化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多平臺(tái)體系的研究

韓士明 朱團(tuán)

摘 要:21世紀(jì)是創(chuàng)新的世紀(jì),創(chuàng)新的世紀(jì)需要?jiǎng)?chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力強(qiáng)的高級實(shí)驗(yàn)人才。隨著素質(zhì)教育的推進(jìn),實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的作用越來越被重視。因此有必要開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多平臺(tái)體系教學(xué)的方案。此方案涵蓋四方面的內(nèi)容,即基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、科研實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

關(guān)鍵詞:化學(xué)實(shí)驗(yàn)多平臺(tái)體系研究

中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)05(b)-0171-01

創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是創(chuàng)新的搖籃,化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是使學(xué)生獲取化學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)化學(xué)規(guī)律、形成化學(xué)概念、提高各種能力的重要途徑,而且此過程對學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),是其它學(xué)科所不能替代的。我們必須立足化學(xué)實(shí)驗(yàn)這個(gè)基礎(chǔ),努力構(gòu)建培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多平臺(tái)新體系的教學(xué)方案。

1 開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多平臺(tái)體系的必要性

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,對基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)改革提出了更高的要求?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)化學(xué)的重要方面,對其教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)方法和手段等方面的改革,已經(jīng)引起國內(nèi)各高校的廣泛關(guān)注?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的基本環(huán)節(jié),也是評價(jià)教學(xué)質(zhì)量的重要方面。在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、樹立嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度、促進(jìn)創(chuàng)造性思維發(fā)展和創(chuàng)新能力等方面具有獨(dú)特的作用。因此我們有必要開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多平臺(tái)體系教學(xué)。

2 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多平臺(tái)體系研究的思路

根據(jù)社會(huì)對創(chuàng)新型化學(xué)人才需求的背景,結(jié)合高校的人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀,我們提出了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路:以“全面實(shí)施素質(zhì)教育”為主題,以學(xué)生“創(chuàng)新意識(shí)和科研能力的培養(yǎng)”為目標(biāo),構(gòu)建化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多平臺(tái)體系?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多平臺(tái)體系涵蓋四方面的內(nèi)容,即基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、科研實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

3 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多平臺(tái)體系的構(gòu)建

3.1 構(gòu)建基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)操作技能

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)目標(biāo)培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生的基本專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能安排在大一上學(xué)期完成。根據(jù)此階段面對大學(xué)一年級新生的特點(diǎn)以化學(xué)基本操作與技能為主線來培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上分成適用于各專業(yè)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)通用技能、基本無機(jī)制備技能、基本有機(jī)制備技能、定量分析基本技能以及后續(xù)實(shí)驗(yàn)課程必需的基本知識(shí)、基本操作技能的訓(xùn)練等。主要以無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主。如常用儀器名稱、規(guī)格、用途及使用注意事項(xiàng)。練習(xí)并掌握常用儀器的洗滌和干燥方法,玻璃管加工和塞子鉆孔。分析天平的使用、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定、蒸餾裝置的安裝、熔、沸點(diǎn)的測定、簡單的含量測定等實(shí)驗(yàn)使學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范化、熟練化。此平臺(tái)的特點(diǎn)是通過實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和常見儀器的操作練習(xí)重點(diǎn)培養(yǎng)和強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)操作技能和。

3.2 構(gòu)建綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)平臺(tái),培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力

綜合實(shí)驗(yàn)應(yīng)用平臺(tái)主要安排在大二年級完成,該平臺(tái)的主要目標(biāo)是更新教學(xué)理念,反映學(xué)科前沿,激發(fā)學(xué)生潛能,提高綜合實(shí)踐能力和培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì),以滿足現(xiàn)代化學(xué)人才培養(yǎng)的需要。本平臺(tái)按照“合成、制備-分析、表征-實(shí)際應(yīng)用”這樣“一條龍”式的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路,反映綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)優(yōu)勢和特色的課程設(shè)計(jì)理念,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容接近科研和生產(chǎn)實(shí)際,是培養(yǎng)化學(xué)專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的極好途徑。

另外綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還應(yīng)增強(qiáng)學(xué)生對大型儀器的操作技能,該平臺(tái)主要涉及的儀器有:高效液相色譜儀、質(zhì)譜儀,紅外光譜儀,元素分析儀等。大型儀器選修課采用的是科研課題式的教學(xué)模式以及開放式的教學(xué)方法,讓學(xué)生將理論知識(shí)與技能培訓(xùn)相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用的技能。

3.3 構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新科學(xué)素養(yǎng)

在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有些實(shí)驗(yàn)的裝置不夠簡化、操作不夠簡便、結(jié)果不夠明顯、污染嚴(yán)重、安全性存在隱患、實(shí)驗(yàn)的時(shí)間過長等因素影響了學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)興趣.對危險(xiǎn)性大的實(shí)驗(yàn),教師用“粉筆實(shí)驗(yàn)”或“口述實(shí)驗(yàn)”代替學(xué)生動(dòng)手,忽視了對學(xué)生實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累,不利于學(xué)生實(shí)際操作能力的培養(yǎng)理論和實(shí)驗(yàn)脫節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程往往是講完理論之后,滯后幾天才做實(shí)驗(yàn),此時(shí)理論與實(shí)驗(yàn)之間的聯(lián)系早已淡化,實(shí)驗(yàn)收效甚微傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)偏向于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),只強(qiáng)調(diào)結(jié)果,忽視實(shí)驗(yàn)的探索功能,不利于學(xué)生接受科學(xué)思維方法的訓(xùn)練,不利于學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的提高。

針對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端,我們提出了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要安排在大三年級完成,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要包括以下幾個(gè)方面:

第一方面改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置,防止化學(xué)污染例如:次氯酸使色布褪色,按教材要求,應(yīng)在課堂上制氯氣,將產(chǎn)生的氯氣通入設(shè)計(jì)好的裝置中。實(shí)驗(yàn)過程會(huì)生成大量氯氣,污染課堂環(huán)境。為此我們必須改革反應(yīng)裝置以尋求更加綠色化的課堂實(shí)驗(yàn)。

第二方面自制教具,對教材中的危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)方案加以改進(jìn)例如:驗(yàn)證氫氣和氯氣光照而爆炸的實(shí)驗(yàn)我們不能用玻璃儀器,因?yàn)楸〞r(shí)玻璃碎片可能會(huì)扎傷實(shí)驗(yàn)者。我們完全可以用礦泉水瓶做此實(shí)驗(yàn),將制取好的氫氣與氯氣混合于礦泉水瓶中,直接用2～3根鎂條點(diǎn)燃,靠近礦泉水瓶壁上下晃動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

第三方面借助現(xiàn)代教育技術(shù)手段,開創(chuàng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新領(lǐng)域用計(jì)算機(jī)演示一些微觀現(xiàn)象或動(dòng)態(tài)圖形,可把抽象的內(nèi)容形象化,收到良好的效果.例如:“鈉與氧氣反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)的教學(xué)模式是老師在前面操作,這樣只有前幾排的學(xué)生能看到,后幾排的學(xué)生根本看不到。如果采用投影儀后,過程就清楚了。具體操作步驟取一小塊金屬鈉,用濾紙吸干表面的煤油后,用刀切去一端的外皮,放到投影臺(tái)上觀察現(xiàn)象。馬上就可以看到新切開的鈉具有銀白色金屬光澤,表面在空氣中很快變暗。保證全體同學(xué)能看得一清二楚。

3.4 構(gòu)建科研實(shí)驗(yàn)平臺(tái),培養(yǎng)學(xué)生科研能力

化學(xué)科研能力的培養(yǎng)可以說是一個(gè)化學(xué)教學(xué)水平提高的重要方面,那么怎樣培養(yǎng)學(xué)生科研能力我們可從這兩方面出發(fā)。首先必須要有科研的思維方式,再則要有勇氣與信心去行動(dòng),不成功不要緊,關(guān)鍵是要敢做,只有親身經(jīng)歷才有收獲,只有實(shí)踐才能有創(chuàng)新。

培養(yǎng)學(xué)生科研能力的具體方法,首先可先跟隨自己的導(dǎo)師一起搞科研,在導(dǎo)師的指導(dǎo)之下跟隨導(dǎo)師先完成一項(xiàng)或幾項(xiàng)科研,獲取一些經(jīng)驗(yàn)從而為以后的科研打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。其次開展學(xué)生科研文化活動(dòng)強(qiáng)化激勵(lì)機(jī)制提高學(xué)生科研積極性。再次可積極參加一些省里或國家舉辦的科技創(chuàng)新大賽。

科學(xué)研究是一個(gè)民族進(jìn)步發(fā)展的不竭動(dòng)力,我們只有立足這一點(diǎn)不斷創(chuàng)新,社會(huì)才能進(jìn)步國家才能強(qiáng)大。

4 結(jié)語

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多平臺(tái)體系是一項(xiàng)長期的系統(tǒng)工程,只有不斷的更新教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法和教學(xué)手段,才能為學(xué)生提供良好的教學(xué)空間和實(shí)踐環(huán)境,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,最終培養(yǎng)出適應(yīng)新時(shí)代要求、具有創(chuàng)新意識(shí)和綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膬?yōu)秀人才。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔡炳新,蔡熾,等.實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2009,28(1):17.

[2] 陳綺虹,周錦蘭．化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新與學(xué)生能力的培養(yǎng)[J]．實(shí)驗(yàn)研究與探索,2006,25(11):1429～1432．