化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽教學(xué)改革和人才培養(yǎng)研究

時(shí)間:2022-04-23 10:42:47

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化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽教學(xué)改革和人才培養(yǎng)研究

[摘要]化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽是促進(jìn)化學(xué)教學(xué)改革人才培養(yǎng)的重要舉措。本文對(duì)當(dāng)前化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析,對(duì)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽在教學(xué)改革和人才培養(yǎng)中發(fā)揮的作用進(jìn)行了討論。

[關(guān)鍵詞]化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽;教學(xué)改革;人才培養(yǎng)

化學(xué)是一門廣泛應(yīng)用于社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的學(xué)科,同時(shí)也是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科。目前,國(guó)內(nèi)各大高校主要采用“理論知識(shí)+基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”的傳統(tǒng)模式開展教學(xué)工作。隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展,對(duì)大學(xué)的人才培養(yǎng)提出了更高的要求,即構(gòu)建創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式,著力培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽是對(duì)學(xué)生理論知識(shí)運(yùn)用能力的綜合檢驗(yàn),也是對(duì)高校化學(xué)教學(xué)成果的檢測(cè)和評(píng)比。實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽通常包括筆試和實(shí)驗(yàn)操作考試兩個(gè)部分,主要考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)及基本技能、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作、數(shù)據(jù)采集及分析、實(shí)驗(yàn)總結(jié)及報(bào)告等,對(duì)學(xué)生們的知識(shí)儲(chǔ)備、操作技術(shù)和創(chuàng)新能力提出了更高的要求,在開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)方面有著積極的作用[1-4]。筆者曾多次參與我院學(xué)生實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽的指導(dǎo)與培訓(xùn)工作,結(jié)合參賽經(jīng)驗(yàn),談?wù)劵瘜W(xué)競(jìng)賽在教學(xué)改革和人才培養(yǎng)中的作用。

1競(jìng)賽反映當(dāng)前教學(xué)中存在的問(wèn)題

作為高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要補(bǔ)充和延伸,化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽過(guò)程中反映出我們課堂教學(xué)中存在的一些問(wèn)題。1.1實(shí)驗(yàn)課程體系不完善。在傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中,教學(xué)內(nèi)容大多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,缺少綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)[5]。而化學(xué)競(jìng)賽中許多內(nèi)容涉及到多門化學(xué)課程,如“有機(jī)物的制備和產(chǎn)品的分析檢測(cè)”既包含有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),又涉及到無(wú)機(jī)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的知識(shí)。這些內(nèi)容在傳統(tǒng)的教學(xué)體系中是獨(dú)立開設(shè)課程進(jìn)行實(shí)驗(yàn),課程銜接不緊密,容易造成知識(shí)的延續(xù)性缺失,再加上知識(shí)的遺忘,學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)操作技能難以培養(yǎng)和提高。1.2實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范。熟練掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)基本操作是學(xué)生應(yīng)具備的基本素質(zhì)[6]。但是在競(jìng)賽的過(guò)程中,很多基本實(shí)驗(yàn)操作學(xué)生雖然在課堂上練習(xí)過(guò),在競(jìng)賽中卻因?yàn)椴僮鞑粔蛞?guī)范而導(dǎo)致扣分。有的同學(xué)因?yàn)榫o張,甚至忘記一些重要的操作步驟,或者知道如何規(guī)范操作,卻動(dòng)作不流暢,速度過(guò)慢。這些現(xiàn)象都暴露出學(xué)生規(guī)范操作掌握不牢,基本功不扎實(shí)的問(wèn)題。1.3綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ粡?qiáng)。在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)課上,由于教材中有詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟,再加上老師全面的講解和指導(dǎo),不少學(xué)生“按部就班”,只是被動(dòng)的接受知識(shí),缺乏主動(dòng)探究的意識(shí)。一旦“惰性”養(yǎng)成,就很難提高自身分析解決問(wèn)題的能力。實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽考察的是學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,缺乏綜合實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的學(xué)生在面對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)時(shí),往往考慮不全,統(tǒng)籌安排的能力較差,不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的異常,面對(duì)突發(fā)事件手足無(wú)措,實(shí)驗(yàn)的效率和質(zhì)量不高,成績(jī)不理想。1.4大型儀器使用較少。實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽中的許多試題涉及到大型儀器的原理、使用及結(jié)果分析,常見(jiàn)的包括高效液相色譜儀的原理及操作、質(zhì)譜儀的原理及質(zhì)譜圖分析、核磁共振儀的原理及氫譜的解析等。在第一屆“全國(guó)高等師范院校大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)邀請(qǐng)賽”中,競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)“局部麻醉劑利多卡因的合成”就讓學(xué)生對(duì)產(chǎn)物及原料的核磁共振氫譜進(jìn)行分析。缺少科研訓(xùn)練,平時(shí)對(duì)大型儀器接觸較少的學(xué)生,對(duì)數(shù)據(jù)的分析能力不強(qiáng),在這些方面容易丟分[7]。

2競(jìng)賽在教學(xué)改革和人才培養(yǎng)中的作用

2.1競(jìng)賽促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽以綜合性、研究性實(shí)驗(yàn)為主。我們通過(guò)教學(xué)大綱的進(jìn)一步修訂,在課程設(shè)置上減少性質(zhì)實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),注意培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,使學(xué)生獲得完整的科學(xué)訓(xùn)練。比如在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程中,以有機(jī)化合物的制備實(shí)驗(yàn)為主,將基本操作、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)融合其中,在各種綜合性實(shí)驗(yàn)中反復(fù)訓(xùn)練學(xué)生的基本操作。另外,在學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作比較熟練之后開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn),指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn),選擇實(shí)驗(yàn)方案,制定實(shí)驗(yàn)步驟,最后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證。實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革更符合新時(shí)代對(duì)化學(xué)專業(yè)人才的要求,使學(xué)生得到了充分的鍛煉。2.2競(jìng)賽促進(jìn)大型儀器在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。由于實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽涉及不少關(guān)于大型儀器的知識(shí),把現(xiàn)代化學(xué)分析檢測(cè)手段引入到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,幫助學(xué)生了解掌握近代實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù),擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面,增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。依托我校藥用資源化學(xué)與藥物分子工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)勢(shì),大型儀器不僅為教師的科學(xué)研究服務(wù),同時(shí)面向本科生開放。學(xué)生通過(guò)儀器分析實(shí)驗(yàn)等課程了解、學(xué)習(xí)到大型儀器的原理及操作,通過(guò)綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程將基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與大型儀器操作相結(jié)合。另外,我們?cè)谠O(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)中,增加大型儀器實(shí)驗(yàn)部分。比如阿司匹林的制備實(shí)驗(yàn)中,增加產(chǎn)品檢測(cè)的內(nèi)容,讓學(xué)生通過(guò)紅外、核磁等現(xiàn)代波譜技術(shù)區(qū)分產(chǎn)物與原料,通過(guò)鍛煉,學(xué)生不僅了解大型儀器的操作使用,也提升了解析譜圖的能力。2.3競(jìng)賽促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣?。?shí)驗(yàn)競(jìng)賽考察學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理與分析、突發(fā)事件的處理和臨場(chǎng)應(yīng)變能力。在以往的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中,大部分的實(shí)驗(yàn)都有固定的方案和實(shí)驗(yàn)步驟,容易讓學(xué)生產(chǎn)生依賴性。通過(guò)文獻(xiàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)的開設(shè),及各級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開展,讓學(xué)生學(xué)會(huì)主動(dòng)思考,在不斷討論和修改實(shí)驗(yàn)方案的過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力得到提升;在實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中,學(xué)會(huì)了主動(dòng)觀察,統(tǒng)籌安排;遇見(jiàn)突發(fā)問(wèn)題,教師指導(dǎo)學(xué)生分析原因,讓學(xué)生學(xué)會(huì)自己處理;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,學(xué)會(huì)了總結(jié)和反思。通過(guò)這樣的訓(xùn)練,學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性提高,綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ嵘鎏砹艘环葑孕判摹?.4競(jìng)賽促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)課程由于教學(xué)時(shí)間長(zhǎng)、教學(xué)內(nèi)容繁瑣等原因,老師的積極性往往不高[8]。以實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽為導(dǎo)向,鼓勵(lì)、吸引教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、責(zé)任心強(qiáng)、有一定科研成果的優(yōu)秀教師和大量青年教師參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)和競(jìng)賽培訓(xùn),組建“老-中-青”教師梯隊(duì),用他們嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度影響學(xué)生。同時(shí),教師將自己的科研成果融入課堂教學(xué)當(dāng)中,開拓了學(xué)生的視野,激發(fā)了學(xué)生的科研創(chuàng)新意識(shí)。教師在競(jìng)賽指導(dǎo)的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問(wèn)題,反饋到日常的教學(xué)工作中,不斷促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。學(xué)生在訓(xùn)練的過(guò)程中,有機(jī)會(huì)加入各老師的科研團(tuán)隊(duì),得到更深入的指導(dǎo)和全面的科研訓(xùn)練,不僅為今后參加實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽,更為自己進(jìn)一步的深造打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3結(jié)語(yǔ)

大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽作為化學(xué)教學(xué)改革和人才培養(yǎng)的重要舉措,在促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革、促進(jìn)學(xué)生能力提升和促進(jìn)師資隊(duì)伍建設(shè)等方面發(fā)揮了積極的作用。我院學(xué)生通過(guò)積極參加各類化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽,提高了學(xué)習(xí)化學(xué)課程的積極性,增強(qiáng)了解決實(shí)際問(wèn)題的能力,培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí),促進(jìn)了綜合素質(zhì)的提升,更好的滿足了社會(huì)對(duì)創(chuàng)新型人才的需求。

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作者:楊瑞云 梁宇寧 潘英明 單位:廣西師范大學(xué)