “實驗前學生不預習或照講義完整地抄一下,實驗過程中想做的學生照方抓藥,不想做的學生旁觀他人操作,課后照講義寫實驗報告,甚至抄襲他人實驗報告,對做過的實驗根本沒有印象”的惡性實驗學習現象。同時教師也很難評價學生的學習效果。這種傳統的教學方法未能充分調動學生學習的積極性和主動性,未能鍛煉學生的動手、分析問題和解決問題的能力,學生的創新能力更沒有得到很好地培養[12]。

1.4 教學手段不夠先進

分析化學實驗有一些基本的操作環節需要嚴格的規范操作,僅僅依靠教師課堂上的講解和演示很難保證學生的接受效果,多媒體技術和一些現代網絡媒體還未被全面、靈活地運用于分析化學實驗教學活動中。

1.5 實驗課時間安排不夠合理

目前大多分析化學實驗課與理論課安排不同步,學生在理論課上學習到的知識未能及時在實驗課上得到鞏固和鍛煉,時間久了,學生可能會淡忘一些相關的知識,會造成分析化學實驗課堂教學質量不佳。

1.6 實踐教學少

目前分析化學實驗操作均在實驗室里進行,學生對分析化學實驗在實際生產生活中的應用了解較少。分析化學實驗是一門實踐性很強的專業課,為了培養學生的學習興趣和提高學生解決實際問題的能力,應該讓學生到一些企業和檢測機構應用學習到的知識進行實際的分析化學實驗操作,但是這樣的實踐教學卻很少。

1.7 考評方式單一。

傳統的分析化學實驗教學是通過查閱預習報告和實驗報告對學生的學習效果進行考評的,這種只重視結果而忽視過程的考評方式會導致學生產生一些投機行為:片面追求預習報告和實驗報告的質量,忽視實驗過程中各種知識和能力的培養,“美化”實驗數據等,這種考評方式不能調動學生學習的主動性和積極性,不利于創新能力的培養[13]。

通過以上分析可知,傳統的分析化學實驗教學模式已經不能適應當今快速發展的經濟社會。我們必須提出打破現有教學模式,根據 “雙一流”高校的性質和專業特點,研究符合實際的實驗課程教學模式并更新實驗內容,使之適應 “雙創型”人才的培養。

2 分析化學實驗課程教學改革

根據目前經濟社會對人才的發展需求、“雙一流”高校發展需求和不同專業教學改革發展情況,我們在以下幾方面對分析化學實驗課堂教學模式進行探究:

2.1 優化實驗內容，培養了學生學習的興趣

立足分析化學發展,不斷更新和優化實驗內容,適當減少了一些低水平的、重復的單元性操作實驗,如把關于四大滴定分析實驗壓縮至四個綜合實驗,且測定的樣品接近于生產生活,讓學生感覺到了分析化學實驗的重要性,又增加了一些研究型和設計型實驗,如工業堿的測定、河水中化學需氧量的測定等,對整個實驗教學體系進行新的構建,形成具有基礎、綜合到研究設計等層次的實驗教學模式,使實驗內容更接近于生產生活,學生做實驗的積極性得到了很大地提高,培養了學生學習的興趣,加強了學生實踐能力和創新能力的培養。

2.2 靈活采用多種教學方法，培養學生的學習的主動性和積極性

靈活采用了各種教學方法和教學模式,在這里,我們采用了線上與線下相結合的方式,提前把有關實驗內容的視頻發給學生,讓學生提前預習,并撰寫預習總結及預習報告,在課堂上教師和學生就預習中出現的問題進行探討并以實驗進行驗證,同時也嘗試了讓學生上去講解實驗內容,教師最后進行補充,并調動學生提出問題的積極性,通過這種方法,學生參與實驗的積極性和主動性得到了很大的提高,撰寫的預習報告也比以前更加認真了,在課堂上玩手機的現象也減少了,提高了實驗課堂教學效果。

2.3 采用現代教學手段，強化培養學生操作技能

采用現代化教學手段,如多媒體課件、虛擬仿真實驗室、網上課堂、微課、QQ和微信等現代網絡技術與手段,我們針對一些基本操作做了一些視頻及微課,同時也錄制了實驗課程影像,提前發給學生,讓他們提前預習,我們又建立了QQ學習群,學生在預習、實驗過程中遇到的疑問都可以提問,教師引導學生首先解答,對于大家都不會的問題,教師又給學生提供了一些參考資料,讓學生自己查閱并找出答案,如果實在沒有一個學生會回答的,教師再回答,并給出問題的解答過程。另外,由于學生可以反復觀看這些實驗操作,不斷強化了學生的實驗技能,規范了學生的實驗操作,進一步培養了學生的實驗技能。

2.4 合理安排實驗課程，實驗與理論和諧統一

我們對實驗課程的安排進行了調整,實驗課是一定要緊隨理論課開設,通過在實驗課中的實踐,學生可以及時復習和強化理論課的內容,同時可以讓學生認識到實驗課和理論課是一樣重要的,這樣學生在實驗過程中就會不斷構建自己的知識體系。比如,我們在學完了酸堿滴定方面的內容后才安排酸堿滴定有關的實驗,這樣學生可以把學習過的理論知識應用于實驗過程中。

2.5 增加實踐教學，鍛煉學生分析和解決實際問題的能力

在課余時間,我們也嘗試了開放實驗室,準備一些必要的藥品和儀器,讓學生像進入超市一樣自主地進行實驗操作練習、實驗驗證和設計等,通過這一措施的實施,大部分學生能夠利用課余和周末時間去實驗再練習一下,有些學生還設計了一些新的實驗方案,嘗試鍛煉自己的實驗設計和操作能力。另外,我們也積極聯系了校外相關的一些企業和檢測機構,讓學生走出校外,在真正的實際應用中鍛煉自己的分析問題和解決問題的能力,同時在外出實踐過程中,學生也意識到了課堂上學習的重要性,進一步促使學生在課堂上認真聽講,通過這些策略,學生的分析和解決實際問題的能力得到了進一步鍛煉和提高。

2.6 主動參與教師科研項目，培養學生的創新能力

我們通過實施學術導師制,鼓勵學生利用課余時間主動聯系教師,走進教師的科研室,全過程參與教師的科研項目,接受嚴格的科研鍛煉,在這個科研過程中,檢驗了學生的知識和能力,加深了學生對知識的理解能力,同時也鍛煉了學生的動手能力和培養學生的創新能力。同時在科研過程中教師也會發現學生學習的薄弱地方,促使學生對可以對學生進行精準指導,培養學生的創新能力。在實施過程中,我們發現,經過科研訓練的學生在后期的學習過程中更加主動,經常提出一些問題,動手能力也比別的學生強,最重要的是,在后期的畢業論文實驗操作中,其熟練程度明顯高于其他學生,而且論文的撰寫能力也有所提高。

2.7 改善考評方式，全面評價學生學習效果

在分析化學實驗課程中,我們采用了多元化的考評方式,在考評過程中,我們不僅要關注學生的實驗結果,更要更加注重對學生實驗過程和實驗能力的考評,著重考評了學生在實驗過程中獲得的各種知識、技能和能力。在學生實驗過程中,我們不斷地巡視每一個學生的實驗操作行為,及時糾正錯誤的實驗操作,把平時的實驗操作納入學生成績的考核中。在期末考試過程中,通過采用多元化評價的學生的動手能力、理論水平均明顯高于其他學生,說明了多元化評價方式促進了學生的學習能力。

3 結 語

通過對分析化學實驗課程教學過程中進行的以上幾個方面的改革發現,這些教學改革可以有效地改善目前分析化學實驗教學現狀,能夠調動學生學習的積極性和主動性,能夠培養學生的創新意識和能力,能夠提高學生的實踐技能,為培養具有創新型和創業型的 “雙創”型人才服務。同時我們將繼續以培養 “雙創”人才為指導思想,不斷完善基礎化學實驗教學內容和體系,不斷研究分析化學實驗教學的基本規律,不斷研究分析學生的各種情況,不斷借鑒實驗教學改革和科學研究的新成果,切實提高我?；瘜W相關專業人才的培養質量和水平。