倪慶婷 汪雨 劉丹 王欣 李衛(wèi)華
摘? ? 要:針對目前“儀器分析實驗”課程教學中存在的問題,根據(jù)高等教育對實驗教學改革和創(chuàng)新的需要,通過優(yōu)化課程教學內(nèi)容,關(guān)注培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維,構(gòu)建了“設計—實踐—修正—實踐”的新型教學模式,著力提升學生的自主創(chuàng)新能力。同時,采取過程性的評價體系,全面提高教學質(zhì)量和教學效率。
關(guān)鍵詞:儀器分析實驗;教學改革;過程評價體系
中圖分類號:G640? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ?文章編號:2095-7394(2019)06-0122-03
“儀器分析實驗”課程作為高校實驗課程的重要組成部分,是化工、材料、環(huán)境等領域的必修課程。該課程以鞏固理論知識、掌握實驗方法為目的,在高校的實驗教學中占有重要的地位。作為現(xiàn)代主要分析測試的手段,儀器分析已成為眾多領域科研項目研究和企業(yè)產(chǎn)品檢測的重要表征手段之一。實驗課程是基于理論教學內(nèi)容,驗證實踐能力的重要途徑,也是培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力,增強學生就業(yè)競爭力的重要因素。因此,改革教學內(nèi)容,探索實驗教學模式創(chuàng)新,完善過程評價體系具有重要現(xiàn)實意義[1-5]。
1? ? “儀器分析實驗”課程目前存在的問題
1.1? 部分課程內(nèi)容陳舊
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,科研單位和企業(yè)研發(fā)部門對于儀器分析的檢測效率和精確度要求越來越高,儀器設備的更新?lián)Q代加快,不斷有技術(shù)先進的測試方法和表征涌現(xiàn)市場。儀器分析實驗作為傳統(tǒng)的實驗教學課程,教材中的驗證實驗案例已經(jīng)沿用很久,教材中的一些測試方法已經(jīng)被淘汰,教學內(nèi)容簡單、單一,儀器設備落后,這些原因?qū)е聦W生學到的實驗內(nèi)容和現(xiàn)實行業(yè)需求脫節(jié)[6]。
1.2? 教學模式單一
從教學方式來說,教師在課堂上做理論知識教學和實驗演示教學,要求學生在操作過程中按部就班完成實驗,不注重發(fā)揮學生的主觀能動性。因此,學生相對缺乏提高動手能力和實踐能力的機會,無法獨立解決實驗中出現(xiàn)的問題,更無法提高獨立思考和解決實際問題的能力,不利于學生創(chuàng)造性的培養(yǎng)。
1.3? 教學評價體系落后
從學生考核體系來看,傳統(tǒng)的評價體系注重于實驗最終數(shù)據(jù)。其實,實驗課程和理論課程的考核存在一定的差異性,相比于理論課程的考核,實驗課程考核更應該注重實驗過程中的操作技能,因此過程性評價在整個考核中應該占據(jù)較大比重?,F(xiàn)有的教學評價體系忽視過程性評價,缺少對學生實驗綜合水平的評估,不利于引起學生對實驗過程的重視,進而不利于學生養(yǎng)成良好的創(chuàng)新思維。
2? ? “儀器分析實驗”課程改革思路
2.1? 構(gòu)建新型教學內(nèi)容,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維
課堂上,教師可以通過啟發(fā)式教學、案例式教學與學生互動,講授科技前沿成果和科學研究方法,并及時將課題研究的最新成果充實到教學內(nèi)容中。課后,教師可以將科研成果,如學術(shù)論文,作為參考資料提供給學生閱讀思考。這樣不僅豐富了課程內(nèi)容,還有效地提高了學生的學習興趣,獲得良好的教學效果。
科研成果是教師對本專業(yè)領域知識的深刻理解與改革創(chuàng)新,可以將經(jīng)過教師整合、精選的最新科研成果引入到教材中[7],豐富教材的內(nèi)容。同時,將先進的科學技術(shù)與書本理論教學相結(jié)合,使學生在學習中既掌握理論知識,又了解到所學知識如何運用于實際。教材在將傳統(tǒng)教學內(nèi)容和前沿科技有機整合的同時,還應明確將對學生專業(yè)思維的鍛煉和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),作為重要的教學目標[8]。
2.2? 構(gòu)建“設計—實踐—修正—實踐”的新型教學模式,培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新能力
改革傳統(tǒng)教學模式,構(gòu)建“設計—實踐—修正—實踐”的新型教學模式。首先,要求教師為學生梳理知識點,制作學習資料,鼓勵學生通過查閱資料和學習相關(guān)理論來自行設計實驗方案。其次,在教學中,對學生提出的實驗方案組織分組討論,由學生討論提出修改方案,預測實驗結(jié)果,進行驗證實驗。最后,學生通過在實驗過程中觀察到的實驗現(xiàn)象,掌握教學知識點。
在實施教學的過程中,先用課件講解實驗的操作方法和注意事項;學生根據(jù)實驗目的和要求自行設計實驗;在實驗操作過程中,根據(jù)實驗結(jié)果修正實驗方案以達到預期的實驗效果。針對實驗中發(fā)現(xiàn)的問題,通過小組討論的方式形成改進方案,教師提供修改意見,最后完成整個實驗任務,教師進行總結(jié)歸納。這種新型的教學模式,以互動式教學方法,使學生反客為主,提高了學生的積極性和主動性,在探索中掌握實驗知識,有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力[9]。
例如,開設“環(huán)己烷中苯含量的測定”的實驗項目,就是根據(jù)實驗要求配置不同濃度的標準樣品,通過繪制標準曲線得到摩爾吸收系數(shù),再求得未知樣品的濃度。在這個實驗中,學生自行設計實驗方案,包括調(diào)節(jié)紫外分光光度計的參數(shù),配置所需要的標準溶液,稀釋待測未知樣的濃度等內(nèi)容;根據(jù)實驗結(jié)果修正實驗參數(shù)和標準溶液的濃度;最后進行實驗方案和實驗結(jié)果的整合。新型的教學模式不僅能夠提高學生對儀器分析實驗技術(shù)的熟悉程度,還能使他們了解實驗室儀器的操作原理與技術(shù)應用的內(nèi)在聯(lián)系和使用范疇,達到牢固掌握實驗技術(shù)和方法的目的[10]。
2.3? 形成過程性評價體系,實現(xiàn)實驗教學的可持續(xù)改進
考核是檢驗課程教學的必要手段和形式,是教學過程的重要組成部分,它貫穿于整個教學過程,對教學活動起著調(diào)控的作用??稍趦x器分析實驗的考核中加入更為具體的“過程考核表”,表中考核內(nèi)容涵蓋了儀器分析實驗的知識點和操作要點;采用考核成績累加方式,總成績設定為100分,其中“實驗方案設計”占20%,“實驗過程表現(xiàn)成績”占50%,“實驗報告”成績占30%[11]。采用新的考核方式,評估整個實驗的成果,能夠使教師及時了解實驗每一個環(huán)節(jié)的教學效果,清晰掌握學生的學習情況。
實踐證明,過程性評價體系適合于“儀器分析實驗”課程的教學考核,采用過程考核評價體系后,學生不只注重于實驗數(shù)據(jù)的獲取,還注重于實驗操作的規(guī)范,既提高了學生對于教學內(nèi)容的認知,又強化了學生思考能力和探索能力的培養(yǎng)。
3? ?結(jié)語
實驗教學具有理論和實踐相結(jié)合的特點,通過對“儀器分析實驗”課程教學的改革,有利于提高學生分析和解決問題的能力,培養(yǎng)學生設計和開發(fā)創(chuàng)新性實驗的思路。對課程體系、教學內(nèi)容、教學模式等進行改革,可以使課程體系結(jié)構(gòu)更趨合理,教學內(nèi)容進一步優(yōu)化,教學模式得到改進,從而激發(fā)學生的學習興趣,發(fā)揮學生的學習主動性,提高課堂教學效果?!皟x器分析實驗”課程“設計—實踐—修正—實踐“的教學模式能夠有效激發(fā)學生的學習興趣,提高學生學習的主觀能動性,有效鍛煉和強化了學生靈活運用所學知識的能力和實驗操作技能。
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責任編輯? ? 張志釗