應用化學專業目標定位是培養具有厚實的基礎理論知識,扎實的基礎實驗技能,較強的科研開發能力,較高的綜合素質,富有創新精神和競爭意識、德智體全面發展的理工結合型應用化學專業技術人才[1-3].
開設綜合性、設計性的專業實驗,一方面可以培養學生熟練使用常用的儀器設備,查閱文獻、對實驗原理的理解、 對實驗過程進行設計以及對不同的實驗結果進行總結分析的能力;另一方面,還可以使學生具備運用理論知識解決實際工程問題的能力, 同時通過綜合分析實驗過程中出現的問題, 提出解決的思路和辦法, 提高學生獨立分析問題和解決問題的初步能力[4,5]. 為了更好的加強專業實驗的課程實驗教學效果,我們通過改變傳統的教學組織方式,探索采用新的實驗過程來引導學生加深對專業實驗的理解。
1 應用化學專業實驗課程的培養目標
應用化學專業實驗課[6,7]的開設,旨在培養學生的綜合實驗技能和技術研發能力,主要包括:有效組分的提取和分離、精細化工產品的合成與制備、產品的分析檢測、各種常用儀器的綜合應用、實驗數據的優化分析和文獻的查閱及篩選等,為學生畢業論文以及將來從事精細化工產品的研發和生產奠定基礎。
同時,在課程的開設中就有意識地培養學生的創新能力[8,9],即注意培養學生的邏輯思維和形象思維以及創造性的思維,鼓勵學生積極探索,自主設計實驗; 另外還應該注意培養學生的科研開發能力,注意對學生的鉆研精神和深入思考問題能力的培養,使學生具有較強接受新理論、新知識和新技術的能力,讓專業實驗室成為大學生一站式專業訓練平臺。
2 應用化學專業實驗教學現狀及改革探索
2.1 教學內容
應用化學專業實驗改革以已經結束的 2006-2010 級應用化學專業實驗內容為基礎進行,對應用化學專業實驗課程內容進行模塊化建設,即由原來的綜合性實驗建立模塊實驗, 主要分為 3 個模塊,分別為精細有機合成模塊(4 個實驗)、精細材料合成模塊(4 個實驗)及分析測試模塊(4 個實驗),從而根據歷屆學生對應用化學專業實驗的反饋情況,對各個實驗模塊及實驗模塊中的實驗項目進行優化,達到與時俱進的鍛煉效果。
同時,還適時地根據當地化工產業的發展添加相關產品的實驗項目,如羥烷基酰胺(HAA)粉末涂料用固化劑的合成及分析測試實驗就是根據黃山當地產業的發展情況添加的,通過相關應用性實驗項目的訓練,使學生在校內就已經對相應產業化產品的合成工藝比較了解,從而有助于加深學生對該產業的理解及提高學生在相關行業的就業能力。
2.2 教學方法
在傳統應用化學專業實驗實踐課程的教學中,采用的方式主要是學生提前完成預習報告,實驗開始前指導教師先講授,再進行分組實驗的方式。 該教學方法的缺點是教師無法準確掌握學生對實驗的理解程度,因此,實驗講述更多是習慣性講述,并且根據往屆教學過程反饋,由于書寫預習報告存在不少學生照抄實驗講義,根本不理解實驗內容等問題,因此在應用化學專業實驗改革課程中,取消書寫實驗預習報告的環節,改成學生自主預習講義及查閱相關文獻的方式進行,取而代之的是,在實驗開始前 10 分鐘內, 由實驗指導教師隨機提出 2-3與該實驗相關的問題來考核學生的預習效果,并當場給做實驗的學生打出成績,該成績直接計入最終總分。 以此將原本死板的預習報告變成靈活多變的問答式預習,促進學生自主預習的積極性,同時也有利于指導教師直接掌握每個學生對實驗的理解程度,從而進行針對性的實驗指導。
通過問答的形式了解了學生對該實驗的掌握程度后,指導教師根據大多數學生的掌握程度對實驗進行針對性的講述,使學生更好的理解實驗原理及過程操作要點, 從而提高學生的理論和實踐能力。 應化專業實驗課程改革前后教學方法的變化如圖 1 所示。
2.3 課程考核
傳統應用化學專業實驗實踐課程的教學中,采用的考核方式主要預習報告成績和實驗報告成績,由于都是靜態的材料,存在著部分抄襲及共同的小組結果等問題,無法準確反映出學生對實驗的掌握和理解,成績無法真實反映出學生的實驗過程。 針對這樣的問題,在應用化學專業實驗改革課程中采用多種考核相結合的方式,主要包括以下 3 種考核方式:1.實驗前的考勤和小測驗(10 分):由于是當場提問并當場打分, 且采用多題隨機設問的方式,有效避免了作弊的可能,可以真實體現出學生在課下對該實驗及相關內容的預習及掌握程度;2. 實驗過程環節(50 分):包括實驗操作、內容討論及實驗記錄 3 部分,指導教師根據實驗過程中各個學生對實驗的操作規范性及其在小組實驗中的參與程度、實驗記錄等方面進行當場評分,反映出學生的實際操作能力、對實驗課程的認真程度及態度等,以便加強對應用化學專業實驗過程的管理;3. 總結報告(40 分):根據學生對所做實驗的書寫總結材料來評分,主要包括實驗報告中的結果與討論、思考題、小結及參考文獻等,能客觀反映學生總結實驗現象及處理實驗結果的應用能力。
3 結束語
隨著未來地方型本科高校要面向應用技術型、職業教育類型的大環境下,本校相關應用型專業要進一步加強學生的動手實踐能力的培養。 而應用型實踐課程的開設和改革將會是學校應用型轉型能否成功的一個關鍵著力點,針對已經開設的相關實驗實踐課程, 積極探索新型適宜的實踐教學模式,將會取得令人滿意的教學效果,從而有力地推動學校的應用性轉型。
參考文獻:
[1]張群正。應用化學專業建設與實踐研究[J].化工高等教育 ,2004(3):30-33.
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[3]唐冬雁,李文旭,強亮生。工科院校應用化學專業建設的研究與實踐[J].中國大學教學,2012(1):39-40.