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分析化學(xué)實(shí)驗教學(xué)新方向論文
化學(xué)實(shí)驗是研究化學(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)驗課程是化學(xué)類(lèi)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修課,課程的設置不僅能幫助學(xué)生加強對理論知識的理解,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)習能力和解決問(wèn)題的能力,進(jìn)一步培養學(xué)生的科研能力。在現有的實(shí)驗內容中,驗證性的實(shí)驗較多,研究性的實(shí)驗較少,單元操作較多,綜合實(shí)驗較少,基礎實(shí)驗多,探究型實(shí)驗少。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)驗幾個(gè)課時(shí)已經(jīng)僵化固守?梢(jiàn)傳統的教學(xué)內容和教學(xué)方法顯然已經(jīng)不適應新時(shí)代對高校教育的要求。特別是對一些無(wú)法講述的化學(xué)反應現象和變化問(wèn)題的講解具有不可替代的作用,因此高;瘜W(xué)實(shí)驗教學(xué)一直以來(lái)是化學(xué)教學(xué)中不斷探索、追求完善的過(guò)程。筆者結合實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗,集中探索了化學(xué)實(shí)驗教學(xué)的新方向新思路。

1 驗證性和探究性實(shí)驗相結合
目前高校針對基礎化學(xué)教學(xué)實(shí)驗一般都是驗證性為主的重復性實(shí)驗,目的是讓學(xué)生對已學(xué)知識有一個(gè)深刻的理解,并掌握基本的化學(xué)實(shí)驗手段,實(shí)驗用品使用及實(shí)驗儀器操作,規范學(xué)生的實(shí)驗行為,夯實(shí)化學(xué)基礎。但存在同學(xué)們總是按照實(shí)驗書(shū)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)驗設計和創(chuàng )新能力的培養,只能是“只會(huì )按教材做實(shí)驗的呆板式教育”。
創(chuàng )新不但是培養學(xué)生創(chuàng )新意識,還要培養學(xué)生實(shí)踐創(chuàng )新想法的能力。探究性實(shí)驗在不知曉實(shí)驗結果的前提下,通過(guò)自己實(shí)驗、探索、分析、研究得出結論,從而形成科學(xué)概念的一種認知活動(dòng)。判斷實(shí)驗是屬于驗證性還是探究性的,關(guān)鍵在于教師對教學(xué)實(shí)驗目標的設定。例如,我們對于有機合成實(shí)驗,若教師先給學(xué)生以結論,而后利用實(shí)驗驗證,最后通過(guò)實(shí)驗驗證得出結論的屬于驗證性實(shí)驗。若先引導學(xué)生猜想,設計不同的合成路線(xiàn),實(shí)施實(shí)驗操作,探討不同合成方法、反應條件下對合成反應的影響,通過(guò)分析實(shí)驗現象或數據得出結論,則該實(shí)驗就為探究性實(shí)驗。驗證性實(shí)驗是對化學(xué)理論學(xué)習的有效補充,直奔主題,能節省一定的教學(xué)時(shí)間。探究性實(shí)驗則是在于激發(fā)興趣、學(xué)習解決問(wèn)題的思路與方法,以及培養學(xué)生的邏輯思考和動(dòng)手能力。當教師對實(shí)驗進(jìn)行設計的時(shí)候,教師要從實(shí)際出發(fā),認真研究學(xué)生的知識構架和認知特征,探究實(shí)驗課程內容的選擇,采用驗證性實(shí)驗和探究性實(shí)驗相結合,以鞏固學(xué)生實(shí)驗基礎,提高學(xué)生創(chuàng )新能力動(dòng)手能力為目的。
2 綜合性和設計性實(shí)驗相結合
綜合性實(shí)驗強調的是實(shí)驗內容涉及課程的綜合知識或與本課程相關(guān)知識的實(shí)驗的綜合運用,F代化學(xué)已經(jīng)發(fā)展為各門(mén)學(xué)科縱橫交叉,相互滲透和相互融合的科學(xué)。為適應現代化學(xué)的發(fā)展,在實(shí)驗教學(xué)中應該有意識地將各種學(xué)科進(jìn)行相互滲透?疾閷W(xué)生在具有一定知識和技能的基礎上,運用某一門(mén)課程或多門(mén)課程的知識、技能和方法綜合分析和應用。綜合性實(shí)驗設置上要避免與基礎性實(shí)驗重復,注重內容的研究性和知識性。設計性實(shí)驗則是以學(xué)生為出發(fā)點(diǎn),讓學(xué)生自己結合多門(mén)學(xué)科知識和多種實(shí)驗原理,在給定的題目及目的下,自行設計實(shí)驗方案和試驗條件,自行選定儀器設備、擬定實(shí)驗步驟、分析實(shí)驗數據完成實(shí)驗;蛘咴趯W(xué)生閱讀文獻的基礎上,自行設計實(shí)驗方案來(lái)完成實(shí)驗。實(shí)驗設計將實(shí)驗的主動(dòng)權交給學(xué)生,但并不是讓學(xué)生任意為之,隨意設計。要強調實(shí)驗設計的原則,首先,安全第一,實(shí)驗設計中要對學(xué)生強調安全意識,防止有毒有害物質(zhì),注意實(shí)驗操作流程; 其次,要符合一定的化學(xué)原理,不能出現科學(xué)性的錯誤; 第三,程序要合理,多步驟實(shí)驗要注意實(shí)驗的先后問(wèn)題; 第四,裝置設計連接要合理,要求實(shí)驗儀器的連接必須合理、正確。經(jīng)過(guò)實(shí)驗方案的設計實(shí)施過(guò)程,學(xué)生學(xué)會(huì )了如何將所學(xué)的理論應用于實(shí)踐中,并逐漸培養獨立科研的意識。課程過(guò)程中采用小組分工協(xié)作的方式,不僅提高個(gè)人能力,而且增強團隊合作能力。實(shí)驗后期還要按照期刊格式撰寫(xiě)論文,并進(jìn)行集中報告與答辯。
教育部文件《關(guān)于進(jìn)一步加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見(jiàn)》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)驗室和圖書(shū)資料室都要向學(xué)生開(kāi)放,建立大學(xué)生盡早進(jìn)入實(shí)驗室研究的基本制度和運行機制。要增加綜合性與創(chuàng )新性實(shí)驗,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)習方式,引導大學(xué)生了解多種學(xué)術(shù)觀(guān)點(diǎn)并開(kāi)展討論、追蹤本學(xué)科領(lǐng)域最新進(jìn)展,提高自主學(xué)習和獨立研究的能力!碧岣邔(shí)驗課程中綜合性、設計性實(shí)驗比例,拓展實(shí)驗內容,按照教學(xué)規律和實(shí)驗技能要求組織實(shí)驗。在綜合性、設計性實(shí)驗項目的選擇上,既要考慮實(shí)驗內容的復合性、方法的多元性、手段的多樣性、培養的多樣性,從而達到設計實(shí)驗的培養目的。
3 環(huán)保型和實(shí)用型實(shí)驗相結合
化學(xué)實(shí)驗過(guò)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 )對環(huán)境造成污染。在注重環(huán)境保護崇尚綠色生活的今天,如何控制減少實(shí)驗污染對環(huán)境的損害是對我們每一個(gè)教學(xué)工作者的考驗。以有機實(shí)驗為例,藥品的使用和操作過(guò)程中都可能會(huì )對環(huán)境產(chǎn)生危害。因此,我們要探究對實(shí)驗進(jìn)行優(yōu)化的方法。創(chuàng )設綠色環(huán)保型化學(xué),從源頭上控制污染,實(shí)驗設計中我們要遵循不用危險品,盡量減少實(shí)驗試劑用量,藥品的循環(huán)使用和回收。
在有機實(shí)驗操作中,選用無(wú)毒或低毒試劑來(lái)替換有毒有害物質(zhì),拒絕使用一些無(wú)法替代,又無(wú)法回收、再生和重復使用的毒副作用、污染作用明顯的原料。其次,減少用量,將一些常規化實(shí)驗設計轉化為微量實(shí)驗,并通過(guò)實(shí)驗條件的優(yōu)化提高轉化率、減少損失率。重復使用實(shí)驗過(guò)程中使用的催化劑、載體等;厥瘴捶磻脑、副產(chǎn)物、助溶劑、催化劑、穩定劑等非反應試劑。將前一個(gè)反應的產(chǎn)物用作下一反應的原料,提高化學(xué)試劑的重復利用率。
除對實(shí)驗設計的環(huán)保要求外,我們還要通過(guò)聯(lián)系生產(chǎn),生活實(shí)踐,培養學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力培養實(shí)用型人才。高校中很多部門(mén)都肩負著(zhù)研究、教學(xué)、產(chǎn)業(yè)化的任務(wù),在實(shí)驗室設備使用過(guò)程中,對于提高教師的綜合素質(zhì),特別是提高教授跨出本專(zhuān)業(yè),結合化學(xué)專(zhuān)業(yè)知識進(jìn)行系統學(xué)習和轉化知識,對實(shí)際操作和創(chuàng )新設計能力的提升都具有特殊的作用。產(chǎn)學(xué)研相結合可以形成強大的研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)一體化的先進(jìn)系統并進(jìn)行整合,最終形成綜合優(yōu)勢。教學(xué)是大學(xué)穩定之基,科研則是強校之本。實(shí)驗內容可根據需要調整或擴展,以滿(mǎn)足不同層次的需求。為了強化學(xué)生的綜合能力,提升學(xué)生的整體素質(zhì),結合實(shí)驗室的使用情況,每學(xué)期安排開(kāi)放實(shí)驗,以供學(xué)生自行安排進(jìn)入實(shí)驗室。學(xué)生可以自己動(dòng)手操作儀器,參與儀器的調試與操作,也可以自行選題,獨立實(shí)驗,結合以后自身發(fā)展相關(guān)的內容,變被動(dòng)為主動(dòng)。把校內實(shí)驗與校外實(shí)習相結合,讓學(xué)生自覺(jué)過(guò)渡到社會(huì )實(shí)用中去,與相關(guān)企業(yè)合作,產(chǎn)學(xué)研結合,使皽τ緋{學(xué)生提前做好融入社會(huì )的能力和心理準備。
4 結語(yǔ)
本文基于化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中遇到的問(wèn)題,結合新時(shí)期發(fā)展對教師和學(xué)生提出的要求,思考化學(xué)實(shí)驗教學(xué)的新方向,對傳統實(shí)驗教學(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)驗新體系、新內容、新方法的建設和實(shí)施、促進(jìn)學(xué)生學(xué)習能力、實(shí)踐能力、創(chuàng )新能力的培養。做到驗證性和探究性,綜合性和設計性,環(huán)保型和實(shí)用型實(shí)驗相結合,努力提高本科化學(xué)實(shí)驗教學(xué)。理論聯(lián)系實(shí)際,我們要根據實(shí)際需要采取實(shí)驗焦旭改革措施提高學(xué)生學(xué)習的積極性和主動(dòng)性,在實(shí)踐過(guò)程中進(jìn)一步完善學(xué)生的知識體系,實(shí)驗能力和科學(xué)意識。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(zhù)預期的目標前進(jìn)。明確方向,立定目標,踏實(shí)實(shí)行,認真總結,化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中要融入各種智慧和對現實(shí)條件的充分認識。中國正處在各項轉型的關(guān)鍵時(shí)期,化學(xué)實(shí)驗教學(xué)也要積極努力的對自身進(jìn)行改變,結合社會(huì )轉變中出現的問(wèn)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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