高校化学实验考核优化实践

时间:2022-09-28 08:31:55

高校化学实验考核优化实践

本文作者:华瑞年 单位:大连民族学院 化学基础实验教学中心

实验考核是实验教学的一个重要环节,既是教学的指挥棒,也是促进全面实施素质教育的一种有效形式。今后的实验教学将以开展基于项目的学习、体验性学习、自主学习和研究型学习的实验项目为主,更多地关注学生的“学习过程”。为了客观合理地反映学生的实验学习效果,充分调动学生的学习积极性,培养适应21世纪科学发展,具有创新精神、综合素质高、知识面广和较强实践能力的应用型、复合型人才,达到优化实验教学的目的,构建以质量和创新为导向的考核评价机制,与学校多元化应用型人才培养目标相适应的实验考核体系已成为实验教学改革的重点[1-3]。

1基础化学实验课考核模式现状

1.1国内高校基础化学实验考核体系的现状实验是化学学科及以化学学科为基础的其他相关学科的基础,它在培养学生的创新能力及与科学技术发展相适应的综合能力等方面有着不可替代的作用。近10年来,基础化学实验教学改革是中国高校教学改革中最活跃的领域之一,涌现出一批代表了化学实验教学改革发展方向、具有推广价值的教学研究成果。其主要表现在:注重反映时代特点和由科研转化的教学内容;推进实验室体制改革,促进教学资源共享;建立适应现代科技发展的教学体系;构建分层次、多元化、创造性的教学模式;打破传统的各学科独立的课程体系;建立注重学生综合素质和创新能力的评价体系;形成开放式的教学运行模式等。这些改革在提高人才的培养质量上都取得了显著的成效。实验课的考核方式与成绩评定标准直接影响实验的教与学,实验考核体系的改革与学生对实验的学习兴趣密切相关。传统上国内众多高校的实验考核方法以期末考试为主,只注重“考试结果”,没有过多地关注学生的“学习过程”,主要依据实验报告结果给定实验成绩,只要实验报告写得好就可获得高分,使部分学生不注重实验技能的培养与提高,只关心实验报告的书写,甚至于部分学生存在抄袭报告以及修改原始数据的行为,这对学生正确掌握基本的实验技能,培养学生的实验探究能力、创新精神和科学素养等,都是不利的。这种现象产生的原因源于原有的实验考核体系模式存在缺陷,不能公正、全面地衡量学生的综合能力,影响了学生对实验的兴趣、主动参与及研究实验的积极性[4-6]。

1.2我校基础化学实验考核体系的现状2005年以前,大连民族学院实验中心设立的实验项目大多以验证性的基本操作为主,目的是以实验验证课堂理论,这样的教学方式造成学生思维僵化,动手、动脑和发现问题、解决问题能力不强的后果,没有达到实现素质教育的目的。2005年以后,实验中心开始注重实验教学体系建构与管理模式探索,逐步加大了实验课的学时,适当减少验证性实验项目的比重,增加了综合性、设计性实验项目的比重。到目前为止,实验教学中心已初步完成了实验教学课程体系改革,开设出实验整合课程,即将无机与分析化学、有机化学、物理化学、化工原理实验中的部分实验项目进行了重组,最终目的是让学生有更多的动手、动脑机会。将一些经典的、单一的验证性实验项目通过增加内容变成能锻炼学生多种能力的综合性实验,实验教学效果较好。但总体看,目前的实验课程体系仍不够成熟和完善,还存在教学模式单一,综合性、设计性实验项目仍显不足等问题,仍需进一步深入扩大研究和实践,继续加大课程之间、各个学科间的联系,进一步加大综合性、设计性实验项目的比例,进一步强化工科民族院校基础实验课的整体观念,使实验教学形式和实验考核形式更为灵活、个性化和多元化。实验中心原有的考核模式为实践加理论的考核方法,考核时以平时表现为重点。实验总成绩按百分制计,平时成绩占50%(主要包括预习报告、出勤率、实验态度、基本操作的规范性和熟练程度、实验结果的准确度等),实验报告占30%,操作考试占20%。在这个考核体系中,没有涉及能充分体现学生具有实验探究和创新能力的综合性、设计性实验内容,没能真正调动学生主动参与实验、钻研实验的兴趣。因此,逐步完善基础化学实验考核方式,调动学生积极参与实验、研究实验的积极性,与学校多元化应用型人才培养相配套,提高工科民族院校办学水平,是今后一段时期内化学基础实验教学中心实验教学改革的重点。

2新型实验考核评价体系的构建

基础化学实验成绩的考核,应该全面、客观、公正地反映学生的学习情况,包括理论知识水平、学习态度、实践能力、综合表述能力以及创新能力等,其中动手能力、解决问题的能力以及创新意识尤为重要。因此,严格实验考核,建立一套完整的、科学的、合理的和定量的基础化学实验成绩评价体系非常重要[7-11]。化学基础实验教学中心在新的实验考核体系中实行了综合评价体系,即对学生实验操作的各个环节、实验预习、实验操作、实验记录、实验结果、实验报告、实验态度都给出了相应的评分细则,记入平时成绩,规定平时成绩占总实验成绩的50%;另外,还要进行实验操作考试,占总实验成绩的20%;在完成操作考试后,以抽签的方式,抽查与实验相关的理论3~4题进行笔答或口答,理论成绩也占总实验成绩的20%;最后,还要考核学生完成综合性、设计性实验的能力,这部分占总实验成绩的10%。一般来说,学生在开始进行一门实验课时,实验指导教师会给出3~4个综合性、设计性实验的题目,让学生自己选择,并在学习的过程中准备(可以2人一组),在实验课结束后的2周内完成实验。指导教师根据学生完成实验的质量,给出合理的成绩。

2.1细化平时成绩平时成绩占实验总成绩的50%,包括实验预习、实验操作、实验记录、实验结果、实验态度和实验报告等评价指标,主要体现学生对化学原理的掌握和运用能力,实验操作的技能、水平,实验结果的准确度及对实验结果分析讨论的深度和广度等。每次实验都要结合以上几方面客观地给出一个成绩,实验结束后汇总得出平时成绩。(1)实验预习。要求认真预习并写出预习报告,明确实验目的、原理、步骤和关键点,课上通过提问和检查预习报告来了解学生对实验的预习情况。一般情况下,充分预习的学生能正确回答出指导教师提出的问题,明确实验原理在实验步骤中的具体运用,能准确抓住实验过程中的关键问题,并在实验时能基本做到脱离实验指导书完成实验。(2)实验操作。主要考查学生操作是否规范,即学生能否正确、规范地使用各种仪器,包括实验装置的安装、实验器材和试剂的取用、实验现象的观察,以及实验数据的读取、正确记录与处理等。(3)实验记录。要求学生准确、真实地将实验中的现象、数据、结果记录下来,实验记录要清晰、完整、规范、具有科学性,通过实验记录可以考查学生实事求是、严谨认真的科学态度。(4)实验结果。实验结果是学生实验能力和水平的真实反映,每次实验后均要求学生给出完整的实验记录和实验结果,由指导教师检查签字确认,这样可杜绝个别学生随意更改,甚至捏造实验数据的现象,同样有助于学生养成实事求是的科学态度。(5)实验态度。考查学生出勤率和学生做实验的科学态度。实验过程中是否具有严谨认真的科学态度、实事求是的科学精神和分析解决问题的能力,是否养成良好的行为习惯,包括仪器使用后的复位、实验台面及地面的卫生状况,是否注意自身及同组同学的安全及做实验时的主动性和协作精神等。(6)实验报告。要求学生按时上交实验报告,在批改实验报告时,要看学生是否根据实验记录,如实、清晰、科学地写出实验报告,对实验现象的分析、实验数据的处理和对实验结果的讨论是否科学、准确、有条理性和独特见解。实验报告能直接反映出学生对具体问题的观察、分析和归纳总结能力,也能反映出学生对实验基本原理、基本理论和实验技能的掌握程度。一份高质量的实验报告将有助于学生更好地巩固知识,对学生将来总结研究资料、撰写论文是非常有益的训练。

2.2灵活多样的操作考核根据实验的具体内容,每个实验室设计出20~30个基本操作单元,如称量、溶液配制、过滤、抽滤、移液、定容、滴定、标定、纸层析、酸度计校正、电导率仪的校正、分光光度计操作、熔点测定、沸点测定、回流、常压蒸馏、减压蒸馏、水蒸气蒸馏、液体的干燥、重结晶、萃取、柱层析、薄层层析、折光率测定、旋光度测定、恒温槽调节等,这些均在现场进行,每个操作单元都定出时间,要求学生在规定的时间内完成,若操作不规范或超出时间,则酌情扣分。所有题目均在实验考核一个月前公布,学生可以全面准备。考核时采用学生现场抽签的形式进行,5~8个学生为一组,教师可以全面观察考核。在操作考试中适当地结合口试,即教师随机提问,问题包括基本操作和实验装置方面的理论性和技术性问题以及一些名词术语和实验安全注意事项等。基本操作考核能有效地促使学生自觉学习,对学生全面掌握基本操作技能很有帮助。

2.3全面考核理论知识基础化学实验课程中,基本操作固然重要,但实验理论同样不能忽视,因此在课程完成之后,还进行综合理论考试,考试内容包括化学实验的基础知识、基本原理、基本方法、实验步骤、实验技能、实验现象、实验结果、数据处理、分析讨论及化学实验室的基本知识等。基本实验理论知识的考核对学生将分散的实验知识有机地系统化、深刻化及培养综合分析问题、解决问题能力十分重要。如果同时将实验内容稍作一些拓展,对学生充分理解和掌握实验内容和相关理论知识、鼓励学生勤于思考和培养学生的科学探索能力等更能起到积极的作用。

2.4注重培养学生综合能力在实验总成绩中增加综合性、设计性实验内容是实验教学改革的发展趋势,这是培养学生综合能力的一种有效途径,也会促进理论教学质量的提高。学生按照实验中心提供的实验项目,自主选题或自行设计实验题目,经过申请登记,利用实验结束后2周内的课余时间在开放实验室完成。该部分主要考核学生综合运用所学知识、原理、方法、技术解决实际问题的能力,从实验方案设计、文献查阅、实验准备、仪器调试、实验过程、数据处理、报告(论文)编写等多方面综合考核后由指导教师给出成绩。如在[Cu(NH3)4]SO4配合物的制备及组成分析、以煤矸石为原料制备分子筛及未知有机化合物的鉴定等实验中,通过学生提交的实验设计方案和实验过程、数据处理及报告书写等,可考查学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力。通过增加综合性、设计性实验考核内容,能充分调动起学生主动参与实验、研究实验的积极性,对培养学生严谨务实的科学态度、提高学生的综合能力起到了积极的作用。

3结束语

实验考试方法的改革,促进了实验操作的规范化,极大地调动了学生对相关理论学习的积极性,同时也调动了学生参与实验、研究实验的积极性,对培养学生严谨务实的科学研究态度起到了积极的作用,使学生的综合能力和科学素质有很大的提高。利用实验考试的“导向”和“塑造”功能,鞭策学生积极努力地学习,使学生“打好基础、培养能力、发展智力”,全面提高了学生的综合素质。将新的实验考核模式应用到化学工程与工艺和应用化学2个专业学生的实践考核,收到了良好的教学效果。

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