大学化学实验教学改革与学生能力培养

摘要:结合学生受教育多元化需求,以基础化学实验课程内容、教学方法、教育技术、教学评价等改革为切入点,实践了化学实验创新教育,培养了学生科学实践能力和科技创新精神。

关键词:化学实验;改革;能力;培养

中图分类号:G633.8 文献标识码:B文章编号:1009-9166(2009)014(c)-0152-01

化学是一门以实验为基础的学科,实验在化学教学和科研中的地位和作用是不言而喻的。化学离开实验不能提出理论,化学离开实验理论得不到证实,化学离开实验就不能发展[1]。化学实验也是化学学习和化学科学探究的基本方式,具有其他手段无法替代的作用。化学实验教学不仅在培养学生的实际动手操作能力、运用理论知识解决实际问题的能力、授予学生知识和技能、激发学生的学习兴趣、促进创造性思维的发展、树立科学思维方式等方面有独特作用,而且对培养学生实事求是的辩证唯物观和严肃认真的科学态度及训练科学方法等方面也具有重要意义。可以说,实验是化学的灵魂与精髓所在,加强化学实验教学既是提高化学教学质量的重要环节,更是培养高素质化学人才的有效途径。然而综观当今大学化学教学不难发现,实验教学仍然是比较薄弱的环节,很难跟上科学发展步伐和社会发展需求。这里,笔者仅就大学化学实验教学进行探析,提出其中存在的一些问题并试图指出其改革方向。

一、大学化学实验教学现状及改革的必要

传统的实验教学并不重视学生动手能力的培养,在整个实验过程中,学生只是简单的操作者。实验课时教师将实验原理、目的与操作步骤及注意事项都进行详细地讲解或示范,学生无须动脑,只是“照葫芦画瓢”地按步骤进行操作,就可以得出正确结果,这种实验教学方式使学生的动手、动脑能力得不到锻炼。同时这种方式存在很多弊端:理论课教师、实验课教师讲授内容重复或脱节,造成学生时间的浪费;学生缺少实验的设计和准备;对实验的感受不深,对设备的运行原理、运行情况了解不深;实验数据多样化不够;对实验的思考题讨论题讨论不深入等。这种实验教学不利于调动学生的积极性和主动性,不利于学生创新能力的培养,已不能适应现代化学实验技术对人才培养的要求。

二、怎样改革化学实验教学

首先,从21世纪科技发展和对人才科学素质要求的角度考虑,化学实验教学的改革必须建立一种适合当代科技发展、有利于培养具有深厚的基础知识的创造性人才的教学新体系。教学内容应反映当代教育思想和高科技成果,教学方法和手段应改变过去的单一模式,建立多级开放实验室,满足不同层次的学生独立进行学习和研究的需求,采用CAI、Internet网等现代教学手段,改善教学条件,形成多元的教学环境,激发学生学习的主动性。其次,开展以实验教师为主导的、学生积极主动参与的开放的实验形式。实验教师把实验涉及的主要原理、目的介绍之后,让学生亲自设计实验是培养学生创造性思维的好途径。让学生根据问题要求自行设计实验,不但可以充分发挥学生的主体作用与聪明才智,尝试科学实验探索的方法,增强科学研究的创造意识。第三,加强学生动手能力的培养,使学生具备一定的实验基础。现代教学理念要求我们培养的大学生应该是适应现代化社会需要的劳动者,应具备较强的动手、动脑能力。因此,对学生能力的培养要从基础抓起,树立以技能、方法、能力、创新为主线的教学理念,逐步提高学生的综合实验能力。

三、改革化学实验教学的具体措施

经过多年的教学实践,认为以下具体措施是有效的,并收到良好效果。(一)加强基础性实验操作,提高实验操作基础。在实验中教师要注重学生基础实验操作能力的培养,使每个学生掌握基本实验能力,并熟练掌握各种基本仪器、仪表的正确使用。 基础性化学实验部分,在大一的第一学期开设;考虑到新生的实验知识与技能不一致,开设基础性化学实验起补齐作用。(二)加强学科基础实验训练,注意给学生创新机会。经调查,新入学的新生有90%的学生不能进行规范准确的操作,需要重新纠正和认真的指导练习。通过基础实验,让学生掌握常见仪器的操作技能、用途及使用原理,懂得仪器操作规程和注意事项,养成严谨的科学态度。(三)改验证性实验为设计性实验,增加实验创造性成分。验证性实验往往是先讲结论,再通过实验验证某一结论是否正确,不利于学生创新能力的培养。学生在教师指导下自己设计实验,通过探索得出结论,让学生充分动脑、动手,发挥学生的学习主体作用,从而有利于激发学生的求知欲,活跃思维,这种创新设计对学生是一种很好的锻炼。(四)坚持综合性实验开放,提高学生综合实验能力。综合性实验其目的在于提高学生实验技能和综合分析问题的能力,以基础性实验为基础,旨在提高学生综合实验方法和实验仪器的能力,这类实验内容要丰富,实验项目要有一定的难度和深度。由指导老师根据理论课程设计综合性实验,采用高指标同时观测的方法,使学生在分析某一因素的作用时能从多角度进行考虑,从而进一步提高了分析问题、解决问题的能力。(五)创造条件开展设计性实验和研究型实验,培养学生创新能力。在教学过程中,教师要把引导学生开展创新学习活动落到实处,就必须灵活运用能激发学习创新精神的多种教学方法,指导学生独立的设计实验,增强实验的课题意识,培养学生创造性思维能力。(六)尝试自选实验课题的研究,提高学生综合实践能力。在完成基本教学内容的前提下,给一些偏爱本学科的学生增设自选实验课题,可以满足他们的求知欲望,提升他们的价值感,培养他们的创新精神和科研素质。教师可以作为指导者或合作伙伴,帮助他们完成自选实验。如指导学生做自选实验课题,并合作撰写论文等。(七)合理运用多媒体,建立仿真实验室,优化实验教学。建立仿真实验室。化学仿真实验室就是利用软件虚拟仪器,建立虚拟的实验环境,学生在这个环境中操作仪器,模拟真实的实验过程,达到培养动手能力,深化理解化学知识的目的。

作者单位:湖南人文科技学院化学与材料科学系

参考文献:

[1]张霞,李伟,王育红.东北大学化学实验教学改革探索[J].实验技术与管理,2007,24(2):123~.125

[2l赵斌,毕思玮,尤进茂.大学本科化学实验创新教学模式的构建与实践[J].化学教育,2007,28(2):52~53

[3]王清华,王本根,王教杰.大学化学实验的教学改革实践[J].高等教育研究学报2006,29(2):53.~54