化工实验课程体系创建

化工实验课程体系创建 化工实验课程体系创建 化工实验课程体系创建 文章来源www.3edu.net

1新建地方高师本科院校化学实验教学中存在的问题

宁夏师范学院于2006年升格为本科院校,它的前身为办校28年的高等师范专科学校.由于传统的化学实验教学中提倡培养学生掌握基础知识能力、基本操作能力和基本试验方法的能力,在这样的教学理念指导下,导致了新建地方本科院校化学实验教学中存在以下问题.

1.1实验教学体系方面

实验课程建立在二级学科基础上(无机化学、有机化学、分析化学、物理化学,等),自成体系,相互分隔;实验课依附于理论课程,实验层次多为平行、封闭,二级学科外交叉少,缺少综合. 实验多为基本技能的训练,基本理论及其模型的验证以及化学实验的实际应用示例教育,重在实验的“三基”教育.

1.3实验内容方面

存在“四多四少”的现象,即验证性实验偏多、设计性实验偏少,基础理论偏多、生产实践偏少,教师指令偏多、学生自主偏少,模仿照搬偏多、创新研究偏少.例如,传统的化学专业实验课教材中,有65%左右的实验内容非常陈旧,45%~50%的实验为低层次、验证性实验,25%~30%的实验项目在不同的学科间重复[2].低层次、验证性实验多了,必然冲击基本技能的培养,不利于综合训练实验的开设.而综合训练实验恰是培养学生科学精神、动手能力和创新意识的基础.

1.4实验教与学方面

学的方面.教学对象有一定的特殊性,由于宁夏师院地处宁夏南部山区,学生大部分来自农村中学,进大学前很少或没做过实验.通过对在大学一年级的调查,有76%的学生在高中未进过实验室,只有56%的学生在课堂上见过老师做演示实验,实验严重短缺,实验水平很低.教的方面.方法单一,总是以教师讲、学生听,学生完全按照教师的讲解和写得非常详细的实验步骤做实验,教师采取“抱着走”的教学观念,学生“以葫芦画瓢”,培养的是“照方抓药”的药剂师型化学人才.用这种模式进行教学,培养出的人才缺乏开拓进取的精神,这与师范素质教育的宗旨是背道而驰的.

2新建地方本科院校实验课程体系的构建

2.1化学实验教学理念与课程改革思路

宁夏师范学院化学与化工学院在升格为本科院校五年教学理念的讨论和实践中,大家对本科高师创新型人才观有了共识,这就是由传统的强调知识传授转变到知识、能力、素质并重.宁夏师范学院化学与化学工程学院立足于宁夏高等师范人才的培养,同时又地处西北经济社会欠发达地区,因而将高师人才培养定位为:“厚基础、宽知识、重技能、高素质;知识、能力和素质协同发展;专业实验教学与师范教育有机结合”的实验教学理念.在该教学理念指导下,化学与化工学院的课程改革思路是:在吸纳国内高师院校和理工科大学实验教学改革经验的基础上,建立基于化学一级学科知识层面上系统的多层次实验教学内容模块,并依托高师院校优势学科,建立新升本科高师特色鲜明的实验课程体系.

2.2实验课程体系的构建

实验教学内容的改革是实验课程体系改革的关键,我们构建的原则是:以教育部高等学校化学与化工学科教学指导委员会化学类专业教学指导分委员会制定的化学(师范)专业教学基本要求为准绳,以实验项目的改革为主线,在化学一级学科层面上,构建“一体化、两层次、四四模块、全融和”的高师特色鲜明的实验课程体系.“一体化”指所有的实验都是建立在化学一级学科的基础上,“两层次”指在一级学科知识的层面上分基础化学实验和现代化学实验,“四四模块”指每一层次都包含四个不同内容要求的模块,“全融和”是指将高师特色实验融合在整个模块中.新的实验课程体系有以下特点:

(a)新课程体系遵循教学规律,独立设课,但与理论课程仍然保持有机的联系,划分为基础化学实验和现代化学实验两个层次,实践证明完全能够适应新升本科教学过程的要求,同时为实验内容的改革提供较大的空间.

(b)新的体系基础实验分为四模块,即普通化学实验、有机、仪器(含化工)、物化,主要内容是将无机、有机、分析(含仪器)、物化四门实验课程进行改革整合而成,大幅度压缩陈旧性和验证性实验,每门课程均将实验内容划分为“基础性实验—小型综合性实验—小型设计实验”三段式实验项目,四个二级学科交叉与综合,体现了学生实验基本操作和基本技能训练的主线和一级学科为基础建设实验内容的优势.

(c)现代化学实验分四模块,集综合、设计、研究和创新实验为一体培养学生科学素养和创新思维.综合性实验:主要内容包含一些化学基本原理、性质和物质的分离、合成、制备、结构表征、性能测试等进行一体化综合训练.综合实验内容至少要跨两个二级学科,例如“无机+有机”、“有机+分析”、“无机+物化”等等,重点训练学生综合运用不同学科知识解决实际问题的能力.设计性实验:教师给定实验目的与要求,学生利用已掌握的知识自主地完成实验,从内容选取、方案设计到各步骤的完成等,都由学生设计完成[3].研究、创新性实验:该实验由两部分组成,一部分是专业性研究创新实验,项目来自教师的科研课题,另一部分是高师“化学实验教学研究”,都是学生通过独立设计,自查资料,自拟实验方案进行探索性、创造性实验,以培养学生科学素养和创新思维.以上现代实验层次是在基础实验之上开出,既是它的延伸又是进入科研和创新实验的预演,可谓是循序渐进、由浅入深的递进式教学型模式.

(d)新课程体系顺应了高师能力培养的层次,从基础到综合实际上是完成了从基本技能培养到创新技能培养再到综合能力培养的全融合.(e)新的课程体系总学时达到702,总学分达到18.5,确保实验教学学时与理论课程学时比达到1.1∶1.

3成果与思考

经过五年的新课程体系实践,宁夏师范学院化学与化工学院本科化学实验教学取得了显着的成效.新课程体系促进了新升本科实验教学模式的转化,即:由二级四大基础化学学科各自独立开设实验项目向一级学科整体计划开设基础化学实验项目(避免基本操作项目的重复开设)的方式转化;由传统的验证性实验教学形式为主向以综合性、设计性、研究性实验教学为主的教学方式转化;由纯粹的单一的教师讲解实验教学方式向互动式、探究式实验教学方式转化;由操作技能培训向创新实践相结合的教学方式转化;由单一的基础综合实验向与专业综合实验相结合的方式转化[4].新课程体系基本解决了学生基础差,实验技能层次不齐,不重视实验课和对化学专业无兴趣等因素带来的影响学生实验技能提高的问题.增强了学生综合分析问题和解决问题的能力,培养了学生综合能力和创新思维.如我院部分高年级学生参与了教师自治区科技厅科技攻关项目实验研究,受益匪浅,有些学生毕业论文获优秀,有些学生“大学创新实验项目”被学校或自治区立项.更可喜的是第一届本科考研率达到13%.新课程体系培养了学生团结互助的精神,增强了学生的敬业精神,为学生走向工作岗位从事科学研究奠定了良好的基础.新课程体系提高了教师的实验教学水平和科研能力.自学校升格为本科五年中先后“无机化学及实验”、“物理化学及实验”、“分析化学及实验”课程被评为自治区级精品课程,分析化学学科被评为校级重点学科.区级科技攻关项目立项4项,区级自然科学基金项目6项,为学校之最.在实验课程新体系中设计型、研究型和创新型实验项目对实验条件、教师业务素质和敬业精神提出了更高的要求,对学生的要求也更为严格.因此,只要准确把握实验设计和实验研究课题的难度,在现有的知识水平上,通过努力是可以完成.