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摘要:“雙一流”學(xué)科建設(shè)為大農(nóng)類院校教學(xué)和科研帶來了機遇,同時也提出了更高的要求。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)針對教學(xué)方式、課程設(shè)置、考核評價體系陳舊以及學(xué)校化學(xué)實驗室安全管理體制不健全和師生安全意識薄弱等問題,進(jìn)行了多方面的改革與實踐,提高了教學(xué)質(zhì)量與效果,推動了化學(xué)實驗室水平的整體提升。
關(guān)鍵詞:農(nóng)科院校;化學(xué)實驗;教學(xué)改革;實驗室安全
對大農(nóng)類院校的學(xué)生而言,新生接觸到的第一門必修實驗課程是化學(xué)實驗,基本涉及學(xué)校所有理科專業(yè),對培養(yǎng)農(nóng)業(yè)技術(shù)人才起著舉足輕重的作用。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系在學(xué)科發(fā)展過程中,制定了“拓寬基礎(chǔ)、加深專業(yè)、強化能力、突出創(chuàng)新、協(xié)同發(fā)展”的培養(yǎng)目標(biāo),培養(yǎng)具備創(chuàng)新精神和實踐能力,掌握化學(xué)在農(nóng)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域中應(yīng)用的基本知識和技能,能在與農(nóng)業(yè)相關(guān)的領(lǐng)域中從事應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)、教學(xué)、科技和生產(chǎn)管理等方面的應(yīng)用型、復(fù)合型專門人才。實驗課教學(xué)與理論課教學(xué)有著很大的差異,其涉及師資隊伍、試劑申購與儲存、實驗室管理、廢棄物處理、實驗員團隊建設(shè)等諸多因素。為保障實驗室教學(xué)工作高效、安全地進(jìn)行,必須制定嚴(yán)格規(guī)范的管理制度與安全措施,為師生提供安全、優(yōu)質(zhì)的實驗平臺。
1農(nóng)科院?;瘜W(xué)實驗教學(xué)的實踐與改革
1.1教學(xué)方法
1.1.1存在的問題以往實驗教學(xué)多采用“先講后做”的傳統(tǒng)灌輸式模式,教師課前講解早已成熟且一成不變的實驗原理、實驗步驟和操作,學(xué)生再依葫蘆畫瓢動手實驗[1]。整個過程中學(xué)生都處于被動接受狀態(tài),缺乏主動思考的機會和積極性。實驗所需試劑與玻璃儀器全部由實驗員配制并清洗干凈,一人一套擺放整齊,學(xué)生只需隨手取用即可,導(dǎo)致學(xué)生對實驗所用藥品的性狀和儀器的使用知之甚少;更有甚者,到大四做畢業(yè)設(shè)計時連基本化學(xué)試劑的配制都無法獨立完成。
1.1.2改革措施為充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高其實驗水平,筆者進(jìn)行了以下幾點改革:一是嚴(yán)格要求學(xué)生認(rèn)真預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容,利用所學(xué)理論知識自行設(shè)計實驗方案,將課本中用文字描述的實驗步驟轉(zhuǎn)變?yōu)榱鞒虉D的方式畫出來,鼓勵學(xué)生獨立提出問題、分析問題、解決問題,這樣可以使學(xué)生開動腦筋,對實驗內(nèi)容印象深刻,避免課前預(yù)習(xí)流于簡單的抄寫。二是實驗所用儀器采用“超市量販”模式,集中在整理箱中分類,然后放置在邊臺,學(xué)生可根據(jù)實驗需求自行選擇。這樣讓學(xué)生既認(rèn)識到各種玻璃儀器的外形,又學(xué)習(xí)到它們的名稱與作用,同時提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,增加學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生們笑稱“化學(xué)實驗要先逛超市采購才能開始做”。由于實驗所用試劑繁多,根據(jù)實驗內(nèi)容,盡量多提供機會,在教師的監(jiān)督下,讓學(xué)生自行計算然后配制無安全隱患的藥品,這樣可以真正地鍛煉與提高學(xué)生的實驗技能,為他們今后操作綜合性設(shè)計性實驗做好準(zhǔn)備。三是嘗試借鑒“翻轉(zhuǎn)課堂”的模式,最大限度地壓縮教師在課堂上的講解時間,讓學(xué)生掌握整個學(xué)習(xí)過程的主導(dǎo)權(quán),使教育教學(xué)由“教師為中心”向“學(xué)生為中心”轉(zhuǎn)變,從而有效地提高了教學(xué)成效,使教育目的落到實處。
1.2實驗內(nèi)容
1.2.1存在的問題開設(shè)課程中同類型實驗重復(fù)現(xiàn)象嚴(yán)重,實驗內(nèi)容更新不及時,類型單一,創(chuàng)新性、設(shè)計類、綜合性實驗偏少,學(xué)生由此產(chǎn)生了厭倦情緒,也造成了資源浪費[2]。
1.2.2改革措施一是重新制定教學(xué)大綱,構(gòu)建完整的知識體系。減少驗證性實驗課程所占比例,將原有的無機化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗、有機化學(xué)實驗3門課程根據(jù)訓(xùn)練內(nèi)容與理論知識精簡整合成基礎(chǔ)化學(xué)實驗一門課,使實驗室資源得到了更加充分的利用,如分析天平、pH計、分光光度計等設(shè)備交叉使用,整合蒸發(fā)、過濾、結(jié)晶、滴定等基本操作技能的訓(xùn)練實驗內(nèi)容,避免不必要的重復(fù)與浪費。二是優(yōu)化科研與教學(xué)的硬件設(shè)施,通過專項資金購置一系列先進(jìn)儀器設(shè)備,更新紅外、紫外、熒光、液相等大型高科技儀器,開設(shè)儀器分析、綜合性設(shè)計性實驗、商品檢驗等一系列實驗實踐課程,促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、研究學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、開拓創(chuàng)新和科學(xué)思維,對于提高學(xué)生解決實際問題的能力起到了積極的促進(jìn)作用。三是增設(shè)實驗創(chuàng)新設(shè)計、農(nóng)藥合成實驗、學(xué)科與科技競賽、專業(yè)素質(zhì)與技能培訓(xùn)等新課程,建立實驗室無償開放制度,形成了“基礎(chǔ)型實驗—綜合型實驗—設(shè)計型實驗”的完整實驗體系;依托化學(xué)一級學(xué)科碩士點與高水平大學(xué)建設(shè)項目,加強有機合成化學(xué)、生物物理化學(xué)、天然產(chǎn)物化學(xué)、功能材料設(shè)計與合成等4個學(xué)術(shù)團隊建設(shè);建立校企合作實踐教育基地,加強實習(xí)實訓(xùn)建設(shè):創(chuàng)立高校與行業(yè)、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的機制,增加3個以上實習(xí)實訓(xùn)基地,建成2個以上大學(xué)生創(chuàng)客實驗室,以適應(yīng)對新時期高校應(yīng)用型高級專門人才培養(yǎng)的要求。
1.3考核方式
1.3.1存在的問題考核體系不科學(xué),大多數(shù)教師均以實驗報告質(zhì)量的優(yōu)劣作為判定學(xué)生成績的唯一依據(jù)。但這種方式過于片面,不能體現(xiàn)出學(xué)生對待實驗的態(tài)度和實驗操作的規(guī)范性與熟練程度等綜合素質(zhì)。1.3.2改革措施完善質(zhì)量保障體系,健全專業(yè)教學(xué)各環(huán)節(jié)質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)控機制;規(guī)范教學(xué)行為;開展專業(yè)培養(yǎng)質(zhì)量的自我評估,形成教育教學(xué)質(zhì)量持續(xù)有效改進(jìn)的機制。從多方面綜合評價考核學(xué)生成績,由理論考試(20%)+課前預(yù)習(xí)(10%)+實驗操作(40%)+實驗報告(20%)+衛(wèi)生習(xí)慣(10%)5個部分構(gòu)成。一是理論考試采取開卷形式,內(nèi)容涉及實驗原理、基本操作、常用玻璃儀器、安全教育等多個方面。二是課前預(yù)習(xí)報告是判斷學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的重要依據(jù),應(yīng)加入自己的理解,而非簡單抄錄教材內(nèi)容。三是要求教師在實驗過程中隨時關(guān)注學(xué)生操作是否規(guī)范,實驗操作是實驗?zāi)芰Φ暮诵捏w現(xiàn),所占比重最大。四是實驗報告是實驗操作的延續(xù),通過分析計算實驗數(shù)據(jù),結(jié)合理論知識,反思實驗過程。五是要求每位學(xué)生做完實驗后清洗使用過的玻璃儀器,將試劑器材回歸原位,擦拭自己的試驗臺位,清理水槽,并且每節(jié)課結(jié)束后安排4位學(xué)生做好整間教室的消毒與衛(wèi)生打掃,培育學(xué)生良好的實驗素養(yǎng)[3]。
2農(nóng)科院校化學(xué)實驗室的安全管理實踐與改革
2.1提高安全意識針對師生安全意識不足,安全培訓(xùn)
工作不到位的問題,采取多渠道全方位的安全教育,例如,通過展板、印刷安全知識小貼士分發(fā)給同學(xué)等多種形式舉辦“實驗室安全宣講月”活動;所有學(xué)生必須通過學(xué)校統(tǒng)一的安全知識測試,并且分?jǐn)?shù)達(dá)到80分以上才有資格進(jìn)入實驗室;嚴(yán)格要求師生務(wù)必做到以下幾點:學(xué)生進(jìn)入實驗室必須身著實驗服、佩戴護(hù)目鏡、必須在教師講解完實驗注意事項后才能動手開始實驗。通過加強師生安全意識,提高實驗的安全系數(shù)。
2.2健全管理體制
2.2.1實驗室管理針對體制不健全的問題[4],建立健全實驗室安全工作配套機制,制定了一系列實驗室安全管理文件,包括《化學(xué)實驗室學(xué)生守則》《?;钒踩芾磙k法》《實驗員日常管理工作條例》《廢棄物清單與日常管理》《安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)易制毒、易制爆、劇毒類化學(xué)品領(lǐng)用申請表》《實驗室值班人員簽名表》《實驗室值日表》等;建立門禁制度,實驗室鑰匙只有1套,由實驗員課前統(tǒng)一開門,課后檢查實驗室并簽字。
2.2.2試劑管理為試劑庫購買防爆柜、防爆燈等設(shè)施,實行固液分存,專人專管;建立試劑采購系統(tǒng),師生通過互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一采購試劑材料[5],這是安全管理工作的一大進(jìn)步,徹底改變了原有大的、分散的無過程監(jiān)管的采購模式。
2.2.3廢棄物管理學(xué)校專門設(shè)置了廢棄物回收站,所有試劑空瓶、過期藥品等每周定點定時按照流程規(guī)定,先上報再運送有條不紊地開展回收工作,從而有效地杜絕了胡亂丟棄有害垃圾的現(xiàn)象。
3結(jié)語
安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系堅持從化學(xué)角度結(jié)合先進(jìn)化學(xué)方法與技術(shù)推動農(nóng)林及相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,發(fā)揮農(nóng)業(yè)類大學(xué)的人才和科技優(yōu)勢,對于區(qū)域經(jīng)濟和農(nóng)業(yè)發(fā)展起到了重要的作用。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)實驗中心承擔(dān)著全校理工科專業(yè)2000余人的基礎(chǔ)化學(xué)實驗以及培養(yǎng)本專業(yè)的本科生和研究生的重任,學(xué)生數(shù)量多、實驗項目雜,安全管理難度較大。通過改革教育教學(xué)方式,嚴(yán)格實行安全知識教育,目前在實驗教學(xué)中尚未出現(xiàn)泄漏、中毒、爆炸等相關(guān)安全事故,科研實驗室的管理水平也得到了較大程度的改善,教學(xué)效果與水平得到了整體提升,為全力推進(jìn)安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)“雙一流”學(xué)科建設(shè)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
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作者:高寧 梅玉 胡娟 陳培榮 單位:安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系