學(xué)以致用在工科化學(xué)實驗授課中的構(gòu)建
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摘要:工科化學(xué)實驗是高等院?；瘜W(xué)相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程中非常重要的課程之一，對于學(xué)生掌握基本的操作技能，培養(yǎng)分析及解決問題的能力、提高科技創(chuàng)新能力具有十分重要的作用。結(jié)合三峽大學(xué)多年開設(shè)工科化學(xué)實驗課程的經(jīng)驗積累，針對該課程目前存在的問題，進行了以“學(xué)以致用”為導(dǎo)向，提高授課質(zhì)量及培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣為目的教學(xué)探討，通過實施“學(xué)以致用”導(dǎo)向原則在課程理論教學(xué)及實驗環(huán)節(jié)的建立與應(yīng)用，可以提升非化學(xué)專業(yè)學(xué)生對該課程的認可度，大幅改善實驗教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:“學(xué)以致用”導(dǎo)向;工科化學(xué)實驗;實驗教學(xué)
1工科化學(xué)實驗課程現(xiàn)狀及存在問題
1.1實驗教學(xué)中實驗項目設(shè)置缺乏針對性
傳統(tǒng)的工科化學(xué)實驗教學(xué)中，由于學(xué)時少，內(nèi)容多，實驗課程項目多集中在用時少，強調(diào)對理論知識的補充和說明類的驗證性和綜合性實驗，缺乏系統(tǒng)性研究思路，綜合性、設(shè)計性實驗很少甚至沒有;實驗項目的設(shè)置上也沒有充分考慮及區(qū)分不同專業(yè)學(xué)生的實際需求。
1.2學(xué)生的實驗意識薄弱與自主學(xué)習(xí)能力欠缺
該課程面向大一新生開設(shè)，學(xué)生還未能全面完成中學(xué)到大學(xué)的學(xué)習(xí)方法改變，自主學(xué)習(xí)能力亟待提高。因此對實驗預(yù)習(xí)工作應(yīng)付了事，同時因興趣缺乏導(dǎo)致積極主動性差，因此實驗過程中普遍存在眾多問題，如實驗前學(xué)生不能很好的了解所用藥品試劑的安全性，導(dǎo)致學(xué)生安全意識薄弱，不穿實驗服，不帶手套，女生披發(fā)，穿涼鞋等;實驗過程中因為實驗的認知都是依賴教師課堂的講解，一知半解，實驗時邊看教材邊做實驗;更因為對實驗原理不甚了解導(dǎo)致處理實驗數(shù)據(jù)照葫蘆畫瓢套用公式等問題。
1.3傳統(tǒng)教學(xué)模式及成績評價體系單一
在課堂教學(xué)過程中，教師多單向講述實驗原理、方法和過程，詳細描述實驗細節(jié)及注意事項，學(xué)生在未能完成自主預(yù)習(xí)的前提下，只能處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài)，呈現(xiàn)一味模仿，照葫蘆畫瓢式完成實驗的狀態(tài)。該教學(xué)模式缺乏創(chuàng)造性的激勵，限制了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，更扼殺了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及創(chuàng)造性思維［4－5］。
2“學(xué)以致用”導(dǎo)向在“工科化學(xué)實驗”課
程教學(xué)中的重要性為了解決上述問題，近年來，隨著科學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)發(fā)展水平的不斷提高，教師在教學(xué)條件方面都已得到較大改善。教師積極使用動畫和圖像等更形象的方式傳達知識;教學(xué)方法上嘗試使用互聯(lián)網(wǎng)+，翻轉(zhuǎn)課堂以及慕課的教學(xué)手段提供給學(xué)生更多的信息。但是基于多年的教學(xué)經(jīng)驗，個人認為要解決上述客觀存在的問題，核心應(yīng)是圍繞如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。理論課堂上的知識，就好像一個密封的盒子，抽象而脫離世界，呈現(xiàn)形式多樣化也只是知識點，學(xué)生很容易產(chǎn)生乏味厭學(xué)情緒。因此，當(dāng)前教師在教學(xué)過程中反應(yīng)最大的問題仍然是學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性差。如果在工科化學(xué)實驗課程的教授過程中，堅持“學(xué)以致用”導(dǎo)向原則，對于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是十分有幫助的［6］。例如，在工科化學(xué)理論教學(xué)過程，滴定分析內(nèi)容繁雜，是課程學(xué)習(xí)中的重難點，對于學(xué)生而言，都是抽象的知識點，似乎是沒用的存在。如果實驗課程中配以設(shè)計實驗“蛋殼中鈣鎂含量的測定”，引導(dǎo)學(xué)生運用理論課堂上學(xué)習(xí)的滴定分析的理論知識嘗試解決問題，必定會引起學(xué)生的好奇心及探究心。要合理的完成這一設(shè)計實驗，需要教師和學(xué)生的密切配合。首先教師需要布置預(yù)習(xí)內(nèi)容，要求學(xué)生2～3人一組，充分利用網(wǎng)絡(luò)及圖書館資源，查閱文獻資料，了解一些基本內(nèi)容，如蛋殼的組成成分，滴定分析前實物的蛋殼應(yīng)該如何預(yù)處理;基于課堂所學(xué)滴定知識點，自主確定采用何種滴定方法(酸堿滴定或者配位滴定都可)、實驗過程中需要的儀器和試劑;通過茶查閱資料進一步思考蛋殼中可能存在哪些雜質(zhì)影響測定結(jié)果，要如何處理;小組討論實驗的關(guān)鍵點有哪些，操作是重點注意什么?在預(yù)習(xí)全過程中，通過小組討論，設(shè)計可行性方案，可以促使學(xué)生嘗試學(xué)以致用，提升興趣。另外，鼓勵學(xué)生準(zhǔn)備不同的蛋殼，如雞蛋殼，鴨蛋殼，鵪鶉蛋殼等做對比實驗，進一步提升實驗興趣。此外，學(xué)生的預(yù)實驗方案需教師審核通過，指導(dǎo)實驗細節(jié)，協(xié)同完成實驗。此外，在課程實驗基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生結(jié)合學(xué)院本科生的科技創(chuàng)新項目，進一步拓展實驗，比如上述實驗，可以進一步鼓勵學(xué)生進行鈣片、蝦皮等物質(zhì)中鈣含量的測定，除了知識的掌握，更可以培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。
3“學(xué)以致用”導(dǎo)向原則在“工科化學(xué)實驗”課程教授過程中的建立與應(yīng)用
熟練實驗操作是學(xué)好化學(xué)類課程的必要環(huán)節(jié)。根據(jù)我院實際情況，以“學(xué)以致用”導(dǎo)向為原則，在強化學(xué)生基本操作技能訓(xùn)練的同時，以理論知識用于實踐操作作為項目選擇的重點。因此在安排實驗項目過程中，兼顧基本技能操作的驗證實驗和“學(xué)以致用”的綜合及設(shè)計實驗。本院工科化學(xué)實驗的實驗項目、實驗性質(zhì)和學(xué)時分配。其中實驗項目1～6主要進行驗證性實驗和綜合性實驗的基礎(chǔ)教學(xué)的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生基本的實驗思維和基本操作技能，使學(xué)生能夠熟練掌握臺秤、分析天平、顯微鏡、控溫烘箱、酸度計、容量儀器以及分光光度計等常用實驗儀器、設(shè)備的正確使用方法。以此為基礎(chǔ)，進行“學(xué)以致用型”設(shè)計實驗7～10。學(xué)生可根據(jù)自己的興趣愛好，自由組建實驗小組，根據(jù)題目查閱資料，設(shè)計可行性實驗方案，教師審核實驗方案，繼而實施。該過程可以充分調(diào)動發(fā)揮學(xué)生的主動性，體會知識學(xué)以致用的樂趣。同時，對于培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作，敢于創(chuàng)新的科學(xué)精神以及良好的科學(xué)素養(yǎng)也起到了積極的作用。
4結(jié)語
要全面有效提升“工科化學(xué)實驗”課程的教學(xué)水平和教學(xué)效果，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動性，需要課程體系的完善、教學(xué)設(shè)備的更新以及教師教學(xué)水平和素養(yǎng)的提升等多方面努力。但是，在目前所處條件下，采用“學(xué)以致用”為導(dǎo)向，在整個實驗項目安排及教學(xué)過程建立過程中積極應(yīng)用這一導(dǎo)向原則，實驗一定可以提升非化學(xué)專業(yè)學(xué)生對該課程的認可度，大幅改善實驗教學(xué)效果。
參考文獻
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作者：董文文 趙君 吳亞盤 李雙 單位：三峽大學(xué)材料與化工學(xué)院