生物類專業(yè)化學(xué)實驗教學(xué)的優(yōu)化

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[摘要]基于應(yīng)用型大學(xué)中化學(xué)實驗教學(xué)領(lǐng)域的研究，對生物類專業(yè)化學(xué)實驗教學(xué)中所存在的問題進(jìn)行了探究。并對實驗教學(xué)方法和手段、實驗教學(xué)內(nèi)容以及實驗成績評估制度等進(jìn)行優(yōu)化，為培養(yǎng)高質(zhì)量的生物專業(yè)應(yīng)用型人才奠定基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]化學(xué)實驗教學(xué)；教學(xué)改革；應(yīng)用型人才

化學(xué)實驗不僅是化學(xué)課程內(nèi)容中不可缺少的重要組成部分，更是生物類專業(yè)實驗課程的基礎(chǔ)。對于學(xué)生而言，化學(xué)實驗是他們認(rèn)識科學(xué)知識的重要工具之一，也是進(jìn)行科學(xué)探究的主要方式之一，在提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、開發(fā)學(xué)生的探究能力、培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣、塑造學(xué)生可持續(xù)發(fā)展意識等方面有著不可替代的作用[1]。然而，目前許多高校的化學(xué)實驗教學(xué)模式仍有不足，本文基于對化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題進(jìn)行了探索，提出對生物類專業(yè)實驗教學(xué)方法、實驗成績評估制度以及實驗教學(xué)內(nèi)容等進(jìn)行優(yōu)化，創(chuàng)建新式的實驗教學(xué)方法以適應(yīng)現(xiàn)代高等教育發(fā)展的要求，有望提升化學(xué)實驗教學(xué)的綜合水平和教學(xué)質(zhì)量，為生物專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

1化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題

就目前部分高校的化學(xué)實驗教學(xué)而言，主要存在以下幾點問題：第一，實驗教學(xué)方法傳統(tǒng)。以我校開設(shè)的化學(xué)實驗為例，大部分實驗課程的講授和理論課講授形式相同，容易使學(xué)生乏味，無法引起學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣。此外，實驗項目的設(shè)置也存在一定問題，由于不同專業(yè)相同的實驗課程設(shè)置也應(yīng)不同，而實驗課程的設(shè)置多以書本為基礎(chǔ)，因此不能很好的與學(xué)生自身專業(yè)相契合，以至于學(xué)生不能理解所進(jìn)行的實驗課程與自身專業(yè)能力培養(yǎng)的相關(guān)性，同時也不能較好地把握化學(xué)實驗的理論性和整體性。第二，實驗教學(xué)項目陳舊。實踐內(nèi)容大多是多年不變的教學(xué)內(nèi)容，例如有機(jī)化學(xué)專題實驗課，實驗內(nèi)容均是很多年前已經(jīng)確定的實驗項目，內(nèi)容陳舊缺乏推陳出新，不利于培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣。另外，實驗設(shè)備儀器的陳舊，既影響實驗教學(xué)的效果，又影響學(xué)生對實驗先進(jìn)性以及學(xué)習(xí)的積極性。第三，缺乏交流信息的平臺。學(xué)生在預(yù)習(xí)實驗和實驗課后不能很好地與老師進(jìn)行交流，以及學(xué)校缺乏信息交流的平臺，學(xué)生不能輕易通過信息交流方式與外界交流最新的實驗教學(xué)模式，導(dǎo)致大多數(shù)學(xué)生只是在機(jī)械地完成老師下達(dá)的實驗要求，不能完全理解所學(xué)實驗的重要性和必要性。第四，實驗考核方式單一。大部分高校相關(guān)實驗課程對實驗考核方式主要體現(xiàn)在學(xué)生所交實驗報告上，書面格式固定的實驗報告很難體現(xiàn)學(xué)生對實驗技能的掌握程度，也難以體現(xiàn)學(xué)生的實驗?zāi)芰驮趯嶒炦^程中的感想。第五，學(xué)生的積極性差。由于實驗平臺、課程時間等各方面的不足，學(xué)生需要分組進(jìn)行實驗的操作，同組中難免會出現(xiàn)“觀看”實驗，實驗結(jié)束后在數(shù)據(jù)處理時出現(xiàn)抄襲的現(xiàn)象，長此以往，這類學(xué)生在實驗教學(xué)中形成惰性，不但影響了學(xué)生對實驗課程的積極性，同時使學(xué)生缺失了理論與實踐貫通的能力，違背了化學(xué)實驗教學(xué)最根本的教學(xué)目的—提高學(xué)生的動手操作能力。

2擬提出的解決辦法與探索

2.1優(yōu)化實驗教學(xué)方法。嘗試翻轉(zhuǎn)課堂。翻轉(zhuǎn)課堂是將重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時間，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教室轉(zhuǎn)移到學(xué)生，教師不再占用課堂時間講授實驗內(nèi)容，學(xué)生在實驗課前通過查閱相關(guān)的材料，包括書籍、網(wǎng)絡(luò)視頻、博客、電子書等，也可以在網(wǎng)絡(luò)上相互討論，完成對即將進(jìn)行的實驗課程的內(nèi)容、目的、要求和原理等自主學(xué)習(xí)，再結(jié)合課上實驗的具體操作和結(jié)果處理，使學(xué)生充分掌握理論和實驗的融會貫通[2-6]。在實驗教學(xué)中可以看出，由于多數(shù)學(xué)生課前預(yù)習(xí)態(tài)度不積極，自主性不足，實驗課上只是一味地跟隨老師進(jìn)行實驗課程學(xué)習(xí)，缺乏獨立思考能力，致使在實驗課程結(jié)束后不能有效地掌握實驗相關(guān)的知識原理和技能。基于翻轉(zhuǎn)課堂模式，進(jìn)行學(xué)生小組劃分、課前學(xué)生查閱資料完成預(yù)習(xí)報告、課上各小組總結(jié)匯報預(yù)習(xí)結(jié)果并相互討論、教師補(bǔ)充答疑、學(xué)生獨立完成實驗、撰寫實驗報告并總結(jié)該次實驗的所感所想、教師考核的方式，使學(xué)生在實驗教學(xué)中由被動接受變?yōu)橹鲃犹骄啃詫W(xué)習(xí)，從而提高實驗課程教學(xué)效果以及學(xué)生對化學(xué)實驗的探索樂趣[3]。以硝酸鹽含量的測定實驗為例，將全班學(xué)生分成6組，課前各組查閱與實驗相關(guān)文獻(xiàn)材料進(jìn)行預(yù)習(xí)，查找并了解紫外分光光度計的操作及注意事項。實驗教學(xué)中，先由各組進(jìn)行預(yù)結(jié)匯報并相互討論，教師進(jìn)行點評并答疑，強(qiáng)調(diào)本實驗中的關(guān)鍵點和注意事項，然后學(xué)生自主進(jìn)行實驗操作。從批閱課后學(xué)生實驗報告冊可以看出，實驗預(yù)習(xí)部分充實且多樣化，各組特色不同且鮮明，實驗結(jié)果討論及誤差分析部分內(nèi)容詳實，更好地體現(xiàn)出學(xué)生自身的能動性，充分表現(xiàn)出學(xué)生對實驗研究的獨特見解和自我創(chuàng)新，有利于學(xué)生科研素養(yǎng)的提升。2.2優(yōu)化實驗成績評估制度。制定多樣化的實驗考核方式，把重點放到平時實驗的考核中，主要包括實驗預(yù)習(xí)、實驗操作、實驗習(xí)慣、實驗結(jié)果、實驗報告等方面，詳細(xì)評分細(xì)則和標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。期末成績評定規(guī)則：平時成績占60%(實驗預(yù)習(xí)10%、實驗操作20%、實驗習(xí)慣10%、實驗結(jié)果10%、實驗報告10%)，期末實驗理論及操作考試占25%，設(shè)計創(chuàng)新性實驗占15%。實驗分?jǐn)?shù)的評定嚴(yán)格按照各個實驗的評分細(xì)則，考查學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的實驗動手能力和專業(yè)技能素養(yǎng)。同時，在實驗課程教學(xué)中適當(dāng)給學(xué)生布置閱讀科技論文文獻(xiàn)并依據(jù)科技論文格式撰寫實驗報告，為學(xué)生撰寫本科畢業(yè)論文及科研論文打下基礎(chǔ)。2.3優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容。2.3.1基礎(chǔ)實驗的選擇。生物類專業(yè)化學(xué)基礎(chǔ)實驗主要培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗技能和常規(guī)實驗儀器的使用[1]。筆者精選下列幾個基礎(chǔ)實驗：溶液的配制和標(biāo)定、溶液中的離子平衡及滴定、分光光度法測定微量鐵、硝酸鹽含量的測定、Bi3+和Pb2+含量的連續(xù)測定、碘量法測定維生素C、碳酸鈉的制備(常規(guī)法和微波法)、膠體的性質(zhì)和瓊脂糖凝膠電泳等。這些實驗既包含有生物類專業(yè)需要掌握的基本技術(shù)，例如分離提純技術(shù)、含量測定、離心技術(shù)、層析技術(shù)、分光光度法等，而且涉及各類常見實驗儀器設(shè)備的使用，包括電子分析天平、微量移液器、離心機(jī)、恒溫干燥箱、恒溫水浴鍋、pH計、紫外分光光度計、電泳儀、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀等?；A(chǔ)實驗的選擇不僅可以完成化學(xué)基礎(chǔ)實驗課程的內(nèi)容安排，同時也較好地結(jié)合了生物類專業(yè)的實驗需求，提高了學(xué)生的實驗技能，為該專業(yè)學(xué)生在今后的生物實驗課程學(xué)習(xí)中奠定良好的基礎(chǔ)。2.3.2設(shè)計性實驗的選擇。設(shè)計性實驗包括分析方案設(shè)計和完成實驗兩部分，主要目的是為了進(jìn)一步提高學(xué)生科研創(chuàng)新能力及動手能力。實驗課程教學(xué)大綱可擬定幾套設(shè)計性實驗題目供學(xué)生獨立完成，例如茶葉中提取咖啡因、煙葉中煙堿的提取與定性分析測定、淀粉酶活性的測定、高錳酸鉀法測定蛋殼中CaO的含量、維生素C藥片中抗壞血酸含量的測定、三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備和組成分析等。要求學(xué)生查閱資料設(shè)計實驗方案并確定實驗內(nèi)容，分析評價實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實驗結(jié)果的可靠性，計算實驗結(jié)果，撰寫實驗報告，并對自己的實驗方案和結(jié)果分析進(jìn)行討論。

3結(jié)語

我國現(xiàn)在的科研水平不斷提升，當(dāng)代大學(xué)生要想更好地融入社會，實踐動手能力必須得到提高，而且化學(xué)實驗作為各類專業(yè)實驗的基礎(chǔ)，教學(xué)方法需要更加豐富且符合現(xiàn)代教學(xué)的要求。應(yīng)用型大學(xué)有必要開展新型的化學(xué)實驗教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，促進(jìn)對學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，發(fā)展創(chuàng)新實踐教學(xué)模式，為高校培養(yǎng)高素質(zhì)人才做出一定的貢獻(xiàn)。

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作者:馬英 范芯瑜 賈玉龍 周婷 單位:1.長江師范學(xué)院2.西昌陽光學(xué)校語文教研組