當前我國正在進行高校設(shè)置改革,引導(dǎo)部分地方高校向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型,南陽師范學(xué)院也在轉(zhuǎn)型之列。精細化工實驗是我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)精細化工方向的一門專業(yè)實驗課。精細化工涉及面廣,包括表面活性劑、涂料、日用化學(xué)品、醫(yī)藥中間體等11 大類,具有較強的應(yīng)用性。實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的重要手段,具有不可替代的作用。目前精細化工實驗多為驗證型實驗,教學(xué)方法為“注入式”教學(xué)法,不利于培養(yǎng)學(xué)生獨立分析和解決實際問題能力和創(chuàng)新能力。
隨著科技和市場經(jīng)濟的快速發(fā)展,精細化工實驗教學(xué)不僅要具備鞏固學(xué)生的理論知識和培養(yǎng)學(xué)生動手能力,而且還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識以及使學(xué)生掌握新技術(shù)、新產(chǎn)品、緊跟社會發(fā)展的要求。結(jié)合創(chuàng)新性應(yīng)用人才“技術(shù)能力、創(chuàng)新能力、素質(zhì)修養(yǎng)”的培養(yǎng)目標,如何適應(yīng)新形勢下高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的要求,培養(yǎng)學(xué)生的分析解決問題能力和創(chuàng)新能力是精細化工實驗教學(xué)所面臨的重要問題。
1 精細化工實驗教學(xué)現(xiàn)狀
傳統(tǒng)的精細化工實驗教學(xué)內(nèi)容大多為驗證性實驗,每個實驗都有其詳細的指導(dǎo)書,包括,實驗原理、實驗?zāi)康?、實驗步驟,所需儀器設(shè)備,甚至包含實驗報告的格式等。此外,教學(xué)內(nèi)容較為陳舊,配方簡單落后,綠色化學(xué)理念很少體現(xiàn)。雖然學(xué)生都會在實驗前寫預(yù)習(xí)報告,但是預(yù)習(xí)報告只是機械的把實驗教材照抄一遍而已。傳統(tǒng)實驗教學(xué)過程一般采用“注入式”教學(xué)法,教師先詳細講解實驗內(nèi)容、操作方法和注意事項,然后學(xué)生按照指導(dǎo)書上的實驗步驟機械的完成實驗任務(wù),撰寫實驗報告,這種教學(xué)模式使學(xué)生對教材有強烈的依賴性,難以培養(yǎng)學(xué)生的分析解決問題能力和創(chuàng)新能力。其結(jié)果往往是學(xué)生做完實驗后,對實驗的原理和目的、實驗數(shù)據(jù)的合理性等都一概不知,這與國家對高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的要求極不相符。傳統(tǒng)的學(xué)生成績考核一般主要根據(jù)預(yù)習(xí)報告和實驗報告來進行評價,而每個學(xué)生基本都是做同樣的重復(fù)實驗,很難對學(xué)生的實驗成績進行客觀準確的評價。
因此,必須根據(jù)精細化工實驗的特點及其社會發(fā)展對人才的要求,探索精細化工實驗教學(xué)的新模式,大限度的培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力。
2 精細化工實驗教學(xué)改革措施
2. 1 優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容
為了適應(yīng)新形勢下人才培養(yǎng)的要求,必須對精細化工實驗教學(xué)內(nèi)容進行重新調(diào)整。按照循序漸進的模式將精細化工實驗劃分為驗證型、綜合型和設(shè)計型實驗,實驗難度逐步深入,培養(yǎng)學(xué)生的分析解決問題能力、創(chuàng)新能力和綜合能力。對于驗證型實驗選擇一些與日常生活緊密相聯(lián)系的實用性比較強的項目,比如,洗發(fā)香波的配制、肥皂的制備等,學(xué)生完成實驗以后就可知產(chǎn)品的外觀質(zhì)量及內(nèi)在質(zhì)量,從而使學(xué)生產(chǎn)生成就感,有利于提高學(xué)生的實驗積極性。綜合型實驗是學(xué)科領(lǐng)域知識與技術(shù)的融合,進一步培養(yǎng)和提高學(xué)生的動手能力和綜合運用知識的能力。例如,聚醋酸乙烯乳液的合成實驗包括了合成過程、工藝條件選擇以及產(chǎn)品質(zhì)量的測定等,達到的對多個原理和多種實驗手段的認識和了解,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和拓展學(xué)生的知識面。工業(yè)化的精細化工生產(chǎn)過程中,不僅要考慮產(chǎn)品的合成工藝、收率和性能,而且還要考慮利潤、副產(chǎn)品的利用、環(huán)境保護等因素,這是以往實驗教學(xué)中從未涉及的內(nèi)容,造成了實驗教學(xué)與生產(chǎn)實際的脫節(jié),因此非常有必要增加一些類似的設(shè)計型實驗。在設(shè)計型實驗中,首先教師提供原料及其價格,并提出產(chǎn)品的質(zhì)量要求,學(xué)生以小組為單位,根據(jù)要求查閱文獻,核算成本,提出合成路線。然后教師檢查每組學(xué)生路線設(shè)計的合理性,并組織學(xué)生討論。后學(xué)生開始實驗,并根據(jù)實驗結(jié)果對實驗路線進行改進。旨在培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力和創(chuàng)新意識、提高學(xué)生分析解決實際問題的能力,為學(xué)生以后從事精細化工產(chǎn)品的工藝改性和新產(chǎn)品的開發(fā)奠定基礎(chǔ)。
實驗室的儀器設(shè)備與工廠實際生產(chǎn)裝置差別較大,為了培養(yǎng)學(xué)生的工程意識,應(yīng)充分抓住學(xué)生到工廠進行生產(chǎn)見習(xí)、認識實習(xí)、頂崗實習(xí)等環(huán)節(jié)。引導(dǎo)學(xué)生在實習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)企業(yè)在生產(chǎn)設(shè)備、工藝和方法上存在的缺陷,鼓勵學(xué)生查閱資料,并利用所學(xué)知識提出改進的建議和對策,既培養(yǎng)了學(xué)生解決實際生產(chǎn)問題的能力,又可為企業(yè)培養(yǎng)合成的人才,達到產(chǎn)學(xué)研的有機結(jié)合。
2. 2 改革實驗教學(xué)方法
精細化工實驗是學(xué)生在學(xué)習(xí)完基礎(chǔ)化學(xué)、化工原理、化工工藝學(xué)等課程后開開設(shè)的一門專業(yè)實驗課,具有較強的綜合性,這就要求學(xué)生在實驗前必須要進行預(yù)習(xí)。為了增強學(xué)生預(yù)習(xí)的效果,我們要求學(xué)生在實驗前要熟悉實驗的目的、原理和實驗操作步驟,每次實驗前抽查部分學(xué)生就實驗的內(nèi)容進行講解,并現(xiàn)場演示實驗操作及注意事項,講解不全面的地方,指導(dǎo)教師進行補充。學(xué)生通過深入的預(yù)習(xí),減少了實驗盲目性及操作失誤,大大提高了實驗教學(xué)質(zhì)量。
摒棄傳統(tǒng)的”注入式”教學(xué)方法,采用互動式教學(xué)模式,充分發(fā)揮學(xué)生在實驗過程中的主體地位,提高學(xué)生實驗的積極性。例如,實驗前教師提出幾個實驗中有針對性的問題,讓學(xué)生思考或查閱資料。通過對問題的思考和了解,學(xué)生不但知道實驗怎么操作,而且知道為什么必須要這么操作。通過這種方式,既調(diào)動了學(xué)生實驗的積極性,又培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力及溝通能力。
傳統(tǒng)的實驗教學(xué)手段較為單一,并且由于課時限制,學(xué)生所能接受的信息量較少。為了增加學(xué)生的知識面和信息量,教師應(yīng)該在實驗教學(xué)中嘗試采用不同的教學(xué)手段,比如選擇部分實驗內(nèi)容制備成CAI 課件,用圖像和聲音描述實驗內(nèi)容,增加了實驗教學(xué)的活力,有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和促進學(xué)生的理解,從而提高了實驗教學(xué)的效果。
2. 3 改革實驗考核方式
合理的考核方式能夠激發(fā)學(xué)生的實驗積極性,否則將適得其反。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)考核主要依據(jù)學(xué)生的實驗報告,難以反映學(xué)生實際的實驗操作技能,造成學(xué)生不重視實驗技能而僅重視實驗報告的惡習(xí),不利于學(xué)生操作技能技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我們將考核方式分為平時成績和期末成績,并且平時成績的比重增加到70%。平時成績實行量化考核,考核內(nèi)容包括實驗預(yù)習(xí)情況、實驗操作、裝置的搭建、實驗報告、實驗結(jié)果的分析等各個方面。每次實驗后公布考核成績,有利于學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)和改正實驗過程中存在的問題,有助于學(xué)生實驗技能的提高。改革后的考核方法強化了對學(xué)生實驗操作技能和創(chuàng)新能力的考核,有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
3 結(jié)語
實踐證明,在以培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的新形勢下,對精細化工實驗進行教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式改革,不僅有利于調(diào)動學(xué)生的實驗積極性和主動性,而且有助于培養(yǎng)和提高學(xué)生分析解決問題的能力、創(chuàng)新能力及溝通協(xié)作能力等。同時,實驗教學(xué)改革也將促使教師不斷學(xué)習(xí),在一定程度上也提高了教師的教學(xué)能力,終達到教與學(xué)雙贏的效果。
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