摘 要: 学生创新能力的培养和日常的实验教学习相关。本文针对目前大学无机化学实验教学中存在的问题,从 “学生实验技能的培养和创新能力的关系”、“创新思维的培养与学习的兴趣相结合”、“先进实验仪器应进入学生的课堂”,“实验教学的考核方式需要根本的改变”四个方面探讨了大学学生创新能力的培养途径,以全面深入地促进大学无机化学实验教学的改革,促进学生创新能力的提高,全面提升人才培养质量。
关键词: 无机化学实验课程教学 教学内容 教学改革 创新能力
十六大以来,以胡锦涛同志为总书记的党中央十分重视创新。2005年10月,胡锦涛同志在十六届五中全会上明确提出了建设创新型国家的重大战略思想;2006年1月,他又在全国科学技术大会上指出,要坚持走中国特色自主创新道路,用15年左右的时间把我国建设成为创新型国家。为实现这个伟大的目标,我们必须培养一大批创新人才。作为以培养人才为主要职能的高校,理当成为培养创新人才的重要基地。
化学是一门以实验为基础的科学。实验教学是高校化学教学不可缺少的重要组成部分。无机化学是化学专业第一门专业课程,无机化学实验课程教学是整个无机化学教学中的一个重要环节。离开无机实验课的教学,整个无机化学的教学就成了纸上谈兵和空洞的说教,更谈不上可能通过科学实验而有所发现、有所创新。同时无机化学实验课程开设的效果如何直接影响到大学生的学习兴趣,特别是培养学生独立思考,对于学生创新能力的培养尤其重要。
一、理工科无机化学实验课程教学内容存在的问题
(一)教材陈旧,经典实验多,现代实验少。现在大学使用的实验教材多是二十世纪八十年代的教材。以我校为例,使用的教材有两本,一本是高等教育出版社出版的无机化学实验,是由北京师范大学无机化学教学室编著的,1983年第1版,2001年第3版;另一本是1992年5月第3版由高等教育出版社出版的,中山大学等学校编著。由于使用的教材陈旧,现代的实验必然较少,而且在实验教学一般只安排一些经典的实验,重复性好,简单操作。无机化学实验只是培养学生的基本操作技能。
(二)教学观念陈旧,方法单一。使用的教材陈旧,必然带来很多教学观念上的落后。学生做实验先按照实验教材进行预习,实验之前很多教师将实验的现象原理进行详细的讲解,实验所需的仪器、试剂配制均已由实验员准备好并摆在试架上,学生毫无主动性可言,只是机械地操作,定时观察现象,记录实验数据。以这种模式进行教育,根本不可能引起学生的学习兴趣,更谈不上探索创新素质的培养,也是与素质教育和创新教育的宗旨是背道而驰的。
(三)验证性实验占的比例过大,设计性实验几乎没有。实验多数是用来帮助学生理解和巩固所学知识。无机化学实验特别是元素性质部分实验的教学多采用验证式的教学,学生按照老师讲解的进行实验现象的观察、记录,由于元素部分的实验内容太多,实验完成后根本没有什么深刻的印象。在单纯验证性试验教学中,学生的学习积极性和主动性必然受到严重的压抑和束缚,化学学习兴趣必然很难激发,批判思维、发散性思维和创造性思维的培养也很难落实,所以设计性的实验内容的安排就显得比较重要了。比如:元素部分的实验,可以把学生分成几个小组,通过自己设计实验来分离几种离子的混合溶液,这样会大大增加学生的探索的欲望与学习的兴趣。
(四)先进仪器的使用较少,开展的创新性实验较少。大学本科化学教学的仪器相对于科研来说都是落后、简单、淘汰的产品。国外高校本科生的培养,实验教学使用的仪器一般都是非常先进的,与科研使用的仪器没有差别。目前我国结合先进仪器开展的综合实验太少,很多高校基本没有。这样很难让学生开阔眼界,了解科学研究的前沿,对于学生创新能力的培养是不利的。
二、高校化学创新人才的培养途径
目前,高等学校传统的化学教学,尤其是化学实验教学,不论是教学思想、课程体系、教学内容,还是实验手段和管理水平,都难以适应面向21世纪人才培养的需要,这些问题不解决,创新人才的培养就是一句空话。因此,我们的化学实验教学必须主动适应时代要求,加速自身的改革和完善,满足新世纪化学创新人才培养的需要。为将创新人才的培养落到实处,我们就需要解决好日常教学中存在的实际问题,进行无机化学实验教学的改革。高校化学创新人才的培养可以通过以下几个途径来努力。
(一)学生实验技能的培养和创新能力的培养。无机化学实验是大学化学专业开展的第一门实验课,承担了学生基本实验技能的训练任务,而且基本实验技能的培养对于后面的学习和科研是非常重要的,因为缺乏基本实验技能,根本谈不上培养创新能力。学生实验技能和创新能力的培养是相辅相成的。我们可以通过开展实验技能竞赛来引发学生的学习兴趣,增强学生的学习的主动性;通过开设一些综合性实验、设计性实验,增加学生之间的团结和协作,增加他们集体创新的意识。
(二)创新思维的培养与学习的兴趣相结合。教师要对教材进行取舍,更新实验内容,与时俱进,安排一些现代的实验,减少验证性实验。可以结合教师和学院的科研实际,引发学生的创新。历史证明,实践是创新的源泉,学生较早地接触学科的科研前沿,并亲自参与进行科研创新,创新的思维和能力才能得到逐步的培养,同时也会增强学习理论课的兴趣。这需要教师因地制宜地安排一些创新性的实验内容,这对教师的科研创新也有很大的促进作用。
(三)先进实验仪器应进入学生的课堂。现代科学和文明的发展,促进了先进仪器和分析方法的产生,学生应该享受这些文明和人类创新的成果。坚决淘汰一些科研中不再使用的仪器,不让其进入学生课堂。学生实验中使用的仪器应尽可能与科研中使用的仪器相同,增加实验室的开放程度,尽可能广泛地开发实验课程资源。
(四)实验教学的考核方式需要根本的改变。目前实验课程的考核一般分为两个部分:平时考核和实验考核。平时考核主要是依据学生的实验预习报告和实验报告的书写情况来打分。实验考核也基本上是拿一个经典的实验来考查学生一个学期来所掌握的基本操作方面的实验技能,而一点不涉及到创新方面的问题,这无疑不利于培养学生的创造性思维和创造能力。考核的方式应该进行多样化,这也需要教学与教育研究工作者进行深入的探讨,改革考核的办法,及时测试和提高学生的创新能力。
无机化学实验是大学化学实验教学的第一门课,这种课程开设的效果如何影响到后续课程的学习,对于学生的创新能力的培养更应该从无机化学的实验教学做起,才能更好地实现大学化学实验教学目标,应对现代教学方法的改革。教师需要建立有利于培养学生实践能力和创新能力的实验教学体系,全面深入地促进大学化学实验教学的改革,建立大学化学实验教学新理念,促进大学化学实验教学内容与方法的改革,促进学生创新能力的提高,全面提升人才培养质量。
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