- 相關(guān)推薦
關(guān)于開放式環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)的探索論文
21世紀(jì)是科技創(chuàng)新高速發(fā)展的歷史時期。眾所周知,科學(xué)實驗在科技發(fā)展中有著極其重要的作用,而科技的發(fā)展又離不開科技人才的培養(yǎng),所以實驗教學(xué)在培養(yǎng)現(xiàn)代科技人才中有著十分重要的地位。在高等教育階段,實驗教學(xué)不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手能力和獨立操作能力,更重要的是能夠培養(yǎng)其獨立思考的能力、分析解決實際問題的能力以及綜合應(yīng)用創(chuàng)新的能力。高等教育如何適應(yīng)社會的要求,改進(jìn)和完善實驗教學(xué),培養(yǎng)出既有扎扎實實的基礎(chǔ)理論,又能在科研和生產(chǎn)中有較強(qiáng)的開發(fā)能力的專門人才,以促進(jìn)我國科技水平的提高,是一個迫切需要解決的問題。
三年來,我們在環(huán)境化學(xué)的實驗教學(xué)中,大膽改革原有的教學(xué)模式,將基礎(chǔ)性實驗內(nèi)容與設(shè)計性實驗相結(jié)合,開展“開放式”環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué),收到了較好的效果。實踐證明,這樣做既有利于學(xué)生掌握研究原理,又使學(xué)生熟悉研究方法,掌握技術(shù)技能,提高創(chuàng)新能力。本文就我們在“開放式”環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)改革中的認(rèn)識和積累的經(jīng)驗做一下介紹。
一、“開放式”環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)的必要性
環(huán)境化學(xué)是在化學(xué)科學(xué)的傳統(tǒng)理論和方法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的研究有害化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)(大氣、水體、土壤、生物)中的存在、化學(xué)特性、行為和效應(yīng)及其控制的化學(xué)原理和方法的科學(xué),它是環(huán)境科學(xué)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。環(huán)境化學(xué)實驗是理論教學(xué)的重要組成部分。學(xué)生通過環(huán)境化學(xué)實驗來驗證理論,加深理解;通過實驗來提高觀察問題、發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題的能力。因此,環(huán)境化學(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索精神和創(chuàng)新能力的重要途徑。
(一)傳統(tǒng)環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)弊端分析
現(xiàn)代教育學(xué)理論強(qiáng)調(diào),教學(xué)過程中應(yīng)遵循傳授知識與培養(yǎng)能力相統(tǒng)一、教師主導(dǎo)作用應(yīng)和學(xué)生學(xué)習(xí)主動性相結(jié)合的原則。原有的環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)模式只是完成教學(xué)計劃規(guī)定學(xué)時的實驗內(nèi)容,存在下列缺點與不足:
(1)實驗學(xué)時少,內(nèi)容陳舊。教學(xué)計劃內(nèi)環(huán)境化學(xué)實驗的學(xué)時只有16學(xué)時,每個實驗內(nèi)容為四學(xué)時,因此按照教學(xué)計劃,僅能安排四個實驗內(nèi)容。另外,在規(guī)定的實驗內(nèi)容中,沒有綜合設(shè)計性的實驗內(nèi)容。在這樣短的時間內(nèi)和有限的實驗內(nèi)容中,學(xué)生的動手實驗?zāi)芰Ω镜貌坏匠浞值腻憻?更無從談起對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。另外,傳統(tǒng)的實驗內(nèi)容來自于教學(xué)參考書,不能反映環(huán)境化學(xué)最新發(fā)展,也沒有聯(lián)系身邊的環(huán)境問題。實驗內(nèi)容和實踐脫節(jié)使學(xué)生很少有解決實際問題的機(jī)會,缺乏實際鍛煉。久而久之,學(xué)生對生活中的實際問題漠不關(guān)心。盡管學(xué)習(xí)了許多高深的理論,卻沒有能力對身邊的簡單現(xiàn)象和實踐中的問題作出解釋,結(jié)果學(xué)生純粹為考試、就職而學(xué)習(xí)理論,學(xué)了一些死理論,這不僅是實驗教學(xué)的悲哀,也是整個環(huán)境化學(xué)教學(xué)的悲哀。
(2)實驗教學(xué)的主體—學(xué)生對實驗內(nèi)容沒有選擇權(quán)。在傳統(tǒng)環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)中,實驗內(nèi)容由教師統(tǒng)一規(guī)定。所有學(xué)生都進(jìn)行一樣內(nèi)容、一樣要求的實驗,實驗課結(jié)束后,實驗室統(tǒng)一關(guān)門。實驗?zāi)芰?qiáng)的學(xué)生沒有機(jī)會做一些深入的探索性的實驗,有特殊愛好的學(xué)生不能做一些他們自己感興趣而規(guī)定的實驗內(nèi)容中所沒有的實驗。這種無視學(xué)生能力差異和個性發(fā)展的實驗教學(xué),使學(xué)生在實驗教學(xué)中的主體地位根本無法體現(xiàn)。學(xué)生做實驗的積極性自然調(diào)動不起來。
(3)實驗教學(xué)方法僵化。在傳統(tǒng)的環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)中,實驗內(nèi)容、所需儀器、設(shè)備材料以及實驗過程都是由教師規(guī)定的。實驗前教師通常準(zhǔn)備好實驗器材、調(diào)試好儀器設(shè)備,一般還對實驗步驟進(jìn)行詳細(xì)講解,甚至進(jìn)行操作示范。實驗講義也把實驗原理、步驟甚至某些實驗現(xiàn)象都寫得一清二楚,使學(xué)生失去了獨立思考、獨立設(shè)計、進(jìn)一步探索的空間。這種教學(xué)方式無疑束縛了學(xué)生的想象和思維,窒息了學(xué)生的創(chuàng)造力。由于實驗中沒有失敗的體驗和成功的喜悅,學(xué)生自然無法領(lǐng)會環(huán)境化學(xué)實驗的真諦。這種機(jī)械的教學(xué)方法沒有擺脫理論課的教學(xué)模式,完全失去了實驗教學(xué)的生機(jī),使實驗教學(xué)根本未能發(fā)揮它應(yīng)有的作用。
(4)實驗室儀器設(shè)備的利用率不高。實驗教學(xué)是高等學(xué)校實驗室的基本工作任務(wù),是實驗室建設(shè)與管理的出發(fā)點與歸宿。環(huán)境化學(xué)實驗室集中了一批高級的進(jìn)口的儀器設(shè)備。但是,在傳統(tǒng)環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)中,學(xué)生僅能在固定的實驗課中使用這些投資巨大的實驗儀器設(shè)備,實驗課結(jié)束后學(xué)生便無權(quán)使用。在教學(xué)計劃規(guī)定的四個基礎(chǔ)性實驗教學(xué)內(nèi)容中,學(xué)生可能還接觸不到某些高級的儀器設(shè)備。因此,實驗設(shè)備的利用率不高,無形中造成了隱性的資源浪費。
(二)“開放式”環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)的內(nèi)涵
“開放式”實驗教學(xué)是針對傳統(tǒng)實驗教學(xué)封閉性的弊端而提出的,它已經(jīng)成為當(dāng)前高校實驗教學(xué)改革的必然選擇。它不光指實驗室的“開放”,還指實驗教學(xué)內(nèi)容的“開放”、實驗教學(xué)方法的“開放”,實驗教學(xué)評價的“開放”等不可缺少的內(nèi)涵。所以實行“開放式”實驗教學(xué),首先一定要充分深刻理解它的內(nèi)涵。
(1)實驗時間開放“開放式”環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)首先意味著實驗時間的開放。實驗時間開放又包括兩層含義:第一,學(xué)生進(jìn)入實驗室的時間開放;第二,學(xué)生做實驗的時間時數(shù)開放,也就是每項實驗在時間長短上沒有限制,每個學(xué)生可以根據(jù)自己的實際情況進(jìn)行實驗。
(2)實驗內(nèi)容開放從實驗內(nèi)容和學(xué)科發(fā)展的關(guān)系分析,“開放式”實驗教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)具有與時俱進(jìn)的特點。“開放式”實驗教學(xué)應(yīng)及時根據(jù)現(xiàn)代科技發(fā)展的新知識、新技術(shù)和新的實驗方法而發(fā)展,以先進(jìn)的實驗內(nèi)容吸引、激發(fā)學(xué)生的求知欲。其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)具有很強(qiáng)的實踐性,與社會生產(chǎn)實踐密切聯(lián)系。教師要經(jīng)常參與來自社會的實踐課題,并使其及時轉(zhuǎn)化為實驗內(nèi)容,從而使學(xué)生也參與到實踐課題中來。這樣,既充實了實驗內(nèi)容,又鍛煉了學(xué)生的實踐能力,使課堂理論與實踐密切結(jié)合。
(3)實驗教學(xué)評價開放對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ脑u價,不能只重視實驗的結(jié)果,更要重視實驗的過程,特別是實驗過程中學(xué)生所表現(xiàn)的獨立分析問題、解決問題的能力及創(chuàng)新意識等等。對學(xué)生的環(huán)境化學(xué)實驗考核要全面考核學(xué)生的實驗?zāi)芰?包括:學(xué)生的動手能力、思維能力、創(chuàng)造能力、設(shè)計能力、查閱資料的能力、提出問題的能力等等,在開放實驗中有獨特見解和創(chuàng)新的應(yīng)給予較高的評價。這樣不僅使我們對學(xué)生的評價公開公正,并且使學(xué)生的創(chuàng)造性得到極大的發(fā)揮。
二、“開放式”環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)的實踐
針對以前教學(xué)模式存在的問題,我們對環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)從內(nèi)容層次上、教學(xué)模式上、教學(xué)方式上進(jìn)行創(chuàng)新改革,具體的做法如下:
(1)從實驗內(nèi)容層次上將環(huán)境化學(xué)實驗劃分為基礎(chǔ)性實驗和設(shè)計性實驗兩類。在計劃的16學(xué)時內(nèi),完成環(huán)境化學(xué)基礎(chǔ)性實驗的教學(xué)。
(2)從教學(xué)模式上,實驗教學(xué)采取“雙主”模式。通過實驗教學(xué)手段的創(chuàng)新,引發(fā)實驗教學(xué)改革,使教師的角色從傳統(tǒng)的信息提供者變?yōu)閷W(xué)生求知過程中的合作者與引導(dǎo)者,即由教師變?yōu)閷?dǎo)師。為實現(xiàn)以上目的,在“教”與“學(xué)”中找到最佳的結(jié)合點,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容與目標(biāo),創(chuàng)設(shè)一個既能起到老師導(dǎo)學(xué)作用,又能實現(xiàn)個別化交互與協(xié)作學(xué)習(xí)的教學(xué)環(huán)境,提出的新型教學(xué)模式為雙主模式,它既可發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,又充分體現(xiàn)了學(xué)生的認(rèn)知主體作用。
(3)在教學(xué)方式上采取計劃內(nèi)實驗和開放實驗兩部分。基礎(chǔ)性實驗在學(xué)校規(guī)定的上課時間內(nèi)完成;“開放式”環(huán)境化學(xué)實驗在第七學(xué)期安排四周時間進(jìn)行。我們在環(huán)境01級的開放實驗教學(xué)中,教師擬定了若干題目,學(xué)生每5-6人為一組。學(xué)生自由選題后,即進(jìn)行文獻(xiàn)查閱的工作。學(xué)生在進(jìn)入實驗室進(jìn)行開放實驗之前,每組同學(xué)需要先提交開題的一個綜述報告,然后由教師統(tǒng)一組織同題目的同學(xué)在一起,進(jìn)行開題研討。指導(dǎo)教師參加開題報告的討論,對方案進(jìn)行指導(dǎo)之后學(xué)生便可以進(jìn)入實驗室,開始實驗。經(jīng)過這樣的過程,既鍛煉了學(xué)生的文獻(xiàn)收集與檢索、綜述的能力,同時也加強(qiáng)了學(xué)生的自學(xué)能力、獨立思考問題的能力。開放實驗的實驗室工作結(jié)束后,學(xué)生即進(jìn)入開放實驗論文的撰寫及答辯階段。答辯是根據(jù)題目按小組進(jìn)行的。每個組派一個同學(xué)自述5分鐘,答辯10分鐘。開放實驗的成績考核要考慮到學(xué)生的出勤、實驗表現(xiàn)以及論文和答辯情況。另外,為了加強(qiáng)學(xué)生對開放實驗的重視,我們把開放實驗的成績納入到環(huán)境化學(xué)期末考試的成績中,占環(huán)境化學(xué)總評成績的15%。
三、進(jìn)一步的改進(jìn)措施
通過兩年來的開放式環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)改革,我們積累了寶貴的經(jīng)驗,同時也發(fā)現(xiàn)了一些問題,促使我們對今后教學(xué)應(yīng)加強(qiáng)的方面進(jìn)行了深思。
(1)實驗內(nèi)容的靈活與更新。實驗教學(xué)內(nèi)容活、教學(xué)方法活也是“開放式”環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)的必備條件之一。“開放式”環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容是和環(huán)境化學(xué)、社會等外部環(huán)境緊密聯(lián)系的,要與時俱進(jìn)、不斷推陳出新。這就要求指導(dǎo)開放實驗的教師應(yīng)加強(qiáng)學(xué)習(xí),關(guān)注學(xué)科前沿,才能把最新的內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生。既然教學(xué)內(nèi)容來自社會實踐、來自學(xué)生生活,形式多樣,這就必然要求教學(xué)方法也必須靈活多樣,才能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。可以舉辦實驗講座,向?qū)W生介紹學(xué)科的最新動態(tài)、實驗的最新成果,系統(tǒng)介紹實驗知識、實驗方法和手段。這樣一來,既可激發(fā)學(xué)生實驗的積極性,又可使學(xué)生掌握基本的實驗知識和技能。
(2)加強(qiáng)對學(xué)生的實驗考核。“開放式”環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)中要促使學(xué)生主動到實驗室來,就必須制定嚴(yán)格的實驗考核制度。根據(jù)科學(xué)合理的考核標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生的實驗情況進(jìn)行全面嚴(yán)格的管理。學(xué)生必須要有真本領(lǐng)才能通過。實驗考核的成績必須與升留級和學(xué)位的獲得相掛鉤。“開放式”環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)不但要加強(qiáng)實驗課程結(jié)束后的實驗?zāi)芰Φ目己?也要加強(qiáng)學(xué)生平時每次實驗的考核—從實驗預(yù)習(xí)準(zhǔn)備、出勤情況、實驗過程到實驗結(jié)果、實驗報告等方面進(jìn)行全面評價。
(3)實驗設(shè)備盡可能現(xiàn)代化、多樣化。“開放式”環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)的內(nèi)容固然要新,要與時俱進(jìn),實驗設(shè)備也必須同時更新。先進(jìn)的實驗設(shè)備也是“開放式”環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)的必要條件之一。在“開放式”環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)中,實驗設(shè)備越豐富多樣,學(xué)生選擇的空間就越大,綜合性實驗、設(shè)計性實驗的開展受設(shè)備的限制就越少,學(xué)生的實驗方案也就越容易實現(xiàn)。所以,“開放式”環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)的實驗儀器設(shè)備在力求現(xiàn)代化的同時,還必須盡可能多樣化,這樣才能使“開放式”環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)真正達(dá)到其應(yīng)有的教學(xué)效果。
(4)實驗教學(xué)管理手段開放。“開放式”環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)要真正做到開放,還必須改變傳統(tǒng)的實驗一定操作的觀念,善于在實驗教學(xué)中運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)手段如幻燈、錄像、CAI計算機(jī)軟件、網(wǎng)絡(luò)等輔助實驗教學(xué)手段。這樣既可以提高效率,又可以節(jié)省人力。另外,“開放式”環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)的管理手段也要現(xiàn)代化。用計算機(jī)進(jìn)行實驗教學(xué)管理,能夠極大地提高管理效率,方便師生。將開放時間、可選擇的實驗項目、實驗室擁有的儀器設(shè)備、儀器的操作說明、儀器結(jié)構(gòu)圖、電器線路圖等信息公布在教學(xué)網(wǎng)絡(luò)上,學(xué)生可以隨時隨地方便查閱,節(jié)約了師生的時間,管理靈活而科學(xué)。
【開放式環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)的探索論文】相關(guān)文章：
化學(xué)實驗教學(xué)探討論文06-24
信息技術(shù)改革大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計論文10-13
地方建筑石刻藝術(shù)探索論文10-13
初中化學(xué)實驗教學(xué)10-26
綠色化學(xué)論文07-28
化學(xué)與生活論文07-22
化學(xué)與健康論文11-16