应用技术型人才培养模式下化学实验教学的几点思考

2018-03-29 06:11谢丽燕黄建辉杨欢欣
赤峰学院学报·自然科学版 2018年1期
关键词:技术型探索性综合性

谢丽燕,黄建辉,陈 宇,张 瑛,杨欢欣

(莆田学院 环境与生物工程学院,福建 莆田 351100)

近十几年来,我国高等教育发生了质的飞跃,许多新建本科、独立学院如雨后春笋般出现在全国各地.当代的本科教育已经从以前的“精英化教育”向“大众化教育”转化.随着本科教育的普及,近几年劳工市场上出现了“大学生过剩”与“技工严重缺乏”的矛盾格局.解决就业结构型的矛盾在于教育改革.因而,2014年开始,中国高等教育发生了革命性的改革.在教育部的指导下,由以应用技术大学类型为办学定位的地方高等学校发起成立了应用技术大学(学院)联盟.600多所地方本科院校将逐步转型,并加入应用技术型大学(学院)联盟.实践教学是应用技术型本科教育区别于普通本科教育的重要标志,也是最能体现高校办学特色的关键环节,因此,只有探索应用技术型本科实践教学体系的改革与创新,积极落实,才能培养出符合就业市场需求的应用技术型人才.

从根本上说,应用技术型人才的培养,重点在于培养学生的实践能力、创新精神与综合素质.实践教学有助于学生获取抽象的知识、训练动手能力和提高团队协作能力等等[1-3].但目前,国内许多向应用技术型大学转型的地方院校仍普遍存在实践教学中的一些弱点或问题,如思想上不够重视实践教学、投入少,实践教学设备条件差、缺乏有经验的师资队伍等.这些问题使学校的实践教学体系的构建和创新都遇到了瓶颈[4-5].化学化工类专业的实践教学面临同样的问题,作为一名基础化学化工专业的实践教学人员,根据所在院校莆田学院的特点,针对实践教学体系的改革与创新,在此提出一些探索性的对策与建议.

1 重视验证性实验

验证性实验作为一种重要的实验形式,往往在实践教学的项目中占了很大的比例.它在实践教学中具有举足轻重的意义,而且它的作用也是其它类型的实验所无法替代的.由于这些经典的、传统的验证性实验项目中包含了学生必须掌握的实验基础操作,如分析化学实验中,最为基础的各种称量方法、配制标准溶液、滴定测定等基本操作是食品质量与安全评价、环境在线监测、检验检疫等领域的专业人员必备的实践操作基础.因此,在实践教学过程中应该正确认识到验证性实验项目的价值与意义,必须重视验证性实验项目,并将其认真开展实施.这样才能让学生对这些基础操作有很好的掌握,从一举一动的细节处严格要求学生,从而为其将来的就业做好最基础的职业素质准备.

传统的验证性实验往往被误解和轻视,有许多实践教学人员认为验证性实验缺少新意,上起课来往往出现“老师没激情,学生没热情”的现象.因此,如何发掘验证性实验的生命力与魅力将成为一线实践教辅人员的一大难题[6].为改变验证性实验项目的枯燥印象,在验证性实验项目的授课中,应该多给学生一些信任,给予学生充分的自由度,在安全的范围内发挥他们的主观能动性.让学生切实地通过小心动手、认真观察、仔细记录、深入分析这几个步骤来完成基本操作.即使是验证性的实验,但只要学生觉得实验的过程与结果仍是充满不确定性的,他们就会有很强的好奇心去探索.例如在化学专业本科一年级的基础化学实验中,有关电解质的实验中,加入溶液的量不同、加入的顺序不同都会引起不同现象的出现.因此可以鼓励学生额外多做几组对比,对不同添加量、不同添加物质、不同添加顺序的比对,观察沉淀是否产生,沉淀的颜色、沉淀的量是否相同,并进行记录.

2 增加综合性实验

为了让学生更深入地对基础理论知识、基础实验操作有所巩固、拓展、感悟、发展,在重视验证性实验的基础上,对于中高年级的化学专业学生,还应该开设一些“强化类型”的实验,比如综合化学实验.

如我校近几年针对应用化学专业本科二年级、三年级的学生开设综合性实验课程,课程项目主要包括有茶叶中茶多酚的提取及抗氧化作用的研究、草酸根合铁(Ⅲ)酸钾的合成、组分分析及结构测定、HPLC法测定可乐中咖啡因的含量、纳米TiO2粒径可控合成及其光催化性质研究等.这些实验项目中所包含了天然化合物成分的提取、物质的制备、表征、检测等等,所涉及学科有无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、材料化学、仪器分析等.

通过两周的综合性实验,学生的积极性、主动性和创造性得以充分调动起来,并应用所学知识综合分析和解决实际问题,以提高学生的素质和能力.在综合性实验中增加了学生接触大型仪器的机会,如高效液相色谱仪、气相色谱—质谱联用仪、X射线粉末衍射仪等大型仪器,学生对此表现出很高的兴趣,并对产物的检测、样品的表征有了更感性的认识.此外,毕业班学生的毕业论文可以看作最大的一个综合性实验.因此,设置综合化学实验这类“强化型”实验课程,可以作为毕业论文的预热阶段,让学生在进入毕业实训阶段时避免出现手忙脚乱、基础不扎实、动手能力差、应变能力差的问题,同时对学生创造性能力、动手能力、思考能力的培养具有重大意义[7].

总之,综合性实验教学不仅使学生将课题上所学的理论知识巩固起来,还可以通过实验将涉及多门学科的交叉知识进行有机结合,系统掌握.

3 开设探索性实验

作为“强化型”实验的第二种,探索性实验是建立在综合性实验的基础上,但与综合性实验相比,探索性实验包含更多的科研性质.探索性实验的一些专题,带有科学研究和试验探索的性质,本身就是一个小型的科研项目.例如,针对我校应用化学专业高年级的学生设置的探索性实验项目,由多名指导老师共同出题.指导老师在出题的时候,一般会结合自己申请的科研项目,寻找课题底下的一些子项目作为探索性实验的主题.学生可以根据自己的兴趣来选择一个或多个探索性实验的主题,进行更深入的试验研究分析.

这种探索性实验完全由学生自己查阅资料,设计实验步骤,拟定所需仪器设备,然后在出题的指导老师和学生共同讨论的基础上确实方案.在设计方案的过程中,鼓励学生勇于探索,不同组别的学生尽量采取不同的设计方案.在实验操作用过程,允许学生操作失败,但即使是失败的结果,也必须对所得结果进行解释和认证.探索性实验如果能够取得较好的成果,可以鼓励学生将实验报告写成科技小论文的形式,通过学生的修改、教师的评阅,可以选取有一定水平的文章在相关刊物进行投稿.探索性实验的开展可以让学生对科学研究有初步认识,并具备一定的科学的思维方法与创新的意识[8].

无论是综合性实验还是探索性实验,都有利于拓宽学生的思路,而且通过这种开放性的实验,让学生在充分体验自己探索、自我拓展的乐趣中形成具有自我判断能力、创造能力、科研能力,锻炼分析问题的能力,因此对提高学生的综合素质教育具有十分重要的意义.

4 小结

与理论课的教学不同,教师在实验教学活动中可以更加方便观察学生在非智力方面的其它能力的差异,并有针对性地进行引导.如学生是否具有统筹安排实验的能力、团队合作的能力、动手操作的能力、解决问题的能力、独立思考的能力等等,通过实践教学活动中与学生的互动,可以有针对性地对学生进行引导和提点,真正做到因材施教.

化学实验教学的改革与创新应当以学生为本,构建“多层次、一体化”的实验教学体系.将验证性实验、综合性实验、探索性实验进行科学配比、有机结合、丰富考核形式,从而达到夯实基础、开拓思维,培养学生创新意识和创新能力、问题意识和解决问题能力、合作精神和人际交往能力、获取和应用科学知识的能力.

〔1〕秦敬祥.构建以职业能力培养为核心的高职实践教学体系[J].现代教育科学,2010(4):138-140.

〔2〕王维凯.借鉴国外经验,改革实践教学[J].实验室研究与探索,2005,24(12):90-93.

〔3〕杨叔子,张润福.创新之根在实践[J].高等工程教育研究,2001(2):9-12.

〔4〕史静寰.加强实践教育:研究型大学培养创新人才的必由之路[J].清华大学教育研究,2005,26(1):5-9.

〔5〕单希林,等.构建实践教育创新体系,培养高素质创新人才[J].化工高等教育,2005(3):96-98.

〔6〕孙大君.展现验证性实验的探究魅力[J].学科教育,2004(9):20-23.

〔7〕杜志强,李宁,封子先,朱龙观,雷琴芳,陈恒武,王彦广.培养创新型人才的综合化学实验教学模式探索与实践 [J].大学化学,2006(4):15-17.

〔8〕邓樱花,刘永美,胡庆兰,马晓玲.“验证性-综合性-创新性”分析化学实验教学模式的探索[J].湖北第二师范学院学报,2013,30(2):93-95.

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