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[摘要]在實施慕課形勢下,構建了“注重實驗的每一個環節、注重每個環節的每一個細節、不斷發現實驗中有進行科學精神和人文精神教育意義的新問題與新亮點、增加提問和討論環節、增加總結環節、建立客觀全面的考核機制”無機化學實驗教學模式。實施后取得了較好效果。
[關鍵詞]慕課;化學實驗課;教學模式;探索;實踐
無機化學實驗課程是高等院校化學、化工、應化等專業一門重要的必修課,是培養化工類本科各專業技術人才的整體知識結構及能力結構的主要組成部分,由于它是化學、化工類各專業的第一門實驗基礎課程,起著銜接中學化學教學內容與為后續大學化學課程打基礎的“承上啟下”的重要作用。因此,提高無機化學實驗課的教學質量、保證無機化學實驗課良好的教學效果非常重要和必要。“潔凈的習慣、靈巧的雙手和清楚的頭腦”是一個科學工作者應具備的素質[1],而這些素質的培養只通過理論課的學習,是遠遠不夠的。通過無機化學實驗課程,不僅可以培養學生“潔凈的習慣、靈巧的雙手”,還可以培養學生“清楚的頭腦”,對于學生的知識、能力、思維和素質的協調發展起著重要的作用。為了更好地培養學生的問題意識(提出問題)、分析問題、解決問題的能力和創新能力、表達能力以及理論與實驗相結合的能力,特別是在當前很多課程都實施慕課形勢下,進一步提升教學質量,保證良好的教學效果,我們課題組提出了構建“注重實驗的每一個環節、注重每個環節的每一個細節、不斷發現實驗中有進行科學精神和人文精神教育意義的新問題與新亮點、增加提問和討論環節、增加總結環節、建立客觀全面的考核機制”無機化學實驗教學新模式。使培養學生具有“潔凈的習慣、靈巧的雙手和清楚的頭腦”不是一句空話,而是真正落到實處。
1傳統教學模式存在的問題
1.1教學模式、教學手段和教學方法需要改革
當前,教學改革的呼聲很高,但是各個學校、各個老師的教學方法和流程還基本類似。對于實驗課,大都采用寫好預習報告,按老師講解的實驗原理、實驗步驟、注意事項等程序,學生進行操作,完成實驗過程,學生基本不用獨立思考,只要記住實驗步驟和方法、“照單抓藥”即可[2]。通過這種教學,雖然使學生掌握了一些分析方法和基本操作技能,培養了學生嚴謹、認真和實事求是的科學態度,但學生的分析問題、解決問題的能力難以提高,對學生思維能力、創新能力的培養和提高都有一定的局限性。
1.2兼具理論教學和實驗教學、兼具教學和科研的良師師資匱乏
就當前一些院校師資的現狀看,存在著兩個錯位。一是知識結構錯位,許多教師理論有余而科研不足,因而在教學過程中表現出知識體系陳舊的傾向,不能把最新的東西帶給學生。二是教學過程錯位,理論教學和實驗教學是兩撥人,往往相互溝通欠缺,造成各自為政的教學局面,使得理論教學與實驗教學脫節、不協調。兼具理論教學和實驗教學的師資短缺,特別是兼具教學和科研的良師師資匱乏,已成為制約實驗教學高水平開展的“瓶頸”[3]。
1.3教學質量的管理體制和考核評價體系問題
雖然大多數的高等院校均將提高教學質量擺放在教學重要的位置,在狠抓教學質量和實驗設備方面有了大量投入,但在實際操作過程中,缺乏對學生的實驗成績和教師的教學績效行之有效的評價體系。長期以來,學校、教師和學生對實驗課的重視程度遠低于對理論課的重視程度,導致教師對自己要求過低,對學生的要求也低,一般只要做實驗、寫報告都能得到良好以上的成績。對教師的評價更多的是反映教師實施課程教學的水平,忽視對學生能力培養的結果;在評價的時間方面,一般都安排在學期結束前進行,由于信息反饋的滯后性,評價對教師改進課程的教學效果沒有起到及時的促進作用;評價主體缺少教師本人。教師的自我評價可以發揮教師的主觀能動性,有利于教師揚長避短,更好地提高自身的業務水平,實現課程教學目標。然而目前大多數高校只重視學生評價,卻忽略了教師的自我評價。隨著課程改革的推進,這種評價課程教學質量的指標體系與模式已不適應課程的改革要求。
2無機化學實驗教學新模式的構建與實施
以教學改革為切入點,促進教學內容、教學方法、教學模式的改革,更好地實現教學內容、教學目標的一致性,全面提高教學水平與教學質量,培養高素質的創新型和應用型人才,是當前特別亟待解決的問題。
2.1無機化學實驗新模式的構建
為提高實驗教學的質量和效果,構建了“注重實驗的每一個環節、注重每個環節的每一個細節、不斷發現實驗中有進行科學精神和人文精神教育意義的新問題與新亮點、增加提問和討論環節、增加總結環節、建立客觀全面的考核機制”無機化學實驗教學新模式。
2.2確定無機化學實驗的環節
確定無機化學實驗的環節應該包括:課前學生預習并寫預習報告;實驗課時間提前進入實驗室;教師講解、提問、討論;學生實驗操作、教師指導;完成實驗報告;批改實驗報告;總結。
2.3無機化學實驗新模式的實施
確定了無機化學實驗的環節后,在實施無機化學實驗新模式時,特別要注意每個環節的細節。(1)進入實驗室后,教師檢查學生預習情況,是否預習到位;(2)學生檢查實驗柜中實驗器材是否齊全、完好;(3)教師講解、提問環節包括:一是教師提問式的講解,二是教師提問、學生回答,三是學生提出問題。教師講授實驗時,不斷設問,不需學生回答,只是引起學生思考,讓學生跟住教師的思路。讓學生學會分析問題,抓住重點,掌握本質。通過教師提問和學生回答,加深對實驗細節與關鍵的掌握,鼓勵主動回答問題,特別鼓勵學生提出問題。在增加了提問環節后,對教師的能力提出了挑戰,增強了教師深入挖掘教材,廣泛深入學習的自覺性,促使教師不斷思考如何講好每個實驗,如何做每個具體的實驗,才能使現象更明顯,數據測定更準確。促使教師進一步提高提問式講解實驗的水平,提出更深層次的問題,讓學生深入思考,最終目標是使學生提出更有見地的問題,具有更強的分析問題、解決問題能力,以適應社會的發展和需要。(4)討論環節:注意到參與面,注意調動每個學生的積極性,讓每個學生都參與討論。(5)學生操作時,教師要指導到位。(6)及時批改實驗報告,并及時講評,使學生不再犯相同的錯誤。(7)總結實驗的關鍵問題和學生易錯的問題。(8)綜合評定實驗成績總成績包括平時成績,操作成績,筆試成績。平時成績包括預習報告成績、實驗報告成績(占50%)和提問成績(占10%)三部分。操作成績占10%,每學期期末進行專門的實驗操作考試,具體考哪個基本操作由每個學生抽簽決定。對每個基本操作都制定考點,根據操作的情況給出合理的分數。筆試成績占30%,每學期期末進行筆試,題型包括判斷、選擇、填空、填表、計算、簡答等,全面考察學生對每個實驗的掌握情況。
2.4挖掘教材中能進行科學精神和人文精神教育意義的新亮點
無機化學理論和實驗教材中蘊含著大量的可以進行科學精神和人文精神教育的素材,需要我們不斷的深入挖掘,找到適合對學生進行科學精神和人文精神教育的新亮點。如做《配合物的性質》實驗,介紹提出配位理論的瑞士化學家維爾納(A.Werner),他提出配位理論的時候只有26歲,鼓勵學生積極思考問題,提出問題。制備汞的配合物時,用到氯化汞溶液[4],強調有劇毒,做完要回收廢液,說明既要做實驗,也要注意環保。還進一步說明雖然氯化汞溶液有毒,但還可以用于醫院手術器械的消毒,強調不是有毒,就一無是處,就全盤否定。對人特別是同學一定要多看別人的長處,看問題要全面。不僅進行科學教育,也進行辯證唯物主義教育。做鹵素元素性質實驗時,只做氯、溴、碘的性質,不做氟的性質,說明原因,并介紹氟的發現史。氟是最活潑的非金屬元素,性格十分暴烈,難以制服。從1768年人們發現氟化氫以后,為找到這個元素作出了118年的努力。很多化學家包括英國的戴維(H.Davy)和法國的蓋•呂薩克(GayLussac)這些大化學家都進行過實驗,有人中毒,甚至有人獻出了生命,但都沒有成功。年輕的法國化學家莫瓦桑(H.Moissan)看到這個課題難到了這么多的化學家,不但沒有氣餒,相反下決心一定要攻克這一難關。他認真總結了前人的經驗,想了多種方法,更換了試劑,研制了特制的鉑制電解容器,經過兩年多的實驗,終于分離出了氟[5]。由于莫瓦桑在研究氟的制備和氟的化合物上卓有成就而獲得1906年的諾貝爾化學獎。以此,對學生進行為科學獻身的精神和嚴謹治學態度的教育。
3無機化學實驗新模式實施效果
實施無機化學實驗新模式以來,學生上實驗課的狀態有很大改進。因為已進行了充分的預習,對實驗教材中的思考題已進行了充分思考,寫好了實驗預習報告,來到實驗室,他們是準備好的狀態。他們回答問題時越來越踴躍、更自信,實驗報告書寫更加規范,條理清晰,語言流暢、簡練,特別是他們提出的問題涉及的范圍越來越廣泛,問題意識越來越強烈。評價環節增多,使評價更客觀、全面,沒有不及格現象,但要獲得優秀也增大了難度,促使學生更加重視實驗課的每個環節,提高了實驗課的教學效果。
4結語
當前,在很多課程實施慕課背景下,學生可以通過網上課前進行有效預習,使得“注重實驗的每一個環節、注重每個環節的每一個細節、不斷發現實驗中有進行科學精神和人文精神教育意義的新問題與新亮點、增加提問和討論環節、增加總結環節、建立客觀全面的考核機制”無機化學實驗教學新模式能夠有效的實施,并取得了良好的效果。
參考文獻
[1]所艷華,汪穎軍,羅洪軍,等.無機化學課程與實驗教學改革探索[J].大學化學,2011,26(5):36-38.
[2]廖麗霞,方濤,陳立鋼,等.立足實驗課堂講解,構建能力培養高效課堂——以分析化學實驗課為例[J].化工時刊,2015,29(9):54-56.
[3]張樹永,張劍榮,陳六平.大學化學實驗教學改革的基本問題和措施初探[J].大學化學,2009,24(4):24-28.
[4]賈佩云,陳春霞.無機及分析化學實驗[M].北京:化學工業出版社,2013.
[5]呂仁慶.無機化學實驗中的化學史教育[J].實驗科學與技術,2010,8(3):52-54.
作者:韓福芹 王麗麗 宋海巖 曹晶晶 郭麗 單位:東北林業大學理學院化學化工系