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综合实验教学改革与创新研究

时间:2022-05-15 11:05:04 来源:网友投稿

摘 要 实验是应用性强的理工医专业教育课程的必要环节。实验教学不仅可以巩固课堂所学,还可以培养和提高学生的动手能力,更能培养学生实践和创新能力,是养成良好的综合素质和科研能力的重要实践环节。因此,实验教学课程设置与设计的重要性是不言而喻的。本文通过对高校应用化学专业综合实验存在的问题着手,尝试进行实验教学的改革,并结合珠三角区域特色,提出具体措施及实施方案。

关键词 综合实验 教学改革 区域特色

中图分类号:G420 文献标识码:A

随着教学改革的深入和素质教育的全面推行,作为高等教育重要组成部分的实验教学越来越受到重视。本文将针对当前专业综合实验教学中存在的问题进行的思考,并结合办学特色及地区特色提出改进方案及措施,以期能够提高教学质量并在学生能力培养上得到更好的效果。

1 目前应用化学专业综合实验教学存在的问题

(1)实验内容设计不合理。多数实验的设置都是在二级学科(无机化学、分析化学、有机化学等)的基础上开设的,内容相对狭窄单一。

(2)验证性实验较多。由于实验教学不受重视,经费投入不足,使得实验课程的开设受到局限。目前设置的实验课程多属验证型实验,且依附于理论课教学,相对于课程显得设置重复。

(3)实验课程教学方法单一。应用化学专业综合实验的教学活动设置,基本上都已设计有完整的操作步骤并且录入实验讲义里。这样,学生在课前先预习实验讲义,课堂上,教师先对实验原理和操作步骤进行讲解并告知实验中的注意事项,学生们再根据实验讲义,流水线工人般机械地完成各项实验步骤。在整个实验课程的进程中,留给学生们独立思考的空间相对较少,学生的独立及创新思维的能力没有得到锻炼与发展,而且学生实验质量的评估标准,通常是只凭实验报告的撰写内容来评判,非常不利于调动学生动手做实验的积极性和进行主动思考的惯性,很容易忽略学生在实验过程中操作技能表现和创新能力的培养,大大降低了学生们的探究所以然的兴趣及热情。

(4)与实践应用联系较少。实验教学体系较少涉及社会生产实践,导致课堂与实际生产生活应用脱节,进一步降低了学生对该门课程的兴趣,限制了对学生思维能力和创新能力培养。并且,这个问题突出的表现在,毕业生在最后一年进行毕业论文(设计)时,由于学生缺乏独立思考,发现问题和解决问题的基本能力,和在科学思维方式上的缺失,最终给指导老师和学生自己都带来了不少的困难。

对于专业综合实验应该满足:综合性强、专业覆盖面广、实践性强的特点。应用化学综合实验不能只是单一的分析或有机合成实验,更不应该是毫不相关的几个实验步骤的简单拼凑。在实验课程的进程中,所设置的实验步骤不能按传统的“照方抓药”方式完成,而是应该通过多种实验方法、手段以及理论知识的综合应用才能完成,学生需要具有扎实的基础知识,这样才能有助于学生的基本技能、实验能力,综合运用能力,以及创新能力的培养。

2 应用化学综合实验改革措施及实施

(1)改进实验教学方法和手段,结束学生“任务式”实验。传统的实验教学方法是教师于实验前进行讲授,之后由学生进行实验。这使得学生养成了依赖老师与讲义的习惯,独立思维能力欠缺,实验课程的效果也不理想。从实验教学效率和质量出发,我们对教学方法作了相应的调整:实验之前教师的讲解改为“提点”,实验时开设汇报、讨论环节,在这一环节上,学生自由组合汇报实验进展、成果及存在的问题,探讨实验中出现的问题,由教师引导学生向更深层次思考与发展;同时建立开放性实验室,允许学生实验失败,给学生重做实验的机会。这样改革之后,使学生不仅对所做的实验涉及的理论知识得到了巩固,并且动手能力得到了提升,还满足了部分学生的好奇心,结束了学生以往“任务式”实验的心态,为他们求知欲创造了平台,同时使教学实验更接近科研和生产实践。

(2)更新教学理念,培养学生实验能力,更好地服务地方经济。长期以来,实验课被作为理论课的补充部分,仅仅作为附属品而存在,实验课程的内容也仅仅是为验证某些理论知识,学生们的实验能力与创新思维得不到很好锻炼,更不要谈良好的提升了。

笔者所在的珠海市是一个港口城市,经济发达,企业众多,其中有些产业在国内外都有较大影响,如纺织服装、塑料机械、磁性材料、电子产品、石油化工、对外贸易及港口物流等。就化工而言,由于珠海的大发展战略,国际知名石油化工企业落户珠海,如碧辟、中海油等500强企业。

为使学生步入社会能更好更快地适应并服务企业,同时为给社会、企业培养出符合时代发展需要、具有较高理论水平,较好的科学实验能力以及动手能力的优秀人才,应更新教学理念,转变思路,在注重培养学生基础实验能力、分析问题能力及解决问题能力的同时,更加注重创新能力及设计实验能力的培养。并多和当地的相关企业多交流,帮助企业解决问题的同时,了解企业当前发展情况和企业对于专业人才素质需求,并学习企业在本专业中先进的做法,丰富自己,积累经验。同时邀请企业经验丰富的工程师来校进行讲学,直接告诉企业最需要的技术。

(3)根据地方产业优势,设计具有代表性的专业综合化学实验。专业综合化学实验是培养学生创新能力和综合应用能力及优良素质的有力手段。目前,有些文献已经报道了很多自主设计的专业综合化学实验,如:兰州交通大学化学与生物工程学院王九思等人设计的,用过氧化苯甲酰引发甲基丙烯酸甲酯自由基聚合,通过预聚、灌模、聚合、脱模一系列过程进行鑄板聚合为主要内容的甲基丙烯酸甲酯的铸板聚合即有机玻璃的制备;以氯代正丁烷为原料制备正丁基锂,并使其引发苯乙烯进行阴离子聚合为主要实验内容的正丁基锂的制备和苯乙烯的阴离子聚合实验等等。

根据珠三角工业发展趋势,拟定应用化学的特色专业方向:精细化学品、应用电化学和工业分析。根据专业方向,实施综合实验的设计,实验经费由特色专业建设给予支持,教师分成若干小组,依据珠三角化工企业对专业人才的需求,设置不同研究题目,具体题目如下:

(1)印刷电路板的制备工艺;(2)功能高分子材料的制备与性能表征;(3)环保型涂料和环保型粘结剂的制备与性能表征;(4)工业废水的分析与处理方法的研究。

3 结语

应用化学专业综合实验是本专业培养学生创新能力和优良素质的有力手段,综合实验课程内容的改进与提高,教学理念的更新是实验教学改革成功的有力保障。结合我校办学特点而进行的专业综合化学实验教学改革,目的是提高学生对理论基础知识的灵活运用能力和实验基本技能,同时还希望培养其创新思维及创新能力,加强学生对科研及社会生产实践知识的了解,以期为珠三角乃至全国化工界培养出更优秀的专业人才。本文对实验课程教学的建设性研究也希望能够给相关应用型专业的实验教学提供一定的参考。

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