扬州大学是一所较早进行合并办学的地方性综合大学,为了培养适应新世纪我国现代化建设需要的具有创新精神、实践能力和创业精神的高素质人才,探索高校合并后公共基础化学实验课程的改革新路并为其他有实验的基础课程的改革提供有益的借鉴,扬州大学率先提出并自2001年起在全校范围内全面实施了以叼、学分制为核心的化学实验(公共基础课)课程综合改革方案,更新教学理念,在教学模式、教学内容、课程体系、教学方法及手段以及教学管理等方面进行全方位的综合改革研究与实践,在改革过程中,注重突出改革的整体性、综合化和实践运用。经过近四年的努力,我校初步建成了符合基础课教学特点、适合专业需求、加强素质提高和能力培养、因材施教、以学生为主体的自主、开放式的化学实验教学新体系。
一、精心构建化学实验改革框架
改革围绕以学生为主体,学生创新能力的培养为核心,基本实验方法和基本实验技能的掌握为主线;对公共基础化学实验课程进行重组和整体优化;实验体系适应模块教学,能满足不同专业培养目标的整体要求以及学生自身发展的个体需求;实验内容注重与专业结合,必做与选做相结合,体现`多层次、`可组合叠加、`综合化教学方法注重因材施教和现代教育技术的应用的改革思路,按照对全校各学院公共基础化学课程中的实验内容进行提炼、重组,整体优化,构成具有多个教学平台、适应多样性人才培养的《公共化学实验》新课程;全方位开放实验室,按学生能力和水平、按专业需求分层次和多途径因材施教;实行以`小学分制为主体的实验管理和成绩评定制度;提出完整的课程整体改革方案并进行实践,.最终构建成以学生为主体的、开放式的化学实验教学新体系的改革目标,构建了全新的化学实验改革总体框架,并按框架设计的技术路线予以精心组织和实施。
二、改革创新实验课程体系结构,建立新课程体系
1.将各门基础化学课程(普通化学、无机化学、分析化学、有机化学、医用化学等)中的实验内容,从原课程中驳离出来,优化整合成为一门独立的公共化学实验课程,单独考核,独立记分。
2.按不同需求设置成护理中医、临床医学、农学牧医、生物技术和食品工程五个实验教学平台,每个教学平台分为基本实验、提高实验和综合性、设计实验三个部分,根据科类结构的不同,每种实验所占比例分别为50一60%、30一40%和10一2%0,分为必做实验和选做实验两类。
3.每个教学平台分为三个教学阶段和六个教学层次:第一阶段为基本实验(基本操作技能训练实验:基本方法和原理的验证实验),不分层次;第二阶段为提高实验,分为两个层次(第一层次给出详尽实验步骤;第二层次给出部分实验步骤);第三阶段为综合性、设计实验,分为三个层次(第一层次给出详尽实验方案内容;第二层次给出部分实验方案内容;第三层次独立设计实验方案),第三层次除自主选择进行独立设计实验外;亦可做教学助手、科研助手、实验技术人员助手、参加兴趣小组和开发化工小产品。
三、优化整合、科学安排实验教学内容
1.改变过去以实验原理为主线的实验编排方法,以培养学生掌握基本实验方法和基本实验技能为主线,将实验分为化学实验基础、基础分析仪器的使用、综合性实验以及自行设计实验四块。
2.教学内容安排适应模块教学,从不同专业培养目标的整体要求出发安排必做实验内容,必做实验侧重于化学基本要求,少而精;从学生自身发展的个体需求出发安排选做实验,选做实验侧重于与专业结合,是必做实验的补充和强化,选做实验安排较多,以便学生自由挑选和自行组合。
3.按需要安排实验课容量,增加化学实验技能的分类训练、有代表性和启发性的设计性实验内容、学生感兴趣的选修实验内容,充分体现了`多层次、`可组合叠加、`综合化等原则。
改革后的实验课程在原有教学时间不变的情况下,显著增加了对培养学生个性发展的实验内容(以生物技术专业的化学实验为例:改革前实验教学时间为110学时,开设32个实验;改革后实验教学时间为108学时,开设84个实验,学生平均选做37个实验)。
四、创建独特的、促进学生个性发展的教学方法
长期以来,公共基础实验教学都是固定班级在规定时间内统一完成既定的实验内容,忽视了学生个体的差异和需求,抑制了学生的个性发展。为了体现以学生为主体,更好地为专业服务的原则,我们实行了按专业定平台,按能力定层次,根据兴趣选实验,自主选课,分层次教学的方法。
1.将学习的主动权还给学生,让学生真正自主、灵活安排实验。
综合考虑各教学平台的教学要求、实验的性质和难易程度以及实验所需课时等因素,将每个实验折算成一定数值的小学分,学生按教学要求每完成一个实验并且成绩合格,即可获得相应的小学分。
每个教学平台根据教学目标和教学要求,设定每个学生应完成的最低要求总小学分,学生可按所在教学平台的教学要求,结合专业需求和个人爱好,自行选择、组合实验内容,自行安排实验时间和顺序,修满规定的最低要求总小学分并考核合格,即可获得相应的实验学分。
2.按平台、分层次教学,因材施教,加强个别指导。
根据每个学生所在层次和实际能力,进行不同的要求和相应指导。通过实验教学,在所有学生都达到教学大纲规定的基本要求基础上,力求使每个学生都能充分发挥潜能、达到其应能达到的水平。对基础好、学有余力的学生,除让其选择有研究性、探索性的设计实验外,还采用以下方法加以培养:
①.当实验技术人员助手,协助实验室准备实验;②.当科研助手,接受科研环境的熏陶;③.当教学助手,在教学中得到提高;④.成立兴趣小组,开设第二课堂,开设选修实验课,选做一些有实际应用价值的实验,进一步激发学生的实验兴趣和学习热情。
3.充分利用现代教育技术和网络资源,将实验课延伸至课外。
将教师在实验前必须进行的讲解和演示进行实况录像并制成多媒体课件,学生按自定的实验进度,通过在线反复观看实验文本和视频录像进行预习,在通过实验预备知识的网络考试后,进行动态自主选课(学生可根据自己的学习需求随时变更和调换实验)。学生一进入实验室就着手进行实验操作,课堂时间充分应用于学生动手能力的培养上。指导教师的任务由过去的课堂统一讲解变为实地巡回进行个别抬导,并根据学生的学习态度、操作的独立性、规范性、精确性等进行成绩评定。
4.用小学分对实验进行动态管理,并建立了一整套严格、科学、规范的考核制度,保证了开放实验的成功和教学质量。
根据完成基本实验和选择实验的情况以及不同层次的教学要求和兼顾到完成综合性设计实验的表现来评价学生实验情况,在不忽视学生基础训练的前提下着重评价学生学习的主动性和创造性,实行阶段考核与课程考核相结合、开卷考核与闭卷考核相结合、书面考核与操作考核相结合,平时成绩与考核成绩相结合的成绩评定方法。
五、利用科学先进的教学手段,全方位开放实验室
1.将公共化学实验室作了重大调整,将十八个按学科划分的实验室调整为按功能划分的实验室,使实验室布局、教学资源配置更加合理,为实验室的全面开放提供了时空和物质保障。
2.完成了网上预习、测试、选课及管理的软件设计:建立了公共化学教学网站(已有近五十万人次访问、使用);建立了公共化学教学局域网(遍布每个实验室);建立了计算机房;建立了多媒体实验教学演播室;开发了《公共化学实验选课系统》、《预习系统》、《学生管理系统》、《教师管理系统》、《实验室管理系统》,正在开发《网上模拟仿真实验系统》,制作了多媒体教学课件。这些软硬件配置与开发不仅产生了大量的教学时空,而且对教、学、管全方位的改革起着重要作用。
3.弹性安排实验时间,滚动式、流水式安排实验,为学生选择实验时间、实验内容提供方便,并为重修实验的学生或重做实验的学生提供了再次学习的机会,有利于学分制的推行。
4.在实验的开放程度和开放形式上,不搞一刀切,实行局部开放与全方位开放相结合、分散开放与集中开放相结合、定时开放与全天候开放相结合、预约开放与自由开放相结合、自主式开放与辅导式开放相结合。
5.实验室进行全新的配置和安排管理,确保开放实验的井然有序。
实验技术人员工作安排实行一人多岗、一岗多人,弹性安排工作时间,分工负责,责任到人,协同工作。
实验技术人员按照精细的分工,精心准备实验。
实行实验教学值班制度,每个楼层均安排值班人员。
针对学生网上动态选课、弹性安排实验时间、滚动式和流水式安排实验以及每个实验室安排多个实验的特点,摸索出了一系列有效的教学管理措施和办法。
6.建立了一整套符合实验室开放实际需求的管理制度。
六、改革成效较为显著
1改革前后实验课时和开设实验数量对比,实验提高效率200.1一214.9%
2.改革前后实验课时和理论课之比,有较大幅度的提高
3.改革前后实验人次和实验室使用率对比,实验室利用率提高134.5%
4.改革前后学生人均实验次数对比,学生实验率提高168.58%
5.数量更新63个,充实72个;验证性实验的比例由0.328下降到0.192。
近四年的改革实践证明,教学新体系的建立,有利于学生的自主学习和个性发展,有利于学生触及化学的最新成果,激励学生的创新思维意识,培育了学生的创新实践能力,极大地调动了学生的实验积极性和主动性。近四年来,共有六个校区、十个学院、三十五个专业的6,112名学生进入实验室,完成实验463,961人时数,学生的实验热情高涨,实验技能得到了加强,应用能力得到了发展。
公共基础化学实验的教学改革是一项长期的复杂的系统工程,今后我们将扎扎实实地推进教学改革不断深入,进一步完善公共化学实验教学新体系,在对合并高校中公共基础课程的教学内容、课程体系、教学方法等进行综合的改革研究与实践方面,做出应有的贡献。
