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談化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新方向論文
摘要:高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是我國高�；瘜W(xué)教學(xué)的最常用的教學(xué)方式之一，可以同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)的創(chuàng)新能力。文章對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀、存在的主要問題進(jìn)行分析之后，提出化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，將驗(yàn)證性和探究性實(shí)驗(yàn)，綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，環(huán)保型和實(shí)用型實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，探索出了新形勢(shì)下符合具有綜合素質(zhì)高校學(xué)生的高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新思路。
關(guān)鍵詞:大學(xué)化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)設(shè)計(jì)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是研究化學(xué)學(xué)科重要的研究方法，也是推動(dòng)化學(xué)學(xué)科發(fā)展的動(dòng)力和源泉。高�；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)課程是化學(xué)類及相關(guān)專業(yè)學(xué)生的必修課，課程的設(shè)置不僅能幫助學(xué)生加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新思維，也能鍛煉學(xué)生的自主思考學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科研能力。在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中，驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)較多，研究性的實(shí)驗(yàn)較少，單元操作較多，綜合實(shí)驗(yàn)較少，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)多，探究型實(shí)驗(yàn)少。在教學(xué)方法上，以老師講授為主，學(xué)生按步操作。在教學(xué)時(shí)間上，每個(gè)實(shí)驗(yàn)幾個(gè)課時(shí)已經(jīng)僵化固守�？梢妭鹘y(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法顯然已經(jīng)不適應(yīng)新時(shí)代對(duì)高校教育的要求。特別是對(duì)一些無法講述的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象和變化問題的講解具有不可替代的作用，因此高�；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直以來是化學(xué)教學(xué)中不斷探索、追求完善的過程。筆者結(jié)合實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，集中探索了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新方向新思路［1－13］。
1驗(yàn)證性和探究性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合
目前高校針對(duì)基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)一般都是驗(yàn)證性為主的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，目的是讓學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)有一個(gè)深刻的理解，并掌握基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)手段，實(shí)驗(yàn)用品使用及實(shí)驗(yàn)儀器操作，規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)行為，夯實(shí)化學(xué)基礎(chǔ)。但存在同學(xué)們總是按照實(shí)驗(yàn)書進(jìn)行操作，大部分學(xué)生知其然不知其所以然，只是一名操作工。忽視實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，只能是“只會(huì)按教材做實(shí)驗(yàn)的呆板式教育”。創(chuàng)新不但是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，還要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新想法的能力。探究性實(shí)驗(yàn)在不知曉實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下，通過自己實(shí)驗(yàn)、探索、分析、研究得出結(jié)論，從而形成科學(xué)概念的一種認(rèn)知活動(dòng)。判斷實(shí)驗(yàn)是屬于驗(yàn)證性還是探究性的，關(guān)鍵在于教師對(duì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的設(shè)定。例如，我們對(duì)于有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)，若教師先給學(xué)生以結(jié)論，而后利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論的屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。若先引導(dǎo)學(xué)生猜想，設(shè)計(jì)不同的合成路線，實(shí)施實(shí)驗(yàn)操作，探討不同合成方法、反應(yīng)條件下對(duì)合成反應(yīng)的影響，通過分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或數(shù)據(jù)得出結(jié)論，則該實(shí)驗(yàn)就為探究性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是對(duì)化學(xué)理論學(xué)習(xí)的有效補(bǔ)充，直奔主題，能節(jié)省一定的教學(xué)時(shí)間。探究性實(shí)驗(yàn)則是在于激發(fā)興趣、學(xué)習(xí)解決問題的思路與方法，以及培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思考和動(dòng)手能力。當(dāng)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，教師要從實(shí)際出發(fā)，認(rèn)真研究學(xué)生的知識(shí)構(gòu)架和認(rèn)知特征，探究實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的選擇，采用驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，以鞏固學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，提高學(xué)生創(chuàng)新能力動(dòng)手能力為目的。
2綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合
綜合性實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)的是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及課程的綜合知識(shí)或與本課程相關(guān)知識(shí)的實(shí)驗(yàn)的綜合運(yùn)用�，F(xiàn)代化學(xué)已經(jīng)發(fā)展為各門學(xué)科縱橫交叉，相互滲透和相互融合的科學(xué)。為適應(yīng)現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該有意識(shí)地將各種學(xué)科進(jìn)行相互滲透�？疾閷W(xué)生在具有一定知識(shí)和技能的基礎(chǔ)上，運(yùn)用某一門課程或多門課程的知識(shí)、技能和方法綜合分析和應(yīng)用。綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)置上要避免與基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)重復(fù)，注重內(nèi)容的研究性和知識(shí)性。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)則是以學(xué)生為出發(fā)點(diǎn)，讓學(xué)生自己結(jié)合多門學(xué)科知識(shí)和多種實(shí)驗(yàn)原理，在給定的題目及目的下，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和試驗(yàn)條件，自行選定儀器設(shè)備、擬定實(shí)驗(yàn)步驟、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完成實(shí)驗(yàn)�；蛘咴趯W(xué)生閱讀文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)將實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，但并不是讓學(xué)生任意為之，隨意設(shè)計(jì)。要強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則，首先，安全第一，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中要對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)安全意識(shí)，防止有毒有害物質(zhì)，注意實(shí)驗(yàn)操作流程;其次，要符合一定的化學(xué)原理，不能出現(xiàn)科學(xué)性的錯(cuò)誤;第三，程序要合理，多步驟實(shí)驗(yàn)要注意實(shí)驗(yàn)的先后問題;第四，裝置設(shè)計(jì)連接要合理，要求實(shí)驗(yàn)儀器的連接必須合理、正確。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)實(shí)施過程，學(xué)生學(xué)會(huì)了如何將所學(xué)的理論應(yīng)用于實(shí)踐中，并逐漸培養(yǎng)獨(dú)立科研的意識(shí)。課程過程中采用小組分工協(xié)作的方式，不僅提高個(gè)人能力，而且增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作能力。實(shí)驗(yàn)后期還要按照期刊格式撰寫論文，并進(jìn)行集中報(bào)告與答辯。教育部文件《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》指出:“積極推進(jìn)研究性教學(xué)，提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力。高等學(xué)校的所有實(shí)驗(yàn)室和圖書資料室都要向?qū)W生開放，建立大學(xué)生盡早進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室研究的基本制度和運(yùn)行機(jī)制。要增加綜合性與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，提供豐富的教學(xué)參考資料，積極推進(jìn)討論式教學(xué)、案例教學(xué)等教學(xué)方法和合作式學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)大學(xué)生了解多種學(xué)術(shù)觀點(diǎn)并開展討論、追蹤本學(xué)科領(lǐng)域最新進(jìn)展，提高自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立研究的能力�！碧岣邔�(shí)驗(yàn)課程中綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比例，拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，按照教學(xué)規(guī)律和實(shí)驗(yàn)技能要求組織實(shí)驗(yàn)。在綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇上，既要考慮實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的復(fù)合性、方法的多元性、手段的多樣性、培養(yǎng)的多樣性，從而達(dá)到設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)目的。
3環(huán)保型和實(shí)用型實(shí)驗(yàn)相結(jié)合
化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生廢棄物，如果將其直接排入下水道和大氣中，都會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。在注重環(huán)境保護(hù)崇尚綠色生活的今天，如何控制減少實(shí)驗(yàn)污染對(duì)環(huán)境的損害是對(duì)我們每一個(gè)教學(xué)工作者的考驗(yàn)。以有機(jī)實(shí)驗(yàn)為例，藥品的使用和操作過程中都可能會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害。因此，我們要探究對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化的方法。創(chuàng)設(shè)綠色環(huán)保型化學(xué)，從源頭上控制污染，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中我們要遵循不用危險(xiǎn)品，盡量減少實(shí)驗(yàn)試劑用量，藥品的循環(huán)使用和回收。在有機(jī)實(shí)驗(yàn)操作中，選用無毒或低毒試劑來替換有毒有害物質(zhì)，拒絕使用一些無法替代，又無法回收、再生和重復(fù)使用的毒副作用、污染作用明顯的原料。其次，減少用量，將一些常規(guī)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為微量實(shí)驗(yàn)，并通過實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化提高轉(zhuǎn)化率、減少損失率。重復(fù)使用實(shí)驗(yàn)過程中使用的催化劑、載體等�；厥瘴捶磻�(yīng)的原料、副產(chǎn)物、助溶劑、催化劑、穩(wěn)定劑等非反應(yīng)試劑。將前一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物用作下一反應(yīng)的原料，提高化學(xué)試劑的重復(fù)利用率。除對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的環(huán)保要求外，我們還要通過聯(lián)系生產(chǎn)，生活實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力培養(yǎng)實(shí)用型人才。高校中很多部門都肩負(fù)著研究、教學(xué)、產(chǎn)業(yè)化的任務(wù)，在實(shí)驗(yàn)室設(shè)備使用過程中，對(duì)于提高教師的綜合素質(zhì)，特別是提高教授跨出本專業(yè)，結(jié)合化學(xué)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)和轉(zhuǎn)化知識(shí)，對(duì)實(shí)際操作和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的提升都具有特殊的作用。產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合可以形成強(qiáng)大的研究、開發(fā)、生產(chǎn)一體化的先進(jìn)系統(tǒng)并進(jìn)行整合，最終形成綜合優(yōu)勢(shì)。教學(xué)是大學(xué)穩(wěn)定之基，科研則是強(qiáng)校之本。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可根據(jù)需要調(diào)整或擴(kuò)展，以滿足不同層次的需求。為了強(qiáng)化學(xué)生的綜合能力，提升學(xué)生的整體素質(zhì)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的使用情況，每學(xué)期安排開放實(shí)驗(yàn)，以供學(xué)生自行安排進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生可以自己動(dòng)手操作儀器，參與儀器的調(diào)試與操作，也可以自行選題，獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，結(jié)合以后自身發(fā)展相關(guān)的內(nèi)容，變被動(dòng)為主動(dòng)。把校內(nèi)實(shí)驗(yàn)與校外實(shí)習(xí)相結(jié)合，讓學(xué)生自覺過渡到社會(huì)實(shí)用中去，與相關(guān)企業(yè)合作，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，使學(xué)生提前做好融入社會(huì)的能力和心理準(zhǔn)備。
4結(jié)語
本文基于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中遇到的問題，結(jié)合新時(shí)期發(fā)展對(duì)教師和學(xué)生提出的要求，思考化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新方向，對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行大膽改革，夯實(shí)學(xué)生“基本原理、基本方法、基本操作的掌握、推進(jìn)實(shí)驗(yàn)新體系、新內(nèi)容、新方法的建設(shè)和實(shí)施、促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。做到驗(yàn)證性和探究性，綜合性和設(shè)計(jì)性，環(huán)保型和實(shí)用型實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，努力提高本科化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。理論聯(lián)系實(shí)際，我們要根據(jù)實(shí)際需要采取實(shí)驗(yàn)焦旭改革措施提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，在實(shí)踐過程中進(jìn)一步完善學(xué)生的知識(shí)體系，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)意識(shí)。教學(xué)方向的改變基于學(xué)校，教師和學(xué)生的共同努力，只有三者相互配合，相互支持，相互理解，教學(xué)方向才能向著預(yù)期的目標(biāo)前進(jìn)。明確方向，立定目標(biāo)，踏實(shí)實(shí)行，認(rèn)真總結(jié)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要融入各種智慧和對(duì)現(xiàn)實(shí)條件的充分認(rèn)識(shí)。中國正處在各項(xiàng)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也要積極努力的對(duì)自身進(jìn)行改變，結(jié)合社會(huì)轉(zhuǎn)變中出現(xiàn)的問題，提高化學(xué)教學(xué)的時(shí)效性，實(shí)用性和實(shí)踐性。
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