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關(guān)于應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實踐教學(xué)模式的初步探索
本文是由上傳的：關(guān)于應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實踐教學(xué)模式初探。
化學(xué)是一門應(yīng)用性很強的實驗科學(xué)。在國民經(jīng)濟和現(xiàn)代化建設(shè)中占有重要地位。應(yīng)用化學(xué)的研究范圍涵蓋了整個化學(xué)領(lǐng)域,融化學(xué)理論和實踐于一體,并與多門學(xué)科相互滲透,在推動科學(xué)技術(shù)的進步中顯示出生機勃勃的活力。作為當(dāng)代應(yīng)用化學(xué)專業(yè)大學(xué)生,除了要有廣博的知識和良好的創(chuàng)新意識外,還必須有扎實的實驗基本功,良好的實驗技能及熟練應(yīng)用現(xiàn)代測試儀器及技術(shù)開展科學(xué)研究利生產(chǎn)實踐活動的能力。同時,化學(xué)實驗教學(xué)必須主動適應(yīng)時代要求,加速自身的改革和完善,滿足跨世紀應(yīng)用化學(xué)專門人才培養(yǎng)的需要。為此,2004年我們組織申報江西省普通高等學(xué)校教學(xué)研究課題《應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實踐教學(xué)模式初探》(2004)進行研究,我們以2002級應(yīng)化專業(yè)學(xué)生為培養(yǎng)對象,以培養(yǎng)具有基礎(chǔ)扎實、知識面廣、能力強、素質(zhì)高的優(yōu)秀化學(xué)人才為目標,不斷更新實驗教學(xué)內(nèi)容,改革實驗教學(xué)方法,努力改善實驗條件,提高實驗教學(xué)效益。經(jīng)過多年的努力,我們在探索應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實踐教學(xué)模式方面,取得了一定的進展和成效。這里主要介紹我院在實驗教學(xué)改革中的一些措施和實踐情況。
1改革實驗教學(xué)內(nèi)容
傳統(tǒng)的化學(xué)實驗,包括無機化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗、有機化學(xué)實驗、物理化學(xué)實驗,它大多是驗證性實驗,在實驗過程中,學(xué)生只需照著做,不需要動腦思考,更不需要自己設(shè)計。這種實驗既不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,也不利于培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。因此,必須對之進行改革。實驗教學(xué)改革的指導(dǎo)思想是減少驗證性實驗,加強動手能力、動腦能力的訓(xùn)練,加強素質(zhì)的培養(yǎng)。按基礎(chǔ)性實驗設(shè)計性實驗研究性實驗3個層次組織實驗教學(xué),在實現(xiàn)基礎(chǔ)訓(xùn)練規(guī)范化的基礎(chǔ)上,增加設(shè)計性實驗,加強研究性綜合實驗。具體改革措施是:
1.1精選基礎(chǔ)實驗
對原四大基礎(chǔ)實驗(無機化學(xué)實驗,分析化學(xué)實驗、有機化學(xué)實驗、物理化學(xué)實驗)內(nèi)容進行更新,精簡無機元素及化合物中驗證性實驗,將各門實驗課程中重復(fù)的實驗內(nèi)容歸并。如:天平操作、滴定操作訓(xùn)練、簡單玻璃加工和電離常數(shù)測定等實驗放在第一學(xué)期進行。減少分析實驗的學(xué)時,增加現(xiàn)代儀器分析實驗的學(xué)時,開設(shè)原子吸收、氣相色譜、紅外、紫外、酸度計、分光光度計、電導(dǎo)率儀、定氮測定儀等現(xiàn)代分析實驗,不斷提高實驗教學(xué)水平,強化自主認識儀器和操作儀器的能力。
1.2增加設(shè)計性實驗
從大一開始,對學(xué)生注意安排設(shè)計實驗內(nèi)容,并逐年增加,在學(xué)時和實驗條件上給予保證。根據(jù)各個實驗課程的特點和條件安排不同的設(shè)計實驗內(nèi)容,采取不同的教學(xué)方法。如:對元素及化合物、有機化合物官能團的性質(zhì)實驗、陰陽離子未知物的分析實驗,要求學(xué)生按照實驗?zāi)康?自己設(shè)計實驗方案,選擇實驗試劑,控制藥品用量和實驗條件,在實驗老師的指導(dǎo)下,學(xué)生親自完成實驗。例如有機化學(xué)實驗中有機化合物官能團的性質(zhì)實驗,從98年下半年開始,每學(xué)期最后一次實驗是實驗考試,它是一個設(shè)計性實驗,我們給出一個樣品范圍(9種樣品,告訴學(xué)生樣品范圍),從這9種樣品中隨機抽出2種,讓學(xué)生去鑒定它們。學(xué)生為了更好做好設(shè)計實驗,在平時上實驗課時,更加認真仔細,精心設(shè)計實驗方案,有些學(xué)生還利開放實驗室時間加強訓(xùn)練,學(xué)生用學(xué)過的知識自己設(shè)計路線,實驗室為他們提供各種可能路線用到的試劑。對這樣實驗,學(xué)生既緊張又感興趣,絕大多數(shù)學(xué)生經(jīng)過多次摸索能鑒定出一個或兩個樣品。這樣,提高學(xué)生自我動手和初步設(shè)計能力,提高學(xué)生綜合技能和素質(zhì)。
1.3開設(shè)中級實驗,加強研究性綜合實驗
從大三開始開設(shè)中級實驗,增加綜合化學(xué)實驗。與過去專門化實驗相比,中級實驗取消那些驗證性的實驗,內(nèi)容多為較大型的綜合實驗,包括無機、有機和高分子的合成,合成材料的性質(zhì)實驗和表征、天然樣品的處理及其中痕量物質(zhì)的測定以及一些參數(shù)的測量實驗;還可從農(nóng)、工、林、水、牧業(yè)等實際問題中進行選題;或直接參與教師科研課題。例如2004年,我院2002級應(yīng)用化學(xué)專業(yè)中級實驗選題有:某蔬菜營養(yǎng)成分的測定、某區(qū)域土壤肥力的測定、某飼料中主要營養(yǎng)成分的測定,化妝品配方設(shè)計及工藝制備、某香精的提取和合成,稀土的含量的測定和萃取分離等方面,使學(xué)生在化學(xué)合成、產(chǎn)品制作、分析檢測等方面得到訓(xùn)練。再如有機綜合實驗從茶葉中提取咖啡堿實驗,在這個實驗中,有多種基本操作:回流、萃取、蒸餾、升華等,還有性質(zhì)實驗,可以在短時間內(nèi)讓學(xué)生掌握較多的實驗技術(shù),并且實驗效果很好。這樣,可以培養(yǎng)學(xué)生全面考慮化學(xué)問題的綜合知識能力和各方面的實驗技能,鍛煉科學(xué)思維和解決問題的能力,同時,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
1.4增設(shè)生物化學(xué)實驗、生物資源化學(xué)實驗、農(nóng)藥化學(xué)實驗、精細化工實驗等實驗
將原來歸屬于園林藝術(shù)學(xué)院的生物化學(xué)實驗劃歸入理學(xué)院基礎(chǔ)化學(xué)實驗室,作為基礎(chǔ)實驗向?qū)W生開設(shè)生物化學(xué)實驗課、生物資源化學(xué)實驗、農(nóng)藥化學(xué)實驗等,同時開設(shè)精細化工實驗,使學(xué)生了解和掌握生物化學(xué)知識和實驗技能,了解化學(xué)與各學(xué)科之間的相互交叉滲透,學(xué)會應(yīng)用各學(xué)科的基礎(chǔ)實驗技能知識來科學(xué)解決實際問題。
2改革實驗教學(xué)方法
本課題研究結(jié)合我院2002級應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生,實驗課安排進度,分學(xué)期逐步試行。具體采取如下改革實驗教學(xué)方法:
2.1創(chuàng)造一個良好的、寬松的實驗教學(xué)環(huán)境
在上實驗課時,實驗老師只講授重點、難點及注意事項,然后放手讓學(xué)生自己做、自己學(xué),充分發(fā)揮自己的主觀能動性。同時,盡量開放實驗室,止學(xué)生自己安排實驗,選做自己想做的實驗。這樣不僅可以創(chuàng)造一個良好的、寬松的實驗教學(xué)環(huán)境,而且照顧了學(xué)生個性發(fā)展的需要。
2.2開放實驗室
由于學(xué)生在做設(shè)計實驗或研究性綜合實驗時,無法在規(guī)定的教學(xué)時間內(nèi)完成,允許學(xué)生在空閑或周末進入實驗室。這樣學(xué)生有足夠的時間來修正實驗方案、研究實驗現(xiàn)象、分析實驗結(jié)果。大大提高學(xué)生分析問題、解決問題和創(chuàng)新能力。同時,開放實驗室也為今后學(xué)生畢業(yè)論文的寫作和攻讀研究生課程創(chuàng)造條件,使研究工作連續(xù)化。
2.3模擬科研課題的形式對中級實驗或綜合化學(xué)實驗進行教學(xué)
對于中級實驗或研究性綜合實驗,則以模擬科研課題的形式進行教學(xué)。模擬科研課題的綜合實驗是在學(xué)生了解基本實驗知識、基本操作原理及基本實驗技能、必要的合成實驗及儀器分析的基礎(chǔ)上進行的。因此,模擬科研課題的綜合實驗是把過去的知識全面應(yīng)用和鞏固,對提高學(xué)生綜合實驗操作技能大有好處。至于研究題目,可組織學(xué)生成立科技活動小組,學(xué)生自己從生活實際進行選題,或直接參與教師科研課題。當(dāng)題目確立后,可將選擇同一題目的學(xué)生劃分為一個或若干個實驗小組,然后由學(xué)生根據(jù)題目進行檢索、閱讀必要的資料,寫出設(shè)計方案,包括所需藥品、合成程序、工藝條件等。經(jīng)實驗教師批準后進行實驗,然后每人寫出一篇模擬科研題目研究的學(xué)術(shù)論文。撰寫學(xué)術(shù)論文前由教師專門對學(xué)生進行有關(guān)科技論文寫作的輔導(dǎo)。實踐證明,模擬科研課題的綜合實驗對提高學(xué)生綜合素質(zhì)大有好處。
2.4盡量提前開始畢業(yè)論文的訓(xùn)練
本科生畢業(yè)論文通常安排在第8學(xué)期進行,6月中旬結(jié)束。論文時間為3個月,很多工作是剛到出數(shù)據(jù)的時候,時間也就到了,對工作不利,對科研訓(xùn)練也不夠完整�？紤]到畢業(yè)論文是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的最好環(huán)節(jié),可將畢業(yè)論文開題時間提前,讓學(xué)生有充分的時間查閱文獻,對課題進行全面的調(diào)研,結(jié)合生產(chǎn)實習(xí),進而對題目有較深刻的認識,這樣,寫出的畢業(yè)論文質(zhì)量會比較高。同時,隨著分配制度的改革,有的學(xué)生落實了工作崗位,有的已確定了就業(yè)的主觀意向,他們迫切希望通過畢業(yè)論文設(shè)計這個實踐教學(xué)環(huán)節(jié),進一步提高業(yè)務(wù)能力,以便增強就業(yè)后的適應(yīng)能力。
2.5配備現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備
利用錄像、CAl課件及多媒體等先進教學(xué)手段,來配合進行教學(xué),以便實驗課教學(xué)直觀、生動,加強學(xué)生對所學(xué)的內(nèi)容的理解和掌握。例如,我院教師主持制作多媒體課件4項:(A)常用分析儀器的使用方法,(B)定量分析基本操作,(C)基礎(chǔ)有機化學(xué),(D)《立體化學(xué)》網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)課件,其中基礎(chǔ)有機化學(xué)CAI課件榮獲校3等獎。
2.6改革實驗課成績評定
在實驗課成績評定上,采取素養(yǎng)、能力、過程、結(jié)果相統(tǒng)一,不僅要看實驗考試結(jié)果,更要注重過程,強調(diào)實驗素養(yǎng),注重動手能力及實驗技能。實驗老師根據(jù)學(xué)生平時多方面的表現(xiàn)對學(xué)生的考試成績、能力和素質(zhì)做出綜合評價,避免一考定終生的考試弊端。
2.7開設(shè)化學(xué)前沿講座課
不定期開設(shè)化學(xué)前沿講座課使學(xué)生了解學(xué)科前沿和發(fā)展的熱點。只有了解這些才能建立起創(chuàng)新的意識,才能有高的起點。同時,學(xué)科的發(fā)展過程和現(xiàn)狀可以啟發(fā)學(xué)生,使學(xué)生積極地思考,最終達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的目的�；瘜W(xué)前沿講座可以請專家、博士、碩士老師為學(xué)生講學(xué),內(nèi)容為學(xué)科前沿及交叉學(xué)科介紹,結(jié)合自己的科研方向,集學(xué)術(shù)性和趣味性為一體,激發(fā)學(xué)生的興趣。例如,2004年底,邀請中科院院士、清華大學(xué)博士生導(dǎo)師趙玉芬教授來我院講學(xué),她站學(xué)科發(fā)展的高度上結(jié)合自己最新科技成果講述化學(xué)生物學(xué)學(xué)科中長期發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃和磷與生命起源等領(lǐng)域的最新進展,使學(xué)生了解化學(xué)學(xué)科科學(xué)研究的前沿,讓學(xué)生能夠站在一個更高的層次領(lǐng)略化學(xué)的魅力。
2.8成立科研興趣小組,開展第二課堂社會實踐教學(xué)
鼓勵學(xué)生結(jié)合專業(yè)知識盡早參加科研興趣小組、科技競賽等科研實踐活動,例如2005年我院動員學(xué)生積極參加第九屆全國大學(xué)生挑戰(zhàn)杯和第五屆興贛杯大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽活動;2003年暑期組織學(xué)生去德興銅礦調(diào)查重金屬對土壤污染的課題研究;2004年暑假組織學(xué)生調(diào)查贛江母親河水資源污染狀況研究;2005年暑假組織學(xué)生到九江某礦資源進行測試和調(diào)研,組織學(xué)生到工廠、科研單位參觀和實習(xí)等。通過開展上述第二課堂社會實踐活動,不僅鍛煉學(xué)生綜合實驗?zāi)芰?而且提高學(xué)生環(huán)保意識,提高了學(xué)生綜合素質(zhì)。
3改善實驗教學(xué)條件
我院基礎(chǔ)化學(xué)實驗室承擔(dān)著全校各院(理學(xué)、農(nóng)學(xué)、動科、生工、食品、環(huán)工、林學(xué)、國土、職師等)�？啤⒈究萍把芯可幕A(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)任務(wù)和教師的科研任務(wù)。在建校之初,由于教學(xué)經(jīng)費不足,實驗室建設(shè)困難很大,實驗儀器設(shè)備陳舊,不能滿足實驗教學(xué)的需要。自2003年以昔通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估為契機,加大實驗室基礎(chǔ)建設(shè),同時,加大經(jīng)費投入,購置大型儀器設(shè)備,改善實驗教學(xué)條件,成為我校重點實驗室之一,為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)創(chuàng)造了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。
3.1對基礎(chǔ)實驗室進行更新改造
按照普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估實驗室評估標準,擴大化學(xué)實驗室面積,將原基礎(chǔ)課部大樓改造成化學(xué)實驗大樓,使用面積達到3000多平方米,達到教育部對實驗用房的要求,并對化學(xué)實驗室進行全面裝修,對各實驗室按照現(xiàn)代化實驗室標準進行改造,使實驗室面貌煥然一新。2001年被江西省教委評為江西省高校合格實驗室,2003年本科教學(xué)工作水平評估結(jié)果良好。
3.2購置現(xiàn)代化大型儀器設(shè)備,改善實驗教學(xué)條件
我們在2002年投資300多萬元添置了原子吸收分光光度計、氣相色譜儀、紅外光譜儀、核磁共振,生化培養(yǎng)等儀器,2004年又利用日元貸款300多萬元購置熒光分光光度計、可見分光光度計、火焰/石墨爐原子吸收分光光度計、多用途真空乳化機等大型儀器,集中了全院的教學(xué)儀器和設(shè)備,建立了電子天平室、原子吸收分光光度室、氣相色譜室、紅外光譜室、紫外光譜室、核磁共振室、生化培養(yǎng)室及電化學(xué)工作站等儀器室,供全校基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)和科研使用,大大地改善了實驗教學(xué)條件,明顯提高學(xué)生熟練應(yīng)用現(xiàn)代測試儀器及技術(shù)開展科學(xué)研究和生產(chǎn)實踐活動的能力。
3.3設(shè)置了應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗室,生物化學(xué)綜合實驗室
我們設(shè)置了應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗室、生物化學(xué)綜合實驗室和應(yīng)用化學(xué)研究所,對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)開出中級實驗和綜合化學(xué)實驗,并作為主要開放實驗室對本科生、研究生、教師和科研人員開放使用。
3.4改革實驗教學(xué)管理體制
將基礎(chǔ)化學(xué)實驗室從化學(xué)系分開,成立由院直接管理的基礎(chǔ)化學(xué)實驗室,配備素質(zhì)較高的管理人員和實驗技術(shù)人員,保證實驗教學(xué)和實驗儀器設(shè)備正常運轉(zhuǎn),實行資源共享,提高辦學(xué)效益。近幾年我院從各科研院所引進有豐富經(jīng)驗的科研技術(shù)人員充實基礎(chǔ)化學(xué)實驗室,使基礎(chǔ)化學(xué)實驗室人員達到9名,其中有6名為高級實驗師,2名實驗師,1名助理實驗師。與此同時,化學(xué)實驗課大多由具有博士后、博十、研究生等高職稱教師講課,為培養(yǎng)跨世紀的具有基礎(chǔ)扎實、知識面廣、能力強、素質(zhì)高的優(yōu)秀化學(xué)人才提供了可靠的師資保證。
4結(jié)語
以上是我院在應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實踐教學(xué)模式方面改革的一些措施和實踐情況。今后,我們還應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗,以培養(yǎng)具有基礎(chǔ)扎實、知識面廣、能力強、素質(zhì)高的優(yōu)秀化學(xué)人才為目標,以適應(yīng)21世紀人才激烈競爭對高層次人才的需要,繼續(xù)深化應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實踐教學(xué)模式改革,不斷提高實驗教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)更多高層次優(yōu)秀化學(xué)人才。
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