前言:尋找寫作靈感?中文期刊網(wǎng)用心挑選的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索,希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
摘要:教學(xué)是大學(xué)辦學(xué)的基礎(chǔ),而科研對(duì)大學(xué)的提升發(fā)展十分重要。科教融合,相互促進(jìn)是提高大學(xué)教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)實(shí)踐課程,文章結(jié)合現(xiàn)階段無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀,課程的教學(xué)模式改革說明科研與教學(xué)相結(jié)合的重要性。對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、多元化考核方式等進(jìn)行了探討,以期培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力,培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)更高、實(shí)踐動(dòng)手能力更強(qiáng)的專業(yè)型人才。
關(guān)鍵詞:科教融合;無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)研究
眾所周知,化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,化學(xué)的相關(guān)理論和規(guī)律是對(duì)大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納、分析、處理、概括和總結(jié)形成的〔1〕。其中無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)科中十分重要,是高等學(xué)校多個(gè)專業(yè)開設(shè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程,包括應(yīng)用化學(xué)、化工、生物制藥、環(huán)保等專業(yè)。它的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容廣泛,包括基本操作、元素性質(zhì)、化合物制備、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等傳統(tǒng)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)課程本身就涉及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理等環(huán)節(jié),而科研工作也需要?jiǎng)?chuàng)新意識(shí)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也操作,在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程授課中結(jié)合科研,能夠更好的實(shí)現(xiàn)科教融合〔2-3〕。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在進(jìn)入本學(xué)院本專業(yè)學(xué)習(xí)的第一門專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程,很多同學(xué)可能是在中學(xué)時(shí)期就對(duì)化學(xué)產(chǎn)生較大興趣,同學(xué)們?cè)谶x擇專業(yè)上大部分是按照自己的意愿,表明他們?cè)谶M(jìn)入大學(xué)后是不討厭本專業(yè)的,因此無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程肩負(fù)著讓學(xué)生掌握?qǐng)?jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)技能以及對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)保持濃厚的興趣的重任,這才能讓學(xué)生在今后的3-4年始終對(duì)這個(gè)專業(yè)保持熱愛,甚至將這個(gè)專業(yè)當(dāng)做人生的一個(gè)選擇,運(yùn)用本專業(yè)成就一生的事業(yè)。身為一名高校無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教師,需要引導(dǎo)學(xué)生熱愛這門課程,熱愛化學(xué)實(shí)驗(yàn),向?qū)W生積極普及科研知識(shí),將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研工作有機(jī)結(jié)合起來〔4-6〕。高校教師積極從事科學(xué)研究一方面可以拓展教學(xué)廣度、增強(qiáng)教學(xué)深度;另一方面可以促使教師持續(xù)掌握學(xué)科相關(guān)科技動(dòng)態(tài),更新教師知識(shí)結(jié)構(gòu),完善教師的知識(shí)體系,提高實(shí)踐課堂教學(xué)效果,帶動(dòng)學(xué)生參與到科研實(shí)驗(yàn)中。高校教師將教學(xué)和科研機(jī)結(jié)合,以科研促進(jìn)教學(xué),以教學(xué)帶動(dòng)科研。
1科研成果體現(xiàn)在無機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容中
正視科研與教學(xué)的相互關(guān)系,將科研的成果與實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容合理關(guān)聯(lián)起來。本人在化學(xué)相關(guān)SCI期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文數(shù)篇,學(xué)院教師也在納米材料領(lǐng)域取得較好的研究成果,把科研成果運(yùn)用在課堂教學(xué)中,將最新的學(xué)科領(lǐng)域的科技前沿和信息傳遞給學(xué)生,促進(jìn)教學(xué)效果不斷提高。將教師的科研項(xiàng)目相關(guān)成果帶入教學(xué)中,如在開展《無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》、《材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)》等課程的教學(xué)實(shí)踐中,將承擔(dān)的省級(jí)重點(diǎn)科研項(xiàng)目“磁性納米材料作為SERS基底在環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用”的內(nèi)容引入教學(xué),如在教授堿式碳酸銅的制備實(shí)驗(yàn)時(shí),將此科研項(xiàng)目中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成果作為教學(xué)案例,向同學(xué)們輸送在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中控制變量的實(shí)驗(yàn)方法,使學(xué)生通過教師的在研項(xiàng)目、研究方案、研究內(nèi)容加深對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理認(rèn)知和實(shí)驗(yàn)操作等方面。將與教學(xué)課程內(nèi)容相關(guān)的科研學(xué)術(shù)論文與教學(xué)相聯(lián)合,在進(jìn)行無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程的教學(xué)實(shí)踐中,當(dāng)講述納米材料的制備及催化性能時(shí),本人引入學(xué)院教師已發(fā)表在相關(guān)期刊上的學(xué)術(shù)論文,使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,理解了納米材料的制備方法,表征手段,催化性質(zhì)及在實(shí)際應(yīng)用中的前景,開闊了學(xué)生的知識(shí)視野,讓學(xué)生更好的理解學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技能的意義。將教學(xué)改革的成果及時(shí)應(yīng)用于教學(xué)中,將本人主持的教學(xué)研究課題“互聯(lián)網(wǎng)+無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化的探索與實(shí)踐”的成果應(yīng)用于課堂教學(xué)中,無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)如鹵族元素、p族非金屬元素等實(shí)驗(yàn)課程會(huì)使用較多的有毒有害化學(xué)物質(zhì),這類實(shí)驗(yàn)課程可以通過制作微視頻記錄實(shí)驗(yàn)過程,借助化學(xué)實(shí)驗(yàn)類APP軟件(如燒杯軟件)及虛擬仿真軟件等模擬實(shí)驗(yàn)操作,推動(dòng)無機(jī)化學(xué)綠色化教學(xué)模式,增加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形象性、直觀性,提高了課堂教學(xué)效果,使學(xué)生感受到實(shí)驗(yàn)課程的樂趣。
2科研促進(jìn)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形式
高校教師的首要工作是教書育人,教師要著重圍繞教學(xué)開展科研,教學(xué)和科研相輔相成,相互促進(jìn)。教師要及時(shí)了解和把握本學(xué)科的科技動(dòng)態(tài),并能較好的將信息應(yīng)用在實(shí)際教學(xué)工作中,增強(qiáng)教學(xué)的深度和廣度,有效提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)教師將科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容帶入課堂教學(xué),將最新科技前沿傳遞給學(xué)生,使科研很好地推動(dòng)教學(xué)。近年來,高校教師可以申報(bào)各種科研項(xiàng)目,得到科研項(xiàng)目的資助,可以將科研項(xiàng)目相關(guān)的課題結(jié)合教授的課程運(yùn)用在實(shí)際教學(xué)中。(1)更新教學(xué)內(nèi)容。教師重視科研工作會(huì)對(duì)學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)保持敏感,及時(shí)洞悉學(xué)科的最新動(dòng)態(tài)。基于此,在教學(xué)工作中融入教師科研成果,是對(duì)教學(xué)內(nèi)容的補(bǔ)充和更新。在利用專業(yè)教材開展教學(xué)的基礎(chǔ)上,采用課堂講授和附加講義的方式對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行完善和補(bǔ)充,如在講授新型納米材料的制備過程中,及時(shí)向?qū)W生講授書本上沒有的最新納米材料,比如石墨烯摻雜材料,MOF材料等,增加具有學(xué)術(shù)性和前沿性的相關(guān)內(nèi)容,提升教學(xué)的學(xué)術(shù)氛圍,培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣。(2)促進(jìn)教學(xué)方法改革。近年來,學(xué)校鼓勵(lì)教師探索教學(xué)方法和手段改革,針對(duì)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的特殊性,指導(dǎo)學(xué)生課上分組進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),圍繞某一實(shí)驗(yàn)充分準(zhǔn)備,分小組演示實(shí)驗(yàn)過程,對(duì)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理、總結(jié),并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分組匯報(bào),由教師點(diǎn)評(píng);積極采用互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形式,在課后向?qū)W生分享最新學(xué)科相關(guān)文獻(xiàn)、前沿科技,供學(xué)生課下學(xué)習(xí),并在互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上與學(xué)生溝通探討一些學(xué)術(shù)熱點(diǎn)問題,大家暢所欲言,發(fā)表觀點(diǎn)。通過這些教學(xué)形式,很好培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識(shí),提升了學(xué)生的思考問題、解決問題的能力,使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和表達(dá)能力得到鍛煉,同時(shí)也增強(qiáng)了學(xué)生的自信心。為學(xué)生今后走向工作崗位打下堅(jiān)實(shí)有力的基礎(chǔ)。
3積極指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)論文、科研立項(xiàng)、創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目
積極鼓勵(lì)和組織學(xué)生參與科研活動(dòng),將學(xué)生的畢業(yè)論文、科研立項(xiàng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目與教師的科研結(jié)合起來進(jìn)行,讓學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目的子課題,這樣教師能對(duì)學(xué)生的論文進(jìn)行有效的指導(dǎo)。教師也可將自己已發(fā)表的學(xué)術(shù)論文作為文獻(xiàn)資料提供給學(xué)生參考,引導(dǎo)學(xué)生在此研究基礎(chǔ)上加深認(rèn)識(shí),如2014級(jí)化工的學(xué)生于澤強(qiáng)同學(xué)根據(jù)本人的研究方向,制備了新型的金納米棒作為檢測(cè)非法色素的SERS基底,相關(guān)成果已發(fā)表。根據(jù)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的特點(diǎn),需要著重培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和實(shí)踐能力。畢業(yè)論文指導(dǎo)教師可以依據(jù)自己的研究課題和研究方向,向?qū)W生提供適當(dāng)?shù)漠厴I(yè)論文選題。教師從事的科研與選題緊密相關(guān),一方面可以讓自身的科研具有延伸性,另一方面可以更加專業(yè)的指導(dǎo)學(xué)生撰寫畢業(yè)論文。通過平時(shí)學(xué)習(xí)中科研思想的不斷積累,多數(shù)本專業(yè)的畢業(yè)生能夠應(yīng)用文獻(xiàn)資料和科研成果初步解決實(shí)際問題,在相關(guān)領(lǐng)域有較好的發(fā)展。現(xiàn)在各大高校都鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)各種科研立項(xiàng)項(xiàng)目和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目,本院2017級(jí)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的學(xué)生郭夢(mèng)強(qiáng)同學(xué)就依據(jù)本人的科研項(xiàng)目為指導(dǎo),申報(bào)成功“磁性納米材料作為SERS基底檢測(cè)環(huán)境污染物”。項(xiàng)目申報(bào)成功后,郭夢(mèng)強(qiáng)團(tuán)隊(duì)在課下經(jīng)常去實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn),與本人討論實(shí)驗(yàn)方案、細(xì)節(jié),學(xué)習(xí)科研文獻(xiàn)閱讀、數(shù)據(jù)分析等技能。
4學(xué)生的科研成果融入課程考核
積極鼓勵(lì)學(xué)生參加各種科研項(xiàng)目,學(xué)科競(jìng)賽,科學(xué)研討小組,實(shí)踐比賽等與無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程相關(guān)的科研活動(dòng)。將學(xué)生的參與情況、過程總結(jié)和成果積累作為課程期末考核的組成部分,打破傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程成績考核方式。結(jié)合課程的考核方式有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和思維能力,喚起學(xué)生求知的欲望,激起學(xué)生探索科學(xué)的熱情。采用多元化的成績?cè)u(píng)定方法增強(qiáng)學(xué)生從事科研的積極性,提升學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新性思維。高校中教學(xué)是基礎(chǔ),科研是上層建筑;教學(xué)為科研提供土壤,科研為教學(xué)提供養(yǎng)分,二者相輔相成,相互促進(jìn)。高校教師需要積極地進(jìn)行科學(xué)研究,拓展學(xué)科知識(shí),提高教學(xué)水平。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生科研興趣方面起到重要的引導(dǎo)作用,教師在進(jìn)行無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)需要將科學(xué)前沿與課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來,增強(qiáng)課程的基礎(chǔ)性、專業(yè)性、時(shí)效性和趣味性,為學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)和工作中打下良好基礎(chǔ),培養(yǎng)具有強(qiáng)勁專業(yè)能力的行業(yè)高素質(zhì)人才。
參考文獻(xiàn)
〔1〕江泓,姜婷婷,段吉國,張梅.無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革路徑分析與研究〔J〕.科教論壇,2019,(10):54-55.
〔2〕陳桂芬.淺析無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革措施〔J〕.化工設(shè)計(jì)通訊,2016,42(1):104-131.
〔3〕張紅丹,程鵬,陳慶陽,于湛.科研成果在無機(jī)化學(xué)II實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的探索應(yīng)用〔J〕.廣東化工,2019,(15):210-211.
〔4〕李嵐,郝洪慶.科研成果在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用〔J〕.廣州化工,2016,44(15):167-209.
〔5〕胡忠.淺談科研如何促進(jìn)教學(xué)〔J〕.黑龍江科技信息,2007,(02):150-150.
〔6〕曲曉波.以科研促進(jìn)教學(xué)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量〔J〕.長春中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2007,22(3):89-89.
作者:秦苗 王紅艷 王聰 馬尚尚 單位:宿州學(xué)院