大学化学实验教学体系研究论文.doc

大学化学实验教学体系研究论文 摘要：在充分了解我国大学化学实验教学改革的背景下构建综合性与创新性并重的新型大学化学实验课程教学体系根据扬州大学化学化工学院的专业性质和学生特点自主探索出版大学化学实验综合性教材倡导绿色化学环保主义理念同时引入“导师制”通过学生自主探究性学习培养学生解决问题的能力和激发学生自主创新意识使学生真正成为实验教学的中心者和受益者 关键词：大学化学实验;教学改革;综合性;导师制 大学实验教学是大学化学教学理论与实践结合培养学生探究能力、创新能力、实践能力的重要环节14回顾我国高等教育历史在启动本轮教学改革前我国高等院校的实验教学多为学生提供传统的填鸭式“菜谱”实验手册教师依据实验手册对实验步骤进行详细演示学生依据“菜谱”按部就班地实验操作这些“菜谱”实验大多为验证式实验不利于培养学生的创新能力进入上世纪末随着教学质量工程的启动掀起了一轮教学改革热潮大学化学实验教学也随之展开了彻底的改革工作其基本思路是依据化学实验的认知规律自成体系单独设课并将实验分成三个层次:基础实验、综合实验和探究实验也取得了许多有建设性的成功经验 1我国大学实验改革背景 20世纪90年代起尤其是1999年教育部在第三次教育工作会议上发出“推进素质教育培养创新人才”号召以来国内诸多高校掀起实验改革热潮改革的基本思路为:一是实验课单独设课;二是将实验课程划分为:基础实验、综合试验、探究性实验以适应新形势下社会对化学人才的需求5 2扬州大学化学实验教学体系介绍 以扬州大学化学化工学院为例从1999年以来尝试实验教学改革于年在探索和实践中建立一套独特的实验教学体系并编写出大学实验讲义经过多年实践教学验证大学化学实验和新编大学化学实验两套教材先后出版改革初期学院通过走访调研尤其是到全国兄弟院校参观、学习结合自身实际对原实验教学体系进行了全方位的改革形成了一套新型的、行之有效的实验教学方案具体做法如下: 2.1实验中心简介 我院实验中心依托扬州大学测试中心和省级化学实验中心平台对大型仪器进行集中管理促进教学和科研资源的互补共享提高资源利用率中心主要承担化学化工学院五个专业即化学、应用化学、高分子材料与工程、化学工程与工艺、制药工程的基础化学实验和专业化学实验的教学任务同时还承担全校工、农、医科等各类专业的公共化学实验教学工作 2.2实验室管理 我院实验中心实行校院两级管理:学校实验室与设备管理处在实验室建设、管理和实验队伍建设上起指导作用化学化工学院对实验中心直接领导与管理职责明确中心资源实行“一体化”管理对实验课教师、技术人员、实验室、实验仪器、设备及实验经费在中心范围内统一管理、统一调配实现资源共享在日常管理中我们发现以下问题有待整改例如:实验室管理人员与实验教师沟通不到位;实验员与实验教师对接不紧密实验员只着手准备实验仪器不参与整个实验过程造成有些实验仪器使用较频繁出现了仪器损坏后未及时维修现象可能影响到实验教学正常进度等针对以上问题我院切实加强实验室管理要求院领导和督导听课查课时不少于20%的课程为实验课;基础化学实验室主任和副主任不定期抽查实验教学和装置情况对教学执行不到位、仪器维护不合理现象及时督促整改维修安全隐患第一时间进行处理对不整改、不落实的实验室进行院内通报批评;为鼓励教师从事实验教学工作学院从职称评聘、工作量计算等方面对从事实验教学的教师倾斜;给予实验专任教师充分的科学研究空间请其根据个人方向有机筛选部分研究内容请学生自主选择并进行自主实验将该类创新实验作为基础化学实验的拓展内容同时将学生成绩纳入基础化学实验最终考核成绩6 2.3师资队伍 我院从事实验教学的教师近80%具有副高及以上职称为进一步加强实验技术队伍建设在实验中心13名实验人员的配备基础上年我院又引起了3名专职实验员其中1名为博士学历2名为硕士学历;为提升实验技术队伍综合素质我院加大实验中心人员专业培训力度提升其业务能力水平鼓励在职攻读硕士、博士学位采用“走出去、请进来”的原则即定期聘请国内实验管理领域专家教授来院开设实验技能与管理培训讲座还组织实验中心人员赴兄弟院校参观交流学习实验教学管理模式与先进经验 2.4实验室安全 在提升绿色化学环保主义的同时实验室安全管理也是实验教学工作中的关键7我院每学期都组织学生统一进行实验室安全培训详细介绍各种实验仪器的使用方法特别针对实验时易发生的安全隐患进行细致分析提出合理应对措施增强学生对突发性事件的预防与抵御能力例如:进实验室必须穿实验服、戴护目镜并在实际教学中落实;请消防员对学生进行灭火器使用培训并进行模拟练习确保学生能正确使用灭火器;学院定期举行安全逃生演练合理规划逃生路线增强学生对突发事件的自救能力;仪器使用落实责任到人使用前后需签名并写明用途及注意事项我院还选聘了一批责任感强烈、工作严谨的研究生任实验室安全员配合做好实验室安全管理建立安全员QQ和微信群确保沟通畅通无阻安全员的聘任对学生来说既是荣誉又是责任有利于学生自我加强安全意识让学生充分参与到实验室安全管理工作中8 2.5实验教材 我院以“厚基础、宽口径、求创新”的理念为学科中心开放多学科交汇式化学实验平台构建多层次化学实验教学课程体系依据以上理念由扬州大学牵头八校合编的新编大学化学实验教材应运而生本教材共4册分为基础知识与仪器、基本操作、仪器与参数测量、综合与探究此教材体现“齐全、细致、创新”全书囊括了214个教学实验涵盖基础类综合类探究类各项实验内容为反映实验教学的发展历史适当增加基础实验量安排了部分自动化程度相对较低的仪器进行测量实验既确保各校根据自身实验装置和人才培养情况自主选择教学内容又有利于加深学生对实验测量基本原理的认识程度;考虑到现代分析技术发展迅速特别在仪器介绍部分增设了目前科学研究中经常使用的先进仪器介绍以适应不同教学需要也可供相关专业人员参考教材利用我院教师自身的科研优势将其可转化的最新科研成果演变成实验案例使实验训练即接近科学前沿又接近生产实际;一切从实验教学出发本着“化繁为简、精益求精”的原则将基本实验技能尽量全面体现在不同实验中将原本单一的化学实验进行整合强调实验之间的相互关联性由浅入深、循序渐进并注重加强综合性部分实验提供了多个实验方案一方面供各校结合自身情况自行选择另一方面拓宽了学生的知识视野92.6TA制站在安全、环保、绿色的化学实验教学改革舞台上我们力求让学生真正成为主角于是我院设立TA(TeachingAssistant)制即选聘一批优秀的研究生担任实验助教协助教师进行实验教学确保在安全第一的前提下学生能获得即时的指导和帮助TA的设立既减轻了实验教师的工作压力又提供给研究生一个良好的锻炼平台TA在每次实验前进行预实验熟练掌握操作流程做好备课工作以保证实验的顺利开展对实验中可能出现的问题进行预设查找相关文献提前准备好解决方案在指导本科生进行实验时针对出现问题进行适当引导点拨并鼓励其自主探究寻找问题症结在我院综合性化学实验中主要以案例和情境教学为主:教师根据实验教材内容放手让学生自主设计实验将学生分为几个小组请每个小组实验前通过各种方式进行资料搜集和实验预习自主设计预习报告和实验方案经指导教师或TA检查合格后学生开始自主进行探究性实验鼓励学生对实验中产生的问题存疑存异即使实验没有呈现预设结果也请学生进行书面性的总结鼓励学生在教师和TA的点拨下抽丝剥茧、自主找出实验中存在的疑难杂症10例如:在“纳米多孔材料ZIF8合成与表征”的探究性实验中通过介绍当今世界前沿研究热点金属有机框架(MetalorganicframeworksMOFs)的研究背景、发展历史及应用领域将同学们带入了多彩斑斓的MOFs世界以设问形式进行情境导入比如:MOFs中类沸石骨架结构材料的ZIF8的形貌和尺寸可控制备首先请学生搜集查找相关文献自主了解ZIF8的结构特征、制备条件、以及使用扫描电子显微镜(ScanningelectronmicroscopeSEM)、透射电子显微镜(TransmissionelectronmicroscopeTEM)、粉末X射线衍射(PowderXraydiffractionPXRD)等分析表征手段最后自行设计实验方案引导学生自主探究小组合作完成实验在实验报告的写作上改变千篇一律的填写报告纸引导学生多自主查阅文献了解并阅读中外专业杂志尝试以发表论文的格式来撰写实验报告既开拓了学生视野又为学生今后自主撰写论文打下了坚实的基础TA制的设立从课上延伸到课外研究生充分发挥科研经验方面的优势帮助本科生树立学术科技创新观念打造学习共同体指导他们进入实验室开展科技创新活动建立了大学生创新实验平台年我院本科生参与江苏省大学生创新训练计划收获颇丰有178名本科生参与其中有6个项目被评为国省项目、18个项目被评为校重点项目多名本科生以第一作者身份在CoordinationChemistryReviews、AdvancedScience、Small、Nanoscale等国际高水平杂志上发表论文 3结语 以上介绍了扬州大学化学化工学院及部分高校联合开展化学实验教学改革的现状虽然不能以偏概全代表全国教学改革之现状但也反应了我国整体化学实验教学改革之方向还有许多需要进一步学习和推进的地方例如在实验教材方面我们习惯于使用正规出版的教材而不是讲义前者的优点是保证了教材的科学性、严谨性但不利于及时引入创新的研究成果难以跟上学科发展的步伐;同时在如何提升学生的学习积极性与主动性方面也是我们今后需要进一步探讨的课题总之尽管我们在过去的一个阶段在化学实验教学中已经采取了一系列改革措施也取得了不错的教学效果但化学实验教学改革任重道远需要不断引进新的教学理念和教学方法与技术不断提升化学实验教学质量才能真正成为高水平、创新型人才培养中不可或缺的重要一环 参考文献 1黄驰席美云程功臻等.大学实验教学体系改革J.大学化学21(6):2024. 2张国林韩莹薛怀国等.大学化学实验课程体系的改革与实践J.大学化学25(1):2325. 3熊庆赵燕赵明等.探索化学创新实验教学模式J.实验室科学20(6):8687. 4张树永侯文华刁国旺.物理化学教学研究会第三次会议纪要J.大学化学32(9):14. 5赵明.关于引进国外大学化学实验教学资源问题的思考J.大学化学29(5):79. 6王建锋.大学化学实