知識經濟時代呼喚高素質創造性人才。高素質創造性人才不僅要具備紮實的基礎理論功底和一定的專業知識, 還必須具有較強的動手操作、綜合分析和創新能力, 而這些能力均需要透過實驗實踐環節來培養。高等院校作爲培養高素質創造性人才的基地, 必須正視實驗教學的現狀, 加速自身的改革和完善, 培養學生的創新素質, 滿足時代對人才培養的要求。
無機與分析化學是一門實驗科學, 它的定律和學說都來源於實驗。無機與分析化學實驗集知識傳授、能力培養和素質教育於一體, 是全面實施創新人才培養的重要平臺。作爲高等民族院校學生入學後第一門實驗課, 既是學生學習實驗基本技能的啓蒙教育, 又是專業課實驗及科研等動手能力的基礎訓練。它對培養學生良好的科學研究素養, 正確掌握實驗技能, 起着舉足輕重的作用。筆者在無機與分析化學實踐教學改革與教學研究工作中做了一些工作, 在教育觀念, 教學內容, 教學方法, 教學管理中均作了一些改革與實踐的初步探索。
1 更新實驗教學觀念, 增強創新意識
要培養創新型人才, 就要改變傳統的教育觀念, 突出培養學生的創新能力。傳統的實驗教學把驗證理論知識、掌握操作技能、加深對理論理解作爲主要目的,而忽視了對學生科學素質尤其是探索精神、獨立的工作能力、創新能力的培養, 不能滿足素質教育和知識經濟的需要。爲了全面培養學生的“知識、能力、素質”,既要因“材”施教, 因“時”制宜, 又要重視學生的創造性思維、創新能力的訓練與培養, 樹立培養創新型人才的教育目標。
2 建立多層次的實驗教學內容, 全面提高學生的創新素質
以提高學生創新素質教育爲目標是高等教育改革的核心內容。實驗教學應透過基本知識、基本技能的掌握, 訓練和培養學生的動手能力、綜合分析能力、獨立工作能力和創新能力。按照“拓寬口徑, 加強基礎, 注重素質、能力及創新精神培養”的人才培養目標,建立了多層次的實驗教學內容實驗教學體系。第一層次是基礎訓練實驗, 包括基本操作訓練和簡單的合成實驗, 如稱量、洗滌、乾燥、溶解、結晶分離、純化、滴定、性質檢驗、物理常數測定等。基礎訓練實驗要求學生掌握基本操作技術, 熟悉化學實驗常用的儀器, 學會化學實驗的基本方法, 成爲創新性人才的培養的必要載體。
第二層次是綜合實驗, 主要爲綜合運用多種實驗操作技能或多個化學學科理論知識的實驗。徹底改變單純的技能訓練和照方抓藥的實驗形式, 增強實驗內容的全面性、系統性, 使學生熟悉一般科學研究的主要過程, 並讓學生學習現代分析技術在無機與分析化學研究中的應用, 從而使學生了解如何根據實驗要求制定研究方案, 設計實驗路線, 選擇實驗儀器, 綜合實驗主要是爲了提高學生分析問題和解決問題的能力, 着重學生的能力培養, 養成良好的科學素質, 基本掌握化學研究的一般方法, 成爲創新性人才培養的基石。第三層次是設計實驗, 根據教師的科研課題、各類文獻資料選定實驗課題, 由學生自選題目, 自己查閱資料、制定實驗方案, 經教師審覈後實施實驗。設計實驗的目的是促成學生初步具有獨立開展研究工作的能力, 培養創新意識和創新精神, 爲學生創新個性發展提供平臺。
第四層次是創新實驗, 注重突出學生的個性培養, 科研能力、創新能力培養, 爲高素質人才創造成才條件。根據學生的興趣和愛好, 開展與無機與分析化學課程相適應的化學品創新設計, 以學生申請學校專項基金的方式, 開展大連民族學院大學生“太陽鳥”科研課題創新訓練計劃, 自主進行課題研究和探索, 使學生早期進入科學和實驗研究, 發掘創新人才的自主創業能力。
3 更新教學手段, 加快創新人才的培養
因“層次不同”實施“多種教學”手段, 促進實踐教學效果的提高, 加快創新人才的培養。
“基礎訓練實驗”實驗階段, 一方面採用多媒體教學, 介紹化學實驗的基本儀器和用途, 操作規範和動態演示示範的實驗操作, 變靜態實驗內容爲動態實驗內容, 突破實驗室的'時空侷限性, 加深學生對基本技能的正確認識。另一方面改變傳統的教師詳細講解實驗原理、儀器使用、操作步驟, 實驗內容, 學生“照方抓藥”的模式, 教學過程注重學生實驗興趣的和自主學習能力的培養, 使實驗過程成爲一種積極、主動的探索創新過程。“綜合實驗”階段, 採取多種教學方式, 如多媒體教學、仿真技術、虛擬實驗技術、網絡技術等現代化的實驗教學手段, 生動、直觀, 圖文並茂地豐富教學內容, 同時教師由“主演”變爲“導演”, 提高學生綜合應用無機與分析化學實驗基本技能解決實際問題的能力, 使學生的實驗知識、技能得到全面的鍛鍊, 綜合能力得到全面的提升。“設計性和創新性”實驗階段, 以實現培養創新人才目標爲宗旨, 以創新實踐中心爲依託, 以學生“三助”創新工程爲突破, 以實驗課內、課外結合爲手段, 以教師科研爲先導, 以學生自主“科研立項”爲條件, 形成學生爲主, 教師爲輔, 連續式、遞進式的師生創新實踐隊伍, 提高了實驗教學的效果和質量。使實驗過程成爲一種訓練創新思維, 發展創新過程, 培養創新精神, 掌握科研方法, 提倡個性化創新的人才培養模式。
4 改革實驗教學評價體系, 提高教學管理水平
爲提高學生實踐能力, 鼓勵學生積極思考、善於思考, 最大限度調動學生的學習積極性, 培養學生的創新精神和創新思維能力, 不斷改革和完善無機與分析化學實驗教學評估體系。考試改變原來只憑實驗總結報告給成績的考覈方法, 制定了一套完整的考覈方案。在實驗考覈方法方面, 採取平時成績和期末成績相結合的方式。平時成績應將注重結果的評分方法轉變爲注重過程的評分方法, 強調實驗過程, 突出實驗技能,操作規範性的培養。在此環節中, 鼓勵、引導學生對實驗提出自己的見解和設想, 對具有參考價值和創新意義的應給予加分, 並作爲本次實驗成績評定的主要部分。期末成績包括筆試和麪試兩部分, 主要檢查學生對實驗原理、實驗過程、實驗中誤差的來源及處理和實驗結果的分析計算等內容的掌握情況。
5 增設“創新教育系列課程”, 搭建創新平臺
依據高等學校實現規模、結構、質量、效益協調發展的原則, 我校創建了“以創新教育中心爲牽動, 以教學質量評價與監控中心爲保證, 課內課外教育教學並進, 實現全面成才”的教育教學管理體制。2005年,我校學生創新教育中心把無機與分析化學實驗設立爲“創新教育系列課程”之一。透過“第二課堂”爲學生的科技創新搭建了平臺。一方面, 透過大學生“太陽鳥”科研課題訓練計劃, 鼓勵學生自主申報研究項目,自主進行課題研究和探索, 早期進入科學和實驗研究創新內容。另一方面, 透過學生自主選修創新性教育課程, 開設系列與無機與分析化學理論教學相適應的創新設計實驗課, 搭建創新平臺。經過幾年的教學實踐, 學生參與科研課題訓練115項, 75人取得創新性學分, 15人蔘與課外化學學科競賽獲獎。
6 結 語
實踐表明, 無機與分析化學實驗教學改革爲培養學生的創新意識和創造能力提供了最佳環境。無機與分析化學實驗教學作爲高等民族學校教學工作的重要組成部分, 對培養學生的創新精神, 提高學生的綜合素質等方面起着不可替代的作用, 它是培養創新人才的重要實踐教學平臺。