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无机化学实验教学问题与改进措施

 论文栏目:无机化学论文     更新时间:2019/3/16 11:54:30   

【摘要】根据我校无机化学实验教学中学生自身、教学内容、教学方式、考核制度四个方面存在的问题,针对性地探讨了一些改进方法:学生方面,培养学生的实验综合能力;实验内容方面,精选实验内容,提高专业针对性;教学方式方面,互联网技术应用于无机化学实验;考核制度方面,改进实验考核。实践证明,改进后的实验教学,带动了学生上课的积极性,提高了学生实际动手操作能力,激发了学生对科学研究的兴趣,为进一步培养具有创新意识、探索精神的创新型人才做好铺垫。

【关键词】无机化学实验;教学方式;改进措施;互联网教学

无机化学实验是我校化学专业以及其他相关专业大一新生的第一门实验课,其教学任务是:首先,让学生准确透彻地理解实验的基本原理,在此基础上熟练掌握实验的基本操作,并在操作过程中学会观察实验现象,最后学会运用数据处理软件分析和处理实验数据。教学目标是:锻炼学生勤于动脑、善于动手的精神,培育学生成长为拥有基础知识和熟练实验技能的全方位人才[1]。然而,我校目前在传统的无机化学实验教学方面存在一些不足。本文就这些不足之处展开了探讨,主要包括:学生自身、教学内容、教学方式和考核制度四个方面,并结合学校实际情况和人才培养目标,对这四个方面提出了具体的改进措施。

1目前无机化学实验存在的问题

1.1学生自身方面的问题

由于中学化学教育大多以应试教育为主,很多学生在中学没有进过实验室,且大一新生生源地不同,各地高考政策也不同,导致学生的实验基础千差万别:有些学生高中没有选修化学,有些学生没有进过实验室,而有些学生在初中就已经初步掌握一些简单的无机化学实验操作。基础薄弱的学生,实验技能很难在短时间内赶上基础好的学生,日积月累中导致他们逐渐对实验课失去了学习兴趣。具体表现为:(1)纵使教师在课前强调过很多遍,学生上实验课之前还是不预习,对实验内容极其不熟悉。(2)教师在实验前向学生讲述实验时,学生对教师提问的问题基本答不上。(3)学生做实验时,总是做一步看一步,操作很不规范:比如在称取药品时,药勺混用;分析天平在使用前,没有事先校零,用完之后,忘记将天平的两侧边门关好;移取溶液时,不小心打碎玻璃仪器;如若遇到实验失败或现象异常,学生们也不会分析原因。(4)书写实验报告总是一字不落的抄书,回答思考题时,不加思索,盲目地从网上查找答案和方法,不管网上题目的条件、数据是否一样,直接就抄。长此以往,学生们的逻辑思维能力以及分析和解决问题的能力不仅没有得到锻炼,反而会一落千丈[2]。

1.2实验内容方面的原因

(1)实验内容传统,且多为验证性实验目前我校开设的无机化学实验内容传统,知识陈旧,没有及时地更正和修改,且大都是验证性实验。也就是说,实验现象和结果学生自己都已从书本以及讲义上得知,学生做实验时,还会根据书本以及讲义上给出的结果去篡改自己的实验数据,不尊重实验的客观事实。此外,思考题的本意就是让学生学会如何去思考,但是教学大纲许久不变,思考题的答案,学生只会抄上一届的学姐学长的即可。学生不仅在实验中无法体会化学实验的乐趣,还养成了懒惰的习惯。(2)理论教学和实验课的教学进度脱节在传统的教学中,理论教学和实验课是分开的,也就是说理论课的教学进度和实验课的教学进度有时会不一致,甚至会出现实验课的开设在理论课之前[3]。比如,2018/2019学年第一学期的实验大纲出现了“磺基水杨酸合铜配合物的组成及其稳定常数的测定”实验,而该理论的学习,却安排在2018/2019学年第二学期,这就造成了理论知识的学习和实验课的严重脱节。既使学生在实验之前预习过这个实验内容,但由于实验教材只是在实验原理方面对实验所需的理论知识进行简单地阐诉,学生没有系统地学习理论知识,是无法理解郎伯-比尔定律,也无法得知中心离子摩尔数的计算公式。以至于在实验过程中,只会按照实验教材里的步骤一步步做,不动脑筋,做实验完全变成了一个纯动手过程。而数据处理更是一头雾水,对里面的公式完全不理解,只会生搬硬套,导致实验结果错误,背离了预期的教学目的。

1.3实验教学方式单一、师生缺乏互动

我校目前开设的无机化学实验采取的授课模式为[4]:课前,学生预习,教师准备好实验中用到的试剂和仪器;课堂上,教师详细地讲解书本或讲义上的实验并反复强调实验中可能出现的问题。学生听完后,只会按照书本或讲义上的步骤进行操作。此外,无机化学实验进度每周只安排一次,而我校学生的无机化学理论教学和实验教学又在不同的校区,师生之间除了在课堂交流外,课下的互动寥寥无几。这种教学方式和师生间的互动缺乏直接影响无机化学实验教学的教学效果。

1.4考核制度主观性过强

目前我校的无机化学实验为考查课,实验总成绩由预习报告分、纪律卫生和出勤分、实验操作分和实验报告分四部分组成[5],它们分别占总成绩的20%,10%,40%和30%,大部分学生的预习报告都是照书抄一遍,教师分不出差异;纪律卫生和出勤分成绩只要学生严格遵守课堂纪律,实验结束后再把卫生整理好,最后教师给出的分数都差不多;实验时好多学生操作按照自己的操作习惯进行,而教师不可能一一去记录哪些学生偷懒,哪些学生发生错误操作,最终给出的实验操作分会产生很大的分歧,有些学生可能课上没有做实验,却得到一个很好的成绩,有些学生很认真地做实验,结果分数却比较低;最后的实验报告几乎是全班雷同,实验报告分也差不多。这种考核制度下,教师无法给出合理的实验成绩。不合理的实验成绩会导致部分学生之间的心理失衡,甚至会举报教师,出现教学事故。针对上述4个问题,我们对无机化学实验课程提出了一些改进措施。

2无机化学实验课程的改进措施

2.1培养学生的实验综合能力

(1)严谨务实的学习态度在无机化学实验教学过程中,我们要求学生做到:尊重事实,不随意改动自己的原始数据、不弄虚作假,不随意盲目跟风;要细心,力争操作规范,切勿敷衍了事;要有耐心,认真完成每一步实验,不急不躁。(2)良好的实验习惯在无机化学实验的教学过程中,要培养成学生良好的实验习惯。实验前,依次用自来水和超纯水清洗实验仪器;实验时,按书本或讲义上的步骤规范操作,产生的“三废”按要求及时处理[6];实验完毕后,教师应仔细检查每个实验小组的实验仪器是否清洗完毕,有没有放回原处,实验台面、附近地面是否干净整洁,待教师检查完,学生方可离开实验室。(3)预防为主的安全意识以近期发生的北京交通大学化学实验爆炸,导致3人死亡的惨痛教训为例,安全问题一直是实验室的重中之重。学生在进入实验室之前,教师必须要求学生严格遵守实验室的安全守则;实验过程中需穿白大褂,戴手套和带护目镜,做好安全措施。另一方面,学校最好对全校师生定期举办安全知识讲座,内容要涉及安全防范、试剂储存和使用、废液回收、事故应急处理等,以增加学生实验安全意识,提高学生的事故防范能力,防患于未然[7]。

2.2精选实验内容,提高专业针对性

(1)实验教学内容要与时俱进在无机化学实验的教学中,应根据往年实验开展情况及时地调整相应地实验内容。例如:在《硫酸亚铁铵的制备》实验中,书本上要求FeSO4和(NH4)2SO4按物质的量比为1:1,均匀混合。通过以往的教学经验,FeSO4如果不过量,会导致部分(NH4)2SO4在FeSO4(NH)2SO4之前析出,产率严重下降。我们将FeSO4和(NH4)2SO4物质的量比改为1.2:1,保证了FeSO4在反应过程中始终过量,这样的改变提高了实验的产率;在《五水硫酸铜的制备》实验中,书本上要求的制备方法是氧化铜法,先将铜氧化成氧化铜,然后将氧化铜溶于硫酸而制得。我们直接让学生称取CuO粉末实验,然后和H2SO4反应。这样的改变可以避免学生在制备氧化铜时,未及时将试管中的空气排进,从而在加热时发生爆炸的可能。(2)增选一些研究性、综合性实验在筛选实验内容时,适当增选一些研究性、综合性实验,并综合考虑它们的占比,以培养学生多方面的能力。例如,我们在本学期的无机化学大纲中,将硫代硫酸钠的制备实验改为设计性实验,让学生自己去设计,教师只起到引导的作用,充分发挥了学生的主人翁精神,让他们能够在化学实验中找到乐趣。此外,还要注意对不同类型的学生之间基本能力的培养,满足我校多个专业(应用化学、化学工程与工艺、生物工程、生物技术、蚕学、土木工程等)人才的培养。(3)处理好实验教学与理论教学两者之间的关系针对1.2中提到的理论教学和实验课教学进度脱节的问题,我们根据理论知识的教学进度来安排相对应的实验课,切实做到理论课在前实验课在后。确保学生通过课本理论知识的学习后,在头脑中对理论知识还有清晰地认识,再及时开展相应的实验课,做到理论指导实践,实践又能检验真理,达到了理论教学和实验操作相辅相成的目的。

2.3转换实验教学方式———互联网技术应用于无机化学实验

传统“填鸭式”的教学方式,使得课堂教学变得枯燥无趣[7]。为了进一步提高教师“教”的效率和学生“学”的效率,互联网技术为无机化学实验教学提供了一个新的思路。在“教”方面,教师可以把一些精华内容做成微视频,在课前放映给学生观看,观看的过程中,教师有启发地引导学生,让学生加深印象。这样不仅能节省上课的教学时间,还能调动学生学习的乐趣。在“学”方面,教师可以推荐一些有趣的化学网站,比如,小木虫,丁香园等。学生可以在任意时间,任意地点,都可以像观看电影一样观看实验。这种不受拘束的学习能充分调动学生的学习兴趣和积极性。

2.4改进实验考核

针对传统的考核方式中教师无法给出合理的实验成绩的问题,我们对实验考核方式进行了改进,将预习报告、纪律卫生和出勤、平时实验操作和实验报告融汇成一个整体,算作平时成绩,只占总成绩的50%,其次加上期末实验考试,占总成绩的30%,最后再加上期末理论考试,占总成绩的20%。这样,即使教师平时成绩给的不客观,期末实验考试和期末理论考试是学生自己考的成绩,对学生也公平公正。平时成绩的考核标准仍旧沿用传统计分方法。期末实验考试方法是:教师准备几个设计性实验题目,按照平时课堂上的分组,2人为一小组,学生自行抽签选择设计性实验题目,根据抽签的结果,当场准备并进行操作,教师根据学生操作过程中的表现和最终得出的实验结果,给出实验考试成绩。期末理论考试采用闭卷的形式,考试时间为2h,教师提前一周告知学生大致考核内容,学生提前准备。这种考核方式虽然不能完全避免传统评分的随意性和主观性,但是由于平时成绩只占50%,而主观性的平时实验操作比分就更低,有效地降低评分的主观性带来的误差,能够比较准确、客观地反映学生的实际水平。

3总结

我校在无机化学实验学生自身、教学内容、教学方式、考核制度四个方面进行的探索实践已取得初步成效。学生的学习主动性大大增加,实际动手能力也显著提高。满足就业时,企业所需要的综合素质高、基础知识扎实、创新能力和实践能力强的应用型人才。另一方面,有些学生希望考取研究生,进一步深造,学习的主动性以及实际动手能力的锻炼也为他们的科研之路做好了铺垫。目前,我校的教学改进已取得了一定的成绩,也有很多问题仍待解决和完善,我们相信,无机化学实验教学改进以后会取得更大进展!

【参考文献】

[1]李姝丹.无机化学实验的创新与改革[J].学理论,2014.

[2]李红霞,刘素英.无机化学实验教学存在的问题与改革方式初探[J].山东化工,2018,47:167-168.

[3]王运健,曹静,周永红,陈铁旦.《无机化学实验》课程教学方法的探索与实践[J].广东化工,2018,2(45):194-205.

[4]陈双莉.发挥教师的主导作用和学生的主体作用[J].广州化工,2018,46(11):144-146.

[5]赵强,刘小娣,党元林.大学无机化学实验存在的问题及改革[J].广州化工,2017,45(1):159-160.

[6]陈博,褚文道.创新无机化学实验教学[J].化工管理,2018,12:21.

[7]石翛然.无机化学实验教学体会与思考[J].广州化工,2018,46(22):138-139.

作者:王银珠 陈传祥 单位:江苏科技大学环境与化学工程学院

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