◆董巖
化學(xué)基礎(chǔ)實驗是化學(xué)化工類專業(yè)的重要基礎(chǔ)實驗課,是培養(yǎng)造就高素質(zhì)創(chuàng)新人才的重要環(huán)節(jié),在專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中占有非常重要的地位。同時也是一門面向全校相關(guān)專業(yè)學(xué)生開設(shè)的實踐類課程。
本課程由傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗、有機(jī)化學(xué)實驗和物理化學(xué)實驗整合而成,既是一門獨(dú)立的課程,又與相應(yīng)的理論課緊密聯(lián)系,具有自己獨(dú)立的培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容和方法。該課程突破了四大基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)體系框架的限制,按化學(xué)學(xué)科的整體性在化學(xué)一級學(xué)科的層面上安排教學(xué)過程。通過本實驗課程的開展,不僅加強(qiáng)了學(xué)生的“三基”能力訓(xùn)練和培養(yǎng),而且增強(qiáng)了基本知識運(yùn)用能力和基本研發(fā)能力的培養(yǎng);加深了對所學(xué)無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)課程及相關(guān)課程的理論知識的綜合理解與應(yīng)用;同時,為后續(xù)的專業(yè)實驗、綜合設(shè)計實驗、創(chuàng)新實踐課程以及畢業(yè)論文等教學(xué)環(huán)節(jié)奠定堅實的基礎(chǔ),真正發(fā)揮理論與實踐之間的重要橋梁作用。
化學(xué)基礎(chǔ)實驗課程按照創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式,以“化學(xué)”一級學(xué)科為平臺,以能力、素質(zhì)培養(yǎng)為基礎(chǔ),構(gòu)建實驗項目的課程教學(xué)新體系,徹底改變了原有化學(xué)實驗的教學(xué)模式,建立了“一體化、三層次、四模塊”的新型實驗教學(xué)體系。
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,促進(jìn)了各學(xué)科之間的相互滲透。一方面,學(xué)科之間的界限有時不再分得那么清楚,有些實驗項目的重復(fù)開設(shè),不僅造成了資源的浪費(fèi),也極大程度地影響了學(xué)生的積極性;另一方面,社會需要基礎(chǔ)厚、知識新、素質(zhì)高、能力強(qiáng)的創(chuàng)新型人才,從整體考慮,各學(xué)科適當(dāng)?shù)亟徊嫒诤?,有利于?chuàng)新性應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。在一級學(xué)科的指導(dǎo)思想下,進(jìn)行重新組合、優(yōu)化,確立了化學(xué)基礎(chǔ)實驗課程體系。實現(xiàn)了統(tǒng)一教學(xué)大綱、統(tǒng)一實驗教材、統(tǒng)一教學(xué)內(nèi)容、統(tǒng)一教學(xué)管理、統(tǒng)一實驗資源的5個統(tǒng)一,形成有機(jī)的統(tǒng)一整體。按照基礎(chǔ)型實驗——綜合型實驗——研究創(chuàng)新型實驗“三個層次”開設(shè)實驗。整個基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程分成無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)“四模塊”。各個模塊之間既相互交叉,有機(jī)地結(jié)合成一體,又相互獨(dú)立,各自有著本身的教學(xué)目標(biāo)。
在繼承原4門實驗課程教改成果的基礎(chǔ)上,更新內(nèi)容、重組實驗體系,按基礎(chǔ)訓(xùn)練——綜合訓(xùn)練——創(chuàng)新訓(xùn)練三層次推進(jìn)實驗進(jìn)程;從基本實驗訓(xùn)練、綜合實驗訓(xùn)練、課外開放實驗和創(chuàng)新實驗訓(xùn)練三個層次,全面提高學(xué)生的實驗基本技能和素質(zhì)。在實踐的基礎(chǔ)上,編寫實驗講義和實驗教材;課堂上采用音、視頻教學(xué)素材,用討論的方式進(jìn)行教學(xué);從教學(xué)內(nèi)容、進(jìn)度安排上,抓住合成與表征這條主線循序漸進(jìn),由簡單到復(fù)雜逐步提高,使課程設(shè)置符合教育教學(xué)規(guī)律和學(xué)生成長成才規(guī)律,符合專業(yè)人才培養(yǎng)要求。
化學(xué)對人類作出巨大的貢獻(xiàn),也對人類健康和生活環(huán)境帶來負(fù)面影響。因此,對于低年級的學(xué)生來說,在實驗過程中始終貫穿綠色化學(xué)的理念。
1)選擇教學(xué)內(nèi)容,盡量采用無毒的化學(xué)試劑,減少有毒物質(zhì)的產(chǎn)生與使用,減少對環(huán)境的污染。如鐵礦的分析采用無汞定鐵法,盡量少用洗液、鉛等有害物質(zhì)。
2)化學(xué)實驗微型化。實驗過程中,在不影響實驗結(jié)果和現(xiàn)象的情況下,所用試劑的量盡量減少。通過多次實踐,取得一定的成果,有些研究成果還在中學(xué)化學(xué)實驗中得到推廣。
3)處理或回收有害物質(zhì),如將有毒的汞、鉛變?yōu)闊o毒硫化物;致癌物重鉻酸鉀回收為無害的鐵磁性材料;回收電池中的二氧化錳為碳酸錳。
充分利用校級重點(diǎn)學(xué)科、山東省“十二五”高校重點(diǎn)實驗室、德州學(xué)院分析測試中心等平臺資源,發(fā)揮學(xué)科群體優(yōu)勢,高職稱、高學(xué)歷、高水平的教師直接參與實驗教學(xué),加強(qiáng)化學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)的師資隊伍建設(shè),較好地實現(xiàn)了科研促進(jìn)教學(xué)和學(xué)科間的相互滲透融合。
通過大量的教學(xué)研究與改革和改革成果的應(yīng)用和實踐,優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容,革新了教學(xué)方法和手段,建立了適合本校實際的化學(xué)基礎(chǔ)實驗課程體系。
在化學(xué)一級學(xué)科的平臺上,科學(xué)地設(shè)置實驗項目,按照力求先進(jìn)性、科學(xué)性、開放性和創(chuàng)新性相結(jié)合的原則,研究探索適合專業(yè)特點(diǎn)和實際情況的、較為完整的、有一定特色的基礎(chǔ)實驗課程體系,全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)作風(fēng)、實驗技能、分析解決實際問題的能力和創(chuàng)新意識。
1)對原來四大基礎(chǔ)實驗教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真篩選和重新歸類,優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容;
2)在基本操作訓(xùn)練、技術(shù)基礎(chǔ)實驗的基礎(chǔ)上,由有教學(xué)經(jīng)驗的教師重新編排實驗教學(xué)內(nèi)容和實驗教學(xué)大綱,學(xué)生自主選擇實驗內(nèi)容,在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實驗,獲取實驗數(shù)據(jù),學(xué)會處理實驗數(shù)據(jù),得出實驗結(jié)論,充實綜合設(shè)計實驗項目;
3)注重將實驗教學(xué)與科研結(jié)合起來,及時將科研成果轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)內(nèi)容;
4)每個實驗?zāi)K都提供一定數(shù)目的課內(nèi)選做和課外選做的實驗項目,對實驗興趣濃厚和學(xué)有余力的學(xué)生提供更多的實驗機(jī)會,鼓勵學(xué)生參與教師的科研課題,早期接受科學(xué)研究和開發(fā)應(yīng)用意識。
依托重點(diǎn)學(xué)科和重點(diǎn)實驗室開展基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)。充分利用重點(diǎn)學(xué)科、重點(diǎn)實驗室、實驗中心、分析測試中心等平臺資源,發(fā)揮學(xué)科群體優(yōu)勢,高職稱、高學(xué)歷、高水平的教師直接參與實驗教學(xué),加強(qiáng)化學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)的師資隊伍建設(shè),較好地實現(xiàn)了科研促進(jìn)教學(xué)和學(xué)科間的相互滲透融合。
化學(xué)基礎(chǔ)實驗是一門對鍛煉學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力至關(guān)重要的實踐類課程。學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí),能夠更深刻 地理解所學(xué)過的理論知識,對啟迪學(xué)生思維、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和積極性以及提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力具有十分重要的作用。學(xué)生可以更快地適應(yīng)創(chuàng)新型實驗和畢業(yè)論文環(huán)節(jié),是其他二級化學(xué)實驗課程所無法替代的。由于本課程的培養(yǎng)基礎(chǔ),連續(xù)在2009、2010、2011三屆山東省實驗技能大賽中獲一、二、三等獎各3項;獲省級優(yōu)秀畢業(yè)論文2篇。
此外,化學(xué)基礎(chǔ)實驗課程教師團(tuán)隊發(fā)揮積極的帶動作用,注重學(xué)科前沿知識的介紹,在近幾年的大學(xué)生科技文化競賽,在全國大學(xué)生節(jié)能減排、大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”等社會實踐與科技競賽活動中,獲全國三等獎3項。
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