生物類專業(yè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化

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[摘要]基于應(yīng)用型大學(xué)中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域的研究，對(duì)生物類專業(yè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所存在的問題進(jìn)行了探究。并對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)估制度等進(jìn)行優(yōu)化，為培養(yǎng)高質(zhì)量的生物專業(yè)應(yīng)用型人才奠定基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革；應(yīng)用型人才

化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是化學(xué)課程內(nèi)容中不可缺少的重要組成部分，更是生物類專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的基礎(chǔ)。對(duì)于學(xué)生而言，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是他們認(rèn)識(shí)科學(xué)知識(shí)的重要工具之一，也是進(jìn)行科學(xué)探究的主要方式之一，在提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、開發(fā)學(xué)生的探究能力、培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣、塑造學(xué)生可持續(xù)發(fā)展意識(shí)等方面有著不可替代的作用[1]。然而，目前許多高校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式仍有不足，本文基于對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題進(jìn)行了探索，提出對(duì)生物類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)估制度以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容等進(jìn)行優(yōu)化，創(chuàng)建新式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法以適應(yīng)現(xiàn)代高等教育發(fā)展的要求，有望提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綜合水平和教學(xué)質(zhì)量，為生物專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

1化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

就目前部分高校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，主要存在以下幾點(diǎn)問題：第一，實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法傳統(tǒng)。以我校開設(shè)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)為例，大部分實(shí)驗(yàn)課程的講授和理論課講授形式相同，容易使學(xué)生乏味，無法引起學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。此外，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置也存在一定問題，由于不同專業(yè)相同的實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置也應(yīng)不同，而實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置多以書本為基礎(chǔ)，因此不能很好的與學(xué)生自身專業(yè)相契合，以至于學(xué)生不能理解所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)課程與自身專業(yè)能力培養(yǎng)的相關(guān)性，同時(shí)也不能較好地把握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論性和整體性。第二，實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目陳舊。實(shí)踐內(nèi)容大多是多年不變的教學(xué)內(nèi)容，例如有機(jī)化學(xué)專題實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容均是很多年前已經(jīng)確定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，內(nèi)容陳舊缺乏推陳出新，不利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。另外，實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器的陳舊，既影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，又影響學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)先進(jìn)性以及學(xué)習(xí)的積極性。第三，缺乏交流信息的平臺(tái)。學(xué)生在預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)課后不能很好地與老師進(jìn)行交流，以及學(xué)校缺乏信息交流的平臺(tái)，學(xué)生不能輕易通過信息交流方式與外界交流最新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，導(dǎo)致大多數(shù)學(xué)生只是在機(jī)械地完成老師下達(dá)的實(shí)驗(yàn)要求，不能完全理解所學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性和必要性。第四，實(shí)驗(yàn)考核方式單一。大部分高校相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程對(duì)實(shí)驗(yàn)考核方式主要體現(xiàn)在學(xué)生所交實(shí)驗(yàn)報(bào)告上，書面格式固定的實(shí)驗(yàn)報(bào)告很難體現(xiàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)技能的掌握程度，也難以體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰驮趯?shí)驗(yàn)過程中的感想。第五，學(xué)生的積極性差。由于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、課程時(shí)間等各方面的不足，學(xué)生需要分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的操作，同組中難免會(huì)出現(xiàn)“觀看”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后在數(shù)據(jù)處理時(shí)出現(xiàn)抄襲的現(xiàn)象，長(zhǎng)此以往，這類學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中形成惰性，不但影響了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的積極性，同時(shí)使學(xué)生缺失了理論與實(shí)踐貫通的能力，違背了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)最根本的教學(xué)目的—提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力。

2擬提出的解決辦法與探索

2.1優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。嘗試翻轉(zhuǎn)課堂。翻轉(zhuǎn)課堂是將重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時(shí)間，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教室轉(zhuǎn)移到學(xué)生，教師不再占用課堂時(shí)間講授實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課前通過查閱相關(guān)的材料，包括書籍、網(wǎng)絡(luò)視頻、博客、電子書等，也可以在網(wǎng)絡(luò)上相互討論，完成對(duì)即將進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容、目的、要求和原理等自主學(xué)習(xí)，再結(jié)合課上實(shí)驗(yàn)的具體操作和結(jié)果處理，使學(xué)生充分掌握理論和實(shí)驗(yàn)的融會(huì)貫通[2-6]。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以看出，由于多數(shù)學(xué)生課前預(yù)習(xí)態(tài)度不積極，自主性不足，實(shí)驗(yàn)課上只是一味地跟隨老師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)，缺乏獨(dú)立思考能力，致使在實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后不能有效地掌握實(shí)驗(yàn)相關(guān)的知識(shí)原理和技能。基于翻轉(zhuǎn)課堂模式，進(jìn)行學(xué)生小組劃分、課前學(xué)生查閱資料完成預(yù)習(xí)報(bào)告、課上各小組總結(jié)匯報(bào)預(yù)習(xí)結(jié)果并相互討論、教師補(bǔ)充答疑、學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并總結(jié)該次實(shí)驗(yàn)的所感所想、教師考核的方式，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中由被動(dòng)接受變?yōu)橹鲃?dòng)探究性學(xué)習(xí)，從而提高實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果以及學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探索樂趣[3]。以硝酸鹽含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)為例，將全班學(xué)生分成6組，課前各組查閱與實(shí)驗(yàn)相關(guān)文獻(xiàn)材料進(jìn)行預(yù)習(xí)，查找并了解紫外分光光度計(jì)的操作及注意事項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，先由各組進(jìn)行預(yù)結(jié)匯報(bào)并相互討論，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)并答疑，強(qiáng)調(diào)本實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵點(diǎn)和注意事項(xiàng)，然后學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。從批閱課后學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)可以看出，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)部分充實(shí)且多樣化，各組特色不同且鮮明，實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論及誤差分析部分內(nèi)容詳實(shí)，更好地體現(xiàn)出學(xué)生自身的能動(dòng)性，充分表現(xiàn)出學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)研究的獨(dú)特見解和自我創(chuàng)新，有利于學(xué)生科研素養(yǎng)的提升。2.2優(yōu)化實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)估制度。制定多樣化的實(shí)驗(yàn)考核方式，把重點(diǎn)放到平時(shí)實(shí)驗(yàn)的考核中，主要包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等方面，詳細(xì)評(píng)分細(xì)則和標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。期末成績(jī)?cè)u(píng)定規(guī)則：平時(shí)成績(jī)占60%(實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)10%、實(shí)驗(yàn)操作20%、實(shí)驗(yàn)習(xí)慣10%、實(shí)驗(yàn)結(jié)果10%、實(shí)驗(yàn)報(bào)告10%)，期末實(shí)驗(yàn)理論及操作考試占25%，設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)占15%。實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)的評(píng)定嚴(yán)格按照各個(gè)實(shí)驗(yàn)的評(píng)分細(xì)則，考查學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和專業(yè)技能素養(yǎng)。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中適當(dāng)給學(xué)生布置閱讀科技論文文獻(xiàn)并依據(jù)科技論文格式撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，為學(xué)生撰寫本科畢業(yè)論文及科研論文打下基礎(chǔ)。2.3優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。2.3.1基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的選擇。生物類專業(yè)化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)主要培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能和常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的使用[1]。筆者精選下列幾個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)：溶液的配制和標(biāo)定、溶液中的離子平衡及滴定、分光光度法測(cè)定微量鐵、硝酸鹽含量的測(cè)定、Bi3+和Pb2+含量的連續(xù)測(cè)定、碘量法測(cè)定維生素C、碳酸鈉的制備(常規(guī)法和微波法)、膠體的性質(zhì)和瓊脂糖凝膠電泳等。這些實(shí)驗(yàn)既包含有生物類專業(yè)需要掌握的基本技術(shù)，例如分離提純技術(shù)、含量測(cè)定、離心技術(shù)、層析技術(shù)、分光光度法等，而且涉及各類常見實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的使用，包括電子分析天平、微量移液器、離心機(jī)、恒溫干燥箱、恒溫水浴鍋、pH計(jì)、紫外分光光度計(jì)、電泳儀、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀等。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的選擇不僅可以完成化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容安排，同時(shí)也較好地結(jié)合了生物類專業(yè)的實(shí)驗(yàn)需求，提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，為該專業(yè)學(xué)生在今后的生物實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)中奠定良好的基礎(chǔ)。2.3.2設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的選擇。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)包括分析方案設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)兩部分，主要目的是為了進(jìn)一步提高學(xué)生科研創(chuàng)新能力及動(dòng)手能力。實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱可擬定幾套設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目供學(xué)生獨(dú)立完成，例如茶葉中提取咖啡因、煙葉中煙堿的提取與定性分析測(cè)定、淀粉酶活性的測(cè)定、高錳酸鉀法測(cè)定蛋殼中CaO的含量、維生素C藥片中抗壞血酸含量的測(cè)定、三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備和組成分析等。要求學(xué)生查閱資料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，分析評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)方案和結(jié)果分析進(jìn)行討論。

3結(jié)語(yǔ)

我國(guó)現(xiàn)在的科研水平不斷提升，當(dāng)代大學(xué)生要想更好地融入社會(huì)，實(shí)踐動(dòng)手能力必須得到提高，而且化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為各類專業(yè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，教學(xué)方法需要更加豐富且符合現(xiàn)代教學(xué)的要求。應(yīng)用型大學(xué)有必要開展新型的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，促進(jìn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，發(fā)展創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式，為高校培養(yǎng)高素質(zhì)人才做出一定的貢獻(xiàn)。

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作者:馬英 范芯瑜 賈玉龍 周婷 單位:1.長(zhǎng)江師范學(xué)院2.西昌陽(yáng)光學(xué)校語(yǔ)文教研組