高师有机化学实验教学模式和考核方法的探讨

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  [摘要] 针对有机化学实验教学内容和教学模式的变化特点,通过传统有机化学实验考核方法的对比分析和经验总结,阐述了有机化学实验教学内容和教学方法的改革思路,设计了有机化学实验考核评估指标体系,建立了全面提高学生综合能力的新考核方法,并将评估指标转化为可操作的教学行为。
  [关键词] 有机化学实验 教学模式 考核方法 操作技能 探讨
  [Abstract] According to the changed peculiarity of organic chemistry experimental teaching content and teaching mode, passed analysis of the traditional organic chemistry experimental examining method , expatiated reformatory way of organic chemistry experimental teaching content and teaching method, designed organic chemistry experimental evaluation system, established a new examining method of increase completely the student variety ability,changed evaluation guideline to the teaching behavior that can operate.
  [Keywords] organic chemistry experiment teaching mode examining method operating skill exploration
  
  有机化学是一门以实验为基础的自然科学,有机化学的理论和规律多是从有机化学实验中总结出来的,对理论的应用和评价,也都要依据有机化学实验实验的探索和检验。有机化学实验是化学、应用化学等专业学生必修的一门基础实验课,是有机化学教学的一个重要组成部分。其主要目的是培养学生掌握有机化合物的合成、分离、提纯和鉴定等实验技能,培养学生观察、思考和解决问题的能力[1]。对于培养中学化学教师为主的高等师范院校,实验课教学尤为重要。因为有机化学实验是有机化学教学工作的基础,教师实验技能的高低将决定教学效果的好坏,也影响学生科学实验能力的培养[2]。然而,在实验教学中的一个突出问题是学生解决实际问题的能力较差,主要表现在缺乏动手能力和运用基础知识综合分析的能力。这就要求深化教学改革,提高有机化学实验课的教学质量。在长期的有机化学实验教学中,我们注重培养学生的动手能力、创新能力和科学研究能力,在有机化学实验教学方面积累了一些经验,针对有机化学实验教学内容和教学模式的变化特点,探索出一套有机化学实验教学方式及全面提高学生综合能力的新考核方法。
  1.有机化学实验教学内容和教学模式的变化特点
  有机化学实验课程的基本内容包括四个部分:① 基本知识;② 基本操作;③ 有机化合物的制备;④ 有机物的性质实验。随着有机化学及有机化学教学的发展,这四部分内容不断充实和完善,教学形式和实验方法也发生了根本性的变化:首先由原来的实验与理论课合二为一,并以理论课为主转变为目前的实验课独立开设;实验内容的选择也由原来的基本操作与合成实验分开进行变为基本操作渗入合成实验之中;实验方法由常量向微量化和节能
  减排方向转变[3];同时为适应学生创新能力的培养,实验规模的设置由原来的一步反应为主,
  变为开设一定比例的综合性多步合成实验,以提高该课程的教学效果。在这种情况下,对教
  学效果的检查,或者说对学生学习成绩的考核就成为教学研究的一个重要课题。因为实验课程并不象理论教学那样容易将考核结果量化。实验考核是研讨教学规律,检查教学质屋、改革教学内容及方法的重要依据,是实验教学成功的有力保障。科学和规范地考核学生实验能力的基本素质,必须进行实验基本理论的考核和实验基本操作的考核。合理的实验教学方式及考核方法不仅可以科学评价学生理论指导实践、实际动手能力和创新情况,同时也能提高学生学习积极性。
  2.有机化学实验教学内容和方法的改革思路
  影响实验教学效果的最重要因素是实验内容和实验方法。实验内容应该具有先进性和综合性,实验方法则应以新技术、新方法和新手段为主。这样可以让学生在接受化学教育的同时认识到,化学工作者在为了更美好的生活而创造大量物质财富的同时也应为人类留下一个洁净的自然界[4]。在上述教学思想的指导下,以有机化合物制备为主线,结合产品的分析和表征手段,将实验由原来的单纯合成变为合成一产品的物性测试一波谱分析的综合实验。在实验内容上也有很大的选择余地,教师列出了可供学生选择的规定学时的实验内容。学生可以根据规定的学时数选择实验内容。这样可以使学生变被动学习为主动学习,提高学生的学习兴趣和积极性。
  传统的实验授课方式是实验室内的每位学生每次做相同的实验项目,上实验课时,教师统讲解实验原理、实验步骤及注意事项等。由于教师一般讲解得比较细、比较全面,学生可以比较顺利地完成实验,实验报告比较规范。
  教学实践表明,普通本科班的学生如果跳过基本操作训练,而直接进入合成实验,将会在前两次实验给教师增加很多教学工作量,实验时间也会拖延。为了达到更好的教学效果,我们首先安排基本操作训练,然后再进行自主选择合成实验项目,完成规定学时的实验内容。为了适应高校水平评估指标体系的要求和减少学生对教师的依赖性,根据我校学生生源的实际情况,适当增加综合性和设计性实验的数量[5]。对于优秀班的学生,也可以采用不再集中安排基本操作训练实验单元就直接进入合成实验训练的方法,要求学生在实验前对所选实验进行认真预习,写出预习报告,上网完成该实验的预习习题。实验时,教师以提问的方式引导学生独立思考,检查学生的预习情况,将传统的授课方式改变为以提问为主的启发式授课方式,同时强调该实验的操作要点和注意事项,通过教师的引导使学生独立完成实验。授课方式的改变有利于培养学生的动手、动脑能力,有利于发挥学生的潜在智能,促进学生做实验的自觉性和主动性,给学生创造发现问题、解决问题的机会,以提高学生阅读文献和资料的能力。对学习基础好的学生来说,这种授课方式给他们提供了更多的思考和创新空间,受到了他们的欢迎。
  3.有机化学实验考核方法
  有机化学实验作为单独开设的一门课,占2.5学分。实验成绩的考核,应该全面、客观、公平地反应出学生的实验情况,尤其是学生的动手能力和解决问题的能力,以利于充分调动学生平时做实验的积极性[6]。
  3.1 考核形式
  采用考核与考试相结合的形式,即平时实验课实行考核,期末进行实验基本理论考试和实验操作技能考核,其中平时考核成绩占总成绩的50%,基本理论考试占总成绩的20%,基本操作技能考核占总成绩的30%。这样的比例分配是因为实验教学的特殊性,目的是培养学生的实验能力。实验能力的培养需要在平时的实验中进行,而期末的考试只是一种手段,目的是促使学生实验基本理论的掌握和改变实验总评成绩是由平时成绩所铸定的局面。基本操作技能考核的目的是促使学生掌握基本操作技能,提高实际操作能力和动手解决问题的能力。考核的目的是促使学生重视实验课,对学生施加一定的压力,增强学生参与实验的动力。平时成绩以学生每次实验的预习报告、回答问题、操作规范、态度、质量、实验报告等来进行综合评分,涉及到了实验课教学的各个方面,这样既保证了整个实验教学的有效进行,同时避免了最后一次操作技能考试的偶然性。因此这个比例分配具有科学性。
  3.2 考核的内容以及评分标准
  3.2.1 平时考核
  平时考核在实验教学中非常重要,直接影响到学生对实验的重视程度和积极性。但要客观地评定学生的平时成绩, 目前尚无可操作的标准。由于合成实验内容通常比理论课学时超前进行,因此,教师实验前要讲解反应原理及实验步骤流程等,要求学生在预习报告中写出基本反应、实验目的、反应物及生成产物的物理常数、计算理论产量及实验的基本方法等。学生开始实验前,教师应检查学生的预习报告,提问一些与实验相关的问题;实验过程中巡视同学的操作情况,了解其动手能力,及时纠正错误及不规范的操作,并了解其实验态度、环保和安全意识及遵守纪律的情况;记录每个同学产品的数量及质量;实验结束后从实验报告中考查产率计算或结果处理的准确度,以及分析讨论问题的逻辑性及准确性,了解其是否理解实验的关键所在。逐项打分,综合给出平时每个实验的成绩。在此,我们提出有机化学实验平时成绩的评估指标。一级指标包括实验预习、实验过程和实验报告,每个一级指标又可分为若干个二级指标,各指标的权重分值又各有不同,具体评估指标见表1。
  在表1中只是列出了评估指标,而评估指标的量化过程是平时实验考核的关键所在。表1中每项指标分为优、良、中、差4等,最优等赋予相应指标权重分值最高分,最劣等赋予0分,其他等级赋值按相应指标权重分值合理分配计算。量化的核心问题是各项指标赋值的依据,即评分的标准的制定。无预习报告、没有预习、一问三不知者,可视具体情况不准其进入实验室。
  3.2.2 期末考核
  每学期期末进行一次期末考核。期末考核分为实验基本理论的考试和实验基本操作技能考核两部分,其中笔式考试占40%,实验操作占60%。期末考核占学期实验总成绩的50%。
  3.2.2.1 实验基本理论的考核
  有机化学实验基本理论包括有机化学实验的一般知识和实验技术、实验原理的基础理论。掌握这些理论,对学生了解、熟悉、掌握实验方法和实验原理,分析、解决实验现象和实验结果等都是必不可少的,这些理论不仅包含了师范生开展化学活动所需具备的初步知识,也是学生现在和将来进行化学实验和化学科研必备的基础理论。教师在平时的实验教学中,应认真传授并使之拓展和深化;在实验课的后期则应对学生进行这方面的了解和考核,既要重视对学生进行有机化学基础知识水平的考核,又要考核学生对实验基本原理及理论的掌握情况。例如:有机化学玻璃仪器的名称和规格、化学试剂的纯度级别和标志方法、加热和冷却、干燥和干燥剂等,这些虽然都是基础知识,但它却很重要,不仅在现有实验中要接触到,而且在今后参加中学化学教学时,都是必备的实验知识。但在考核中发现,对这些看似简单的知识,有不少学生并没有掌握好。通过考核,可以进一步激励学生全面掌握有机化学实验系统理论的积极性和主动性。在实验考核中,应按教学大纲要求对学生进行基本理论的考核。笔式考试的主要内容为有机化学实验室规则、安全知识、常用仪器的基本知识、实验原理、基本操作知识、仪器及装置的使用、实验现象的解释和错误实验装置图的改正、讨论等。考核的方式,一般可以采用期末闭卷考试,统一命题、统一时间、统一阅卷。
  3.2.2.2 实验基本操作技能的考核
  有机化学实验中的基本操作是化学实验的主体部分,是决定化学实验能否顺利完成的基本保证。因此,要把实验基本操作作为学生从事化学实验的基本功,基本操作过程中的表现,是了解和考核学生动手能力、分析问题和解决问题能力的重要方面,学生的这些能力,也会在基本操作中较充分地展现并便于观察、了解与考核。实验操作考核因不同学期实验重点不同而有所差异。
  第一学期教学内容主要有8个基本操作和实验技术、4个性质实验和4个合成实验,目的在于培养学生良好的素养、基本实验技能、独立工作能力、操作能力、严谨的科学态度。考试重点是基本操作,以强化学生有机化学实验的基本技能。具体做法是:建立有机化学实验基本操作试题库,学生抽签选题,独立操作进行考核。考核内容及评分标准见表2。
  第二学期教学内容主要有4个基本操作和实验技术、3个性质实验和9个合成实验。重点在于培养学生动手能力和运用基础知识综合分析的能力。考核以设计合成实验为主,内容有:查阅文献资料,分析、归纳、独立设计实验方案(包括实验原理,所需试剂、仪器、装置以及注意事项等),独立操作完成实验。在学生已经具备一定实验理论和实验技能的基础上,结合有机化学实验的特点,依据考核目标把考试的各个环节(考核内容、考核时间、考核办法及组织管理等)系统地联系起来,以全面客观地评价学生对实验理论和实验技能的掌握情况,真实地反映实验教学效果,并达到激发学生学习兴趣、培养学生能力的目的。在合成实验考核中,教师从现有的实验条件出发,审核学生设计方案的可行性,经修改批准后,学生再独立进行实验。在操作中如发现问题,向教师咨询或可与教师讨论。教师巡回指导,最后验收产品,给出考核实验报告。
  综上所述,有机化学实验考核的具体方式为:
  
  考核是实验教学不可忽视的环节,通过考核可以调动和发挥学生的主观能动性,促进有机化学实验课教学质量的提高。上述有机化学实验考核模式考核方法是以人与自然的和谐发展和科学发展观为指导思想,针对有机化学实验教学内容和教学模式的变化特点,与原有的书面考核、现场操作或实验操作+报告的单一模式相比,具有注重过程与结果相结合的特点。采取这种多级、全面、客观的评分方法,避免了单凭印象或只考虑平时成绩,而忽视期末成绩的现象,也扭转了以期末成绩一锤定音的局限性;学生的实验技能得到了充分的体现,创新精神和实践能力也得到了锻炼,为以后的毕业论文及科研打下了较好的基础。
  参考文献:
  [1]尹文清.浅谈如何提高本科生有机化学实验技能[J].梧州学院学报,2008,18(3):83-86.
  [2]杨丽君,李海涛,郭红,等.高师有机化学实验考核方法探讨[J].大学化学,2004, 19(4):20-22.
  [3]徐勇军,杨晓西. 有机化学实验教学改革初探[J]. 东莞理工学院报,2006,13(1):93-96.
  [4]任玉杰,吴海霞,胡方,等.有机化学实验教学内容及教学模式的改革与实践[J].大学化学, 2007,22(5):11-13.
  [5]张刚申.关于有机化学实验教学的几点思考[J].湖北大学成人教育学院学报,2004,22(5):76-78.
  [6]曹敏惠,陈长水,徐胜臻.有机化学实验考核方法的改革和探索[J].实验技术与管理,2007,24(2):117-119.
  基金项目:
  伊犁师范学院2008届教改课题基金资助项目,基金号为JG2008011。
  作者简介:
  库尔班江·巴拉提(1962—),男,维吾尔族,教师(副教授),研究方向为天然药物及教学研究。
  
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