化學實驗教學質(zhì)量體系建設探析
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摘要：針對一般應用型本科院校，特別是獨立學院存在的實驗教學資金投入有限和學生理論知識薄弱等問題，以應用化學、化學工程與工藝、材料科學與工程等工科專業(yè)開設的無機與分析化學實驗為示范，對課堂思政、實驗內(nèi)容、教學模式、考核方式和課后導向進行了調(diào)整改革，構(gòu)建一套適合于應用型本科院校需求的無機與分析化學實驗教學質(zhì)量體系，為實驗教學的順利開展和教學質(zhì)量的提高提供了保障。
關鍵詞：應用型本科院校；無機與分析化學實驗；實驗教學；教學質(zhì)量體系
實驗教學是高等學校人才培養(yǎng)的重要組成部分，是實施素質(zhì)教育、培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的應用型人才的重要環(huán)節(jié)[1]。無機與分析化學實驗是一門重要的基礎化學實驗教學課程，授課對象主要是一般應用型本科院校的應用化學、化學工程與工藝、制藥工程、材料科學與工程等工科專業(yè)的大學一年級學生。該課程的實踐操作訓練，目的在于加深對理論知識的理解與認識，培養(yǎng)學生應用相關專業(yè)知識與技能解決實際問題的能力，為后續(xù)課程的學習和科研訓練打下堅實的基礎。隨著招生規(guī)模的擴大，學生人數(shù)的增加以及部分應用型本科院校，尤其是獨立學院對實驗教學資金的有限投入，導致實驗室、實驗儀器設備、人力資源的相對短缺。如若不加強實驗教學管理，勢必影響人才培養(yǎng)的質(zhì)量[2-3]。因此，建立合適的教、學、管于一體的實驗教學質(zhì)量體系，有效提高實驗教學質(zhì)量尤其迫切。近幾年來，福州大學至誠學院以學生涉及面最廣的無機與分析化學實驗為示范[4]，提出以“全面教學質(zhì)量管理”為基礎，結(jié)合基礎實驗教學的條件以及學生的知識基礎，有目的、有計劃地對無機與分析化學實驗教學各環(huán)節(jié)進行監(jiān)督與評價，把原來定性的、較抽象的評價目標進一步量化、具體化，形成一整套有內(nèi)容、可操作的、可衡量與評價教學進程與效果的實驗教學質(zhì)量體系。
1建立特色的專業(yè)課堂思政
培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人是教育的根本問題，立德樹人成效是檢驗高校一切工作的根本標準。課堂作為落實立德樹人的主渠道，必須在知識的傳授和能力的培養(yǎng)之中，幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀。為此，在無機與分析化學實驗教學中，應注重將實驗課程與思政相結(jié)合，培養(yǎng)學生的社會主義核心價值觀[5]。例如，在進行滴定分析時，在達到化學計量點前，加入99.9%的滴定劑，體系溶液顏色基本變化不大，但是在化學計量點前后0.1%時，滴定劑體積的微小變化就引起滴定突躍，指示劑發(fā)生變色。根據(jù)此實驗現(xiàn)象，引導學生思考不積跬步，無以至千里的道理[6]。讓學生明白：事物的發(fā)展都是由量變到質(zhì)變不斷變化的，只有達到一定的量才能引發(fā)質(zhì)變。不管做任何事情都要從一點一滴的小事做起，勿以善小而不為，要腳踏實地，埋頭苦干，積極做好量的積累，才有可能實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。做任何事情，當努力一段時間還沒達到想要效果的時候，不要失落、抱怨甚至放棄，這可能是因為還沒完成前期99.9%的積累，無法實現(xiàn)最后0.1%的飛躍。人生就如滴定管一樣，只要腳踏實地滴好每一滴，成功的終點就掌握在自己的手上。同時在不同的滴定分析中，不同指示劑的選擇也教會了學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，而實驗過程中實驗數(shù)據(jù)的記錄以及對“有效數(shù)字”的嚴格要求也教會了學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，從而培養(yǎng)學生的社會主義核心價值觀。
2建立創(chuàng)新的教學質(zhì)量體系
隨著生活質(zhì)量的提高以及生活方式的變化，現(xiàn)在的大學生普遍動手能力較弱。而且，一般應用型本科院校，特別是獨立學院的學生總體上理論知識偏薄弱。因此，按照傳統(tǒng)的實驗項目內(nèi)容安排，很難達到培養(yǎng)要求。這就需要結(jié)合自身實驗條件以及學生實際情況進行合理的調(diào)整。結(jié)合至誠學院基礎實驗教學的條件以及學生的知識基礎，構(gòu)建化學實驗教學質(zhì)量監(jiān)督體系的內(nèi)容主要從以下幾個方面進行。
2.1創(chuàng)新應用導向的教學內(nèi)容
針對傳統(tǒng)的實驗項目存在的步驟較為煩瑣，涉及理論知識、實驗技能較多的實驗，進行了拆分或改動，降低實驗項目的難度。對本身比較簡單的實驗，則通過與日常實際應用結(jié)合，激發(fā)學生的興趣。例如：“水的硬度的測定”實驗，除了傳統(tǒng)實驗內(nèi)容，還鼓勵學生利用實驗室的自來水進行水的硬度的測定。通過測定自來水，學生在鞏固了測定水的硬度的原理和方法基礎上，更加深入地了解水的硬度測定的理論知識，同時體會到即使化學基礎操作中很常見的一個實驗，都是與日常生活息息相關。同樣，對于水果中維生素C含量測定的實驗，則主要通過不同水果的維生素C含量的比較，讓學生在掌握了直接碘量法測定維生素C原理與操作的基礎上，進一步了解了水果不同的成熟度、新鮮度對維生素C含量的影響等。這種立足于日常生活的化學實驗不但能夠調(diào)動學生的實驗熱情，讓學生在化學實驗中強化對基礎知識和基本理論的理解，而且有助于培養(yǎng)學生的獨立思考和解決問題的能力，為后續(xù)課程的學習和科研訓練打下堅實的基礎。
2.2創(chuàng)建學生中心的教學模式
傳統(tǒng)的實驗教學模式為：學生預習—老師課前講授演示—學生進行實驗的這樣的一種模式。在這種模式下，通常學生的預習會流于形式，通常都是根據(jù)實驗課本將實驗目的、實驗原理、實驗步驟抄寫一篇，很少進行充分的思考預習，學生預習未充分透徹，以至進行實驗操作時毫無頭緒、手忙腳亂，教學效果差，無法達到培養(yǎng)目的。針對這種情況，采取對不同的實驗項目設計預習思考題（如表1所示）[7]，讓學生以問題為導向進行預習，可以更加深入透徹地理解實驗原理，梳理實驗步驟。同時，利用豐富的網(wǎng)絡資源，收集整理相關的操作視頻分享給學生，并結(jié)合獨立學院學生相對活潑、表現(xiàn)欲強的特點，打造了學生預習—學生課前講授演示—學生進行實驗的新模式。此時，學生是主體，老師是客體。隨著師生在教學活動中角色的互換，學生學習的積極性和主動性被全面激發(fā)。而且，負責課前講授演示的學生是即時隨機抽取產(chǎn)生，有效地督促了學生課前預習，做到對實驗的目的與要求、實驗內(nèi)容、實驗方法及原理等各個環(huán)節(jié)心中有數(shù)。事實證明，這種以學生為中心的教學模式，不僅充分調(diào)動了學生主動學習的積極性，還培養(yǎng)了學生的語言表達能力、邏輯思維以及臨場應變能力。
2.3構(gòu)建全流程的考核方式
實驗成績是評價學生是否掌握一門實驗課程的重要指標。以往，實驗成績一般是分為兩部分：平時成績，占70%，主要以實驗報告為主；考試成績，占30%，包含操作考試及理論考試。對于平時成績的評判沒有細化的評分標準，主要是根據(jù)預習報告的整潔度以及對學生的整體印象進行打分，不可避免地出現(xiàn)一些主觀分數(shù)。例如，會出現(xiàn)有學生只是抄襲其他同學的預習報告，但因為報告的整潔度而得高分。這對用心預習實驗的同學非常不公平，可能會引起學生的消極學習情緒。為此，根據(jù)不同的實驗模塊和不同的實驗內(nèi)容，對每個實驗所要求達到的基本訓練目的進行分割，形成較為詳細的實驗要點（如表2滴定分析操作的評分要求）[8]，要求指導教師在指導實驗過程中對每個學生的各個實驗操作要點進行現(xiàn)場打分，填寫當天總體表現(xiàn)情況。課程結(jié)束后，每位實驗指導教師應該向院實驗教學中心遞交實驗現(xiàn)場打分記錄。這樣期末給學生總體評分時有量化依據(jù)，避免出現(xiàn)主觀分數(shù)，如表2所示。無機與分析化學實驗課程在對學生的實驗操作技能、掌握實驗技術和研究方法的掌握程度評價基礎上，更加注重對學生綜合運用理論知識、實驗技術和方法來解決實際問題或設計實驗和分析處理實驗數(shù)據(jù)的能力的考查，特別是獨立思考和創(chuàng)新能力的考查。通過改變以往的終結(jié)性考核方式，加強了實驗過程的考核，將實驗準備、實驗態(tài)度、實驗設計、實驗操作、實驗結(jié)果和實驗報告等按照不同的結(jié)構(gòu)成績作為實驗考試的最終評分依據(jù)。
2.4搭建多元化的課后體系
學生課堂掌握相關實驗原理和操作訓練后，如何在課后實現(xiàn)學以致用，使課堂知識得以提升，進一步激發(fā)學習興趣，也是需要思考的問題。為此，做了如下嘗試：①搭建科研實踐平臺。鼓勵學生利用課余時間積極參與本院或福州大學相關學院教師的科學研究，或者到學院企業(yè)實習基地見習，實踐所學實驗知識。同時，從實踐中出現(xiàn)的問題來思考自己學習的不足之處，實現(xiàn)補缺補漏，培養(yǎng)了學生獨立處理事情的能力與吃苦耐勞的精神。②打造化學趣味社團。鼓勵學生積極參與學院化學相關的趣味社團活動，傳授所學實驗知識?；瘜W趣味社團，不但可以做一些網(wǎng)紅實驗，比如大象的牙膏、魔法巖石花園等實驗實踐所學實驗知識，而且可以利用這些網(wǎng)紅實驗對學生進行化學科普，激發(fā)學生學習化學的興趣。③參與化學實驗比賽。鼓勵學生積極參與院、校、省以及國家級各類化學實驗相關比賽，積極參與各級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，以賽促學。在比賽中，鞏固了課堂知識，提高了實驗技能，也鍛煉了他們的語言表達能力、組織協(xié)調(diào)能力，為后續(xù)課程的學習和科研訓練打下堅實的基礎。
3結(jié)束語
無機及分析化學實驗是大一新生的第一門化學實驗課，能否學好這門課程對后續(xù)課程的學習有一定的示范作用。通過以上幾點措施對無機與分析化學實驗教學質(zhì)量體系進行改革初探，培養(yǎng)了學生的基本實驗操作能力，鞏固了學生的理論專業(yè)知識，為后續(xù)課程的學習和科研訓練打下堅實的基礎。與此同時，在今后的實驗教學中，將不斷探索教學新模式和新思路，完善具有應用型本科院校特色的實驗教學質(zhì)量體系，進一步提高學生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學生的社會主義核心價值觀，使學生成為一名優(yōu)秀的社會主義接班人。
作者:游名花 陳紅 林梅金 方昕 單位:福建工程學院材料科學與工程學院 福州大學至誠學院 福州大學化學學院
