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化學(xué)實驗教學(xué)改革人才的培養(yǎng)

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化學(xué)實驗教學(xué)改革人才的培養(yǎng)

摘要:化學(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識,提高學(xué)生創(chuàng)新能力的重要方式。目前,化學(xué)實驗教學(xué)還存在一些問題。對此,我們應(yīng)通過采取鼓勵高水平教師參與實驗教學(xué),提高實驗技術(shù)人員水平,強(qiáng)化管理的方式等方法來提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新人才的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞:化學(xué)實驗;教學(xué)改革;創(chuàng)新人才

進(jìn)入新世紀(jì),知識經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)生和發(fā)展成為社會發(fā)展的一個關(guān)鍵的動力因素。知識經(jīng)濟(jì)的本質(zhì)就是創(chuàng)新,創(chuàng)新的基礎(chǔ)是人才,人才的培養(yǎng)在教育。化學(xué)是一門實踐性、技術(shù)性、創(chuàng)造性很強(qiáng)的學(xué)科,它在實驗中尋找規(guī)律,然后抽象形成理論,又以理論來指導(dǎo)實驗?;瘜W(xué)實驗可使學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的思維方式,增強(qiáng)分析問題、解決問題的能力,形成實事求是的科學(xué)態(tài)度和謹(jǐn)慎的工作作風(fēng),凝聚團(tuán)隊精神;因此通過加快化學(xué)實驗教學(xué)改革,促進(jìn)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)不僅可行,而且對學(xué)生畢業(yè)以后正確面對競爭激烈的社會,為社會創(chuàng)造更多的財富也顯得十分必要[1-3]。結(jié)合實驗教學(xué)的實際情況,我談?wù)勎以涸趯嶒灲虒W(xué)改革中為促進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面所采取的一些措施。

一、提高實驗教學(xué)師資水平是促進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)鍵

(一)鼓勵高水平教師參與實驗教學(xué)

俗話說:“名師出高徒?!蔽以悍e極鼓勵教授、副教授參與實驗教學(xué)和管理工作。教授、副教授一般為本專業(yè)的學(xué)術(shù)帶頭人,理論知識扎實,同時在長期的科學(xué)研究中有豐富的實踐經(jīng)驗。讓他們參與到實驗教學(xué)中來具有以下優(yōu)點(diǎn):一方面,名師進(jìn)行實驗教學(xué)強(qiáng)調(diào)了實驗技能的重要性;另一方面在實驗教學(xué)中,他們不會拘泥于教材,更不會拘泥于幾種簡單知識點(diǎn)的重述,往往結(jié)合自己的科研體會,將實驗中每一種現(xiàn)象、數(shù)據(jù)的觀測和規(guī)律總結(jié)與科研方法和科研成果結(jié)合起來。對問題的提出、問題的分析以及問題的解決提出自己的看法,教會學(xué)生把握問題的實質(zhì),提出各種問題的處理方法或解決途徑。學(xué)生在這種教學(xué)氛圍的熏陶下,在實驗中不斷地提出許多問題,促使教師不斷地思考,起到教學(xué)相長的效果。

(二)全面提高實驗技術(shù)人員素質(zhì)與水平

挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能,不僅要求實驗教師水平高,也要求實驗技術(shù)人員提高素質(zhì)。高素質(zhì)的教師雖能著眼于新世紀(jì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng),在實驗教學(xué)中體現(xiàn)鮮明的時代特色,但具有創(chuàng)新實驗內(nèi)容的落實仍需實驗技術(shù)人員的鼎力支持,因此提高實驗技術(shù)人員素質(zhì)和專業(yè)水平非常關(guān)鍵。提高實驗技術(shù)人員水平的方法有很多,結(jié)合我院實際情況,學(xué)院主要采用兩種方式。首先,提高實驗技術(shù)人員的學(xué)歷是基于高校的實際情況首選、可行的途徑。我院采取的是主要措施是鼓勵實驗技術(shù)人員參加各種在職培訓(xùn),教授輔導(dǎo)或跟隨研究生一起上課等形式來提高自身的專業(yè)水平,并把參加培訓(xùn)的情況作為年底考核的一個方面。鼓勵實驗人員進(jìn)行在職研究生學(xué)習(xí)。其次,鼓勵實驗技術(shù)人員參與科學(xué)研究。因為實驗技術(shù)人員參加科研,一方面可跟蹤和及時了解學(xué)科發(fā)展最新動向,了解本學(xué)科在國內(nèi)外發(fā)展趨勢;另一方面也能使實驗人員理解實驗教師的教學(xué)目的,并盡可能根據(jù)實驗室現(xiàn)有的條件,提出實驗教學(xué)改革的新方案,為改造舊實驗,增加新實驗進(jìn)行研究[5]。我院正是基于這一點(diǎn)考慮,根據(jù)自愿的原則,讓教師和實驗人員參加到各個研究所去,在完成實驗教學(xué)任務(wù)的前提下,進(jìn)行科學(xué)研究。實踐初步證明,這種方案既受到實驗技術(shù)人員歡迎,也提高了實驗教學(xué)水平。

二、積極推進(jìn)實驗教學(xué)改革是提高學(xué)生創(chuàng)新能力的主要手段

(一)實驗教學(xué)方法的改革

在實驗教學(xué)中,摒棄“保姆”式的教學(xué)方法[2],在講解知識要點(diǎn),強(qiáng)調(diào)安全的基礎(chǔ),從豐富多彩實驗現(xiàn)象或變化的實驗數(shù)據(jù)出發(fā),讓學(xué)生自己琢磨實驗如何進(jìn)行。在實驗結(jié)束后,教師結(jié)合自己的科研經(jīng)歷,談?wù)剬嶒灧椒ā⒓夹g(shù)等在實際處理具體應(yīng)用?;蚪Y(jié)合工廠的單元操作,說明工業(yè)生產(chǎn)和實驗室實驗的相同處和不同處,引導(dǎo)學(xué)生通過學(xué)習(xí)遷移進(jìn)行學(xué)習(xí),培養(yǎng)他們發(fā)散思維能力,從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。特別是在單元實驗中,教師可以啟發(fā)學(xué)生,讓學(xué)生自己來設(shè)計實驗,讓學(xué)生在資料查閱的基礎(chǔ)上,動手操作,記錄實驗現(xiàn)象,得出實驗結(jié)果,然后再同老師討論為什么,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,不斷培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的意識、提高解決問題的能力[4]。

(二)全面開放實驗室

充分利用實驗室的人、財、物資源,以科學(xué)管理為依托,實行實驗室開放制度,為教師和學(xué)生提供更多的服務(wù)。允許學(xué)生根據(jù)個人意愿選擇實驗項目和儀器設(shè)備進(jìn)行實驗。鼓勵學(xué)生在開放實驗室做一些創(chuàng)新實驗或設(shè)計性實驗,讓他們自行設(shè)計、自己判斷,遇到問題自行解決,大力培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識。例如,電池制作及電化學(xué)容量充放電曲線的測定實驗,就是讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計和自制一種模擬電池,進(jìn)行應(yīng)用性研究,并對自制的電池容量進(jìn)行測定和評價,提出改進(jìn)的意見。這樣無形中提高了專業(yè)素質(zhì),開發(fā)其潛能,發(fā)揮特長,達(dá)到了創(chuàng)新教育的目的。

(三)鼓勵學(xué)生早期與科研結(jié)合

現(xiàn)代的學(xué)生,喜歡以不同方式表達(dá)自己的想法、見解和觀點(diǎn)。只要教師相機(jī)行事、正確引導(dǎo),就能激發(fā)他們獨(dú)立的思考能力,并在問題的解決中體現(xiàn)一定的創(chuàng)新性。又由于學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)具有一定的社會職業(yè)性,具有寬厚理論和豐富經(jīng)驗的科研教師同他們結(jié)合,則是激勵新思想、新觀點(diǎn)的熔爐,是孕育創(chuàng)新的沃土??茖W(xué)研究訓(xùn)練了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S,實事求是的科學(xué)態(tài)度,提高分析問題和解決問題的能力。學(xué)生早期參加科學(xué)研究可防止科學(xué)思想僵化,保持良好的創(chuàng)新意識和朝氣蓬勃進(jìn)取精神。

三、加強(qiáng)管理和提高設(shè)備有效利用是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)

首先,我院在實驗教學(xué)中實行崗位聘用制,專崗專人。在各個實驗崗位上,建立明確的崗位責(zé)任制,各個崗位競聘上崗,實行能者多勞、多勞多得的崗位津貼分配制度,崗位職責(zé)與崗位津貼緊密掛鉤,打破做好做壞一個樣的局面。在實驗教學(xué)質(zhì)量考核中,對學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行考核。這樣,無論是實驗教學(xué)人員,還是實驗專業(yè)技術(shù)人員,都會在實驗教學(xué)過程中相互配合,明確教學(xué)目標(biāo),比較各教學(xué)手段,分析教學(xué)效果,從而為營造創(chuàng)新環(huán)境而竭盡全力[5]。其次,改革實驗教學(xué)管理體制,優(yōu)化教學(xué)資源配置。也就是著眼于高素質(zhì)、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、寬專業(yè)具有實踐能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神的人才培養(yǎng)目標(biāo),根據(jù)專業(yè)調(diào)整情況,科學(xué)合理地優(yōu)化配置全院各類實驗教學(xué)設(shè)備,打破資源原有的割據(jù)狀態(tài),避免重復(fù)建設(shè),努力實現(xiàn)實驗教學(xué)資源的高效共享。隨著學(xué)校的不斷發(fā)展,儀器設(shè)備更新速度進(jìn)一步加快。激光粒度儀、紅外光譜儀、差熱分析儀、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、吸附儀、接觸角儀、表面張力儀等大型設(shè)備,廣泛應(yīng)用在學(xué)生的實驗教學(xué)中,實驗手段上了一個新臺階。拓寬了學(xué)生視野,提高了學(xué)生實驗的興趣。例如,物理化學(xué)實驗中沉降分析實驗,傳統(tǒng)的實驗是利用沉降分析法測定固體粉末粒子的大小和這些粒子分布情況的實驗方法,實驗過程比較單調(diào)、乏味,數(shù)據(jù)處理煩瑣且比較抽象,許多學(xué)生不愿選作此實驗,學(xué)院買來了激光粒度儀后,讓學(xué)生們先用經(jīng)典沉降分析法進(jìn)行實驗,再用激光粒度儀進(jìn)行測定,馬上輸出實驗結(jié)果,學(xué)生可以直觀地看到分布在兩個范圍內(nèi)的粒子數(shù),再將此結(jié)果與自己用沉降分析法處理的結(jié)果進(jìn)行比較,找出存在的差距,并注明原因。這樣既掌握了經(jīng)典的沉降分析法,又能與現(xiàn)代的先進(jìn)儀器相銜接。同時鼓勵有興趣的學(xué)生同教師一起對操作軟件進(jìn)行創(chuàng)新,在原有輸出頻率分布曲線圖形的基礎(chǔ)上,根據(jù)不同需要,開發(fā)出直方圖分布曲線、下累積分布曲線等不同圖形,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,拓寬了學(xué)生視野,收到了明顯的效果。

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作者:劉念茲 羅莎 單位:湖南省地質(zhì)中學(xué) 中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院