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摘要:针对高校精细化工实验的教学特点,通过调整实验内容、改革实验教学模式和改革实验考核方式,有效地实现精细化工实验教学从课前积极预习到实验认真操作到成绩考核合格。使学生从传统教学过程中被动式学习转变为主动探索式学习,充分调动学生的学习积极性,提升学生的创新能力,真正体现“以学生为主体,以教师为主导”的现代教学理念。
关键词:精细化工实验,教学改革
中图分类号:G712 文献标识码:A
精细化工实验与精细有机合成单元反应和精细化工工艺学等专业课密切配合,相辅相成,对培养学生的实验技能和动手能力、提高学生的创造能力具有重要意义,是实施素质教育和提高教学质量不可缺少的重要实践环节。而现在的精细化工实验内容大多为验证型实验,教学模式通常采用老师讲解学生照做的教学模式,考核方式也较为单一。导致学生对于预习报告、实验报告的书写通常敷衍了事流于形式,照抄教材,实验过程通常照搬硬套,被动地验证、机械地重复。而一些学生只重视实验结果,不去重视实验的细节和过程,实验操作不规范,对仪器性能不熟悉,认为实验过程只是小事,只要能做出产品就行,对实验过程中出现的问题也不能正确分析、寻找到解决的办法,显得较为被动。另外一些学生没有养成良好的实验习惯和科学态度,没有去积极地了解和熟悉实验内容,缺乏对实验进行修改、更新、提出异议的勇气,实验教学的效果自然不理想。所以如何变被动为主动,激发学生的积极性,培养学生的独立工作能力和创造能力,是摆在教师面前的重要课题。
对此,我们在精细化工实验课的教学中主要致力于实验教学内容和模式的改革,结合精细化工实验的特点,调整实验教学内容,以综合性实验和设计性实验为主,改革教学模式和考核方式,提高学生的积极性,进而培养学生的创新意识和自主探索的能力。
一、调整实验教学内容
针对很多化学实验教材在实验内容选定上太过依附于理论课的现实,我们结合精细化工实验的特点,对实验教学内容进行调整,提高实验课教学的层次,主要以应用性较强的实验和综合性实验为主,增加了每个实验的内涵,更加注重巩固所学到的基本理论和基本技能训练,把基本技能训练融于实验教学中,逐步加强和深化综合运用专业知识解决精细化工实际问题,正确观察和分析实验的能力。专业实验因学时变动不大,为了拓宽专业,面向现代绿色化学发展方向,提高和培养学生应用新技术、开发新产品的创新能力起见,我们对实验课程重新进行了合理的设置,对实验项目和内容进行了重新增减和有效的重组,适当减少验证性实验,大幅度增加了设计性和综合性实验,培养学生综合考虑问题的思维方式,运用综合的方法分析问题、解决问题,达到能力和素质的综合培养。设计性实验的开设,是在教师的指导下,根据给定的实验目的和实验条件,让学生们自己选题、查找资料、设计两种以上实验方案、独立完成实验、写出实验报告。由于设计性实验是教师给出一个实验题目由学生去设法完成的,所以这种研究性的实验没有标准答,给学生提供了独立动脑、动手的机会,他们会自觉地去查阅相关文献,并综合运用所学的理论知识与实验技能,选择实验方法,制定实验步骤,故而学生在实验过程中完全处于主动的地位,这对提高他们参与实验的兴趣、培养他们独立进行科学研究的能力有着非常重要的作用。另外在实验教学过程中,考虑到精细化工实验的特点,积极将实验教学内容与具体应用联系起来,并在实验教学内容的调整过程中考虑到当前化工行业发展的趋势,删除一些工业生产中已逐步被淘汰或环境污染影响较大的实验,增加一些环境友好的实验,灌输学生绿色化学意识,在实验中培养学生对于环境保护的概念及提高进行实验的积极性。
通过实验教学内容的调整基本可以形成从易到难、从基础到综合、从传授知识到学生自主学习能力的培养,可以充分发挥学生的主体作用,教学内容的调整既可以加强基本实验技能的训练,同时又加强了理论与实际的联系,杜绝了部分学生的弄虚作假,培养了学生实事求是的科学态度。通过调整教学内容不仅提高了学生参与实验的积极性,锻炼了学生,教师也可以从学生对实验的多种设计中得到某种启发,形成“教学相长”的教学效果,从而建立有利于培养学生實践能力和创新能力且适合精细化工实验课程的新教学体系。
二、改革实验教学模式
传统的教学模式通常都是由教师讲解实验目的、实验原理、操作方法和注意事项,然后学生按实验指导书“照方抓药”,没有突出学生的主体地位。为此,首先我们改变以往教师讲学生听的教学模式,采取了互动式教学模式,即一些实验课由指导教师随机选定一名学生上台讲述实验原理、实验装置、实验流程、检验方式以及注意事项等,然后通过师生互相提问的方式对实验进行广泛详细的讨论。这种互动式教学模式可以大大提高学生发现问题与解决问题的能力。在这种教学模式中,学生在讲解过程中,因为需上台讲解实验,所以必须通过查阅文献资料仔细了解实验目的、实验原理、实验步骤、注意事项、所需仪器设备、实验装置、主要试剂及产品的物理化学性质,从而对整个实验的了解更加深入和细致。台下学生在听该同学讲解实验的过程中也会更认真、主动,较单纯听教师讲课相比可能会提出更多的疑问和建议,且敢于对实验装置和实验过程提出改进。实践证明,互动式教学使得教师从单纯地讲解为主转变为指导为主,降低了学生对教师的依赖,改变了“老师给多少,学生吃多少”的现象,给了学生更多自我思考的空间,能有效提高学生的创造能力和分析能力。
其次,考虑到现代科学技术的发展,在实验教学过程中采用计算机等多媒体技术,比如利用Flash软件可以仿真模拟精细化工实验仪器的顺序组装,然后通过其模拟组仪器组装可以详细阐述所需实验仪器、实验仪器的用途及该实验课仪器的安装次序,这一方面可以加强学生对于实验内容的更深一步的了解,同时也可以熟悉一些化学软件的使用方法,对于加深实验教学效果起到非常大的作用。
三、改革实验考核方式
实验课程的成绩评定是检验教学效果,激励学生认真地、创造性地完成实验教学内容的一个重要环节,所以采用不同的考核方法也会直接影响着学生的学习积极性。针对化工专业化学实验课程特点并适应当前素质教育,我们采用平时成绩累积计分和期末实验考核相结合的学生实验成绩评定办法。平时成绩的评定是以单个实验成绩加权平均而得。每个开出的实验分别在实验预习与记录、实验操作、实验结果与讨论、实验报告和综合素质等方面制定出具体的评分标准。尤其是加大对课前预习的要求,把实验预习作为期末成绩的一部分,强调以学生为中心,让学生自己做到发现问题、分析问题、解决问题,充分调动了学生的主动学习性。期末实验考核是对实验教学的全面考核,首先我们给出一个设计性实验项目,给出二至三个星期的时间,让学生自主查阅文献,寻找到合适的原料及工艺路线,并说明实验的基本原理、基本操作、实验注意事项等,通过教师审核后再进行实验。然后对其实验操作进行考核,一方面可以考核学生是否严格遵守实验室规则和实验操作规程,按照实验要求,各种仪器设备的操作是否规范,另一方面也可以通过考核对学生自行设计的实验进行检验。通过这种考核方式,可以极大的巩固和提高学生的创新和设计能力、实验操作能力,调动学生的积极性并减少学生对考试考核的担心和恐慌,也可以全面的检验和了解学生对精细化工实验课程的掌握程度。
总之。教学实践证明:通过调整实验内容、改革实验教学模式和改革实验考核方式,能有效地实现精细化工实验教学从课前积极预习到实验认真操作到成绩考核合格。使学生从传统教学过程中被动式学习转变为主动探索式学习,充分调动学生的学习积极性,提升学生的创新能力,真正体现“以学生为主体,以教师为主导”的现代教学理念。
作者简介:申永强,男,湖南吉首大学化学化工学院,讲师,邮箱:snti@163.com
关键词:精细化工实验,教学改革
中图分类号:G712 文献标识码:A
精细化工实验与精细有机合成单元反应和精细化工工艺学等专业课密切配合,相辅相成,对培养学生的实验技能和动手能力、提高学生的创造能力具有重要意义,是实施素质教育和提高教学质量不可缺少的重要实践环节。而现在的精细化工实验内容大多为验证型实验,教学模式通常采用老师讲解学生照做的教学模式,考核方式也较为单一。导致学生对于预习报告、实验报告的书写通常敷衍了事流于形式,照抄教材,实验过程通常照搬硬套,被动地验证、机械地重复。而一些学生只重视实验结果,不去重视实验的细节和过程,实验操作不规范,对仪器性能不熟悉,认为实验过程只是小事,只要能做出产品就行,对实验过程中出现的问题也不能正确分析、寻找到解决的办法,显得较为被动。另外一些学生没有养成良好的实验习惯和科学态度,没有去积极地了解和熟悉实验内容,缺乏对实验进行修改、更新、提出异议的勇气,实验教学的效果自然不理想。所以如何变被动为主动,激发学生的积极性,培养学生的独立工作能力和创造能力,是摆在教师面前的重要课题。
对此,我们在精细化工实验课的教学中主要致力于实验教学内容和模式的改革,结合精细化工实验的特点,调整实验教学内容,以综合性实验和设计性实验为主,改革教学模式和考核方式,提高学生的积极性,进而培养学生的创新意识和自主探索的能力。
一、调整实验教学内容
针对很多化学实验教材在实验内容选定上太过依附于理论课的现实,我们结合精细化工实验的特点,对实验教学内容进行调整,提高实验课教学的层次,主要以应用性较强的实验和综合性实验为主,增加了每个实验的内涵,更加注重巩固所学到的基本理论和基本技能训练,把基本技能训练融于实验教学中,逐步加强和深化综合运用专业知识解决精细化工实际问题,正确观察和分析实验的能力。专业实验因学时变动不大,为了拓宽专业,面向现代绿色化学发展方向,提高和培养学生应用新技术、开发新产品的创新能力起见,我们对实验课程重新进行了合理的设置,对实验项目和内容进行了重新增减和有效的重组,适当减少验证性实验,大幅度增加了设计性和综合性实验,培养学生综合考虑问题的思维方式,运用综合的方法分析问题、解决问题,达到能力和素质的综合培养。设计性实验的开设,是在教师的指导下,根据给定的实验目的和实验条件,让学生们自己选题、查找资料、设计两种以上实验方案、独立完成实验、写出实验报告。由于设计性实验是教师给出一个实验题目由学生去设法完成的,所以这种研究性的实验没有标准答,给学生提供了独立动脑、动手的机会,他们会自觉地去查阅相关文献,并综合运用所学的理论知识与实验技能,选择实验方法,制定实验步骤,故而学生在实验过程中完全处于主动的地位,这对提高他们参与实验的兴趣、培养他们独立进行科学研究的能力有着非常重要的作用。另外在实验教学过程中,考虑到精细化工实验的特点,积极将实验教学内容与具体应用联系起来,并在实验教学内容的调整过程中考虑到当前化工行业发展的趋势,删除一些工业生产中已逐步被淘汰或环境污染影响较大的实验,增加一些环境友好的实验,灌输学生绿色化学意识,在实验中培养学生对于环境保护的概念及提高进行实验的积极性。
通过实验教学内容的调整基本可以形成从易到难、从基础到综合、从传授知识到学生自主学习能力的培养,可以充分发挥学生的主体作用,教学内容的调整既可以加强基本实验技能的训练,同时又加强了理论与实际的联系,杜绝了部分学生的弄虚作假,培养了学生实事求是的科学态度。通过调整教学内容不仅提高了学生参与实验的积极性,锻炼了学生,教师也可以从学生对实验的多种设计中得到某种启发,形成“教学相长”的教学效果,从而建立有利于培养学生實践能力和创新能力且适合精细化工实验课程的新教学体系。
二、改革实验教学模式
传统的教学模式通常都是由教师讲解实验目的、实验原理、操作方法和注意事项,然后学生按实验指导书“照方抓药”,没有突出学生的主体地位。为此,首先我们改变以往教师讲学生听的教学模式,采取了互动式教学模式,即一些实验课由指导教师随机选定一名学生上台讲述实验原理、实验装置、实验流程、检验方式以及注意事项等,然后通过师生互相提问的方式对实验进行广泛详细的讨论。这种互动式教学模式可以大大提高学生发现问题与解决问题的能力。在这种教学模式中,学生在讲解过程中,因为需上台讲解实验,所以必须通过查阅文献资料仔细了解实验目的、实验原理、实验步骤、注意事项、所需仪器设备、实验装置、主要试剂及产品的物理化学性质,从而对整个实验的了解更加深入和细致。台下学生在听该同学讲解实验的过程中也会更认真、主动,较单纯听教师讲课相比可能会提出更多的疑问和建议,且敢于对实验装置和实验过程提出改进。实践证明,互动式教学使得教师从单纯地讲解为主转变为指导为主,降低了学生对教师的依赖,改变了“老师给多少,学生吃多少”的现象,给了学生更多自我思考的空间,能有效提高学生的创造能力和分析能力。
其次,考虑到现代科学技术的发展,在实验教学过程中采用计算机等多媒体技术,比如利用Flash软件可以仿真模拟精细化工实验仪器的顺序组装,然后通过其模拟组仪器组装可以详细阐述所需实验仪器、实验仪器的用途及该实验课仪器的安装次序,这一方面可以加强学生对于实验内容的更深一步的了解,同时也可以熟悉一些化学软件的使用方法,对于加深实验教学效果起到非常大的作用。
三、改革实验考核方式
实验课程的成绩评定是检验教学效果,激励学生认真地、创造性地完成实验教学内容的一个重要环节,所以采用不同的考核方法也会直接影响着学生的学习积极性。针对化工专业化学实验课程特点并适应当前素质教育,我们采用平时成绩累积计分和期末实验考核相结合的学生实验成绩评定办法。平时成绩的评定是以单个实验成绩加权平均而得。每个开出的实验分别在实验预习与记录、实验操作、实验结果与讨论、实验报告和综合素质等方面制定出具体的评分标准。尤其是加大对课前预习的要求,把实验预习作为期末成绩的一部分,强调以学生为中心,让学生自己做到发现问题、分析问题、解决问题,充分调动了学生的主动学习性。期末实验考核是对实验教学的全面考核,首先我们给出一个设计性实验项目,给出二至三个星期的时间,让学生自主查阅文献,寻找到合适的原料及工艺路线,并说明实验的基本原理、基本操作、实验注意事项等,通过教师审核后再进行实验。然后对其实验操作进行考核,一方面可以考核学生是否严格遵守实验室规则和实验操作规程,按照实验要求,各种仪器设备的操作是否规范,另一方面也可以通过考核对学生自行设计的实验进行检验。通过这种考核方式,可以极大的巩固和提高学生的创新和设计能力、实验操作能力,调动学生的积极性并减少学生对考试考核的担心和恐慌,也可以全面的检验和了解学生对精细化工实验课程的掌握程度。
总之。教学实践证明:通过调整实验内容、改革实验教学模式和改革实验考核方式,能有效地实现精细化工实验教学从课前积极预习到实验认真操作到成绩考核合格。使学生从传统教学过程中被动式学习转变为主动探索式学习,充分调动学生的学习积极性,提升学生的创新能力,真正体现“以学生为主体,以教师为主导”的现代教学理念。
作者简介:申永强,男,湖南吉首大学化学化工学院,讲师,邮箱:snti@163.com