大學基礎化學實驗模塊化改革初探論文

時間：2023-03-22 02:28:08 化學畢業論文我要投稿

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大學基礎化學實驗模塊化改革初探論文

　　【摘要】文章研究以基礎化學實驗為切入點,在課程體系、教學方法以及管理體制上進行改革。提出模塊化實驗方法,探討應用大學基礎化學實驗教學的可行性和實用性,旨在使學生更好地理解和掌握基礎化學實驗技術和提高實際動手能力。

大學基礎化學實驗模塊化改革初探論文

　　【關鍵詞】大學化學模塊化實驗教學

　　大學基礎化學實驗是大學化學化工和近化學化工類專業主干基礎實驗課程,我國大多數高校的化學實驗教學是圍繞著傳統的四大化學(無機化學、分析化學、有機化學和物理化學) 的理論教學展開的,其實驗教學的管理職責分屬于相應的教研室。

　　這種以化學二級學科為基礎、四大化學實驗為支柱發展起來的實驗教學體系,在系統的嚴謹性、內容的成熟度以及與化學原理的課堂教學聯系緊密上表現出突出的優點。實驗課程教學具有跨學科、跨專業、面廣量大的特點。根據這一特點,建立了“模塊化、多層次”的實驗教學新體系,按照實驗教學“整體性、基礎性、綜合性、創新性”的要求,對大學化學實驗教學進行一體化設計,將傳統的無機化學實驗、分析化學實驗、有機化學實驗和物理化學實驗在一級學科層面上進行整合,加強學科間的交叉和融合,通過強化基礎訓練,優化基本實驗內容,適當設置綜合性、設計性實驗,使學生熟練掌握基本實驗操作和實驗技能,并在此基礎上通過文獻查閱、實驗設計、方案實施、結果分析、報告總結等過程了解化學學科從事科學研究的一般方法,培養學生初步的科研能力,實驗基本操作規范程度提高,對教師目前從事的科研也十分感興趣,大部分學生加入導師的科研工作,就是新生在假期也留校跟隨導師開始最基本的科研訓練了。與此同時,導師對學生在畢業論文中表現出的實驗能力也給予了肯定。由此可見。新的模塊化實驗體系對促進學生的實驗興趣。培養科研 ,能力,提高本科教學質量等起了十分積極的作用。

　　1 大學基礎化學實驗的現實情況

　　(1)實驗內容上安排不合理,不能反映出時代要求。以四大化學為平臺開設的實驗中,一些基礎實驗和基本操作分散在各門實驗課中,造成同類型的實驗內容的重復現象。而對于教學所需要熟練掌握的基本操作訓練的實驗數目又不足。在這種體系下的實驗教學內容大多依附于課堂理論教學的驗證性實驗和經典實驗,而能夠反映學科前沿性的內容以及有利于學生創造性思維培養的研究性、設計性實驗少。

　　(2)實驗課程自身的教學作用得不到發揮。由于實驗課程是依照理論課程體系設置的, 在具體安排上需要盡量保證與理論課程設置的一致性, 因此實驗課程變得成為了課堂教學的補充成分, 而其本身的規律和特點沒有被關注,也就很難充分發揮化學實驗自身的教學作用。

　　(3)實驗教學方法單一,培養的是“照方抓藥”的藥劑師型化學人才。實驗教學中多采用“抱著走” 的教學方法,實驗講義和實驗用品講解得越來越詳盡, 學生“照方抓藥”進行操作, 造成學習主動性被抹煞,創新思維和開拓進取的精神得不到培養。

　　(4)實驗教學管理體制問題重重。這種由教研室分管的實驗教學管理體制,各自都要求體系的完整,忽視了當前化學和其他學科之間或化學學科內部各二級學科之間相互交叉滲透的特點, 也無法從化學學科發展的總趨勢對教學實驗的改革作通盤考慮。同時實驗管理上自成一體, 造成了過多的課時浪費在了不同實驗課的技能訓練的低層次循環上。

　　隨著新興的交叉學科、邊緣學科以及新技術、新方法的不斷涌現,化學作為自然科學中的一個中心環節,也正在與其它領域發生相互滲透和交叉,這促使化學實驗在教學內容、課程體系上必須進行大的變革,以跟上時代不斷發展的步伐。現在的化學實驗已逐漸從原來所依附的理論課程中獨立出來, 和化學理論共同成為現代化學教學的兩大支柱。因此,我們必須認真研究化學實驗教學的特點和作用,并與當今時代發展的特點相結合,研究化學實驗教學面向21世紀新的教學模式,研究新模式下化學實驗的教學內容和課程體系。

　　2 大學基礎化學實驗模塊化改革的意義

　　大學基礎化學實驗模塊化改革,適應本學科發展的趨勢和要求,是化學實驗教學內容、課程體系改革的基礎。可設計出科學合理的化學實驗管理體制、實驗教學運行模式,完成教學內容、課程體系的更新任務,避免實驗教學中的基本技能在多個實驗課中重復開設的情況,真正發揮實驗教學在素質培養中的作用,提高學生對基本操作技能的認識和掌握程度,提高實驗教學的水平和質量。在基礎化學實驗的綜合實驗模塊,可將教師科研項目滲透到綜合實驗,建立校內學生實踐基地,增加實驗教學的實戰性,突出地方資源特色,激發學生興趣,培養和提高學生綜合運用知識解決實際問題能力。整個教學過程以及各個模塊教學內容之間均實行循序漸進的進階式教學,避免理論教學和實驗教學脫節與重復現象,培養學生具有扎實的基本操作技能和較強的實際動手能力,逐步實現理論課與實驗課開設的合理銜接。

　　模塊化教學法(MrS)是20世紀70年代初由國際勞工組織研究開發出來的以現場教學為主,以技能培訓為核心的一種教學模式。臧大進、嚴宏鳳[1]等認為,隨著教育體制改革的不斷深人,模塊化教學的思想已為職教界普遍接受,如何真正搞好模塊化教學,主要涉及思想認識、教材問題、實驗內容和實驗場地以及教師和學生的綜合素質。毛祥慶[2]把模塊化教學用于物理實驗教學中,提出多層次的功能模塊實驗,從深度和廣度上使學生開闊了眼界,拓寬了思路,為深入綜合分析討論,提供了大量素材,因而能逐步訓練學生按規范撰寫科技報告、學術論文。此外,劉德汞、馬萬山[3]在高師化學實驗課程研究中發現實驗課程不僅在課程設置上依附于理論課程,在實驗內容和時間上也嚴重依附于理論課程,由此提出了打破附屬、構筑基礎、精選內容、形成梯度地調整實驗課程體系。陸泉芳、俞潔[4]在分析當前化學實驗教學現狀的基礎上,構建了實驗課程改革的新體系,提出了打破二級學科的限制、整體規劃化學實驗的新思路,建立按照基礎化學實驗、綜合化學實驗、現代化學實驗三階段,每個階段又分為基礎訓練實驗、綜合訓練實驗和應用性、設計性實驗三個層次的“一體化、三階段、三層次”設立實驗課程的新方案。李榮華[5][6]丁愛琴[7]等也在模塊化實驗教學改革方面進行積極的探索。

　　綜上所述,大學基礎化學實驗模塊化改革研究在我國已有一定的理論基礎,但缺乏一套成熟有效的教學管理體制和科學合理的教材。對于我們這一剛升本成功的學院來說,如何在新形勢下著力開展基礎化學實驗研究更是具備了研究的必要性和重要性。

　　3 主要內容及改革目標

　　基礎化學實驗作為化學學科的基礎和核心,既有別于理論教學,又與其有著緊密聯系,所以實驗教學要想充分發揮其功效,就必須在大的化學系統中整體考慮其內容的設置。為此,我們依據模塊化教學理論,以人才培養方案制訂和落實為出發點,對基礎化學實驗課程進行模塊化改革,建立了基礎化學模塊化教學課程體系、教學方法和管理體制,構建實驗教學資料、教學管理、評價與反饋的信息系統。需要再通過對課題研究的方案進行論證、細化;在綜合分析國內外實驗教學改革的文獻資料基礎上,結合本單位實際,對相關的研究成果進行選擇吸收與轉化;并組織專家進行論證,提出全新的基礎化學實驗課程體系和實驗教學大綱。

　　3.1 課程體系的改革

　　化學基礎實驗室主要承擔無機實驗、有機實驗、分析實驗、物化實驗、儀器分析實驗等5門基礎課程的實驗。實驗開出的類型,絕大部分為驗證性實驗,綜合性實驗數量少,設計性實驗根本沒有。為此,在實驗課程內容上,首先要樹立這種意識:化學實驗教學與同期講授的理論課程應該是既相對獨立又相互支撐的關系,理論課程體系以化學原理為主線,實驗課程體系則以實驗技術要素為主線進行規劃。其次在內容編排上,需要更新和改進基礎化學實驗教學內容,適當減少驗證性實驗,增加反映科學發展前沿的新的綜合性和設計性實驗,有利于學生創新精神的培養和綜合素質的提高。

　　課程體系在改革目標上,要徹底打破原有的以二級學科為中心的課程結構,。化學專業舊的分割式實驗課程體系和教學模式,淡化二級學科,將無機化學、有機化學、分析化學、物理化學等實驗融為一體,根據《化學專業教學基本內容》和高素質人才培養的要求,制定并實施新的實驗模塊教學體系。新體系由“化學實驗基本技能”、“元素與化合物的定性和鑒別”、“基本化學合成與制備”、“物理量和參數的測定”、“定量和儀器分析”和“綜合化學實驗”六大模塊組成,從基本的化學實驗技能的訓練出發到有設計性、有目的的綜合化學實驗。體現多模塊、多層次、一體化的安排,實現學科綜合,知識與能力的綜合。

　　3.1.1 新的實驗教學大綱和課程體系的出臺:

　　需要再通過對大學基礎實驗研究的方案進行論證、細化;在綜合分析國內外實驗教學改革的文獻資料基礎上,結合本單位實際,對相關的研究成果進行選擇吸收與轉化;并組織專家進行論證,提出全新的基礎化學實驗課程體系和實驗教學大綱。

　　3.1.2 新實驗教學體系所涉及的實驗室功能的重新定位,實驗室的布局和結構的相應改變:

　　將原有的實驗室合并,成立實驗教學中心,培養專職實驗教師和管理人員,鼓勵有責任心有經驗的教師從事實驗教學,大力提倡把實驗教學研究作為一項重要的研究課題,把教師的科研和實驗教學有機的結合起來。

　　3.1.3 一種長效的能夠促進學生學習的評價機制:

　　這種評價過程需要鼓勵學生參與,開展自我評估、小組學習時的同伴評估,以及開展學生自我展示等活動,同時引入更多的形成性反饋機制,以增強學生自我評價與相互評價的能力。這種評價機制還需要關注與評價相關的學習過程,弱化由評價帶來的學生焦慮心理,以及通過形成性評價與結果性評價分離的辦法來提供形成性反饋信息。

　　3.2 實驗教學方法的改革

　　新的實驗體系的建立,對我們的實驗教學提出了更高的要求,采取什么樣的實驗教學方法來提高學生的實驗技能,培養學生的創新思維成為亟待解決的當務之急。基于以上的認識,我們在實驗教學實踐中進行了不斷的嘗試,根據新實驗體系下的不同實驗模塊各自的特點而采取不同的教學方法著手進行實驗教學方法的改革

　　在實驗教學中采用多種教學方法,充分發揮學生自主性,對培養學生創造能力有著非常重要作用。在新實驗體系下的我們可依據不同實驗模塊各自的特點而采取不同的教學方法,從而著手進行實驗教學方法的改革。

　　3.2.1 各個實驗模塊中的淺層知識問題,通過指導學生收集、查閱資料,自己解決。

　　課堂實驗教學中常常會有一些與本節知識有關,即本節知識的生長點,但這些知識又不屬于本節必須掌握的內容。為緊扣本次課實驗的主題,使知識緊湊,可指導學生自己查找相關資料進行閱讀、分析,以成為本節實驗課的延續和深化。這樣做學生逐漸養成不斷探究化學奧秘的習慣。

　　3.2.2 在“元素與化合物的定性和鑒別”模塊教學中,培養學生對實驗的觀察方法和分析能力的提高分析判斷能力。

　　在“元素與化合物的定性和鑒別”模塊教學中,要求教師在實驗指導上提出觀察的重點,指出觀察的正確姿勢、動作要領及判斷標準。要在每次的實驗中保證做到:事先做好充分的準備,實驗要求操作規范;對實驗中可能出現的問題和學生感興趣的問題一一列寫在小黑板或紙上,實驗完成后讓學生解答,然后共同分析討論得出實驗結論,并將討論結果寫在實驗記錄本上。同時提出1～2道課后實驗習題。變簡單的實驗“觀看”過程為實驗“觀察”過程,以培養學生的觀察能力和分析判斷能力,打好創造的基礎。

　　3.2.3 在實驗模塊中具有一定難度的問題,通過引導學生討論,使學生解決有爭議的、有難度的問題,并能在這樣的探究中找到樂趣。

　　討論時,教師要啟發學生層層深入地分析問題,疏導思維障礙;糾正思維偏差等。討論,是培養學生探究能力的很好手段。各個實驗模塊內容相對獨立,我們上課前提出的問題在學生討論時,一般不會造成思維定勢,學生的思維不會受課本的限制,學生可根據已有的知識,想辦法解決,最大限度地發揮其創造潛能,調動其探究積極性。

　　3.2.4 在“綜合實驗” 模塊,采取綜合啟發式教學法和學習動機的激發方法,充分發揮學生的探究精神,使學生的認知活動按自主探索方式,通過分析、推理設計實驗方案,再在教師的實驗指導下開展。

　　綜合性實驗教學是主張讓學生自主地參與知識獲得的過程,掌握科學的研究方法,培養創新精神。教師選取一些靈活性、變通性大的問題,積極創設情境,鼓勵學生發散思維,進行多方位、多角度觀察、思考、探索、想象,從而提出多種設想和解決問題的方案。

　　通過在新體系下的實驗教學方法改革,其預期目標主要體現在兩方面:教師方面,通過對不同模塊實驗的目的和具體任務的明確,以及在熟悉和深入了解教學內容的基礎上,教師可以根據教學思想和教學策略對實驗模塊中的內容進行合理的調整和組織,然后選擇各階段適宜的教學方法并加以合成和整體優化;學生方面,以期達到在這些實驗活動中學生運用化學原理積極思維、逐步提高分析問題和解決問題的能力。

　　3.3 管理體制的改革不理

　　管理體制上,本次研究試圖在一級學科平臺上構建化學實驗管理體制,從一個高的層次來指導實驗教學工作,這也有利于實驗室的開放,提高教育資源的利用率、有利于實驗儀器、藥品的采購和管理。

　　在一級學科平臺上構建化學實驗管理體制,該體制機構運行起來更加方便;從一個高的層次來指導實驗教學工作,不是削弱教學方面的功能,也不是單純加強實驗教學方面的功能,而是給理論教師創造了理論聯系實際的極好機會,給實驗技術人員創造了和教師相互學習理論相互促進,共同提高的極好機會,提高了教學水平和教學質量;這個和諧的統一體的建立,將使辦學效率和效益大大提高。

　　參考文獻

　　[1] 臧大進,嚴宏鳳.模塊化教學亟需解決的幾個問題[J].職教通訊,2001,(5):65.

　　[2] 毛祥慶.工科物理實驗功能模塊化教學探索[J].實驗與技術管理,1998(2):53-55.

　　[3] 劉德汞,馬萬山. 高師化學實驗課程體系改革芻議[J].化學教育,2001(1): 13-14.

　　[4] 陸泉芳,俞潔.高師化學實驗課程體系改革的研究[J].化學教育,2005(8):44-46.

　　[5] 李榮華,陳建中,黃貞月,高紹康.在一級學科平臺上大學化學實驗模塊化改革淺析[J].引進與咨詢,2002(6):105-106.

　　[6] 高紹康,李榮華,陳建中,黃貞月.建立大學化學實驗教學新體系的探索與實踐[J].引進與咨詢,2006(3):49-51.

　　[7] 丁愛琴,孫芹英.應用型本科院校基礎化學實驗模塊化教學的思考和實踐 [J].中國大學教學,2008(9):78-80.

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