當前我國正在進行高校設置改革,引導部分地方高校向應用技術型高校轉型,南陽師范學院也在轉型之列。精細化工實驗是我校應用化學專業(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、日用化學品、醫(yī)藥中間體等11 大類,具有較強的應用性。實驗教學是培養(yǎng)學生動手能力和創(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,教學方法為“注入式”教學法,不利于培養(yǎng)學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,精細化工實驗教學不僅要具備鞏固學生的理論知識和培養(yǎng)學生動手能力,而且還應培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識以及使學生掌握新技術、新產(chǎn)品、緊跟社會發(fā)展的要求。結合創(chuàng)新性應用人才“技術能力、創(chuàng)新能力、素質修養(yǎng)”的培養(yǎng)目標,如何適應新形勢下高校轉型發(fā)展的要求,培養(yǎng)學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所面臨的重要問題。
1 精細化工實驗教學現(xiàn)狀
傳統(tǒng)的精細化工實驗教學內(nèi)容大多為驗證性實驗,每個實驗都有其詳細的指導書,包括,實驗原理、實驗目的、實驗步驟,所需儀器設備,甚至包含實驗報告的格式等。此外,教學內(nèi)容較為陳舊,配方簡單落后,綠色化學理念很少體現(xiàn)。雖然學生都會在實驗前寫預習報告,但是預習報告只是機械的把實驗教材照抄一遍而已。傳統(tǒng)實驗教學過程一般采用“注入式”教學法,教師先詳細講解實驗內(nèi)容、操作方法和注意事項,然后學生按照指導書上的實驗步驟機械的完成實驗任務,撰寫實驗報告,這種教學模式使學生對教材有強烈的依賴性,難以培養(yǎng)學生的分析解決問題能力和創(chuàng)新能力。其結果往往是學生做完實驗后,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,這與國家對高校轉型發(fā)展的要求極不相符。傳統(tǒng)的學生成績考核一般主要根據(jù)預習報告和實驗報告來進行評價,而每個學生基本都是做同樣的重復實驗,很難對學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的新模式,大限度的培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新能力和應用能力。
2 精細化工實驗教學改革措施
2. 1 優(yōu)化實驗教學內(nèi)容
為了適應新形勢下人才培養(yǎng)的要求,必須對精細化工實驗教學內(nèi)容進行重新調整。按照循序漸進的模式將精細化工實驗劃分為驗證型、綜合型和設計型實驗,實驗難度逐步深入,培養(yǎng)學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,學生完成實驗以后就可知產(chǎn)品的外觀質量及內(nèi)在質量,從而使學生產(chǎn)生成就感,有利于提高學生的實驗積極性。綜合型實驗是學科領域知識與技術的融合,進一步培養(yǎng)和提高學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)學生的創(chuàng)新思維和拓展學生的知識面。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,這是以往實驗教學中從未涉及的內(nèi)容,造成了實驗教學與生產(chǎn)實際的脫節(jié),因此非常有必要增加一些類似的設計型實驗。在設計型實驗中,首先教師提供原料及其價格,并提出產(chǎn)品的質量要求,學生以小組為單位,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生路線設計的合理性,并組織學生討論。后學生開始實驗,并根據(jù)實驗結果對實驗路線進行改進。旨在培養(yǎng)學生的實驗設計能力和創(chuàng)新意識、提高學生分析解決實際問題的能力,為學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。
實驗室的儀器設備與工廠實際生產(chǎn)裝置差別較大,為了培養(yǎng)學生的工程意識,應充分抓住學生到工廠進行生產(chǎn)見習、認識實習、頂崗實習等環(huán)節(jié)。引導學生在實習過程中發(fā)現(xiàn)企業(yè)在生產(chǎn)設備、工藝和方法上存在的缺陷,鼓勵學生查閱資料,并利用所學知識提出改進的建議和對策,既培養(yǎng)了學生解決實際生產(chǎn)問題的能力,又可為企業(yè)培養(yǎng)合成的人才,達到產(chǎn)學研的有機結合。
2. 2 改革實驗教學方法
精細化工實驗是學生在學習完基礎化學、化工原理、化工工藝學等課程后開開設的一門專業(yè)實驗課,具有較強的綜合性,這就要求學生在實驗前必須要進行預習。為了增強學生預習的效果,我們要求學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,指導教師進行補充。學生通過深入的預習,減少了實驗盲目性及操作失誤,大大提高了實驗教學質量。
摒棄傳統(tǒng)的”注入式”教學方法,采用互動式教學模式,充分發(fā)揮學生在實驗過程中的主體地位,提高學生實驗的積極性。例如,實驗前教師提出幾個實驗中有針對性的問題,讓學生思考或查閱資料。通過對問題的思考和了解,學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,既調動了學生實驗的積極性,又培養(yǎng)了學生的自主學習能力及溝通能力。
傳統(tǒng)的實驗教學手段較為單一,并且由于課時限制,學生所能接受的信息量較少。為了增加學生的知識面和信息量,教師應該在實驗教學中嘗試采用不同的教學手段,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,增加了實驗教學的活力,有助于激發(fā)學生的學習興趣和促進學生的理解,從而提高了實驗教學的效果。
2. 3 改革實驗考核方式
合理的考核方式能夠激發(fā)學生的實驗積極性,否則將適得其反。傳統(tǒng)的實驗教學考核主要依據(jù)學生的實驗報告,難以反映學生實際的實驗操作技能,造成學生不重視實驗技能而僅重視實驗報告的惡習,不利于學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)容包括實驗預習情況、實驗操作、裝置的搭建、實驗報告、實驗結果的分析等各個方面。每次實驗后公布考核成績,有利于學生及時發(fā)現(xiàn)和改正實驗過程中存在的問題,有助于學生實驗技能的提高。改革后的考核方法強化了對學生實驗操作技能和創(chuàng)新能力的考核,有利于激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)和提高學生的創(chuàng)新能力。
3 結語
實踐證明,在以培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才的新形勢下,對精細化工實驗進行教學內(nèi)容、教學方法和考核方式改革,不僅有利于調動學生的實驗積極性和主動性,而且有助于培養(yǎng)和提高學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,實驗教學改革也將促使教師不斷學習,在一定程度上也提高了教師的教學能力,終達到教與學雙贏的效果。
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