【摘要】高等学校从精英化教育走向大众化教育的今天,理论教学、实践教学如何改革?已成为高等学校教学改革的当务之急。特别是实践教学改革更是重中之重。我们结合化学、化工类的多年改革实践提出:高等院校应该建立“以学生为中心、以基础知识为支撑、以实验教学为载体、以社会需求为导向、以学科方向为特色、以突出适用能力和创新能力为目标,培养高素质人才”的实验教学理念和以学生为中心的实验教学体系,适应国家和地方经济建设人才培养需求的教学体系的构建与实施,使化工专业、化学专业和相关专业的实践教学实现“五个转化”和“一个结合” 改革思路。
【关键词】实践教学 改革 理念 思路
高等院校的化学实验是高等院校化学、化工类及相关专业的重要教学环节之一,其教学理念、教学形式、教学方法、教学内容等对其化学、化工类及相关专业的人才培养起着至关重要的作用。为此,我们经过多年的改革实践提出:高等院校应该建立“以学生为中心、以基础知识为支撑、以实验教学为载体、以社会需求为导向、以学科方向为特色、以突出适用能力和创新能力为目标,培养高素质人才”的实验教学理念。其化学实验教学总体改革思路是:以学生为中心的实验教学体系,适应国家和地方经济建设人才培养需求的教学体系的构建与实施,使化工专业、化学专业和相关专业的实践教学实现 “五个转化”和“一个结合”。
1 实验教学的指导思想
人才培养是学校办学的根本任务,人才培养的质量是学校工作的生命线,学校的各项工作最终都要落实到培养人才上,必须坚持“以人为本、促进学生知识、能力、素质协调发展”的基本方针,优质高效地培养符合我国经济社会发展需要的高级人才,提高学生的就业率。让高校所培养的学生对国家经济建设和本地区经济发展做出应有贡献,促进社会经济发展,促进社会进步。
实验教学是高等院校重要的教学环节之一,所以,高校应该加强实验教学的科学化、制度化、规范化管理,全面推进素质教育、不断提高实验教学水平,保证人才的培养质量的教学目标,规定实验教学内容应在精选基础实验、验证性实验的基础上,充分拓展综合性、设计性实验,以培养学生创新意识和实践能力,促进学生整体与个性协调发展作为教学改革的重点,开展实践教学“万·千·百·十工程”资助优秀本科生进行科研实践;鼓励学生进行课外创新实践,以获得教学计划外学分。
2 实验教学的理念
高等院校化学实验教学的基本任务是:传授基本化学实验技术和方法,训练基本化学实验技能,培养学生分析、归纳、推理、总结和探索客观规律的能力;通过化学实验,在实践中学会发现问题、分析问题和解决问题,提高学生的综合素质,培养学生的适用能力和创新能力。
高等院校的人才培养已经从“精英化”走向了“大众化”,所以,实验教学的理念也应随之而改变,高等院校应该建立“以学生为中心、以基础知识为支撑、以实验教学为载体、以社会需求为导向、以学科方向为特色、以突出适用能力和创新能力为目标,培养高素质人才”的实验教学理念。
“大众化”高等教育的今天,应该高度重视适用型人才的培养,更应该高度重视实验教学工作,始终坚持理论教学与实验教学统筹协调、安排适当的原则,根据适用型人才能力培养的需要,科学合理地优化实践教学体系,适当增大实践性教学环节的比重,尤其注重开展适用型实践教学,强化动手能力的培养。加强现代化教学实验室建设,精心设计实验内容,积极开设综合性、设计性实验;加大实验室的开放力度,创造教师指导、学生设计并独立进行的自主实验环境;完善校内外实验基地建设,做到融专业知识教育于实践教学之中,培养学生理论联系实际、实事求是、一丝不苟的科学态度和坚忍不拔的探索创新精神。
3 实验教学的改革思路
实验教学总体改革思路是:以学生为中心的实验教学体系,适应国家和地方经济建设人才培养需求的教学体系的构建与实施,使化工专业、化学专业和相关专业的实践教学实现 “五个转化”和“一个结合”,建设一个学习、实践、创新相互促进的化学化工实验教学中心。
五个转化即:由四大基础化学各自独立开设实验项目向整体计划开设四大基础化学实验项目(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、设计性实验教学为主的教学方式转化;由纯粹的单一实验教学形式向模拟仿真和实验相结合的教学方式转化;由操作技能培训技能与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基础综合实验与专业综合实验相结合的方式转化。
一个结合即:工程训练(包括金工实习、生产认识实习和生产实习等)的教学过程与教学产品相结合,在真实工业环境或接近真实的模拟工业环境下培养学生的综合素质。
4 具体改革思路
以建立有利于培养适用型和创新人才的化学实验课程体系和教学模式为目标,建立多层次的实验教学体系,并在新体系的框架下实施实验教学内容的全面更新,在化学实验教学过程中全面引进现代教育技术,构建开放式实验教学整体解决方案,并以此为前提实施实验室的开放运行。其中所要解决的关键问题是如何在新的实验教学体系框架下实现教学内容的更新,并建立与新的教学体系相适应的教学模式,以适应高素质的适用型和创新型人才的培养。
化学实验教学改革具体思路是,对基础化学实验部分,在原有无机化学实验、定量分析实验、有机化学实验、仪器分析实验、物理化学实验的基础上重组形成基础化学实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,分别负责无机化学与分析化学实验的基本操作、有机与无机制备、仪器与物理化学测量的实验教学。重组过程中,力求根据化学学科自身发展的规律,打破传统的二级学科障碍,结合实验教学的认知规律,在一级学科层面上整合基础实验教学,以利于培养学生接受学科交叉中的新原理、新技术、新研究领域的挑战能力,也更利于培养学生的创新思维。对综合实验部分,在原有专业实验课的基础上形成,分为专业基础综合实验、专业综合实验Ⅰ和专业综合实验Ⅱ。专业基础综合实验主要开设专业基础课后的一些综合性、设计性强的实验,培养学生的综合应用能力和创新能力;专业综合实验Ⅰ主要为单学科内综合知识的技能训练的一些实验;专业综合实验Ⅱ主要以化学实验等专业方向的科研成果以及化学化工学科的最新前沿研究成果转化而来的实验。专业综合实验的特色是综合化与现代化,主要为多学科内综合知识的技能训练。从化学一级学科上整合化学实验教学的发展趋势,在每个实验选题中体现“合成制备——分析表征——实际应用”的基本思路。综合性基础与设计性实验,既体现了化学学科各二级学科专业方向的特色与优势,又涵盖多个二级学科的知识点,将学生从原有专业知识过窄的二级学科领域引导到一个更高的层次,从化学一级学科的高度上学习化学、领略化学、理解化学各专业学科之间的最本质的联系和内在的规律。这些实验强调知识的综合运用,强调创新能力的培养。研究型(创新型)实验是开放式实验教学和科技训练相结合,融多样化教学形式为一体的实验教学环节。研究型实验教学重在科研能力的训练和创新思维的培养,大多以开放实验以及学生科技创新结合的科研课题内容进行。学生在课程老师指导下自选研究课题,并自行设计实验方案,完成研究内容,在培养科研与创新意识的同时,了解学科发展与科技创新的前沿领域,接受科技氛围的熏陶。研究型实验教学层次又不同于毕业论文的科研训练,其形式较为灵活,不受课时限制,可在不同的年段、或课内或课外完成。研究型实验也包含科技开发内容,称作开发实验,让学生参与开发实验,培养学生“产学研”结合的意识。
5 具体实施方案
针对化学学科发展的趋势及社会发展的需要,化学实验教学按循序渐进的原则,先基础后专业,基础与专业并重,从验证性实验(主要含基本操作)——综合、设计性实验——研究、创新性实验依次推进的方法。通过几年化学实践教学的探索,确立了“三个层次、一个拓展”的实验教学模式:
第一层次——基础实验,考虑本科生入学的基本状况,明确化学实验教学中哪些基本知识、基本操作和基本技能是化学、化工学科中本科学生所必须掌握的,突出基本知识、基本操作、基本技能在实验教学中的重要性,严格按照教学大纲的要求,培养学生基本操作、巩固理论知识,全面提高学生的实验技能和实际操作能力,同时,基础实验也是培养创新人才的必要载体;
第二层次——综合性实验,以掌握基本的化学研究方法为目的,旨在培养学生综合运用相关课程知识和分析问题、解决问题的能力,系统培训专业实验技能,提高学生的操作技能和研究能力;
第三层次——研究设计性实验,旨在培养学生掌握基本的化学科学研究方法和学生的创新能力;
一个拓展——大学生科技创新研究计划,主要培养学生进行自主实验的综合能力,突出学生的个性培养,为拔尖人才创造成才条件。
总之,高等院校的化学实验教学改革应更新教育观念,增强创新意识,改进实验教学方法和手段,改变实验教学内容,提高实验教学水平,大力推进实验教学改革,为培养21世纪高素质人才打下坚实的基础。
高等院校的实践教学改革是一项长期而复杂的系统工程,需要不断的改革和探索。
参考文献
[1] 肖信,汪朝阳.信息技术与化学教学[M].北京:化学工业出版社,2005.
[2] 李秀芹.开展化学实验研究的探索与实践[J].河北理科教学研究,1994,(1):46-48.
[3] 章践立.基础化学实验教学改革的设想和举措[J].教育探索,2000,(8):50-51.
[4] 张小林,余淑娴,彭在姜《化学实验教程》第一版[M].北京:化学工业出版社,2006.
[5] 张景义.高职专科基础化学实验教学改革与探索[J].北京联合大学报,2000,14(1):47-48
[6] 李秀芹.开展化学实验研究的探索与实践[J].河北理科教学研究,1994,(1):46-48.
[7] 刘继家.设计性实验和创造培养[J].化学实验,2000,20(6):27-28.
[8] 谭志松 朱宗顺.加入WT0:中国高等教育面临的机遇与挑战[J].河北大学学报:哲学社会科学版,2001,(2):6-8.
作者：姜和 刘德蓉 王金波 贾云 熊伟
来源：233网校