摘要:本文从剖析传统化学实验教学弊病方面入手,提出分析化学实验教学改革的方案;通过更新教学方式,增设开放性实验和综合性实验,改变学习主体,突出学生技能个性发展等措施,培养了学生创新意识和创新能力。并且提出:实践教学是高等职业教育区别于普通高等教育的重要实践教学,我们应该通过培养学生知识应用能力和岗位使用能力,来突出高职教育特色。
关键词:高等职业教育,开放性实验 ,技能个性发展,技能等级考核
高等职业教育培养目标是在生产或社会工作第一线从事操作、服务或管理的具有高级技术的“应用型”人才。分析化学实验是高等职业学校培养应用型人才的主要课程。那么,如何在分析化学实验教学中培养出社会应用型人才,这是近些年来化学教育界普遍争论的焦点。 时代步入21世纪,我国经济体制改革进入战略性结构调整阶段。邓小平同志提出的四个现代化建设正在稳步发展,传统产业与高新技术也在逐步结合。“神六”安全着陆,“歼10”战机升空,悬浮磁场列车运行,中国航母设计已经开始论证,“Made in China”的产品标识已经进入欧美等国家,并被其国人所接受。所有的所有可以得出一个结论,中国的发展已经超过了大唐盛世,新一轮的经济增长另全世界人所瞩目。就社会经济发展的需要来看,当前,社会急需的是学术研究理论型的拔尖人才和技术技能技艺型的应用型人才。 然而,纵观我国教育现状,多数高校仍以传授学科知识、培养工程开发设计型人才为主。教学过程重理论轻实践,使毕业后的学生缺乏一线应用能力,也就出现了当前人才市场上“毕业生就业难、用人单位求才难”的“两难”现象。为解决这一现象,我国提出了“大力发展职业教育”这一口号。我校是一所以石油化工专业为主打的高等职业学校,实验实训是“理论与实际相结合”的重要环节。从近些年来我校毕业生的就业情况来看,分析化学方面的人才是就业的主力。下面,我就以我所负责的分析化学实验为例来谈谈我自己的浅薄认识 分析化学是化学工程、生物、食品发酵、环境保护与检测等各专业重要的一门基础课程。分析检验是上述各行业及社会产品质量监督部门必不可少的一项工作,是多年来石油化工学院各专业毕业生重要的就业岗位。分析化学实验这门课程应该为培养学生技术应用能力服务。其特点不是学科型的而是技术应用型的。然而,传统的分析化学实验教学存在着很多弊端[1]。⑴ 在实验内容上,验证性的实验较多,开放性的实验较少;单元操作较多,综合实验较少。⑵ 在教学方法上,以教师讲授为主,在教师的严格要求和指导下,学生按照实验书“照方抓药”进行实验。这种教学方式对于培养学生严谨的科学态度和过硬的实验技能是非常必要的,但同时也压抑了学生的综合创新能力和积极主动学习的意识。⑶ 在教学时间安排上,由于学时的限制,无法满足不同层次学生的需求,学生没有机会在选择-尝试-失败-思考-再选择-再实验…直至成功的科学研究过程中充分发展自己的个性,无法实施真正的因材施教。⑷ 只单纯的做书本上的实验,照本宣科,不结合社会需求,缺乏实践经验。⑸ 考核制度不完善,实验考试只限于实验报告的优劣,实验技能的好坏及实验理论考试的成绩,缺乏对学生设计创新能力的考核,不能反映学生的真实水平,不利于优秀人才的脱颖而出。鉴于上述问题,我们对分析化学实验课程的教学进行了以下探索性的改革。 1 更新计划学时内的实验教学内容及教学方式 在教学改革中,教学内容的改革是教学改革的难点和重点。修改后的教学内容必须遵从用人单位人才需求,而教学方式的改革也同样重要。传统的教学方式不利于调动学生学习的主动性和积极性,不利于培养学生的创新能力,所以,改变传统的教学方式势在必行。改革教学方式首先要转变教育观念,即由教学向教育转变,由传授知识向传授学习知识的方法转变,由主导学生向服务学生转变。我们本着加强基础、培养素质、发展个性,突出技能的教学改革目标,将分析化学实验内容分为3 个层次,在3 个层次中渗透5 个阶段进行教学,同时根据分析化学实验教学的具体情况,提出并实施了在不同教学阶段的实践教学方式的改革方案,以便真正实现知识和技能的传授,能力和素质的培养。 1. 1 基础训练 教学内容中的基础训练主要包括基础操作训练、验证分析化学的理论和科学研究一般方法的训练,主要是加强基础,培养学生严谨的科学态度和熟练的实验技能。 (1) 基本操作训练阶段。分析化学实验有着严格规范的操作要求,这是化学工作者获得准确分析结果的最基本保证。该阶段的重点是学生的基本操作训练,同时培养学生规范撰写实验报告。要求学生能正确和较熟练地掌握分析化学常用仪器,如分析天平、酸碱滴定管、容量瓶、移液管等的基本操作;学习分析化学实验的基本知识,如标准溶液配制方法,观察实验现象、记录数据和实验结果的正确表示等。最后以混合碱溶液的标定实验作为此阶段的量化考核。 在基本操作训练阶段,实验老师对学生要严格要求,通过示范实验操作和个别指导的方式严格规范学生的实验基本操作技能。 (2) 验证分析化学的理论阶段。加深对分析化学基础理论的理解是分析化学实验教学的目的之一。此阶段着重培养学生观察实验现象,提高分析问题和解决问题的能力。本阶段主要安排一些简单试样的实验,如硫酸铵含氮量的测量、水的总硬度测定、碘量法测定铜合金、BaCl2•2H2O 中钡的测定。 在验证分析化学的理论阶段,教师主要是引导学生认真观察实验现象,启发学生用分析化学的理论解释实验中的问题,提高学生对关键实验步骤所涉及的理论问题的辨析能力。尽可能采用实验的方法解释学生的疑问,将理论的思考留给学生。 (3) 科学研究一般方法的训练阶段。此阶段开设的实验主要是要使学生了解科学研究的方法,培养对科学研究的兴趣,为培养科学素质和科学研究能力打好基础。在这一阶段安排了5-Br-PADAT作为络合滴定的金属指示剂研究、邻二氮菲分光光度法测定微量铁的条件试验等内容[2]。在金属指示剂研究实验中,通过指示剂溶液的配制、指示剂溶液在不同pH 的颜色、指示剂与金属离子的显色反应及滴定终点的观察等使学生了解金属指示剂的一般研究方法,最后通过实验判定5-Br-PADAT可以作为哪些金属离子的指示剂? 哪些离子突跃不明显等,并使用指示剂测定试样中的金属离子的含量。 在科学研究一般方法的训练阶段,教师主要传授科学研究的基本过程及方法,引导学生通过研究获得最佳实验条件。同时培养学生严谨、实事求是的科学态度,这是分析化学实验教学自始至终应贯彻的教育思想。 1.2 设计训练 设计实验一方面是对学生的基础训练进行全面考核,另一方面也是培养学生的创新能力[3]。课前我们教师会结合已经做过的实验给出几个类似的同种实验,比方说NaOH的标定,邻二氮菲分光光度法测定微量汞等实验内容。在下次实验前布置给学生,让学生通过查阅文献资料,自行设计实验方案,独立进行实验,最后书写实验报告。在设计实验阶段,学生独立运用所学知识和实验技术解决实际课题,可以提高他们分析问题和解决问题的能力。学生作为实验的主人,改变了以往被动实验的地位,大大提高了学生作实验的积极性和主动性。调查表明,90 %以上的同学对设计实验内容有着极大的兴趣,并且投入了大量的时间和精力完成这项工作。 1. 3 综合实验 现代化学已发展为各门学科纵横交叉,相互渗透和相互融合的科学。为了适应现代化学发展的要求,在实验教学中应该有意识地将各门学科相互渗透。综合实验是将学生已学的基础化学学科的理论及实验方法有效地融合后开设的实验。由于在此之前学生只学习了无机化学,所以我们选择结合了无机化学与分析化学的三氯化六氨合钴( Ⅲ) 的合成及组分测定作为该阶段的综合实验。学生首先合成三氯化六氨合钴化合物,然后利用分析化学方法对化合物进行化学表征:使用蒸馏法测定NH3 含量、间接碘量法测定Co ( Ⅲ) 含量、莫尔法测定氯含量, 最后给出合成产物三氯化六氨合钴的实验式。综合实验阶段不仅提高了学生综合运用各种实验方法和实验技能的能力,更重要的是引导学生在实验过程中不断思考问题,拓宽知识面,培养学生的科学思维能力和创新意识。 设计实验、综合实验和开放实验主要以学生为主,鼓励学生通过查阅文献资料和学习相关学科理论来设计方案,对学生设计的方案只进行方向性的引导。在实验过程中要求学生认真观察实验现象,并引导学生通过实验现象发现实验中的问题,改进实验方案,最终完成整个实验。另外,还可以对学习兴趣浓厚的学生介绍相关学科和前沿领域的研究方法,启发他们进一步研究问题,真正做到因材施教,使优秀人才脱颖而出。 2 开设计划学时外的开放试验 在基础化学实验课中,增设了计划学时外的开放实验。开放实验是为不同层次的学生提供一个宽松的学习环境和实验空间,也充分发挥了学生的个性,培养了他们的创新能力。开放实验主要包括下面2个方面的内容。 (1)补做或重复计划学时内实验。在实验课教学中,我们发现, 总有一部分学生会由于这样或者那样的问题,最终不能在下课按时完成实验。对于这部分同学,我们鼓励他们参加开放性实验,就是利用课外时间完成计划学时内没有完成的内容。这样,不仅为学生提供了充足的时间,使他们有时间去思考成功和失败的原因,同时,对于学生的个性发展起到促进性作用。 (2)公选题。公选题是学生提供的,老师审核过的实验课题。这类课题本着“优生优培”的原则。比如“我校饮用水中铁含量的测定,西红柿中维生素C含量的测定,蔬菜中硝酸盐及亚硝酸盐的测定等。选择此类课题的学生大多属于个性强,对生活中的科学技术有着强烈求知欲。他们自由组成研究小组,通过查阅大量资料文献,结合所学知识反复论证,最终提供方案。实验从采样开始,经过样本处理,选择分析仪器和分析方法,最后采用数理统计的方法进行数据分析和评价。实验经过了从尝试到失败,思考总结后再尝试,再失败,再思考总结,最终成功。在此过程中,学生不仅培养了综合运用所学知识分析问题,处理问题的能力,同时在关注生活,团结协作,共同分析,解答问题的能力上也有了很大的提高。值得一提的是,不少学生的实验设计具有创新意识,研究成果具有创新点。 我校石油化工学院分析化学实验计划学时为40学时,开放实验学时数原则上占计划学时数的1/4,每次开放的实验时间为2.5个学时。除个别公选题安排了公开开放实验时间外,大部分开放实验取决于学生。但,我们也要求学生必须预约时间,提交实验内容,所需仪器试剂等,以使实验室为其提供方便,然后教师在安排时间为学生实验进行指导。 3 实践实训 为加强与企业用人方面的联系,突出我校高职教育的特色,我们加强了实践实训教学环节。在这一环节,我们根据省级“分析检验工等级考试大纲”编写了实训教材,并要求实训项目必须在接近或者达到职业活动环境氛围中进行。实践实训既不是传统的验证性实验,也不是简单的技能训练,而是要突出体现“高标准,严要求,强训练”的特点,把对学生的职业技能的训练与职业素质的训导有机地结合在一起,让学生在团结协作,讲究效益,勤俭节约,注意安全等方面全面提升个人素质。通过对我院近两年开展实践教学效果的调查分析表明:实践教学有利于学生树立正确的动手操作观念;具备熟练的技术应用能力和多项社会就业准入资格,能在毕业后迅速上岗就业。去年石油化工院学生参加省“分析检验中级工”等级考试,通过率高达90%;石油化工学院就业率高于70%。 4 完善考核制度 分析化学实验的考核在口试,实验基本知识笔试,实验报告成绩的基础上,还增设了学生设计实验创新性的考核。通过这些方面的考核,不仅反映了学生的真实水平,更有利于优秀人才的脱颖而出。 5 结语 分析化学实验实践教学的初步探索证明:确立实验实践教学的重要地位,提供相应的实验实践教学师资、设备、教材等条件,加强对实验实践教学的组织管理,将极大地提高我校石化学院教学的全面质量,提高高职毕业生的社会适应性。 由于我们分析实验教学改革的时间相对来说比较短暂,所以我们的经验还不成熟,还有许多缺陷,这有待于今后更进一步地探索和完善。 |