立即咨询在线客服

工业

您现在的位置: > 论文欣赏 > 工业 >

有关应用型人才培养模式下的本科分析化学实验教学改革初探

  随着科学技术的发展,社会对应用型、创新型人才的要求不断提高,培养学生的综合能力和创新能力是高等教育工作者面临的一个不可忽视的问题。教育部高教司于“十五”和“十一五”期间都在本科院校中开展了“我国高校应用型人才培养模式研究”的教研课题,旨在对现行的教学模式进行改革,以便能更适应我国形势发展的需要。分析化学实验教学在分析化学理论知识的运用与传承,分析技能的培养与锻炼方面起到重要的作用,是理论教学联系实际应用的桥梁。利用实验教学直观性、综合性的特点,教师可以在分析化学实验教学过程中激发学生的学习兴趣,提高实践能力,激发创新思维。在传统的教学模式下,分析化学实验教学内容相对守旧,存在理论验证性实验多,综合性和创新性实验少;重复性、经典性实验多,忽略了分析化学中“量”的概念实质和其在日常生活中广泛的应用价值,不利于学生对理论知识和操作技能的掌握以及创新能力的培养。我们在近年的教学中,针对这些问题,进行了一些创新性的教学改革。我们通过改革和调整传统的实验教学模式,改进实验教学内容和教学方法,注重培养其综合的应用能力。在此就实验教学的感触和体会,与各位教师交流,以图对提高教学效果和培养学生创新能力及综合素质起到推动作用。
  1分析化学实验教学如何适应应用型人才的培养
  1.1分析化学实验课应与专业有机结合
  分析化学实验是化工、生物、环境、食品、材料、药学、医学等多个学科专业的本科必修课程,是分析化学课程体系的重要组成部分。国家分析化学实验课程指导委员会有一个指导性的教学基本要求,但这样容易造成了各专业学生学习分析化学实验课程的千篇一律,对后续专业课程的铺垫及专业与基础科学结合的应用不是很有利。在分析化学实验教学内容的创新改革中,应根据专业特点进行不同内容的教学侧重,并适当引用分析化学实验与专业结合的范例,培养其学以致用的科学素质,为专业的后续教学做好基础平台,使分析化学实验的基础性和应用性能充分展现在学生求学和就业的整个过程中。
  1.2在教学内容安排上更注重应用性
  分析化学实验课程是分析化学理论课程与实验操作结合的最普遍、最典型的一门课程,在教学中要把对知识的应用放在重要位置。传统的分析化学实验大部分是沿袭教师讲解实验内容和操作步骤,学生完全按照设定的程序“照方抓药”的教学方式,这种教学方式不利于培养学生的自主学习能力和创新探究能力。这就需要改变教学观念,让应用知识这条主线贯穿于整个教学中。通过给出一个实际问题,在讲解这一问题的解决方法中引入实验具体操作步骤,淡化分析化学理论知识,注重知识的迁移和应用,更多地注重实际问题的解决过程,再由一个问题展开到多个问题。设计与日常生活紧密相关的创新性实验,学生通过设计实验内容,既能锻炼知识应用能力,又能提高学习的积极性和兴趣,有益于学生综合应用能力的培养。这正符合了高等院校对应用型人才培养的目标。
  2应用型人才培养模式下的教学改革探索与实践
  为了全面提高学生应用技能和综合素质,培养适应社会发展的创新性人才,我们提出了基于应用型人才培养模式下的实验教学新体系,在实验教学中通过优化实验内容,构建师生互动平台,有效地提高了分析化学实验教学质量。具体的改革措施如下:
  2.1重视基础性实验,增开综合性实验
  我们重新调整了分析化学实验的内容,通过筛选基础性实验、增开综合性实验、开设创新性实验,形成教学层次与应用人才培养模式要求逐级匹配的实验教学新体系,突出实践能力和创新能力的培养。基础性实验中,筛选出化学分析的精髓,如分析天平称量练习和滴定分析基本操作练习,对学生的基本操作技能进行重点训练,强调分析化学“量”的核心。综合性实验中开设如“食用白醋中醋酸含量的测定”、“自来水总硬度的测定”、“补血营养品中铁含量的测定”等,联系生产生活实际,既让学生体会到分析化学实验和日常生活应用息息相关,又培养了他们利用理论知识解决实际问题的能力。创新性实验主要是培养学生的知识迁移和创新能力。为了使学生充分理解和灵活运用分析化学的理论知识,培养创新性思维,开设了创新性实验如“工业纯碱成分分析及其含量测定”,“钙片中钙含量的测定”等。在实验内容的安排上,既兼顾验证性实验的系统性、典型性,还根据不同专业特点适当引入分析化学与专业结合的应用范例,提高实验教学的多样性。
  2.2转变教学方式,多样化组织实验教学
  针对传统的教学型模式下的教学现状,为了全面提高学生科学研究的技能和综合素质,培养适应社会发展的应用型创新人才,我们提出了基于“教师为教学主导,学生为教学主体”的实验教学新体系。具体的改革措施如下:
  (1)要求学生写好实验前的预习报告。在每次分析化学实验课上,我们对学生的预习报告进行检查,预习报告中除了阐述本次实验的原理及步骤,也要注明关键步骤及颜色变化,让学生对实验难点、实验步骤和实验操作做到心中有数。实验过程中的实验数据要规范记录在预习报告上,学生的平时成绩也包含了预习评定成绩。
  (2)发挥学生的主观能动性。我们尝试了课堂提问设疑的方式授课,考察学生的预习效果和巩固所学的理论知识。结果表明,这种方法起到了很好的教学效果。学生对可能出现的实验现象及实验成败的关键步骤有了深刻认识,增加了学生学习的积极性和成功感。在实验的的重要环节,要求学生及时观察每个实验现象,探究背后的理论知识点,进而训练学生的知识迁移能力。对于实验中出现的具有代表性异常现象,老师积极诱导学生去分析产生此种现象的真正原因,激发学生的学习兴趣。老师和学生的互动交流有助于教学效果的进一步提高。
  (3)规范实验操作和实验报告撰写。分析化学基本实验操作技能的掌握是分析化学实验教学的重要组成部分。通过巡视学生实验,及时发现学生实验时易犯的错误并给予耐心纠正和指导,培养学生正确的操作技能。实验报告是学生表达科学思想的平台,能锻炼其科研语言凝练和学术思想总结能力。除了严格要求报告的格式和规范写作外,我们更注重报告中对实验失败步骤的总结和实验现象具体的描述。在实验原理、实验步骤部分,我们提倡学生用自己的化学语言来表达实验过程,不要全部拷贝讲义内容。这一改革起到了很好的效果,如学生尝试用流程图来表达实验步骤、仔细记录滴定过程及终点颜色变化。更重要的是,在数据处理及问题讨论部分,学生需要结合精密度和准确度对实验结果进行全面的分析,找出实验中可能引起误差的操作因素,并提出以后实验中改善的措施。
  2.3拓展综合创新实验,培养学生创新能力
  不同专业的教学目标不同,不同专业对分析化学实验课时的要求也不同。对能力较强和创新意识强的学生,规定的实验课程已不能他们的求知欲望和学习兴趣,学生希望能自选与实际应用相关的实验题目,通过实验验证自己的实验方案;或想了解并参与老师的科研项目中,接触更为前沿的科研课题。如何使不同知识水平的学生都学有所成,进而培养他们的综合素质和创新实践能力,我们兼顾传统内容、学科交叉、现代技术和社会需求,开设了现代分析综合创新实验课程。该课程是在化学各二级学科常规化学实验教学的基础上开设的高一层次的化学实验教学。不仅着重突出分析化学应用性强的特点,使学生在掌握分析化学基础实验的基础上,对日常生活、工业生产,科学研究,环境保护等方面发现分析化学问题。现代分析综合创新实验中开设“开心果中多种营养成分分析”、“塑料成分分析”、“多种复杂样品中儿茶酚胺类物质的分析测定”、“奶粉质量重要指标的分析”、“牙膏质量相关指标分析”、“饮料中营养成分的检测分析”等。学生在和老师讨论及查阅文献的基础上,提出研究解决问题的思路,用常规分析方法结合现代分析技术、手段及仪器等解决发现的问题,整理和分析数据,完成研究成果报告。这一举措有效加强本科生创新实践能力的培养,使化学分析和仪器分析的学习达到有效统一;也为高年级本科生开展科研工作时起到承上启下、总结创新的作用,同时也帮助毕业生尽早考虑择业的需求。
  3结论
  分析化学是一门实践性很强的课程,分析化学实验的实践教学是培养高素质人才的一个重要环节。在应用型人才培养模式下,我们通过建立以教师为主导,以学生为主体的基础型-综合型-创新型分析化学实验教学体系,改革实验内容,转变教学方式和手段,旨在培养符合社会经济发展需求的高素质、创新型应用人才。经过探索和实践表明,实验教学体系的改革强化了学生的专业技能训练和实际动手能力,提高了综合素质和创新实践能力,激发了学生的学习兴趣和热情。随着中国经济的快速发展,对应用型人才培养模式下的本科分析化学实验教学提出的要求也越来越高,这就要求在实验教学中进行更多的探索、实践和改革,以满足社会对应用型本科人才的需求。