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关于分析化学实验教学中培养创新人才初探

  科学技术的迅速发展及综合化趋势,信息时代的到来及整个社会信息化的趋势,市场经济对人才高规格的需求,对高等教育形成严峻的挑战,迫使教育工作者必须把教学改革放在核心位置上,必须努力提高教育教学质量,培养21世纪所需要的综合型应用人才及创新人才。创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力,一个没有创新人才的民族,就难屹立于世界民族之林。当代国际的竞争,说到底是创新人才的竞争。高等学校是培养创新人才的基地和摇篮,肩负着重要的历史使命,在教学中培养学生的创新意识和创新能力,是当前高等院校的教师义不容辞的责任。化学是一门以实验为基础的科学,如何在化学实验教学中渗透素质教育,提高学生的创造思维能力,以及用科学的方法,独立分析问题和解决问题的能力,培养创新人才,是现代化学教育中值得研究的课题。
  1.统一认识,转变教育观念
  当前我国基础教育课程改革已进入全面推广阶段,以培养学生科学素养为宗旨的化学课程教学的改革,就是要引导教师和学生改变传统课教学中仅重视知识技能传授的倾向,要求教育要从单纯传授知识向培养学生发现问题能力,获取知识的能力,创新与创业能力的转变,改革传统的实验教学模式是现代教学改革的重要手段之一。我们课题组经过多次论证,转变教育观念,决定对分析化学实验大胆进行改革尝试,打破教师牵着走的旧框框,使学生的独立思考能力得到充分发挥,不断培养他们的钻研、探索、创新精神,培养适应社会需求的高素质创新人才。
  2.整体优化组合,更新实验内容
  分析化学是实践性很强的一门学科,通过细致认真的实验可以培养学生动手操作能力、独立思考、分析问题和解决问题的能力。以往的实验教学中,传统的和经典的实验较多,体现现代科学技术的较少,验证性实验较多,设计性、应用性少,内容单一的多,综合性的少,有些实验内容已不能适应当前科学技术的发展和人才培养的要求,面对课时不断压缩的矛盾,改革和合理安排实验内容显得十分重要。传统的实验内容书本上有详细步骤,只要细心做就能得到正确结果。虽然教师备课认真,对学生要求严格,学生事先都作了预习,并写有实验预习报告,实验过程也很认真,但由于对每一实验步骤不问一个为什么,实验中出现问题不知如何解决,得不到能力培养。同时,有的同学思想上存在着重理论、轻实验的认识,认为在校的学习时间有限,主要精力应用在学理论上,至于实验,认为做的差不多就行了,考研究生主要考理论课。因此,有的学生做实验不认真,平行实验偏差大,有的甚至得不到实验结果或拼凑结果。虽然实验报告上看不出问题,但实际上没有得到实验技能的训练,还有的同学实验没做好,但又怕老师批评,因此修改实验数据。由于上述种种原因,改革实验教学模式势在必行。我们的指导思想是:充分利用现有实验课时,尽量减少验证性实验,增加综合性、设计性实验,从教学辅导为主向引导、启发学生动手能力、综合分析问题能力和解决问题能力转变。在近几年的分析化学实验课中我们引入自己设计实验,如《食用醋中醋酸含量的测定》、《混合磷酸盐中各组分含量的测定》、《黄铜中铜锌含量的测定》、《H2SO4-H2C2O4混合液中各组分含量的测定》等设计实验。基础实验部分,完成了学生对所学理论知识的巩固和提高,加深了学生对课本所学知识的理解及应用,设计实验部分,以发挥学生的动手能力、创新能力、分析能力和设计能力为目的,提高了学生独立分析问题和解决问题的能力,培养了学生的创新能力和创新精神,提高了学生的综合素质,起到了培养创新人才的作用。
  3.改革实验教学方法,培养创新精神和创新能力
  实验教学改革的最终目的是培养学生的创新能力。创新是一种自主的活动,如果学生对实验产生不了兴趣,强制学习,就谈不上什么创新。在实验教学中,有效地改革教学方法,精减教学内容,突出教学重点,可以提高教学效果,强化对学生动手能力、智力开发和综合素质的培养。虽然我们对实验教学内容经过了认真筛选,引入了设计实验,但实验中发现,有个别学生设计实验步骤是完全按照其它书上抄下来的,问学生为什么这样设计,学生答不上来。因此,我们又对教学方法进行了改革,即采用对话式、讨论式教学方法,我们的具体做法是:①实验课前提出具体问题,让学生查资料,在实验课时进行回答。②随机抽学生走上讲台,自己讲实验原理及实验步骤。这样使学生产生了紧迫感,在实验前必须对实验各步骤问一个为什么。教学方法的改革,在学生中引起了极大的反应,收到了较好的教学效果,许多学生在实验过后写了《实验感想》,有的学生写到:看到老师轻松地讲解实验,我认为实验比较简单。今天,老师抽我讲解实验,本来认为准备的挺充分的,由于紧张,我却没能讲好。经过这次实验,让我感受到,做一名教师很不容易,要做一名好老师更难。还有的学生写到:学生走上讲台讲解实验,老师点评和补充,这种教学方法很好,它充分发挥了学生的主观能动性,既能培养自己独立思考问题的能力及创新能力,又能暴露出一些隐蔽的错误,既能锻炼自己的胆量,又能体验自己的成功或失败。
  4.改革实验成绩考核方式
  实验成绩考核方式,多年来一直没有一套较为科学的、系统的、完善的方法。以往我们一直采用实验平时成绩与期末卷面成绩相结合的方式。尽管这种成绩考核方式有着自身的特点,但也有诸多不利因素。由于平时成绩是任课教师根据学生对实验课的预习情况、操作技能、实验结果、实验报告等几方面给出的,其客观标准不够严格,主观成分较大。每位老师每学期要带100多名学生,所以不是对每个学生都很了解,对少数印象深的学生能够较准确地给出成绩,而对多数学生的成绩缺乏客观公正性评价。且期末考试只是纸上谈兵,易造成高分低能的现象。为了培养高素质的创新人才,我们对实验成绩考核,采用四分法原则。即:平时成绩占四分之一,设计实验占四分之一,期末操作考试占四分之一,卷面成绩占四分之一。在设计实验中教师主要看学生设计的实验方法是否简便或有改进,然后根据实验结果客观给出实验成绩,在期末操作考试中我们摆出了多种实验仪器,学生通过抽签决定所考实验内容,教师根据学生的实验操作技能当场打分。通过改革实验考核方式,解决了以往考核标准不客观、学生对基本操作不重视、实际动手能力不强、分析问题解决能力欠缺等问题,从而达到了考核标准客观化,考核过程系统化,考核内容规范化的目的。
  5.体会
  通过实验教学改革,使过去那种实验教学和理论教学单一的依赖关系变成了相互促进的关系,改变了实验教学跟随理论教学之后的现象。经过几年的探索和实践,我们感到学生的求知热情及自学能力和探索思维、创新思维能力得到了不同程度的提高,学生知识面扩宽了,综合应用知识的能力和分析问题、解决问题的能力提高了,有的学生主动查阅资料,独立运用基础知识突破难关,有的学生能够提出较深层次的问题,综合素质都得到了不同程度的提高。有的同学在《实验有感》中写到:设计实验能调动我们的主观能动性,积极地参与思考,老师的严格要求,使我们在整个实验过程的前后,必须抱着求真务实的态度,认真准备,用心去做。通过本学期的分析实验,我的思路更加开阔,使我更加善于思考问题、分析问题和解决问题,使我的实验技能得到了较大的提高,总之,分析实验使我受益匪浅。
  以上是我们在分析化学实验方面的一些做法和尝试,取得了较好的教学效果,但仍然存在着许多不足。今后我们要把教学改革继续深入下去,使我们的分析化学实验提高到一个新的水平。