知识经济时代呼唤高素质创造性人才。高素质创造性人才不仅要具备扎实的基础理论功底和一定的专业知识, 还必须具有较强的动手操作、综合分析和创新能力, 而这些能力均需要通过实验实践环节来培养。高等院校作为培养高素质创造性人才的基地, 必须正视实验教学的现状, 加速自身的改革和完善, 培养学生的创新素质, 满足时代对人才培养的要求。
无机与分析化学是一门实验科学, 它的定律和学说都来源于实验。无机与分析化学实验集知识传授、能力培养和素质教育于一体, 是全面实施创新人才培养的重要平台。作为高等民族院校学生入学后第一门实验课, 既是学生学习实验基本技能的启蒙教育, 又是专业课实验及科研等动手能力的基础训练。它对培养学生良好的科学研究素养, 正确掌握实验技能, 起着举足轻重的作用。笔者在无机与分析化学实践教学改革与教学研究工作中做了一些工作, 在教育观念, 教学内容, 教学方法, 教学管理中均作了一些改革与实践的初步探索。
1 更新实验教学观念, 增强创新意识
要培养创新型人才, 就要改变传统的教育观念, 突出培养学生的创新能力。传统的实验教学把验证理论知识、掌握操作技能、加深对理论理解作为主要目的,而忽视了对学生科学素质尤其是探索精神、独立的工作能力、创新能力的培养, 不能满足素质教育和知识经济的需要。为了全面培养学生的知识、能力、素质,既要因材施教, 因时制宜, 又要重视学生的创造性思维、创新能力的训练与培养, 树立培养创新型人才的教育目标。
2 建立多层次的实验教学内容, 全面提高学生的创新素质
以提高学生创新素质教育为目标是高等教育改革的核心内容。实验教学应通过基本知识、基本技能的掌握, 训练和培养学生的动手能力、综合分析能力、独立工作能力和创新能力。按照拓宽口径, 加强基础, 注重素质、能力及创新精神培养的人才培养目标,建立了多层次的实验教学内容实验教学体系。第一层次是基础训练实验, 包括基本操作训练和简单的合成实验, 如称量、洗涤、干燥、溶解、结晶分离、纯化、滴定、性质检验、物理常数测定等。基础训练实验要求学生掌握基本操作技术, 熟悉化学实验常用的仪器, 学会化学实验的基本方法, 成为创新性人才的培养的必要载体。
第二层次是综合实验, 主要为综合运用多种实验操作技能或多个化学学科理论知识的实验。彻底改变单纯的技能训练和照方抓药的实验形式, 增强实验内容的全面性、系统性, 使学生熟悉一般科学研究的主要过程, 并让学生学习现代分析技术在无机与分析化学研究中的应用, 从而使学生了解如何根据实验要求制定研究方案, 设计实验路线, 选择实验仪器, 综合实验主要是为了提高学生分析问题和解决问题的能力, 着重学生的能力培养, 养成良好的科学素质, 基本掌握化学研究的一般方法, 成为创新性人才培养的基石。第三层次是设计实验, 根据教师的科研课题、各类文献资料选定实验课题, 由学生自选题目, 自己查阅资料、制定实验方案, 经教师审核后实施实验。设计实验的目的是促成学生初步具有独立开展研究工作的能力, 培养创新意识和创新精神, 为学生创新个性发展提供平台。
第四层次是创新实验, 注重突出学生的个性培养, 科研能力、创新能力培养, 为高素质人才创造成才条件。根据学生的兴趣和爱好, 开展与无机与分析化学课程相适应的化学品创新设计, 以学生申请学校专项基金的方式, 开展大连民族学院大学生太阳鸟科研课题创新训练计划, 自主进行课题研究和探索, 使学生早期进入科学和实验研究, 发掘创新人才的自主创业能力。
3 更新教学手段, 加快创新人才的培养
因层次不同实施多种教学手段, 促进实践教学效果的提高, 加快创新人才的培养。
基础训练实验实验阶段, 一方面采用多媒体教学, 介绍化学实验的基本仪器和用途, 操作规范和动态演示示范的实验操作, 变静态实验内容为动态实验内容, 突破实验室的时空局限性, 加深学生对基本技能的正确认识。另一方面改变传统的教师详细讲解实验原理、仪器使用、操作步骤, 实验内容, 学生照方抓药的模式, 教学过程注重学生实验兴趣的和自主学习能力的培养, 使实验过程成为一种积极、主动的探索创新过程。综合实验阶段, 采取多种教学方式, 如多媒体教学、仿真技术、虚拟实验技术、网络技术等现代化的实验教学手段, 生动、直观, 图文并茂地丰富教学内容, 同时教师由主演变为导演, 提高学生综合应用无机与分析化学实验基本技能解决实际问题的能力, 使学生的实验知识、技能得到全面的锻炼, 综合能力得到全面的提升。设计性和创新性实验阶段, 以实现培养创新人才目标为宗旨, 以创新实践中心为依托, 以学生三助创新工程为突破, 以实验课内、课外结合为手段, 以教师科研为先导, 以学生自主科研立项为条件, 形成学生为主, 教师为辅, 连续式、递进式的师生创新实践队伍, 提高了实验教学的效果和质量。使实验过程成为一种训练创新思维, 发展创新过程, 培养创新精神, 掌握科研方法, 提倡个性化创新的人才培养模式。
4 改革实验教学评价体系, 提高教学管理水平
为提高学生实践能力, 鼓励学生积极思考、善于思考, 最大限度调动学生的学习积极性, 培养学生的创新精神和创新思维能力, 不断改革和完善无机与分析化学实验教学评估体系。考试改变原来只凭实验总结报告给成绩的考核方法, 制定了一套完整的考核方案。在实验考核方法方面, 采取平时成绩和期末成绩相结合的方式。平时成绩应将注重结果的评分方法转变为注重过程的评分方法, 强调实验过程, 突出实验技能,操作规范性的培养。在此环节中, 鼓励、引导学生对实验提出自己的见解和设想, 对具有参考价值和创新意义的应给予加分, 并作为本次实验成绩评定的主要部分。期末成绩包括笔试和面试两部分, 主要检查学生对实验原理、实验过程、实验中误差的来源及处理和实验结果的分析计算等内容的掌握情况。
5 增设创新教育系列课程, 搭建创新平台
依据高等学校实现规模、结构、质量、效益协调发展的原则, 我校创建了以创新教育中心为牵动, 以教学质量评价与监控中心为保证, 课内课外教育教学并进, 实现全面成才的教育教学管理体制。2005年,我校学生创新教育中心把无机与分析化学实验设立为创新教育系列课程之一。通过第二课堂为学生的科技创新搭建了平台。一方面, 通过大学生太阳鸟科研课题训练计划, 鼓励学生自主申报研究项目,自主进行课题研究和探索, 早期进入科学和实验研究创新内容。另一方面, 通过学生自主选修创新性教育课程, 开设系列与无机与分析化学理论教学相适应的创新设计实验课, 搭建创新平台。经过几年的教学实践, 学生参与科研课题训练115项, 75人取得创新性学分, 15人参与课外化学学科竞赛获奖。
6 结 语
实践表明, 无机与分析化学实验教学改革为培养学生的创新意识和创造能力提供了最佳环境。无机与分析化学实验教学作为高等民族学校教学工作的重要组成部分, 对培养学生的创新精神, 提高学生的综合素质等方面起着不可替代的作用, 它是培养创新人才的重要实践教学平台。
