化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量體系建設(shè)探析

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摘要：針對一般應(yīng)用型本科院校，特別是獨(dú)立學(xué)院存在的實驗教學(xué)資金投入有限和學(xué)生理論知識薄弱等問題，以應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程與工藝、材料科學(xué)與工程等工科專業(yè)開設(shè)的無機(jī)與分析化學(xué)實驗為示范，對課堂思政、實驗內(nèi)容、教學(xué)模式、考核方式和課后導(dǎo)向進(jìn)行了調(diào)整改革，構(gòu)建一套適合于應(yīng)用型本科院校需求的無機(jī)與分析化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量體系，為實驗教學(xué)的順利開展和教學(xué)質(zhì)量的提高提供了保障。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型本科院校；無機(jī)與分析化學(xué)實驗；實驗教學(xué)；教學(xué)質(zhì)量體系

實驗教學(xué)是高等學(xué)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(yīng)用型人才的重要環(huán)節(jié)[1]。無機(jī)與分析化學(xué)實驗是一門重要的基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)課程，授課對象主要是一般應(yīng)用型本科院校的應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程與工藝、制藥工程、材料科學(xué)與工程等工科專業(yè)的大學(xué)一年級學(xué)生。該課程的實踐操作訓(xùn)練，目的在于加深對理論知識的理解與認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用相關(guān)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(xué)習(xí)和科研訓(xùn)練打下堅實的基礎(chǔ)。隨著招生規(guī)模的擴(kuò)大，學(xué)生人數(shù)的增加以及部分應(yīng)用型本科院校，尤其是獨(dú)立學(xué)院對實驗教學(xué)資金的有限投入，導(dǎo)致實驗室、實驗儀器設(shè)備、人力資源的相對短缺。如若不加強(qiáng)實驗教學(xué)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(xué)、管于一體的實驗教學(xué)質(zhì)量體系，有效提高實驗教學(xué)質(zhì)量尤其迫切。近幾年來，福州大學(xué)至誠學(xué)院以學(xué)生涉及面最廣的無機(jī)與分析化學(xué)實驗為示范[4]，提出以“全面教學(xué)質(zhì)量管理”為基礎(chǔ)，結(jié)合基礎(chǔ)實驗教學(xué)的條件以及學(xué)生的知識基礎(chǔ)，有目的、有計劃地對無機(jī)與分析化學(xué)實驗教學(xué)各環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督與評價，把原來定性的、較抽象的評價目標(biāo)進(jìn)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(xué)進(jìn)程與效果的實驗教學(xué)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(biāo)準(zhǔn)。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(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀。為此，在無機(jī)與分析化學(xué)實驗教學(xué)中，應(yīng)注重將實驗課程與思政相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的社會主義核心價值觀[5]。例如，在進(jìn)行滴定分析時，在達(dá)到化學(xué)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(xué)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(dǎo)學(xué)生思考不積跬步，無以至千里的道理[6]。讓學(xué)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(dá)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(dāng)努力一段時間還沒達(dá)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(xué)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(yán)格要求也教會了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，從而培養(yǎng)學(xué)生的社會主義核心價值觀。

2建立創(chuàng)新的教學(xué)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(xué)生普遍動手能力較弱。而且，一般應(yīng)用型本科院校，特別是獨(dú)立學(xué)院的學(xué)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(dá)到培養(yǎng)要求。這就需要結(jié)合自身實驗條件以及學(xué)生實際情況進(jìn)行合理的調(diào)整。結(jié)合至誠學(xué)院基礎(chǔ)實驗教學(xué)的條件以及學(xué)生的知識基礎(chǔ)，構(gòu)建化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督體系的內(nèi)容主要從以下幾個方面進(jìn)行。

2.1創(chuàng)新應(yīng)用導(dǎo)向的教學(xué)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(jìn)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(yīng)用結(jié)合，激發(fā)學(xué)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(xué)生利用實驗室的自來水進(jìn)行水的硬度的測定。通過測定自來水，學(xué)生在鞏固了測定水的硬度的原理和方法基礎(chǔ)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(xué)基礎(chǔ)操作中很常見的一個實驗，都是與日常生活息息相關(guān)。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(xué)生在掌握了直接碘量法測定維生素C原理與操作的基礎(chǔ)上，進(jìn)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(xué)實驗不但能夠調(diào)動學(xué)生的實驗熱情，讓學(xué)生在化學(xué)實驗中強(qiáng)化對基礎(chǔ)知識和基本理論的理解，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考和解決問題的能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和科研訓(xùn)練打下堅實的基礎(chǔ)。

2.2創(chuàng)建學(xué)生中心的教學(xué)模式

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式為：學(xué)生預(yù)習(xí)—老師課前講授演示—學(xué)生進(jìn)行實驗的這樣的一種模式。在這種模式下，通常學(xué)生的預(yù)習(xí)會流于形式，通常都是根據(jù)實驗課本將實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗步驟抄寫一篇，很少進(jìn)行充分的思考預(yù)習(xí)，學(xué)生預(yù)習(xí)未充分透徹，以至進(jìn)行實驗操作時毫無頭緒、手忙腳亂，教學(xué)效果差，無法達(dá)到培養(yǎng)目的。針對這種情況，采取對不同的實驗項目設(shè)計預(yù)習(xí)思考題（如表1所示）[7]，讓學(xué)生以問題為導(dǎo)向進(jìn)行預(yù)習(xí)，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(luò)資源，收集整理相關(guān)的操作視頻分享給學(xué)生，并結(jié)合獨(dú)立學(xué)院學(xué)生相對活潑、表現(xiàn)欲強(qiáng)的特點，打造了學(xué)生預(yù)習(xí)—學(xué)生課前講授演示—學(xué)生進(jìn)行實驗的新模式。此時，學(xué)生是主體，老師是客體。隨著師生在教學(xué)活動中角色的互換，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性被全面激發(fā)。而且，負(fù)責(zé)課前講授演示的學(xué)生是即時隨機(jī)抽取產(chǎn)生，有效地督促了學(xué)生課前預(yù)習(xí)，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(xué)生為中心的教學(xué)模式，不僅充分調(diào)動了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，還培養(yǎng)了學(xué)生的語言表達(dá)能力、邏輯思維以及臨場應(yīng)變能力。

2.3構(gòu)建全流程的考核方式

實驗成績是評價學(xué)生是否掌握一門實驗課程的重要指標(biāo)。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(xì)化的評分標(biāo)準(zhǔn)，主要是根據(jù)預(yù)習(xí)報告的整潔度以及對學(xué)生的整體印象進(jìn)行打分，不可避免地出現(xiàn)一些主觀分?jǐn)?shù)。例如，會出現(xiàn)有學(xué)生只是抄襲其他同學(xué)的預(yù)習(xí)報告，但因為報告的整潔度而得高分。這對用心預(yù)習(xí)實驗的同學(xué)非常不公平，可能會引起學(xué)生的消極學(xué)習(xí)情緒。為此，根據(jù)不同的實驗?zāi)K和不同的實驗內(nèi)容，對每個實驗所要求達(dá)到的基本訓(xùn)練目的進(jìn)行分割，形成較為詳細(xì)的實驗要點（如表2滴定分析操作的評分要求）[8]，要求指導(dǎo)教師在指導(dǎo)實驗過程中對每個學(xué)生的各個實驗操作要點進(jìn)行現(xiàn)場打分，填寫當(dāng)天總體表現(xiàn)情況。課程結(jié)束后，每位實驗指導(dǎo)教師應(yīng)該向院實驗教學(xué)中心遞交實驗現(xiàn)場打分記錄。這樣期末給學(xué)生總體評分時有量化依據(jù)，避免出現(xiàn)主觀分?jǐn)?shù)，如表2所示。無機(jī)與分析化學(xué)實驗課程在對學(xué)生的實驗操作技能、掌握實驗技術(shù)和研究方法的掌握程度評價基礎(chǔ)上，更加注重對學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識、實驗技術(shù)和方法來解決實際問題或設(shè)計實驗和分析處理實驗數(shù)據(jù)的能力的考查，特別是獨(dú)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(qiáng)了實驗過程的考核，將實驗準(zhǔn)備、實驗態(tài)度、實驗設(shè)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(xué)生課堂掌握相關(guān)實驗原理和操作訓(xùn)練后，如何在課后實現(xiàn)學(xué)以致用，使課堂知識得以提升，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)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(xué)生利用課余時間積極參與本院或福州大學(xué)相關(guān)學(xué)院教師的科學(xué)研究，或者到學(xué)院企業(yè)實習(xí)基地見習(xí)，實踐所學(xué)實驗知識。同時，從實踐中出現(xiàn)的問題來思考自己學(xué)習(xí)的不足之處，實現(xiàn)補(bǔ)缺補(bǔ)漏，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立處理事情的能力與吃苦耐勞的精神。②打造化學(xué)趣味社團(tuán)。鼓勵學(xué)生積極參與學(xué)院化學(xué)相關(guān)的趣味社團(tuán)活動，傳授所學(xué)實驗知識。化學(xué)趣味社團(tuán)，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(xué)實驗知識，而且可以利用這些網(wǎng)紅實驗對學(xué)生進(jìn)行化學(xué)科普，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。③參與化學(xué)實驗比賽。鼓勵學(xué)生積極參與院、校、省以及國家級各類化學(xué)實驗相關(guān)比賽，積極參與各級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，以賽促學(xué)。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(dá)能力、組織協(xié)調(diào)能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和科研訓(xùn)練打下堅實的基礎(chǔ)。

3結(jié)束語

無機(jī)及分析化學(xué)實驗是大一新生的第一門化學(xué)實驗課，能否學(xué)好這門課程對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)有一定的示范作用。通過以上幾點措施對無機(jī)與分析化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量體系進(jìn)行改革初探，培養(yǎng)了學(xué)生的基本實驗操作能力，鞏固了學(xué)生的理論專業(yè)知識，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和科研訓(xùn)練打下堅實的基礎(chǔ)。與此同時，在今后的實驗教學(xué)中，將不斷探索教學(xué)新模式和新思路，完善具有應(yīng)用型本科院校特色的實驗教學(xué)質(zhì)量體系，進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的社會主義核心價值觀，使學(xué)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(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院 福州大學(xué)至誠學(xué)院 福州大學(xué)化學(xué)學(xué)院