教学方法与教学手段

近几年,为改变按部就班、循规蹈矩、重复劳作、缺少激励的传统教学方法,激发学生的创造性,我们对化学实验教学的方法作了探索和实践,主要的做法是:

1. 采用师生互动的方式,变被动学习为主动学习。

基础规范性实验,对训练学生的基本操作技能有着不可替代的作用,但这些实验确实存在着操作方式单一,学生学习积极性不高的问题。如何在这些实验中充入新的活力,增强学生的学习兴趣,我们采用了师生互动的方式,在实验讲解时让学生参与进来。因为学生经过理论课的学习,已经掌握了实验的原理,而通过预习已经熟悉了实验的操作过程,这部分内容就让学生来讲解。指导教师讲解实验的操作要领、注意事项以及仪器设备的使用等等,从而极大地激发了学生学习的主动性。

2. 采用启发式、项目式的教学方法,激发创造性,激励成就感。

在基础综合和基本设计性实验中,指导教师先把实验的意图、要求布置给学生,让学生查阅相关的文献资料,设计出实验方案。因为是基础性实验,所以指导教师在认真审阅的同时,根据实验室的具体情况,以及从培养学生五基(基础理论、基础知识、基本技能、基本思维和基本能力)的要求出发,启发和引导学生制定实验方案,学生分组采用不同的合成路线和实验手段,制备目标产物,并相互探讨和比较。这种做法既锻炼了学生的实验技能,又树立了学生的团队协作精神和创新意识。

同时,在系列实验和研究探索性实验教学过程中采用项目式教学方法。在整个实验过程中,学生必须进行整体设计和考虑,注重每一步实验操作。完成系列实验,并得到目标产物后,学生很有成就感,并为此骄傲和自豪。近几年开发的系列合成实验项目有:甲苯——苯甲酸——苯甲酸乙酯的系列合成实验、苯甲醛——肉桂酸——肉桂酸酯的系列合成、二苯基羟乙酮(绿色合成)——二苯基乙二酮——二苯基乙醇酸——二苯基乙醇酸交酯的系列合成等等。

3. 采用绿色化引导方式,增强学生环保意识,推进创新教育。

我们将绿色化学的理念和内容渗透到实验教学过程中,不断充实绿色化学实验教学内容,提出以下措施推进实验项目与教学的绿色化:

对化学实验进行无毒、无公害改造:在不影响教学质量的情况下,尽量选用无毒或低毒试剂。

开设以绿色化学实验为主题的设计实验。

实施系列实验教学法,减少了实验产品废弃物,又节省了实验成本。

结合,开设少量微型实验:基本操作、基本技能训练采用常量实验,部分合成实验采用微型实验。

实验中注意安排副产物或废弃物的回收实验:如含铬废水的处理实验。

改进实验仪器,节能节时,减少对环境的污染:如真空表、化学干电池等采用数字式仪表。

大力推进实验教学手段的现代化建设,将多媒体技术、网络技术等先进的实验教学手段引入实验教学。

采用微波合成实验,降低实验能耗,加快实验进度。

4. 实施开放式实验教学方式,增强学生学习的灵活性、多样性和自主性。

实验教学中心实行开放式实验教学,建立以学生为中心、以学生自我训练为主的教学模式。

在实验室开放的探索与实践过程中,我们努力在实验教学过程中不断融入创新元素、培养创新意识、锻炼创新能力,对实验室开放的各个环节作了认真研究,探索了一种科学的、符合普通高校实际情况的、具有可操作性的实验室开放模式和管理机制,克服了目前实验室开放过程中存在的诸多困难。

1)开放模式

针对我校实际情况,在不同的实验教学层次或阶段实施不同的开放教学模式:

基础规范性实验的开放教学:要求学生结合实验原理、实验方法、结果处理等进行实验内容设计,通过融入创新元素,给学生选择机会,组织学生讨论,引导学生不囿于权威课本,不迷信于教师的定论,在不断的质疑、解疑过程中培养创新意识、激发创新思维。

综合设计性实验的开放教学:在这个阶段,学生已经掌握了基本的实验技能和操作规范,开放教学的重点放在实验内容、方法和手段上,系统培养学生的综合能力和素质。

研究探索性实验的开放教学:在这个阶段,已经没有现成的书本参照,实验按照课题申报的方式进行,学生申报指导教师公布的课题,接受实际锻炼。让学生充分利用学院的学科优势,通过充当教师科研助手、申报大学生课外科技活动项目、申报学校、省、国家创新性实验计划项目等等途径,多方面培养学生的实际创新能力。这种开放方式,有效地解决了实验用房、实验经费以及实验指导教师等问题。

    2)开放的激励措施

为吸引学生加入到开放实验室的行列中来,学校、学院制定了相应的开放激励措施。通过开放实验室中综合化学实验的研究,申请到学校的创新实验计划项目,每个课题给予学生4000元的经费资助,申请到省级、国家级的大学生科技创新项目,在省、国家下拨经费的基础上,与挑战杯课外科技活动相结合,作为培育项目给予经费配套资助。

同时学院对本科学生发表的论文给予奖励(本科学生为第一作者的论文,被SCI摘录或核心A类期刊上,每篇2000元;核心B类期刊,每篇1000元;一般刊物,每篇300元)。

     5. 采用多层次选做实验的方式,突出个性化培养。

在经过基础规范性、综合设计性实验的训练后,我们根据学生的实际能力和需求的多样性,及时开出有一定难度的、具有研究探索性质的综合化学实验课程,每年实验中心公布4~5实验课题,由学生选做。主要做法是。

对低年级学生选做的实验:

在必修的实验课教学过程中,利用实验室空余的时间,如周六以及暑假的2~3个星期向学生开放,让学生自由地来做实验,解决一些应在中学时完成的,而由于条件限制未能做的实验。或者由于受实验时间和必要的试剂、仪器准备的限制,课堂内难以满足学生要求的实验。对一些基础较好的学生,也可以增加一些内容或自己找一些课题来做实验。

对高年级学生选做的实验:

将原来分散在各实验课程的综合实验内容整理集中,并将教师科研成果融入教学,研究开发了一批综合性的创新实验项目,在综合化学实验课程中开设研究性实验,对高年级学生开放。研究性实验的内容丰富,实验时间长。除了规定的实验外,大部分实验不可能在必修时间内完成,因此许多学有余力的学生利用双休日或暑假进入实验室做实验。

对优秀生选做的实验:

每年选拔20名左右的优秀生,从二年级下学期开始,可以利用一切业余时间,包括双休日、寒暑假进入实验室进行项目的系统研究,使这一部分学生尽早地涉足科学研究。

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