• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

建设高水平应用型背景下地方高校无机化学实验教学改革与探索

彭辉艳 胡霞 刘学文 王菲菲
  
江苏广播电视报·新教育
2024年41期
湖南文理学院化学与材料工程学院 湖南常德 415000

摘要:高校要培养具有实验创新能力的人才,以适应新时代社会的发展需求。对动手能力和创新能力要求较强的化学专业,学生必须要能熟练地掌握和应用实验的基本操作、提高科学素养、具备较强的科学思维和创新思维显得尤为重要。在新时代新工科的背景下,利用信息化技术结合地方高校专业人才培养特点和能力要求,探索化学专业无机化学实验教育教学新模式,为社会培养高素质的高水平应用型人才。

关键词:无机化学实验;科学素养;高水平应用型人才

以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的二十大精神[1],全面落实立德树人的根本任务,全面遵循国家“以本为本”、“四个回归”的办学理念,作为应用型人才培养为主要方向的地方院校[2],适应新时代社会的发展,培养具有创新意识的人才是关键。无机化学实验作为本科新生的第一门实验操作基础课程,无机化学理论联系紧密,且是后续实验课和专业课的基础,则提高学生的基本科学素养、实验基本技能、基本操作就显得尤为重要[3-4]。本文以湖南文理学院为例,他作为一所应用型地方高校,在新时代师范认证背景下如何有效地培养创新能力的应用型人才以满足社会需求,更好地服务地方、建设地方。在实验教学中我们以创新能力培养为导向,分析了地方应用型高校师范专业在无机化学实验教学方面存在的一些问题,并从教学内容、教学方式、评价方式等三个方面进行了探索。

1、存在问题

1.1教学方式陈旧

实践动手能力是实验课程的基础,大多高校无机化学实验教学,还是在黑板上板出整个实验过程,包括实验目的、原理、步骤、注意事项等等,这种“照方抓药”传统填鸭式的机械教学模式,无法调动学生的创新思维能力。同时,陈旧的教学方式,学生无法了解先进的实验设备,无法学习和掌握先进的实验技术,不利于拓宽学生的视野,不能满足学生可持续发展的要求,无法培养杰出的创新型人才。对于信息技术化快速发展的社会,实验课程缺乏现代信息技术与课程教学的相互融合,使其教学形式单一,学生的兴趣不高,导致实验课教学的效果不佳[5-6]。

1.2教学内容缺乏创新性和探索性

无机化学实验基本上是制备实验和验证性实验,实验内容单一,多为经典的验证性实验,重在培养学生的操作能力和了解实验基础知识,学生知识机械的按照实验的过程进行实验,不能够对新知识、新发现有所了解和涉及,不能达到培养优秀人才的目的,设计性实验少,缺乏创新,学生学习没有积极性,同时也不能培养学生的创新能力和思维能力。

1.3环保意识和安全意识较低

无机化学实验是本科的第一门实验课,学生的环保意识较薄弱,且涉及化学试剂种类多、使用量大,会使用大量具有挥发性且有毒的物质,比如浓盐酸、乙醚、乙醇等,会造成周围环境污染,给师生的身体健康带来危害。学院的通风排气效果较差,学生对污染试剂的回收,药剂量的限量使用等意识不强,比如将使用过的污染试剂直接倒入下水道;量取液体试剂时,一次取很多,未做标签,使用过后便成了无名溶液导致试剂的浪费。

2、教学改革与探索

2.1创新教学方式

2.1.1引入“实验微课”,线上线下相结合。

“实验微课”即建立实验微课平台,教师将无机实验课程中涉及到的基本实验操作制作成微视频上传到平台,例如:容量瓶的使用、电子天平的使用、普通过滤、减压过滤、蒸馏装置的组装以及原理、离心机的使用等等。教师及实验员可以协同合作,根据本实验室的现有条件和实际情况录制具体的操作步骤及注意事项,仪器的使用和规范摆放。学生可根据自身情况选择相应的微视频反复观看学习[7],教师可以在实验课前要求学生提前观看视频预习相关操作,并进行考勤考核。在课堂上实验指导老师强调重要细节和重难点,解答学生疑难问题,或请学生示范,教师在一旁指导,以便发现问题及时指导纠正,加深学生的印象,达到提高实验课堂效率的目的。例如实验“Fe3+、Al3+离子的分离”教师将该实验中涉及到的萃取操作以及蒸馏装置的组装及原理制作成微视频并上传到相应的微课平台上,供学生在课前、课外学习,对涉及的知识有了系统的理解并熟悉整个实验流程,对本堂课的实验进行精准针对性的预习准备,起到事半功倍的效果。

2.2加强教学内容探索性和创新性

目前我校的无机实验课程基本上是制备实验和验证性实验,而具有创新性的设计性实验较少。为提升实验课程的学习兴趣,必须丰富实验项目,增设创新性和综合性较强的实验。如:自主开放设计实验、示范实验、课外实验和改进实验等。可开放化学实验室,保证安全和规范化管理,提供探究的实验平台,实验室的开放意味着没有时间和任务的限定,学生可根据自己的兴趣爱好结合所学内容和自己对知识的掌握情况,自行设计实验方案,将实验技能的训练和培养置于实验探究活动中。学生通过查阅大量资料,归纳总结,进而设计出实验方案。这种开放性的实验能有效调动学生对神秘事物的探索、激发学生的热情和信心,锻炼学生动手操作能力,激发学生的创新思维,确保每一个学生的潜力都得到了最大的发挥。

2.3加强安全教育,强化绿色化学教学

高校实验室的安全问题是重中之重,高校安全事故常有发生,因此要充分重视和加强安全管理,杜绝事故的发生。我们要提高和强化师生的安全意识和安全技能,安全教育一定要达到“入脑入心”的目的,杜绝走形式、走过场。而无机化学实验所需要的药品种类繁多,试剂消耗大、实验过程中也会产生较多的“废水、废气、废渣”,因此,安全教育和环保教育在化学实验教学具有重要的意义。具体可以从一下方面入手:教师合理调整、优化实验内容、引入现代教学手段、改进和完善实验室管理的机制、提高实验员和指导老师的环保意识等,探索绿色的、环保的新型教学方式,从思想上行动上培养和陶冶学生的绿色化学理念,不断引导学生应用化学知识和绿色环保理念共同解决问题,提高学生动手能力、创新能力,培养高素质和高水平的“绿色”化学人才。

2.4多元化评价体系

考核评价也是实验的重要一环,考核结果能直观反应出学生的实验学习结果,测试不仅仅是书面上的测试,更注重学生的实验能力、动手能力的考察。目前我院无机化学实验的针对化学师范专业的学生的考核评价分为结果性评价方式、过程性评价方式及表现性评价方式。其中,结果性评价为综合实验训练,表现为是否掌握无机化学实验基本知识、操作、数据处理等。过程性评价为实验报告,是否认真且清晰的的记录了实验过程,是否进行了问题讨论。表现性评价包括课堂表现(出勤情况,能正确掌握实验操作要点,能独立分析和解决问题)、预习报告(认真做好实验内容及新操作预习,能对实验结果有预判)、实验记1Q录(实验现象是否完整,实验效果是否良好)。课程总成绩=结果性评价成绩×0.5+过程性评价成绩×0.3+表现性评价成绩×0.2。合理的考核体系改革是让学生在了解实验本身重要性,自觉认真地去对待每次实验课,避免在今后复杂的实验中出现类似的错误,同时也能保证考试的公平性。

3、总结

无机化学实验的改革都是为了更好地完善教育方式,让学生得到最好的教育,有利于学生掌握相关的实验基础知识和实验操作技能。教育改革必须紧跟社会的发展,从教育观念、教师队伍到教学知识、人才培养体系等方面不断改进。本着提高教学质量,培养学生的创新能力和应用能力,我校无机化学实验也在不断的发展、探索和改革,为新时代社会培养优秀的人才。

参考文献:

[1]郭杰荣,马磊,贺鹏程,等.新工科背景下面向中职师资培养的本科实践教学模式探究[J].湖南文理学院学报(自然科学版),2024,36(01):90-94.

[2]陈盛余.项目化教学促进地方院校的建设和发展[J].山东化工,2017,46(08):136-138.

[3]马姣丽,程辉成.基于应用型高校无机化学实验改革探索与实践[J].山东化工,2018,47(10):161-162.

[4]方振峰,曹晓琴,施璐,等.地方高校天然药物化学实验教学改革与探索[J].中医药管理杂志,2023,31(23):24-26.

[5]王芬.浅谈无机化学分析实验的改革实践[J].中国校外教育,2014,(12):104.

[6]方振峰,曹晓琴,施璐,等.地方高校天然药物化学实验教学改革与探索[J].中医药管理杂志,2023,31(23):24-26.

[7]杨万机,冯晓梅,胡峥.基于翻转课堂的“双主”教学评价体系探究——以重庆市聚奎中学校为例[J].基础教育论坛,2021,(26):4-7.

通讯作者:彭辉艳(1989年5月4日-),无机化学实验员,硕士研究生,主要研究锂离子电池新能源电极材料。

基金项目:湖南文理学院教学改革项目(JGYB2309)。

*本文暂不支持打印功能

monitor