前言:我们精心挑选了数篇优质大学化学实验报告文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
一,用氧弹热量计测定萘的燃烧热
二,明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别
三,了解热量计中主要部分的作用,掌握氧弹热量计的实验技术
四,学会雷诺图解法校正温度改变值
仪器与试剂
氧弹卡计贝克曼温度计普通温度计压片器分析天平台秤万用电表点火丝剪刀直尺镊子扳手苯甲酸柴油氧气钢瓶氧气减压阀
实验数据及其处理
贝克曼温度计读数
苯甲酸
柴油
苯甲酸
柴油
样品质量g
序号
初段
末段
初段
末段
W2
W2
1
2.157
3.458
1.528
3.440
2.2500
39.1769
2
2.162
3.461
1.533
3.480
W1
W1
3
2.169
3.464
1.538
3.520
1.5718
38.5392
4
2.175
3.467
1.541
3.550
样重
样重
5
t>2.180
3.469
1.542
3.558
0.6782
0.6377
6
2.185
3.470
1.544
3.561
点火丝
7
2.190
3.471
1.546
3.568
L2
L2
8
2.194
3.472
1.547
3.570
20
20
9
2.198
3.473
1.549
3.575
L1
L1
10
2.203
3.475
1.550
3.572
16
5.8
消耗
消耗
4
14.2
初段斜率
初段截距
初段斜率
初段截距
0.0051
2.153
0.0023
1.529
末段斜率
末段截距
末段斜率
末段截距
0.0018
3.458
0.0131
3.467
升温中点
12
升温中点
align=right>12.5
中点低温
中点高温
中点低温
中点高温
2.215
3.480
1.558
3.625
温升
1.265
温升
2.066
水值J/℃
14191
热值J/g
45920
4实验讨论
固体样品为什么要压成片状?
答:压成片状易于燃烧,和氧气充分接触,且易于称中。
2.在量热学测定中,还有哪些情况可能需要用到雷诺温度校正方法?
答:实验中要用到温度差校正的都可以用。
实验者:张子科、刘开鑫 实验时间: 2000/4/17
气温: 21.7 ℃ 大气压: 101.7 kpa
实验一 恒温水浴的组装及其性能测试
1目的要求
了解恒温水浴的构造及其构造原理,学会恒温水浴的装配技术; 测绘恒温水浴的灵敏度曲线; 掌握贝克曼温度计的调节技术和正确使用方法。
2仪器与试剂
5升大烧杯 贝克曼温度计 精密温度计 加热器
水银接触温度计 继电器 搅拌器 调压变压器
3数据处理:
实验时间
4/17/2000
室温 ℃
21.7
大气压pa
101.7*10^3
1
2.950
2.840
2.770
2.640
2.510
2.650
2.620
2.530
2.420
2.310
2.560
2.510
2.420
2.310
2.200
2
3.130
2.980
2.950
3.110
2.930
3.730
3.090
2.930
3.600
3.050
2.880
3.220
2.970
3.150
3.170
3
2.860
2.950
3.210
2.860
2.940
3.150
2.840
2.920
3.040
2.930
2.910
3.040
2.910
2.860
2.970
曲线图:
4思考:
实验者: 赖凯涛、张志诚 实验时间: 2000/4/3
气温: 21.6 ℃ 大气压: 101.2 kpa
实验一 恒温水浴的组装及其性能测试
目的要求 了解恒温水浴的构造及其构造原理,学会恒温水浴的装配技术; 测绘恒温水浴的灵敏度曲线; 掌握贝克曼温度计的调节技术和正确使用方法。 仪器与试剂 5升大烧杯 贝克曼温度计 精密温度计 加热器
水银接触温度计 继电器 搅拌器 调压变压器
实验步骤 3.1 实验器材,将水银开关、搅拌器等安装固定。按电路图接线并检查。
3.2 大烧杯中注入蒸馏水。调节水银开关至30℃左右,随即旋紧锁定螺丝。调调压变压器至220v,开动搅拌器(中速),接通继电器电源和加热电源,此时继电器白灯亮,说明烧杯中的水温尚未达到预设的30℃。一段时间后,白灯熄灭,说明水温已达30℃,继电器自动切断了加热电源。
调节贝克曼温度计,使其在30℃水浴中的读数约为2℃。安装好贝克曼温度计。关闭搅拌器。每1分钟记录一次贝克曼温度计的读数,一共记录12个。 开动搅拌器,稳定2分钟后再每1分钟记录一次贝克曼温度计的读数,一共记录12个。 将调压变压器调至150v(降低发热器的发热功率),稳定5分钟,后再每2分钟记录一次贝克曼温度计的读数,一共记录10个。 实验完毕,将贝克曼温度计放回保护盒中,调调压变压器至0v。关闭各仪器电源并拔去电源插头。拆除各接线。 4 实验数据及其处理
表1 不同状态下恒温水浴的温度变化,℃
220v,不搅拌
4.170
4.130
4.080
4.030
4.010
4.070
4.160
4.155
4.150
4.130
4.115
4.095
4.070
4.055
4.030
4.010
220v,搅拌
4.540
4.620
4.610
4.570
4.510
4.465
4.420
4.370
4.320
4.270
4.220
4.180
4.130
4.090
4.740
4.940
150v,搅拌
4.810
4.680
4.610
4.510
4.410
4.315
4.225
4.130
4.440
4.680
4.580
4.490
4.390
4.320
4.230
4.140
图1 不同状态下恒温水浴的灵敏度曲线
实验者: 谢佳澎 苏竹 实验时间: 2000/3/5
气温: 24.5 ℃ 大气压: 101.47 kpa
燃烧热的测定
目的要求 一,用氧弹热量计测定萘的燃烧热
二,明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别
三,了解热量计中主要部分的作用,掌握氧弹热量计的实验技术
四,学会雷诺图解法校正温度改变值
仪器与试剂 氧弹卡计 贝克曼温度计 普通温度计 压片器 分析天平 台秤 万用电表 点火丝 剪刀 直尺镊子 扳手 苯甲酸 柴油 氧气钢瓶 氧气减压阀
实验数据及其处理 贝克曼温度计读数
苯甲酸
柴油
苯甲酸
柴油
样品质量 g
序号
初段
末段
初段
末段
w2
w2
1
2.157
3.458
1.528
3.440
2.2500
39.1769
2
2.162
3.461
1.533
3.480
w1
w1
3
2.169
3.464
1.538
3.520
1.5718
38.5392
4
2.175
3.467
1.541
3.550
样重
样重
5
2.180
3.469
1.542
3.558
0.6782
0.6377
6
2.185
3.470
1.544
3.561
点火丝
7
2.190
3.471
1.546
3.568
l2
l2
8
2.194
3.472
1.547
3.570
20
20
9
2.198
3.473
1.549
3.575
l1
l1
10
2.203
3.475
1.550
3.572
16
5.8
消耗
消耗
4
14.2
初段斜率
初段截距
初段斜率
初段截距
0.0051
2.153
0.0023
1.529
末段斜率
末段截距
末段斜率
末段截距
0.0018
3.458
0.0131
3.467
升温中点
12
升温中点
12.5
中点低温
中点高温
中点低温
中点高温
2.215
3.480
1.558
3.625
温升
1.265
温升
2.066
水值j/℃
14191
热值 j/g
45920
4 实验讨论 固体样品为什么要压成片状? 答:压成片状易于燃烧,和氧气充分接触,且易于称中。
2. 在量热学测定中,还有哪些情况可能需要用到雷诺温度校正方法?
答:实验中要用到温度差校正的都可以用。
该调研共获得407名志愿者累计11万小时的室内pm2.5数据。
室内pm2.5吸入量占八成
调研结果显示,在采样时间段内,北京室内平均pm2.5浓度为82.6微克/立方米,属于轻度污染水平,且约有三分之一的时间室内空气处于污染状态,即pm2.5大于75微克/立方米。
研究组负责人、清华大学电子工程系研究员张林告诉记者,根据采集数据计算,志愿者日均面对的pm2.5总量为每小时2018.6微克/立方米,一个人每天吸入肺中的污染物总量累计达到787.3微克,其中室内pm2.5的吸入量占每日总量的80%以上。“这主要是因为人们一天中有大约20小时是在室内,只有4小时在室外。”张林说,室内的pm2.5吸入量是室外的4倍。
17楼以上室内空气更好
调研还发现,室内pm2.5浓度与同期室外pm2.5浓度存在0.67的比例关系,体现了建筑物对人体的防护效应。张林说,建筑因素对空气质量有一定影响,调研结果显示,在同等外部条件下,办公环境的室内pm2.5等级略优于居住环境,“家中有很多污染源,如烹饪、吸烟等,而办公室通常有中央空调,对降低pm2.5浓度有很大帮助。”
而在同一栋楼中,17层以上的楼层,室内pm2.5等级更优;距离主干道大于500米的建筑空气质量则相对更好。这主要是因为高空层的大气流动性更好,主干道则受到机动车尾气排放影响。
烹饪吸烟助长pm2.5
张林同时透露,空气净化器、中央空调对室内空气净化起到明显作用,而开窗通风的作用则因室外情况而异。当室外pm2.5浓度低于75微克/立方米时,开窗通风有利于室内空气质量的改善;但当室外pm2.5浓度高于150微克/立方米时,开窗通风则会恶化室内空气质量。另外,烹饪、吸烟、打扫和其它增尘行为也会对室内pm2.5产生波动影响。
数据来源
407名志愿者 11万小时数据
本次“北京室内环境pm2.5调研行动”由清华大学电子工程系、清华大学建筑环境检测中心等联合发起。在两个半月时间内,调研组共获得北京市407名志愿者累计11万小时的室内pm2.5数据,覆盖全市13个区县的7703个地理位置。
数据采集使用的是清华团队自行研发的基于云端校准技术的pimi便携式pm2.5检测设备,通过对比发现,便携设备采集的数据与本市监测站点的官方数据存在约10%的误差。
据了解,此次研究是清华大学的自主行为,是基于一位研究生的毕业论文。目前,他们还没有和环保等部门沟通过这个研究。而此次调研活动只是一个起点,未来他们还将与医学领域的专家展开合作,基于大样本量数据,探究pm2.5与人体健康之间的关系。
专家观点
室内污染源多不排放pm2.5
针对清华大学室内pm2.5的研究报告,记者采访了多名环保领域的专家。多名专家表示,室内本身的污染源主要来自家具、地板等产生的气态污染物,包括甲醛、挥发性有机物等,还有细菌等一些飘尘,除了做饭会产生少量pm2.5以外,室内在大多数情况下是不产生pm2.5的。室内的颗粒物主要是通过大气传输的,关注大气环境下的空气质量其实就可以知道室内空气质量的大致情况。
调研形式:走访新生宿舍;与新生谈心;问卷调查等。
调研目的:了解新生对大学教室环境的要求,对于学习环境的要求,切实为同学们提供良好的学习环境。为教师文化建设指明方向。
调研单位:文学院生卫部
调研内容:
教室卫生的打扫与维护
整洁、美观的环境,能振奋精神。教室的净化是一个班级精神风貌的外在表现。教室卫生是教室文化中首当其冲的一环,没有良好的卫生,教室文化就无从谈起。一个脏兮兮的教室,何谈塑造教室文化?只怕都不会有人来学习。因此就需要有人来对教室进行打扫,限于人力物力,这项工作只能由同学们自己来做。在对09级同学进行的走访调研中,大部分同学是希望有个良好的教室环境的,因此对于安排的卫生工作也是理解的。
结合文学院数届生卫部以来形成的传统,文学院生卫部每周组织三次对教室的打扫,基本上09级每个班有一个卫生责任教室,自习室则每两个分配一个班,基本使各班任务量持平。应对于学校生卫部每周四的卫生检查,每周四会对各教室进行检查,挑选打扫最好的两个教室作为模范教教室,供学校生卫部检查。事实上学院卫生是由生卫部与值班室共同负责的,值班室则是组织值周的同学进行卫生的打扫。他们负责的是学院走廊、楼梯的卫生。两方面结合,才能使文学院的卫生工作全面进行。在正常的打扫机制之外,生卫部还会组织不定期的大扫除。
既然是任务,必然存在着积极性的问题,为了更好的做好卫生工作,就必须有一套相应的鼓励与惩罚机制。每周学院生卫部检查卫生情况时,会对各个教室进行评分,并进行公示,以激励同学们。并会有阶段性的表彰与批评。卫生委员是同学们与生卫部之间最直接的接触者,因此经常性的对各班卫生委员进行工作上的指导与培训,也是必要的。
“我们打扫卫生,希望上课的同学们能够保持,将自己的垃圾带走。”在对同学们的问卷调查中,有很多同学这样写道。这说明有很多同学对于卫生工作是有自己的看法的。工作重在维护,打扫的再快也不如破坏的快。因此就需要每个人切实的去维护教室卫生,做到自己的垃圾随手带走扔进垃圾箱,尽量为卫生打扫减轻负担。这样才是良好的循环。如此就需要同学们提高自身素质,不乱扔垃圾,自觉维护卫生。
教室环境的塑造
与高中学习时不同,大学里已经没有固定的教室,各班也不会有自己的教室。分配的卫生任务教室只是需要打扫的教室,未必会在该教室上课。这对教室环境的塑造带来了不小的困难,只能由在教室上课的同学们来维护教室环境。教室文化环境是以学生为主体创造出来的,而文化环境反过来又给学生以改造,决定和影响他们的成长发展。一个幽雅的、健康的环境,无不影响着学生个性的培养,心理素质的锻炼,道德习惯的形成,知识才能的增长,法律意识的强化。
文学院的很多教室里的桌椅和墙上,被人用笔写上了字,诗词、交友、胡侃,五花八门应有尽有。这种现象产生的原因很简单,就是在上课时的信手涂鸦。这些字迹并非打扫卫生时用抹布可以擦去的,给卫生打扫带来了很大的困难,也使教室的严肃的气氛大打折扣。要塑造良好的教室环境,这种现象一定要减少。可以通过提倡同学们提高自身素质的方法,呼吁爱护教室环境。
笔者曾在文学院的一些教室中,发现教室后面的墙上张贴着一些文章,是由06/07级的学长学姐写的。由于没有打听到那些文章的由来,猜想之下,可能是老师布置的作业,也可能是某次征文的获奖作品。而08级进入大学一年多来,却没有过这种举动,这在一定程度上是教室功能的退化。一个房间里面贴上文章,给人的感觉立刻就不只是一个房间那么简单,而是具有人的文化气息的教室。在电子写作和阅读泛滥的今天,连用笔的的机会都已经不多,看到墙上贴的纸质的/用笔一笔一划写就的文章心理必然会有一种原始的对于写作的温馨感觉升起。由此学院老师应当提倡同学们将所写的文章/或是由学习部组织将征文获奖作品张贴在教室里,供同学们上课、自习之余观看。这对于文学院的专业方向来讲,也是大有裨益。
在一个充满学习气氛的教室里,如果有人伴着朗朗的读书声吃饭,那么这种气氛一定大打折扣,因此要塑造良好的教室环境,就要尽量减少在教室里吃饭的情况的发生。杜绝在教室吃饭,意义不仅仅是利于教室卫生的打扫,更有利于良好个人习惯的养成。原因很简单,一般在教室吃饭的,都在早晨,而早晨在教室吃饭,则说明早晨起的晚,没有足够的时间吃早饭。因此禁止在教室吃早饭可以引导同学们培养良好的生活习惯,更深层次的,是让教室成为单纯的学习场所。让人一坐在教室里,感觉到的是它作为学习场所的功能,而不是用来吃饭、睡觉的。
苏霍姆林斯基说过,要努力使学校的墙壁也说话。教室的墙壁也应尽可能体现出积极的精神和理想。对于教室的外在,笔者在其他学院上课时,发现很多学院教室的墙上都贴着一些名言警句之类的,这些举措至少能给人些许的教室感觉,借鉴一下也未尝不可
教室氛围的培养
一定程度上讲,教室气氛代表的是一个群体的学习积极性,良好的气氛,可以激发这个群体的学习热情。而不好的学习气氛,则让人越来越没有学习的热情,而教室的气氛也就会越来越差,这样就形成了一个恶性的循环。
09级的一位同学说,他们班每次上课都得占座,不然就没有好的位置。据他讲,占座的不仅有同一级一块上课的,还有高年级的学长学姐。“有一次我们七点就去了,可到了还是发现前面的座位上都坐满了人,可无奈了。”这位同学笑着说。占座实际上是一种学习积极的表现,于此相对的,有的班级上课存在着争先恐后的向后坐的畸形现象。一个教室里上一堂课的时候,所有人都在积极地向前面坐,这对于老师、对于这堂课来讲,都是成功的。
占座,并不是教室气氛的全部。良好的教室气氛还应该包括这样几个方面:上课积极回答问题、和老师积极沟通;对课业不懂之处及时咨询老师;上课安静、无睡觉者等等。
调研结论:教室文化是班级成员共同创造的群体文化,学生是教室文化建设的主体,教室文化建设寄托着全体学生的共同理想和追求,体现着他们的思想意识、价值观念和文化习性。这种共同的思想意识、价值观念和文化习性会激发成员对班级目标、准则的认同感和作为班级一员的使命感、自豪感和归属感。从而形成强烈的向心力、凝聚力和群体意识。
上文学概论课的时候,殷学明老师曾提到过这样一个现象:以前,讲桌在教室中间,老师就站在教室中间讲课。而现在,随着多媒体的应用,老师们都要到角落里去讲课,以适应多媒体教学。这样一来,老师的地位无形中就降低了。在以前私塾的教学方式中,私塾先生的讲桌上,是一直摆着一根戒尺的,用来教训不听话的学生。而现在那根戒尺早已消失在教学的进步中。这种现象,隐然体现了教室文化的变迁,也说明教室文化是随着时代而变化的。
化学是一门实验科学,其实验室的建设是提高教学质量和科学研究的一个重要环节。因此,如何在提高仪器设备配备水准的基础上,最大限度地提高利用率,取得最佳的效益就成为化学实验室建设的中心任务。武汉工业学院湖北省大学化学实验教学示范中心于2007年3月立项建设,2008年12月由教育厅验收并挂牌。中心面向全校工科类、理科化学类共15个专业开设化学实验课,按照一体化、三层次、多形式教学模式组织实验教学,实行严格的教学质量监控,在教学实验的过程中对实验平台建设和实验教学方法进行了改革,取得了一定的成效,具体作法如下。
1构建一体化、三层次、多形式的工科化学实验教学新体系
以工科化学为主体,打破传统的化学实验依附于理论教学的模式,建立新的大学化学实验课程,实行了大学化学实验一体化、三层次、多形式的化学实验教学体系。“一体化”是指实验教学独立设课,打破以四大化学为基础组织实验教学的框架,构建了大学化学实验课程体系。所有化学实验课进行统一管理,统筹安排,以精选的实验内容为载体,把相关的实验知识,实验技术和实验方法有机地串连起来,并按照循序渐进的原则组织实验教学。“三层次”是将基本型、综合型、研究创新型三个层次设置实验项目。如大学化学实验课程第一层次:基础实验(含基本操作、基本技能和性质实验;无机物、有机物制备、定量测定、基本物化参数测定等实验);第二层次:综合性实验(含制备-表征与测试-应用实验);第三层次:研究创新型实验(以开放形式为主,由教师与学生双向选择,以培养学生自主研究、创新能力为训练目的)。“多形式”是指采取计划内学时与计划外开放实验相结合,基本操作与现代技术相结合,实验操作与虚拟仿真实验相结合,必做实验与选做实验相结合的开放式、自学式、讲授式等多种形式组织实验教学,培养学生创新能力,激发学生学习兴趣。
2建立校、院二级管理制度,提高资源利用效率
过去,化学实验室是校、院、教研室三级管理,以学科为基础,依托教研室建立起来的。这种实验室设置的模式“小而全”,但却存在资源分散浪费以及重复购置等弊端,不利于资源共享,效率低下,也制约了实验室的发展。在学校总体改革框架下,按照“优化资源,调整结构,完善功能,提高水平”的原则,把相关学科的实验室合并,在实现资源优化配置过程中,打破“单位、部门所有制”,依托一级学科组建了化学实验示范中心,设置了实验室的校、院二级管理体系。中心对所属实验室的教学资源和人员实行统一管理和调配,杜绝了实验室空关和使用效率不高的现象,避免了不合理的忙闲不均,几年来,中心承担的实验教学学生人时数从8.3万人时/年增加到25.5万人学时/年,实施了新的化学实验教学计划,而且开设了工科类和专业化学类的化学实验系列课程,受益面覆盖全校。
3探索开放式实验教学模式
中心在完成全校大学化学实验教学工作以外,实验室和实验仪器设备也面向全校开放,既有利于资源的高度利用,也有利于提高中心的管理水平和服务质量。中心实验室实行教学计划内实验的开放,以巩固知识和技能为主,而教学计划外的实验开放,主要是对优秀的高年级学生,为他们提供课外学习和小型研究的场所,以培养创新精神和研究能力。实验项目与教师的科研课题紧密结合,也可根据专业自选课题,经费可从指导教师科研课题适当补充,也可申请大学生科技创新基金。大型仪器的开放,学生需先到中心填写大型仪器使用申请单,经批准后直接到相应仪器室找实验技术人员进行测试。中心网络开放,学生可直接到中心网络实验室进行网上预习、数据处理、多种实验教学仿真软件可供学生自由学习。
4建立科学的管理及考评制度
中心实行制度化、规范化、专业化、科学化的管理,建立和修订各种规章制度,以促进实验教学工作规范化,从制定实验大纲、实验教材选编,实验指导教师资格认定,实验教学安排,实验教学准备,实验授课计划,实验报告,实验考核,实验成绩评定与记载等实验教学多个主要环节明确目标和要求,作为组织实验教学的依据。学校对中心主任进行年度考核,实验教学中心所有人员进行年度考核,促进教辅队伍整体水平不断提高,从而更积极主动地做好各项工作。相关的管理及考评制度。
5建立完善的实验教学质量控制与考核体系
中心在实验课程大纲、教材、实验项目、备课、预约实验、讲授、示范、预习报告、实验报告、问题讨论等教学环节都有明确的规定,为提高教学质量奠定了基础。构建了学校督导员听课考核,教师听课,学生评估三位一体的教师教学质量控制体系。对化学实验课创建并实施了多样化的考核模式,它包括平时考核、实验理论考核和实验操作考试。重在平时考核,从学生预习、实验操作、实验结果、实验态度、实验报告等全方位量化考核,最后综合评定学生的实验成绩,通过几年实践表明,这种考核机制,端正了学风、教风,提高了学生学习的积极性,有效的提高实验课教学质量。
(1)传统大学化学实验教学流程单一,学生往往拘泥于课本内容,缺少思考的空间。导致学生产生依赖心理,对实验现象的描述和实验结果讨论仅仅停留在观察阶段,不能通过化学实验的学习,系统理解化学相关概念和原理。将启发式科学写作应用到实验教学,能够从根本上解决学习方式单一等问题,通过学生彼此之间的交流与讨论,使学生增加化学的学习兴趣。(2)启发式科学写作主要强调两个方面,一是整个实验的设计和教学过程强调启发性,二是写作过程中重视学生的思考和主动性,教会学生用自己的语言去描述、理解和重温先前知识,这种思考问题的方式,有利于学生理解新概念和原理,从而将新知识纳入到已有知识体系中。(3)启发式科学写作看重的是科学知识之间的联系、证据的表述以及现象的解释,对学生培养科学推理能力至关重要。科学写作的过程是不断反思先前想法和经验、设法理解、发展知识的过程,因而在写作期间学习者能建构更丰富的解释。
2启发式科学写作在化学实验教学中的应用
目前大学化学实验主要有基础性实验、综合性实验和设计性实验三种类型,下边以基础实验和综合性实验为例,讲解启发性科学写作在以上不同类型化学实验中的应用。(1)启发性科学写作在基础性实验中的应用。与传统实验报告不同,启发式科学写作贯穿于实验活动的始终,它能够帮助学生从实验和写作中实现理解,实验开始前需要给学生讲解实验的目的,即为什么要做此实验,和理论教学中的哪个知识点相关。实验后则要求学生回顾相应的化学知识以及实验过程,并且鼓励学生进行多方位的观察,从而发现实验证据和结论之间的关系。下边以学生酸碱滴定反应实验为例,其报告结构如表1所示。表1基础性化学实验启发式科学写作报告框架提出问题:做实验之前我提出的问题有哪些?酸碱滴定终点怎么确定?试验精度怎么控制?实验设计:怎么做才能解决这些问题?查指示剂的表色范围,选定指示剂;选作平行样,降低试验误差。实验观察:通过实验我观察到什么?甲基橙在碱性溶液中显红色,终点时显橙色。得出结论:可以用甲基橙做指示剂,由已知浓度的盐酸测定未知浓度的氢氧化钠。提供依据:HCL+NaOH=NaCL+H2O甲基橙的变色范围。实验讨论:我的结论和其他同学有何异同?反思:通过该实验,我们前面学习的理论知识有没有改变?如果有改变,则深刻地理解了中和反应的本质,明白了指示剂的选择方法和应用。(2)科学写作在综合性实验中的应用。综合性实验与基础性实验不同,强调综合运用所学过的知识,来设计实验,解释所看到的实验现象,要求学生有较好的实验技能,掌握使用多种化学研究方法,主要用来培养学生分析问题、解决问题的能力。将科学写作应用于综合性实验教学中,不仅能反映学生的实验过程,还能为学生创造交流实验结果的机会,通过交流讨论使学生深入理解化学概念和原理,此外写作、发言等活动环节还能提高学生的语言组织能力与表达能力,下面以三草酸合铁(Ⅲ)酸钾配合物的制备为例,讲解具体的应用方法,如表2所示。(3)科学写作在设计性实验中的应用。大学化学设计性实验是最具创造性的一类实验,是教师根据自己的研究兴趣和方向,以及课题的需要,组织学生设计实验,开展科学探究,并对结果进行分析和梳理,然后撰写实验报告。此类实验非常有利于学生创新能力的培养,因为在整个实验过程中,学生的主动性要求高,需要他们在老师的指导下提出自己的思路,寻求实验证据并进行解释,这对学生推理能力和语言表达能力的提升意义重大,非常值得推广。
3结语
关键词:专业学位;研究生教育;培养质量;评估报告
中图分类号:G643 文献标识码:A 文章编号:1671―1610(2012)03―0093―08
一、研究背景
研究型大学是以创新性的知识传播、生产和应用为中心,以产出高水平的科研成果和培养高层次精英人才为目标,在社会发展、经济建设、科技进步、文化繁荣、国家安全中发挥重要作用的大学。研究型大学除了承担发展科学技术和促进现代化建设的重要任务外,培养高层次专门人才仍然是其基本的、最本质的职能。目前,我国硕士学位研究生教育分为两种类型――科学(学术型)学位和专业学位,两者最重要的区别在于培养目标不同。学术型研究生的培养目标是培养可以独立从事科学研究工作的专门人才,专业型研究生的培养目标则是培养具有一定理论基础,主要从事实践工作的专门人才。从层次结构看,我国专业学位研究生教育包括硕士和博士两个层次。现有的专业学位中硕士专业学位39种,博士专业学位5种(教育、口腔医学、兽医、临床医学和工程博士)。硕士专业学位教育是专业学位研究生教育的发展重点,也是本研究所关注的焦点。从类型结构看,专业学位研究生教育分为非全日制和全日制两种类型。自1991年开展专业学位研究生教育以来,主要以非全日制在职教育为主,仅有少数专业实施全日制培养。2009年开始实施面向应届本科毕业生的全日制专业学位硕士研究生教育。2010年起实行推荐优秀应届本科毕业生攻读专业学位硕士研究生教育制度,逐步增加专业学位推免生的数量和比例,鼓励、引导优秀生源攻读专业学位研究生。近年来专业学位硕士研究生招收比例持续增加,预计2012年专业学位硕士研究生比例将达到30%,2015年将逐步提高到50%。从学科结构来看,截止到2011年3月,我国专业学位硕士研究生教育学科门类涉及管理学、法学、工学、农学、医学、教育学、军事学、文学、经济学、历史学、艺术学等十一大学科门类,除理学和哲学外,基本涵盖所有学科领域。研究生教育政策的重大调整标志着我国硕士研究生教育从以培养学术型人才为主向以培养应用型人才为主的战略转变。因此提高专业学位硕士研究生教育质量、突出其培养特色成为摆在各专业学位培养单位面前刻不容缓的紧迫任务。
二、问卷设计
发展研究报告以专业学位研究生教育质量评价作为切入点。关于教育质量评价的研究,国内外学者引入了满意度的概念。冯伯麟对教师职业的满意度进行了研究,认为教师职业满意度是教师对其所从事职业以及工作条件与状况的总体带有情绪色彩的感受与看法。朱新秤和卓义周对高校青年教师的职业满意度进行了分析与调查,认为职业满意度是个人背景因素、个人内在因素和个人外在因素共同作用下的一个综合概念。林杰对全国普通高校的现行制度安排满意度进行了调研,认为高校教师对工作的满意度取决于工作环境,而他们对工作环境,尤其是对各项制度安排的满意度,则是反映高校现行制度合理性与科学性的重要尺度。布鲁斯和布莱克本认为教师职业满意度是衡量学校效能的一个重要指标。由于评估目的、主体和对象等不同,对专业学位研究生教育质量满意度评估指标的选取维度不尽相同。概括起来其质量满意度评估指标维度选取可以从以下两方面来考察:第一,从投入一过程一产出环节来考察;第二,从外适-内适一个适环节考察。鉴于“投入-过程-产出”环节及“外适-内适一个适”环节的视角,我们设计了对专业学位硕士研究生教育质量满意度评估指标,将“质量”概念分解成可以实际测量的具体指标,具体包括8个方面:基础和专业知识水平、外语应用能力、组织协调与管理能力、科学实践与学以致用能力、学术道德水平、创新和科研能力、学位论文质量及学习投入程度等。研究采用《华南地区研究型大学专业学位硕士研究生质量调查问卷》进行了调查分析。专业学位硕士研究生的培养目标主要是通过其培养过程来实现的,培养过程大致分解为课程设置、课堂教学、导师指导、专业实践、学位论文等方面。问卷通过设置相关问题来了解学生对这些方面的看法与感受,进而推测培养过程各环节对教育质量可能带来的影响。问卷包括四部分:第一部分为基本信息,第二部分是对专业学位的认知,内容包括研究生选择就读专业学位的动机、对全日制专业学位教育的了解程度及对专业学位地位的认识等;第三部分是对课程与教学的认识,涉及课程设置、教学模式、学习投入、导师指导、专业实践等;第四部分是学习收获与满意度的认识,即学生对其专业理论素养、专业实践能力、科研创新能力等方面提高的自我评价。研究采用随机抽样方法,对华南地区多所研究型大学各年级不同专业学位硕士研究生进行问卷调查。回收问卷345份,剔除无效问卷36份,有效问卷309份,有效问卷回收率为89.56%。各备选项按照由低到高的等级设计并采用五点式计分法,依次记分“1-2-3-4-5”,各维度得分越高表示专业学位硕士研究生教育质量满意度越高。为确保问卷的可靠性和有效性,我们对问卷进行了信度和效度分析。通过对调查结果数据的初步处理,我们使用克龙巴赫仪系数(Cronbaeh’s Alpha)对问卷进行信度检验,α系数为0.861,表明问卷有较好信度。问卷效度检验较适合采用结构效度,即采用探索性因子分析法来检验问卷结构效度,我们提取出了8个特征值大于1的因子,他们的累积方差解释率为58.648%,表明问卷具有较好的结构效度。调查样本分布具有多样性特点。从性别构成看,男生172名,占样本中人数的55.63%;女生137名,占样本总人数的44.37%。从学习形式看,全日制硕士生73人,占总人数的23.62%;非全日制硕士生236人,占总人数的76.38%。从所学专业类别看,文科221人,占总人数的71.52%;理工科66人,占总人数的21.36%;医学等其他23人,占总人数的7.12%。从工龄情况看,没有工作经验,即本科毕业直接读专业学位硕士研究生63人,占20.3%;有工作经验的246人,占79.7%。从专业构成看,MPA人数133人,占总人数的43.3%;软件工程人数35人,占总人数的11.3%;MBA人数33人,占总人数的1 0.7%;计算机技术工程人数25人,占总人数的8.1%;教育硕士人数是19人,占总人数6.1%,其余专业人数64人,占样本总人数的20.5%。
三、评估报告
(一)总体评估
调查发现专业学位硕士研究生教育质量各项得分(学生主观感受)均在中等(3分)以上,总体满意度处于中等偏上良好水平。说明从整体上看研究型大学专业学位硕士研究教育质量较好、满意度较高。从表1可以看出,专业学位硕士研究生教育质量最高的是组织协调与管理能力(3.83分),其次为学习投入程度和学术道德水平(均为3.80分),再次为科学实践和学以致用能力(3.79分),基础和专业知识水平(3.75分),得分较低分别为外语应用能力(3.42分)、创新与科学研究能力(3.50分)、学位论文质量(3.67分)。说明在专业学位硕士研究生教育中,最欠缺的是外语应用能力、创新与科学研究能力、学位论文质量的提高,这些是今后进一步提高的方向。
(二)差异分析
为了检验专业学位硕士研究生教育质量在不同评价样本之间否存在显著差异,研究采用单因素分析方法进行分析。在单因素方差分析中,我们将教育质量总分记为总分40分(Total=8*5)。单因素方差分析的结果见表2。从中我们可以看到,显著性水平P值为0.042
第一,科学实践与学以致用能力差异。表4显示在存在显著差异的5个专业中,会计硕士专业学位研究生的科学实践与学以致用能力平均得分最高4.20分。而临床医学、化学工程等专业研究生的科学实践与学以致用能力得分较低,均低于3.2分。公共管理硕士、社会工作、工商管理硕士等三个专业学位研究生的科学实践与学以致用能力评分较高,在3.8分至4分之间。法律硕士、计算机技术工程硕士、软件工程等专业学生平均分相对较低,学生实践能力有待进一步提高。
第二,外语应用能力差异。从表5可以看出,法律硕士、会计硕士、汉语国际教育、临床医学硕士的外语应用能力平均得分较高,在3.6分至3.8分之间。化学工程类的外语应用能力平均分仅为2.8分左右,外语应用能力最差。其他专业如公共管理硕士、社会工作硕士、工商管理硕士、软件工程、教育硕士等专业硕士生外语运用能力处于3.2分至3.4分之间,外语应用能力有待提高。
第三,组织协调与管理能力差异。表6表明公共管理硕士、工商管理硕士、社会工作硕士、法律硕士、会计硕士等专业的组织协调与管理能力的平均得分较高,在3.92分与4.4分之间,体现出这些专业的学生良好的沟通能力。汉语国际教育、教育硕士等专业的硕士生的组织协调与管理能力的平均得分处于中间状态,但有待进一步加强。而理工科类的化学工程、计算机工程技术、软件工程等专业学生组织协调与管理能力普遍较低,亟待进一步提高。
第四,学术道德水平差异。表7显示公共管理硕士、工商管理硕士、法律硕士、会计硕士、计算机工程硕士、教育硕士、软件工程硕士等专业在学术道德水平上的平均分较高,位于3.75至4.4分之间;而社会工作硕士、汉语国际硕士、化学工程硕士、临床医学硕士等专业学术道德水平平均分的相对较低,处于平均分以下。
第五,学位论文质量差异。从表8可以看到,专业学位硕士生学位论文的总体质量的差异较小,普遍得分较低,说明总体质量都得进一步提高。但相对来说,公共管理硕士、工商管理硕士、法律硕士、会计硕士、汉语国际教育硕士、教育硕士和临床医学硕士学位论文质量略胜一筹,理工科硕士学位论文普遍较差,应采取更加严格的质量控制措施。
总之,经过十几年发展,华南地区研究型大学专业学位硕士研究生教育总体质量满意度良好,有效地促进了社会经济文化建设发展。但是各专业类别培养质量参差不齐,仍然存在许多突出问题。学科门类齐全、结构布局合理、特色优势明显、质量品牌效应突出的专业学位教育体系尚未形成。
(三)问题分析
调查显示,处于前十位的问题分别是:缺乏实践l生教学(17.6%)、扩招太多(10%)、学习时间(8.6%)、导师指导(7.8%)、管理松散(7.8%)、课程设置(5.9%)、教师水平(5.5%)、学生质量(5.5%)、社会认可低(3.1%)、差别对待(3.1%)等。其主要原因是:
首先,专业学位社会认可程度不高。调查发现社会对专业学位了解不多、认识不深,社会认可程度不高。从国家层面来看,专业学位教育缺乏权威的国家定位。2001年教育部和国务院学位委员会联合下发了《关于加强和改进专业学位教育工作的若干意见》,该意见指出:“专业学位人才培养与学术性学位人才培养是高层次人才培养的两个重要方面,在高等院校人才培养工作中,具有同等重要的作用。”但《中华人民共和国学位条例》并没有明确划分学术学位和专业学位。同时国家没有出台相应的在学生取得学位后的政策待遇,也没有将专业学位与行业任职资格认证紧密联系起来,导致考生报考积极性不高。整个社会甚至受教育者本人对专业学位的认可度不高,用人单位的招聘及人事制度中更没有体现出对专业学位教育的足够重视。学校管理者对专业学位教育培养重视程度不高,对其管理明显存在边缘化、培训化及营利化等倾向。
其次,研究型大学专业学位教育还没有建立一个完善、科学、合理的培养制度。目前我国还缺乏一套行之有效的指导标准和教学保障制度。调查中发现有些培养单位在专业学位管理上配备的力量单薄,只在研究生院设立一个办公室,配备几名工作人员,而他们要负责数千专业学位研究生的教育与质量保障工作。
再次,研究型大学专业学位教育尚没有建立具有差异性、实践性与前沿性的课程体系。调查显示研究型大学专业学位硕士研究生课程设置大多以科学学位培养模式为蓝本,未能充分体现专业学位研究生教育的特色,具体表现在实践性不强、创新性不足、未能很好地体现差异性和灵活性。专业硕士学位研究生教育中存在部分教材建设不足、教学用书内容陈旧等问题。调查发现学生认为教材非常符合和比较符合实际需求的只占到55.7%,认为参考书对学习帮助非常大和比较大的只占到了58.9%。
第四,研究型大学专业学位导师实践经验与责任心比较缺乏。大学教师大都是在重理论轻实践、重科学轻技术的研究生教育模式下培养出来的学术研究型人才。这些导师长期在高校工作,很少接触到社会实际的管理与工作,难以实现理论与实践的结合。尽管目前这些大学采用了双导师制,聘请了来自实践领域的高级专业技术专家参与专业学位研究生培养,但是受到诸如工作时间、待遇和制度等因素影响,往往是象征性地出现在论文答辩会上,很难起到实质性指导作用。调查结果显示:有近1/3的学生认为任课老师教学和实践联系不够。目前研究型大学的导师带的学生数量普遍比较多,导师自己面临着学术科研的压力、教学压力,因此给予学生实质性的指导的时间相对较少。在主观题调查中,专业学位研究生提到两种类型学位的学生待遇不一,部分导师责任心不强。
第五,生源质量参差不齐、学习投入不够。攻读专业学位研究生的,既有科技工作者、教育工作者,又有行政人员、企业员工;既有本科毕业生,又有专科毕业生;既有所学领域与从事行业或大学所学专业相一致的,也有与从事行业或所学专业相差甚远的。因此生源成分十分复杂,生源素质参差不齐,这对教育教学质量的提高带来了很大的困难。更有甚者,由于大部分专业硕士受到工学矛盾影响,学习投入远远不够。调查结果显示1.9%的学生课程学习时间占整个学习时间的比例少于10%,14%的在10%-20%之间,19.1%的在20%-30%之间,21%的在30%-40%之间,18.8%的在40%-50%之间,25.2%的学生课程学习时间占整个学习时间比例大于50%,说明学生在课程学习时间以外,很少花时间进行自主学习。
四、对策建议
(一)健全研究型大学内部质量保障制度
完善管理制度。专业学位硕士研究生教育的整个过程都需要培养单位的管理工作来维系和发展。因此,培养单位必须制订完善、健全的规章制度以对专业学位研究生教育进行规范管理,这是确保专业学位研究生质量的重要条件。要不断地修改和完善各专业学位研究生行为准则、入学和选拔制度、课程与学习制度、考试与成绩管理制度、导师与科研制度、操作与实践制度、学位论文与学位答辩管理制度等一系列规章制度。培养单位要进一步明确专业学位硕士研究生教育在整个研究生教育系统中的重要地位,将专业学位硕士研究生教育的培养作为学校研究生工作的一项重要内容,建立健全校院两级管理工作队伍,挑选责任心强、业务素质精湛的干部承担管理任务,不断加强培养,提高综合素质和管理水平,促进专业学位硕士研究生培养质量的不断提升。
提高生源质量。根据专业学位硕士研究生教育特点,建立公开、公正、透明的招生制度和科学合理的选拔标准――学术标准和行业标准。在对考生资格审查时,严格按照国务院学位办的文件要求,逐一核对考生的学位证、毕业证和职称证等原件,对不符合报考条件的考生坚决不同意报考。考试和录取工作要坚持“公平、公正、择优、差额”原则,确保质量,宁缺毋滥。不断进行招生考试录取环节改革,推进有利于选择优秀考生的选拔方式。加大学位型研究生和学术型研究生招生考试的区别力度,学术型研究生考试注重考生的专业知识和研究潜能,专业硕士在考察专业基础的同时,应更加注重实践能力和实际操作考察,以选拔更适合专业型硕士培养要求和培养目标的优秀考生。
强化师资队伍。首先,强化导师遴选、考核公平竞争机制。实行导师遴选和考核动态管理方式,优胜劣汰,竞争上岗,最大限度地调动教师的积极性。明确导师责、权、利,提高导师责任心,加强导师对学生的培养。在培养计划,课程设置,教学方法上都应该加强导师对专业硕士指导的针对性、个性化和差异化。在对导师考核方面,除了参照学术型硕士研究生培养模式的考核标准和考核要求外,加强考核导师对培养专业硕士实践应用能力提升程度。其次,进一步落实“双导师”制。参照国外培养模式,在专业硕士导师遴选和导师对专业硕士的培养方式上进行深化改革,聘请行业部门实践经验丰富和理论水平扎实的专业人士参与教学,促进教师有针对性地对全日制和非全日制学生的教学研究和改进教学方法,实施“双导师制”。“双导师制”一方面可以提高学生培养质量,另一方面也可以提高社会对专业型研究生的认可程度。学校应参照全日制研究生学位点领衔人的待遇和职责,出台相关政策,明确领域领衔人待遇并加强考核。
突出课程特色。专业学位硕士研究生课程是提高教育质量的核心,根据国外较好的培养方式和我国实际及各研究型大学现实条件,我们认为专业学位硕士研究生的课程要突出基础性、差异性、实践性、选择性、先进性和创新性。课程设置贯彻“少而精”原则,精简专业课程,更新教学内容,构建合理知识体系。合理的知识体系应包括职业领域知识、一般性社会科学知识及科学思维知识。专业学位教育归根到底就是为某一职业领域培养高层次应用型人才,检验合格与否的惟一标准就是其“任职资格”是否达到。因此应按职业背景差异对知识的不同需求来组织授课内容,构建起合理的职业领域知识体系,如行业领域基础知识、最新进展、存在问题、发展前景、最新技术手段等。专业学位硕士研究生在实际工作中,不仅要面对本专业领域,还要面对经济、社会、技术、产业、市场和资源环境等多个领域,因此专业学位硕士研究生教育的培养应充分体现出“复合型人才”特点,在职业领域知识纵向加深更新的同时拓宽横向领域相关知识,构筑起“职业社会科学知识体系”,体现出专业学位的科学素养和人文素养。要根据不同学科专业的特点,打通课程学习与课题研究之间的界限,把学习与做课题结合起来,把研究和应用贯穿于专业学位研究生教育的全过程。加强课程建设,实施课程主讲教师负责制,鼓励各领域根据在职人员、各自的行业特点、地域特点自编具有实用性强的教材,对于成熟的自编教材,学校和学院应资助出版,推进网络课程和精品课程建设。
优化教学模式。专业学位教学模式的改革应从课堂教学改革人手,以课程内容应用化、课堂教学实践化为起点,逐步摸索专业学位研究生的教学模式。在教学方法的运用上,充分发挥研究型大学多学科优势,坚持以学员为中心,注重学员与教师双向互动,灵活采用课堂讲授、案例教学、专题讲座、课堂讨论、主题报告、学术沙龙、模拟训练、观看影象、实地考察等多样教学方式,着力提高面授效果。大力开展专业学位教育教学方法的研究与开发,编制相应的案例库,开发现场研究、模拟训练等教学方法的操作程序。加强实践基地的建设,确保每一位全日制专业学位研究生都能深入行业第一线接受实践训练。
加强专业实践。提高专业学位硕士研究生的研究能力和实践能力是提高教育质量的重心所在。研究生教育是以研究为主的教育,是培养少而精的理论型与研究型的高级专门人才的教育。因此研究能力培养是专业学位研究生教育的应有之义。但专业学位研究生教育是针对特定职业领域需要而设置的学位教育,因此特定职业领域的实践能力也是专业学位研究生教育的重心所在。在教育部专业学位培养指导意见中明确指出专业学位研究生在学期间,必须保证不少于半年的实践教学,为学生实践提供条件,建立实践基地,联合社会资源共同培养专业学位研究生。因此在今后的专业学位研究生培养计划修改完善时,培养单位应充分考虑到实践环节的学时和学分要求,建立校内外实习实践基地,联合校外导师,整合资源,建立研究生工作站或高层次人才培养基地,开拓社会实践的思路和视野,为专业学位学生创造更多的实践机会。要指导学生带着问题与课题深入实践,从实践中遴选课题,加以研究,切实解决企事业及行业上的技术难题,从而收到理论联系实际的效果。
重视学位论文。加强专业学位研究生的论文质量管理是提高专业学位研究生教育质量的归宿。专业学位研究生论文是衡量专业学位研究生知识水平、实践技能、研究能力和培养质量高低的重要标志。学位论文是全面检查专业学位研究生知识结构和综合分析运用科学理论、方法和技术手段解决所研究问题、分析问题能力以及组织协调、表达能力的一个重要环节,是实行目标管理的最后一关。专业型研究生的学位论文在文体选择上拥有更为广阔的空间,以突出实用性和职业背景为指导思想,学生可以选择调研报告、应用基础研究、规划设计、产品开发、案例分析、项目管理、文学艺术作品等多种形式,主要体现专业型研究生应用知识解决实际问题的能力。在学位论文评价上,一方面,强调学位论文的质量和水平,考核专业硕士的理论研究方法的掌握程度和对于研究范式的掌控能力。另一方面,要借鉴国外先进培养方式对专业硕士的专业能力、实践能力进行考核。
(二)完善专业学位研究生培养相关政策
其一,国家政策的保障措施。在国家层面上,制订完善健全的规章制度是对专业学位研究生教育进行规范管理的重要保障。国家法律对专业学位教育的定位、专业学位的质量评价标准和体系,专业学位培养应用型和复合型高层次人才的定性分析都还远不清晰和成熟。因此,国家和省级部门要准确把握教育发展的趋势,积极开展学位教育研究,进一步完善专业学位教育制度和相关法律法规体系,加大专业学位教育的支持和投入,从制度上规范专业学位教育行为。
其二,人才市场的配套体系。《专业学位设置审批暂行办法》第十条规定:“各专业学位所涉及的有关行业部门应逐步把专业学位作为相应职业岗位(职位)任职资格优先考虑的条件之一。”因此需要进行专业学位与劳动力市场及人才市场的相应配套改革,将专业学位教育与行业准入制度衔接落到实处。在美国,参加一些行业执业资格考试必须以获得经认证的专业学位为前提,绝大多数州的律师资格考试委员会都规定,参加律师执业资格考试必须获得经认可的法学院所授予的法律专业博士学位(J.D.)或法律学士学位(LL.B),自学、律师事务所的实习均不能替代法学院的教育。执业资格考试与专业学位教育的衔接使专业学位教育拥有较高的社会认同度,也使美国专业学位教育享誉世界。我国行业执业资格考试与专业学位教育之间尚未建立有效衔接,相应专业学位教育经历未成为行业执业资格的必要条件,很难避免专业学位教育社会地位受到影响。因此,加强专业学位教育与相应行业执业资格考试衔接,必将促进公众对专业学位的认可,提高专业学位教育的社会认同度,促进专业学位质量提高和健康发展。
其三,社会中介的评价监督。完善的外部质量监控体系是专业学位教育质量保障的必要和有益补充。当前我国专业学位教育质量监控体系的主体为国务院学科评议组、教育部学位与研究生教育发展中心、专业学位全国教育指导委员会和研究生院院长联席会等为代表的专业学位教育方面的社会中介机构。各种专业学位都成立了相应的教育指导委员会,对各个培养单位的专业学位研究生招生、培养和硕士论文在政策上进行宏观管理,同时各种专业学位教育指导委员会下又成立了领域协作组,对各个培养单位的培养方案和课程建设等进行指导。要充分发挥各个准政府组织等中介组织的作用,由各中介机构从不同层次和侧面通过不同方式进行专业学位教育的质量监控,保障专业学位的教育质量。要发挥行业主管部门和行业协会的作用,让他们参与到专业学位教学中来,保障专业硕士教育质量。在美国,行业协会介入相关专业学位的申请者条件规定、培养计划的制定等环节。行业协会还以专业认证为主要手段来监控专业学位的培养质量,而行业协会同时也是执业资格考试的主管部门,他们与相应专业的教育机构协会联合管理专业学位教育。因此,设计一种合理的体制使执业资格考试主管部门能够参与到专业学位教育中来,架设执业资格考试与专业学位教育培养之间的桥梁,中介机构与研究型大学共同提高专业学位硕士研究生教育培养质量显得非常重要,专业学位培养单位可以尝试性地开展专业学位与执业资格考试挂钩的培养机制,以培养适用人才。
参考文献
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随着教学方式的改革,相对于传统的封闭式教学,开放式实验教学、创新创业等教学模式已逐渐进入人们的视野,根据本校非(近)化学专业不同专业的特色及培养目标,利用不同的教学模式,分三个层次构建了非(近)化学专业化学实验课程教学体系,第一个层次是公共基础课教学,该层次教学主要针对近化学专业(材料物理和油气储运专业),以《大学化学》课程为依托,理论和实验同步进行,实验课程中的内容设定为基础实验,多涉及与学生所学专业相关联的腐蚀与防护方面的实验内容;第二层次是公共选修课教学,以《化学实验与生活》课程为依托,从化学角度对日常生活中常见的化学问题给出合理解释,并用实验加以证明,激发学生对化学实验的兴趣,以此来满足非(近)化学专业需求。通过化学实验学习,提高动手力能,以期在本专业运用化学意识,提高所属专业毕业生的综合素质;第三层次为提高性教学,主要面向对化学有兴趣的学生群体开设,我们以开放实验、科技立项、创新创业、及实验竞赛等多种方式开展教学,所涉及的实验内容为综合、设计性实验,以培养学生的创新能力为目标,该体系不仅能解决课时有限的实际情况,更能强化了能力培养和素质教育。
二、更新教学制度和教学方法
(一)建立和完善非(近)化学专业的《大学化学实验》和《化学实验与生活》的教学实施环节
1.结合专业特点,选择开设的实验内容。根据非(近)化学专业的专业特色和教学实践经验的总结,我们精心安排化学实验课的教学内容。非(近)化学专业《大学化学实验》和《化学实验与生活》实验课程内容的选择既要与大学化学理论课内容相互关联,进而达到理论和实践相结合的目的,通过有限的实验课程使学生既能练习和掌握大部分的实验基本操作技能和技巧,又能加深学生对大学化学原理的理解和掌握,进而真正实现通过化学实验教学培养学生能力的目的,又要根据不同专业学生的专业特点,合理地选择所开设的实验内容,真正把《大学化学实验》和《化学实验与生活》教学内容与专业特点密切联系起来。2.加强对学生进行实验安全教育和实验基本操作的训练。由于化学实验的专业特点,在实验过程中无可避免地会使用一些易燃易爆的药品,往往一些小的错误操作不仅会使实验失败,而且可能会发生巨大的危险。因此,实验的安全问题和规范的实验操作对所有的学生和任课教师都应该是必须关注的首要问题。在化学实验课堂上,实验教师要对实验的内容讲解得更为细致,强调每一个需要注意的地方,并对整个实验操作过程进行规范的演示。在整个实验过程中,对于学生的错误实验操作,实验教师要及时提出并纠正,这样做既可以规范实验操作技能和技巧,又避免了一些不必要的实验危险的发生。为了保证实验能够顺利、有效地进行,在实验过程中让学生多进行一些基本的实验训练,注重实验细节是非常必要的。
3.改变传统教学方法,充分调动和发挥学生学习主动性。在传统的化学实验课教学中,学生只是按部就班地依据老师的讲解对实验进行操作,并没有经过自己大脑的加工思考。对于实验的结果只是知其然而不知其所以然。在实验过程中遇到和教科书上的描述不一致时便束手无策,不去思考如何会出现这种现象以及解决的办法。这样做就不利于对学生发现问题、解决问题能力的培养,往往会使学生渐渐失去对学习的兴趣。在实际的教学中,我们发现了这一问题后,采取一系列有效措施,例如在实验进行前要求每个学生认真预习本节实验课内容,认真书写实验预习报告;要求每个学生必须认真总结该节实验课应注意的事项;实验课开始前给学生布置思考题,要求学生必须通过查相关资料解答问题,帮助学生加深对该节实验课的基本理论的理解,培养学生解决问题的能力;改革教师的实验课的授课方式,对于一些比较简单的实验,可以让学生独立预习,然后在实验课上让学生通过预习来讲解整个实验过程,培养学生独立解决问题的能力;在实验课上要把某个学生遇到的问题要向所有的同学提问,让大家一起讨论,寻找解决问题的途径和方法,也可在学生实验过程中提出某一问题,培养学生独立思考的能力,使学生能够充分地发挥其学习主动性,激发学习兴趣。通过以上的措施,既可以调动学生的学习积极性,活跃课堂气氛,使学生真正成为教学的主体,又可以增强学生自信心和成就感,培养学生创新能力,促进学生能力的全面提高。
4.细化评分标准,完善考核制度。如何对实验教学效果进行成绩考核一直是实验教学一个难点。我们把实验的评分标准进行了细化,例如对实验的迟到和出勤、预习报告的预习情况、实验操作是否规范、实验的卫生状况和对实验报告的处理等进行评分细化;改革期末考试的方式,主要考核学生的实验技能,准备好实验题目让学生随机抽取并现场操作和解答题签上的思考题,教师根据学生的实验操作是否规范操以及回答问题情况给出考试成绩;综合上述成绩按不同比例给出最终成绩,这样的考核方法在一定程度上避免了偶然因素的影响。通过改革实验教学的考核方法,对学生的学习效果进行了全方位的评估,学生的学习效果比较真实地反映出来并且在能够较好地调动学生学习的积极性。通过对实验教学考核制度的改革,非(近)化学类专业化学实验课程教学效果和学生满意度都有了一定程度提高。
(二)建立和健全开放实验、科技立项、创新创业、实验竞赛
根据不同的专业特点和学生的兴趣选择一些综合性和设计性实验作为开放实验、科技立项、创新创业、实验竞赛。具体措施:(1)根据所开设的实验题目和内容,学生通过查阅相关资料,制定实验方案,而教师所要做的是审核和完善实验方案。(2)根据实验方案,学生自己动手进行具体的实验操作,实验要独立完成,仔细观察实验现象,翔实记录实验结果。教师负责监督和指导学生,规范学生的操作,对于失败的实验要鼓励学生查找失败的原因,最终取得实验的成功。对于实验的结果,指导教师要认真地检查和分析实验数据,充分调动学生的主观能动性,加强学生严谨的科研意识。(3)学生对实验结果进行总结,认真撰写实验报告,教师根据学生的表现客观评价学生的实验能力。实验全部完成后,以小组为单位提交一份总结报告,内容包括实验方案的讨论、实验方案的制定、实验取得的成绩与不足和对实验方案的改进措施等。学生把所得的实验数据进行分析、归纳和总结,得出相应的结论,以小论文的形式完成实验报告,并提出自己的见解和体会。
三、加强教材改革,推进网络平台建设
为适应知识的更新和新的培养方案,我们在教材建设上狠下功夫,先后自编了《大学化学实验》和《化学实验与生活》电子教材,教材的内容和结构不断更新,更能适应实验教学改革的需要。为使实验平台建设适应新的教学模式的需要,在现有实验条件的基础上,对实验室配置进行了优化,将实验室的实验药品、仪器和物资进行统一管理,根据需要统一调配和使用。实验室按照功能进行重新设置,搭建了一个资源共享的基础化学实验教学本科平台。为了使学生及时掌握和应用新的仪器和测试方法,将荧光分光光度计、红外分光光度计、差热分析仪等仪器设备纳入本科实验平台管理,为学生研究性实验教学提供必要的保证。为了解决一些在课堂教学学时内开设比较困难但学生有兴趣的实验项目,设立了学生科技创新活动实验室,采取开放式管理,开展自主学习、开放学习、探究学习,在兴趣和实践中培养学生的创新意识和创新能力。
四、结语
关键词:大学化学;高中化学;知识点;衔接
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)09-0074-02
多年教学实践表明,许多大学新生在刚进入大学时不能适应大学的学习生活,常表现出自学自治能力、独立分析能力、实践创新能力等方面较为欠缺,这反映了当前基础教育与高等教育的严重脱节。对于药学类专业,化学类课程学习显得格外重要,而“化学学困生”占相当大的比重。我校药学院每年都对入学新生进行化学知识摸底测试,结果基本一致,测试成绩高的可得90多分,大约占20%;低的只得20来分,不及格率约30%。通过了解高中实验课发现,有的学生来自省重点高中,化学实验开得全,实验动手能力很强;有的同学来自偏远地区,高中三年只做过几个实验;还有的同学只靠观看演示实验或实验录像了解实验操作,实验基础很差。因此,搞好大学化学与中学化学教育的衔接,降低大学化学与中学化学的学习台阶,使学生尽快适应大学化学的教学特点和学习要求,就成为大学化学教学迫切需要解决的一个问题。
总体来说,大学化学与高中化学的一个明显的区别是教学内容的“量”急剧增加了,单位时间内接受知识信息的量与高中相比增加了许多,而辅导练习、消化的课时相应地减少,这对大学新生来说是一个新的挑战。高中化学新教材中知识点的介绍方式及深度与大学化学有所不同,所涉及的范围也远不及大学化学广泛,知识的系统性和化学思维的形成也有待学生在大学化学学习中进一步完善、提高。由于中学化学教学内容体系本身的问题或中学生认知水平有限,学生在进入大学时有些化学问题还比较模糊,这样势必影响大一化学的教学质量。而大多数学生对上述转变心理准备不足,学习方法和能力还停留在高中的层面上,不能适应新起点的学习。
中学与大学化学教学内容的衔接,通常认为是无机化学课程教学所承担的任务[1,2]。也有学者[3]主要关注大学与中学化学实验教学的衔接问题。然而,随着高中化学新课标的实施,一些大学化学知识被纳入高中化学选修模块的教学体系,相关知识点广泛涉及有机化学、分析化学甚至药物化学、生物化学等诸多课程[4]。
2003年4月,教育部制订颁布了《普通高中化学课程标准(实验)》(简称:新课标)。目前,全国各省市已陆续开始执行。新课标将高中化学课程分为“必修”和“选修”两大部分,其中“必修”部分为全体高中学生均需学习的课程,而“选修”部分则包括6个模块。如果在高考中,学生不参加化学科目的考试,则选修“化学与生活”或“化学与技术”模块;如果参加化学科目的考试,则须选修“物质结构与性质”、“化学反应原理”、“有机化学基础”、“化学实验”等模块中的2~3个。
这样的课程设置,基本上为大学化学做好了铺垫,但是,高中化学和大学化学的知识点仍然存在一些衔接问题。因此,教师在大学化学教学中必须对这些概念加以澄清和重视。
一、大学化学中新出现的知识点
在大学化学中,有部分内容是高中化学没有涉及的,主要集中在化学原理的相关章节,总结如下:四大平衡部分:质量摩尔浓度的概念、稀溶液的依数性、缓冲溶液、溶度积的概念、电极电势及其影响因素、配位平衡的移动、配合物的价键理论和晶体场理论;原子结构与分子结构部分:电离能与电子亲和能的概念、离子极化理论和键型的过渡。
上述这些内容,需要教师在教学中高度重视,作为难点讲解,加深学生对这些知识点的认识。
二、大学化学进一步深入学习的知识点
在介绍酸碱理论时,高中化学只讲解了酸碱电离理论,给出了传统的酸、碱、盐的概念,大学化学是在此基础上重点介绍酸碱质子理论,拓宽了酸、碱的定义,提出了两性物质的概念,扩大了酸碱反应的范围;在介绍氧化还原反应时,对于高中化学中的元素的化合价概念,大学化学给出了更加科学的定义――氧化值;在讲化学反应速率时,高中化学用平均速率来定义,而大学化学在高等数学微积分概念的基础上以瞬时速率来表示。
高中化学往往将复杂问题简单化,但追求严格的定义与解题训练。大学化学则要求对化学变化的基本规律、反应过程中的能量变化、物质结构与性能之间的关系等有更为全面的认识,强调灵活运用化学思维和方法来分析解决问题[5]。比如不能光知道原子核外电子排布的能级交错,还应明白该现象是由屏蔽效应和钻穿效应造成的;不仅应了解甲烷分子空间结构是正四面体,还应弄清这是原子轨道sp3等性杂化的结果。
三、大学化学实验与高中化学实验的衔接
中学化学实验教学一般不独立设课,大多数实验为演示实验,教师边做边讲,学生观察实验现象。要求学生认识和安装一些最基本的仪器,理解实验的原理、方法及步骤,从而帮助学生揭示有关化学现象和规律,巩固所学知识。因为每个实验都建立在学生对所学理论知识有较好认识和理解的基础上,实验记录表格是设计好的,最后的实验总结也由教师来做,所以学生学习的主体意识较低,对老师的依赖性很大。而大学化学实验是与理论课并行的课程,具有独立的教学内容。由于内容多、信息量大,一般要求学生在实验前预先自学实验目的、原理和操作步骤,为实验做好充分准备。课堂上教师仅起主导作用,讲解实验的重难点,学生需要充分发挥主观能动性才可在规定的时间内完成实验,并于课后对实验现象进行分析,对实验结果进行解释,写出较为完整的实验报告。
为了在有限的时间内达到预期目标,教师在实验前要布置预习任务,要求学生提前预习,明确实验目的,弄清原理,了解步骤和注意事项,写出合格的预习实验报告,以便实验时能及时、全面地获得需要的信息,顺利完成实验。课上教师只需用少量时间对实验的原理、方法和要求进行简明扼要的串讲,而将绝大部分时间留给学生自己动手。之后教师在学生实验过程中进行巡视,着重注意仪器的布局、调节及正确使用,进行有针对性的指导,帮助学生加深对实验原理、方法等的认识,就学生出现的普遍问题组织现场讨论,耐心帮助不合格学生分析原因,并给予他们重做的机会。采用这样的教学组织形式,学生一般都能主动地进行观察、思考,分析和解决问题的能力也得到了提升。
四、结语
当前学生化学知识参差不齐的现实使得他们接受新的教学信息的能力不同,如果让所有学生接受同一教学目标的教学,难免会出现基础好、能力强的学生“吃不饱”,并挫伤他们强烈的求知求新欲;而基础差、能力欠佳的学生又会“吃不消”,从而打击他们学习的自信心。因此,我们应根据生源的差异化和学生个性发展的需要,形成教育目标的多层次和教学方法的多类型转变。依据“因材施教”的教育原则,进行分层次教学,激发学生的学习热情,重视并服务于学生自学能力的培养,引导学生从被动接受的状态向主动掌握的角色转化。
参考文献:
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[5]曹琼方.中学与大学有效衔接的策略研究[D].曲阜师范大学,2008.
[关键词]无机化学实验;改革;心得
随着市场经济制度的不断完善和发展,高等教育中需要不断地改革和完善实践教学体系,把大学生培养成为具有较高理论水平又具有较好的实验能力、创新能力和良好实验习惯的专业人才,才能满足社会发展的需求[1]。无机化学实验作为一门以实验为基础的科学,是我院化学专业、材料化学专业以及化学工程与工艺专业的必修课之一,同时也是生物和环境等相关专业的基础课[2]。通过无机化学实验课程的学习,不仅有助于学生理解并掌握理论课程所学的化学反应原理、物质结构以及元素化学部分的理论内容,而且可以在培养学生基本实验技能和素养,养成发现问题-分析问题-解决问题的能力的同时,提升他们的创造性思维和能力。因此,无机化学实验课程在无机化学学习中的重要性不言而喻[3]。然而,当前的无机化学实验教学却面临着许多突出的问题,如学生重理论轻实验、对化学实验缺乏兴趣和热情;多数学生做实验抱着完成任务的心理“照方抓药”,不能将课堂上所学的理论知识与实验结果中的现象结合到一起。这也就使得学生对于实验过程缺乏足够的理解,实验动手能力不足,做过就忘,从而达不到学习这门课程的最终目的。因此,如何优化无机化学实验课堂教学,培养学生对实验课程的兴趣,提高学生独立思考和创新思维能力是目前我们亟待解决的问题。针对以上无机化学实验教学过程中所遇到的问题,笔者结合自身上课的经验,浅谈几点无机化学实验教学改革的心得。
1教学内容改革
规范化学实验操作是保证实验结果的重要前提[4]。因此,在教学之前就应该培养学生正确掌握无机化学实验常用仪器的基本操作,使他们打下扎实的实验基本功和标准化的实验操作技能,为以后专业实验课的学习、综合实验和设计实验的进行以及走向工作岗位打下坚实的基础。目前,无机化学实验内容多为一些简单验证性的实验,教材中较为详细地介绍了实验目的、实验原理、实验步骤以及实验注意事项等。多数学生做实验抱着完成任务的心理,学习兴趣小,不能将所学的理论课的知识与实验内容进行有效的结合,使得实验效果变差。所以为了改变这种现状,我们必须对传统无机化学实验的内容进行优化和调整。验证性实验主要是让学生熟悉和使用简单的实验仪器,掌握基本的实验操作和实验分析方法,为后续的实验奠定基础。因此,可以在验证性实验的基础上增加一些能够让学生自主参与的综合性和设计性的实验。
1.1综合性实验
综合性实验较之验证性实验不是简单的按照规定的实验要求、实验方法和实验步骤一步步向明确的实验目标靠近,要突出完成实验的综合性。往往内容和步骤都要较为复杂,需要运用多个化学论文知识。在综合性实验中,强调对于实验结果进行完整的实验分析,以达到对实验过程和实验结果的全面认识。综合性实验能够训练学生综合运用所学的理论知识和实验技能,从而培养和提高他们发现问题、分析问题和解决问题的能力[5]。
1.2设计性实验
设计性实验是根据实验目标,通过创造性地设计实验方法和实验过程,从而获得可靠的具有科学性的实验结果。主要是让学生在老师的指导和帮助下,自己查阅文献,设计实验方案和方法并分析实验结果等。在设计性实验中,强调实验设计方法和过程的科学性、创新性及完整可靠性。对于能够实现实验结果的不同实验设计和方法进行比较,从中选择出最佳的实验设计和方法。在保证实验安全的条件下,锻炼学生主动思考、分析问题和解决问题,培养学生的科学思维和创新意识[6]。
2教学方法改革
传统的实验教学通常采用的都是“填鸭式”的教学模式。教师讲解了实验目的、实验原理和操作要领以后,学生对照教材做实验,而不去思考每步实验操作所对应的实验原理以及可能出现的实验现象,对于自己记录的实验现象正确与否也不知道。这种方式忽视了学生自己的主观能动性和参与意识。为了提高学生的主观能动性,需要我们科学地指导学生进行实验[7]。首先,教学过程中,老师要通过示范操作和指导的方式严格规范实验基本操作,让学生掌握正确的实验操作技能;其次,对于综合性实验部分,要启发学生发现问题,并通过自己的思考或与其他同学间的互相讨论解决问题,借此提高学生动脑和动手的能力。最后,在设计性实验中,可以鼓励学生根据自己所掌握的理论知识,查阅资料,设计实验方案,在与老师讨论了实验方案以后,让学生自己独立或者以分组的形式完成实验,分析实验结果并完成实验报告等。通过这些改革和调整,调动学生对实验学习的主动性和兴趣,充分挖掘他们的学习潜力,培养他们的创新精神、实践能力以及团队协作能力。通过对不同类型的实验采用不同的指导方法,不仅可以使学生掌握基本的实验操作技能,培养并提高他们的动手能力;还可以充分发挥和调动学生学习的积极性和主观能动性,进而提高他们的科学思维能力、创新意识和团队协作精神。
3教学过程管理
在实验教学过程中,由于老师和学生对教学内容的认识和理解存在着一定的差异,从而可能会使教学效果达不到老师的预期目标。实验课的教学一般包括课前预习、实验部分和实验报告三个环节。因此,要加强实验教学过程中各个环节的规范化和精细化管理,对实验过程中每一步各个环节内容与指标尽可能做到量化和细化。通过老师和学生在实验教学过程中的互相交流与配合,最终达到教学结果的最大优化。因此,可以采用课前预习、实验部分、实验报告和实验总结四个环节来细化实验教学过程[8]。在开始实验之前,首先查看学生的预习报告的完成情况,通过提问检查学生是否真正达到了预习的效果,及时指出他们的不足之处并给出预习报告的成绩;在围绕本次实验讲解实验原理、实验内容和注意事项的过程中,要时时提醒学生一定要注意观察实验现象和规范实验操作,养成良好的实验习惯。在具体指导实验的过程中,要教育学生懂得尊重科学和事实,详细如实地记录自己所做实验的实验现象和实验数据,保证原始记录的真实性和可信度,时时牢记科学具有真实性和严谨性;实验结束以后,要求学生下次实验之前完成实验报告,对实验结果和实验现象尤其是异常现象要有充分的分析过程和讨论,拒绝一切形式的抄袭和伪造实验现象和实验结果。对每次的实验要有明确的结论和意见,并且要认真进行实验误差分析;在以上三个环节实施的基础上,在下次实验课开始之前,对上次实验的完成情况进行全班总结。首先纠正实验报告中出现的错误并带领学生分析出现错误的原因,同时教学生怎样进行误差分析等;其次针对试验中学生存在的一些问题择要进行回答,引导学生对存在的问题进行深入的思考。通过上述四个环节的训练和管理,不但可以提高学生做实验的积极性和主动性,达到教师预期的实验效果,而且还可以培养学生实事求是的科学素养,为他们的进一步学习和工作打下坚实的基础。
4成绩考核改革
目前,无机化学实验的考核主要是依据学生的实验报告完成的情况评定成绩。这种方法不仅缺乏全面性和合理性,同时也使得学生形成不重视实验课的习惯。认为只要实验报告完成的好就可以取得好的成绩,甚者去抄袭其他同学的实验报告,这样完全达不到我们开设实验课的真正目的。因此,实验课的考核也应该全方位、客观、合理地对学生做出评价。这就要求我们必须建立一套符合该课程特点、有利于培养学生基本实验技能和创新能力的考核方法,公正、客观地对学生的实验成绩进行评价。考核内容应该综合考察学生对无机化学实验基础理论的掌握情况、实验操作技能的熟练程度及综合创新能力,而不是仅仅只局限于实验报告完成情况。无机化学实验总成绩由平时成绩(70%)和实验考核成绩(30%)两部分组成。平时成绩通过对实验预习报告、实验操作、实验习惯和实验报告四个方面的考核评定。由老师按照平时成绩=[实验预习报告(10分)+实验操作(40分)+实验习惯(10分)+实验报告(40分)]×70%的分值比例来记录。实验考核成绩则包括笔试(50%)和实验操作(50%)两个部分。笔试是老师根据本学期的实验教学内容,考察学生对基本知识和基本原理的掌握情况。实验操作考核,老师可以根据学生掌握的理论知识和实验操作技能,提出若干个学生没做过的小实验,考察学生对已学知识和能力的运用情况[9]。这种重平时、重基础、重能力的综合考核方式,既能全面、客观、公正地反映学生实验基本能力的学习情况,又可以鼓励和激发学生自主提高自己的综合实验能力和创新意识。同时,使学生感受到实验教学的公平性和公正性,提高学生学习的积极性和主动性,从而使实验教学质量得到较大程度的提升。
5小结
无机化学实验在大学整个化学教育体系中起着极为重要的作用,学生的实验操作技能和创新能力的提高是我们开设无机化学实验教学的终极目标。但是目前依然存在着一些我们必须面临和解决的问题,需要我们努力去克服和改正。通过不断的教学改革提高学生的实践能力和创新能力,培养他们树立正确的科研态度和创新精神仍是一项复杂而又艰巨的任务。
参考文献
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关键词 科学写作 大学化学实验 教学策略 概念图 综合性实验
近年来,大学化学课程改革面临着一个重要的挑战,即大学开设的化学实验课程需要满足学生因学习能力差异和学习兴趣差异而造成的多样化的学习需求。尤其是在学生刚开始学习化学实验时,这个挑战更加明显。为满足学生多样化的学习需求,为学生的发展提供切入点,促进学生主动学习,化学教师通常采用各种教学策略和方法,其中包括科学写作。知识创造者们一直都认为“写作过程就是思维的过程”;在写作中能够较好地形成新的观点,并将观点在纸上或是在电脑上清晰地显示出来。因而,将科学写作融入到大学化学实验中,能够引发学生思考,促使学生树立自己的观点,有利于化学教师提高化学实验教学效果。
1.科学写作策略分类
1.1启发式科学写作
Keys与Hand等人发展了启发式科学写作用以帮助学生撰写实验报告。有感于学生的科学实验经常流于食谱式的按表操作,而未能掌握实验背后的主要概念,Keys与Hand等人依据知识建构理论与认知改变的科学写作模式,设计了一套启发式的科学写作策略,引导学生通过小组讨论和写作,完成启动先前认知经验,观察收集资料,讨论,交流,反思等步骤,从而实现对科学概念的建构。
1.2问题引导式科学写作
Reardon依据多年的科学写作教学经验,整理出十多个提示问题,以帮助学生撰写更清楚、有条理的科学文章,例如:什么让你感到惊讶?你最好奇的是什么?你的疑问从何而来?什么样的问题是好问题?你如何确定你的解释是最好的解释?有没有更好的解释?如果卡住了写不下去时你怎么办?哪些证据你觉得最有说服力?
1.3多元读写素养教学策略
澳洲学者Len Unsworth发展出的多元读写素养教学策略,应用于科学写作教学中,共分成3个步骤:依循示范的练习,指导式的练习,独立练习。教师首先说明科学文章的结构与用辞语法,并且提供不同示范,协助学生规划写作的步骤,接下来学生开始进行写作,教师同时持续提醒科学写作的社会功能性,学生完成初稿之后进行修改,最后学生发表他们的作品。
1.4科学笔记薄
Campbell和Fulton发展出“科学笔记簿”的科学写作教学策略。学生的科学笔记簿里除了有笔记、记录、条列、图示、观察和表格等,很重要的一项内容是要求学生在实验完成之后,要像科学家在科学会议中一样,把他们撰写的实验结果,在班级或学校举办的“科学会议”中发表。通过这个真实的发表体验,他们不仅练习了口头表达自己的想法,也学习了必要的科学写作技巧。
1.5概念图
Novak和Gomwin首先对概念图的定义和评分标准作出了明确界定,之后概念图广泛应用于教学与评价领域。概念图作为教学工具应用于教学中,可呈现教材内容的组织与结构,协助学生建构清晰的学习内容;作为复习课程的工具,可呈现概念以及概念间的关系;作为科学写作策略运用于教学中,可建构网络化的知识结构,帮助学生提升学习效率。
2.将科学写作应用于大学化学实验教学的意义
2.1科学写作改变了传统的大学化学实验教学模式,能够激发学生的学习兴趣
传统大学化学实验教学流程单一,学生往往拘泥于对课本内容的复述,缺少反思的空间,久而久之产生依赖心理。学生对实验现象的描述,实验结果讨论,停留于观察阶段,未能做到通过化学实验学习、理解化学概念和原理。将科学写作融入实验教学中,能够改变传统单一的学习方式,通过写作、讨论、交流使学生意识到化学实验的真正意义和价值,从而激发学习兴趣。
2.2科学写作过程中学生尝试以自身的方式来思考问题,有利于学生建构新知
学生科学写作的过程是对先前所学的知识进行重组,用自己的语言建构新知的过程。写作的过程也是强迫自己思考问题,用自己的语言解释问题的过程,这种思考问题的方式,有利于学生理解新概念和原理,从而将新知识纳入到已有知识体系中。
2.3科学写作过程能促进学生对获得的经验进行反思,有利于学生科学推理能力的发展
科学写作的过程是不断反思先前想法和经验,经历迷思、设法理解、发展知识的过程,因而在写作期间学习者能建构更丰富的解释。科学写作强调的是科学知识之间的联系,证据的表述,结论的解释,对学生科学推理能力的发展具有重要的作用。
3.科学写作策略在化学实验教学中的应用
目前大学化学实验类型,一般分为3种:基础实验、综合性实验、探究性实验。研究表明,将启发式科学写作、科学笔记薄、多元读写素养教学策略分别应用于3种类型的实验教学中,能够满足学生的学习需求,提高学生思维能力、表达能力、探究能力。
3.1启发式科学写作在验证性实验中的应用
启发式科学写作能帮助学生从实验和写作中建构理解。与传统实验报告不同,启发式科学写作贯穿于实验活动的始终,实验前需要向学生说明写作的目的,实验后需要学生阐明学习的化学知识,而不只是回顾实验而已。启发式科学写作强调科学合作的本质,鼓励学生进行观察、推论及寻找证据间的联系,从而发展学生批判性思维能力。以学生“氧化还原反应实验”科学写作报告为例,具体格式见表1。
3.2科学笔记薄在综合性实验中的应用
综合性实验不仅要求学生提高实验技能,还要求学生能够综合应用化学知识,学会使用多种化学研究方法,培养学生分析问题、解决问题的能力。将科学笔记薄应用于综合性实验教学中,不仅能反映学生的实验过程,还能为学生创造交流实验结果的机会,通过交流讨论使学生深入理解化学概念和原理,此外写作、发言等活动环节还能提高学生的语言组织能力与表达能力。以“配合物键合异构体的红外光谱测定”为例,见下页表2。
3.3多元读写素养教学策略在探究性实验中的应用
大学化学探究性实验是教师根据自己的研究方向,选取相关课题组织学生开展探究。实验探究的过程可以培养学生的探究能力和创新能力;对探究结果进行梳理,撰写论文的过程,有利于学生理顺研究的思路,寻求证据,解释证据,从而发展学生的推理能力和语言表达能力。多元读写素养教学策略应用于探究性实验教学中,能够有效地帮助学生熟悉科学论文的格式,掌握论文的撰写方法,从而提高探究性实验教学的效率。以学生探究“Ag+荧光探针的设计合成及性质研究”实验为例,具体内容如下:
(1)教师提供几篇科学文章,讲解文章的结构。教师提供密切相关文献并指导学生阅读,如阅读:(a)J.Kang,Mi.Choi,J.Y.Kwon,E.Y.Lee,J.Yoon,,Chem,2002,67(12):4384-4386;(b)S.Iyoshi,M.Taki,Y.Yamamoto,Inorg,Chem,2008,47(10):3946-3948。教师分析上述文章内容包括:研究领域的科学价值,本研究的意义,具体研究内容,研究结论,支持材料,文献等,使学生初步了解科学论文的格式、内容、语言表达方式。
关键词:模块化;大学化学实验;教学模式
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)05-0251-02
随着素质教育的整体推进,以及培养学生的科学素质、实践动手能力、创新能力在学科层面的有效实施和落实,学生的实践动手能力、创新能力已经成为培养高素质应用型人才的重要目标。因此,实践类课程的重要性越来越受到高等教育的关注。化学实验中心作为我校实践教学的重要基地,向全校化学工程、石油工程及机械制造等22个与化学相关的专业开设大学化学实验课程,对我校学生实践动手能力、创新能力的培养起着至关重要的作用。
一、大学化学实验当前存在的问题和改革思路
大学化学实验是无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验等基础类化学实验和多门化学化工专业实验课程的统称。大学化学实验具有跨学科、跨专业、面广量大的特点。通过大学化学实验,一方面,能够加深学生对实验原理、性质和应用等知识的理解和记忆,使学生能够对化学现象获得感性认识,进而补充大学化学理论教学;另一方面,能够激发学生的学习兴趣,激励学生的学习主动性,培养学生的实践动手能力、创新能力,提高学生的综合素质。但是,目前的大学化学实验大多依附于理论教学,这种依附于理论教学的实验教学,其实验内容较为枯燥,多为验证性实验,无法调动学生自主学习的积极性,抑制了学生创造力的发挥。
针对这一现象,必须转变实验教学观念,深化大学化学实验教学内容改革,打破原有传统的大学化学实验教学模式。我们提出了“模块化”教学模式改革的设想,力求通过“模块化”方式将原有的实验教学内容进行整合,合理地设置符合实际的新实验项目,将大学化学实验划分为“基本操作实验”、“综合性化学实验”及“探究性化学实验”三个模块。其中,“基本操作实验”重点关注学生基本实验技术的培养,以验证性实验为主;“综合性化学实验”则结合前面所学的知识,渐进式地融合多元的化学知识,以综合实验为主;“探究性化学实验”则是提供实验条件,学生结合所学知识,查阅文献,自主设计实验方法和路线实现实验目标,以设计性化学实验为主。在此基础上,再建立成熟有效的教学管理体制、深化实验课程考试改革、加大实验室开放力度、促进实验室与学生科技活动相结合、构建化学实验中心对外交流的平台,实现化学实验中心信息的开放和交流。
二、简析国内外“模块化”教学模式研究现状
比较国外多所著名高校的教学模式,无论是通才式的美国教育还是专才式的德国教育,他们的共同特点是以学生为中心的形式来组织教学,而我国的教育多数都过于模式化,没有充分考虑到学生在教学活动中的主体地位,使得教学活动过于枯燥,缺乏灵活性和趣味性。在目前高校要培养具有创新能力的应用型人才的培养目标下,这种教学模式必须要进行不断地改革。随着教育体制改革的不断深人,模块化教学的思想已为职教界普遍接受。目前,“模块化”教学应用于化学实验课程还处于研究和探索阶段,已有了一定的理论基础,但缺乏一套成熟有效的教学体系和运行机制。因此,如何在新形势下着力开展大学化学实验研究已经具备了研究的必要性和重要性。
三、“模块化”教学模式改革
教学模式是整个教学体系的一个重要组成,所以在教学模式改革中,相关的教学内容、教学方法及考核体系等都要进行改革和调整,以下是“模块化”教学模式改革中具体的改革内容和实施手段。
1.深化大学化学实验教学内容改革,构建“模块化”实验教学模式。依据“模块化”教学理论,深化大学化学实验教学内容改革,将大学化学实验内容划分为“基本操作实验”、“综合性化学实验”及“探究性化学实验”三个模块,每个教学模块都涵盖一定量的教学知识点,并且具有各自的教学重点。将原有的实验教学内容进行合理地划分、归类和综合,合理地设置符合实际的新实验项目。在教学过程中,“基本操作实验”模块是学生必选的内容,因为它是其他模块学习的基础,而对于“综合性化学实验”模块和“探究性化学实验”模块,学生可以根据自身的兴趣,自主选择自己感兴趣的实验,这样能够充分调动学生的学习积极性并充分发挥其自身的创造力。
2.深化大学化学实验考试改革,制订完整科学的实验成绩考核体系。以往的化学实验考核一般都是根据学生的实验报告成绩及实验课堂上的表现及操作技能进行打分的,但这种实验成绩评定受到主观因素影响比较多,不够科学和合理,尤其是进行“模块化”改革后,学生可自主选择自己感兴趣的实验内容,但是实验项目的难易程度不可能完全相同,所以在实验成绩评定上会有一定的难度,所以我们根据实验内容实际,制订了一套完整科学的、适合“模块化”教学改革的大学化学实验成绩考核体系,对学生的成绩给出了公正的评定。
3.促进学生个性和创造性发展,深化“模块化”实验教学方法改革。新的实验体系的建立,对于实验教学提出了更高的要求,采取什么样的实验教学方法来提高学生的实验技能,培养学生的实践动手能力、创新能力成为亟待解决的当务之急。在大学化学实验教学中采用多种教学方法,对于充分发挥学生自主性,培养学生创造能力有着非常重要的作用。基于此,需要在大学化学实验“模块化”教学实践中进行不断地尝试,在新的实验体系下根据大学化学实验课程中实验模块各自的特点进行实验教学方法的改革,做到因人施教、因课施教。
4.加强开放实验室的建设与管理,加大实验室的开放力度。在“模块化”改革中,第三个模块为“探究性化学实验”,此模块是学生自主实验阶段,此阶段要求实验室的极大开放,为学生实验提供场地和实验条件,所以为保证“模块化”教学模式改革的顺利进行,必须加强实验的开放,但此时必须有相应的实验室开放管理体制与之配套。加强开放实验室的建设与管理的主要措施包括:建立健全实验室开放管理制度;开辟实验室开放的多种形式;建立和完善实验室开放体系;建设与大学生科技创新活动相结合的大学生创新实验室。
5.加强化学实验中心网站建设,提供与外界进行信息交流的窗口。化学实验中心因为缺少自己的网站,致使学生对实验室信息了解甚少。为了便于学生的课程选择和学生间及学生与教师间就实验问题的探讨和交流,化学实验中心建设了自己独立的网站,为师生提供一个资源丰富、教师和学生沟通顺畅的网络平台,此项举措大大提高了实验的教学效果,使得教学不仅仅体现在课堂上。
1,化学实验课程体系的创新。医药学化学实验课程体系可以根据专业培养目标的特点,对教学内容进行合理的优化、设置,充分发挥化学在医学教育中的基础与先导作用。化学实验是培养学生实践能力的重要手段,应通过实验教学的科学性、严密性和准确性,培养学生严谨求实的科学态度,提高实验操作技术和分析问题解决问题的能力。
化学实验课有无机、有机、分析等化学实验课程,如何将化学实验课程进行整体优化是课程改革的关键。实验课程体系分三个层次,第一层次是基础化学实验,第二层次是综合设计实验,第三层次是英文表达实验。在完成实验的基础上,逐步增加综合设计实验,在相应的班次开展化学实验的双语教学。整个实验体系分为七大部分,分为化学实验基础知识、化学实验的基本操作、基础化学实验、化学合成实验、分析技能实验、综合设计实验、英文教学实验。综合设计实验和英文教学实验占实验课程的三分之一,注重了学生科学实验综合能力的提高。
2,实验课程内容的创新与实践。笔者对化学实验课程体系的几大实验内容进行了整体优化,编写了《医药学大学化学实验》教材,满足了学生化学实验课程一本教材就可以完成在校学习的需要,减少了各个实验的重复性,增加了实验课程的系统性和连贯性,体现了高等医药院校化学课程体系的特点。化学实验课的内容和学生的专业联系紧密,不同的专业有不同的理论课设置。实验课内容既要训练学生的基本技能、基本操作,又要培养学生的思维能力、探索能力、创新能力,使化学实验课成为学生以后进行科学研究的起点。
对实验内容根据学生学习的规律和特点进行科学的设计,以基本知识、基本操作、基本内容为基础,增加趣味性、实用性、探索性实验的比重,按照基础实验、综合实验、设计实验进行实验内容的改革。实验中注意将常规化学实验和微量化学实验结合起来,微量化学实验是化学实验发展的一种新的技术,其独特的化学效益和教学效果受到了化学教育领域的重视。综合设计实验注重培养学生科学研究的能力,我们在药学专业开设无机化学性质综合设计实验,收到了很好的效果。教师给出了相关的指导建议,提出必要的参考书,整个实验由学生自己设计完成,学生在实验中根据所学知识提出了各种实验方案。实验过程中,化学实验室、实验准备室、化学药品仓库对学生开放,配备专门的实验教师,学生随时提出药品试剂使用计划,启发了学生智力,激发了学生的兴趣,提高了实验课的教学效果。英文实验是适应现代高等教育发展的要求设立的,使学生认识到大学化学教育发展的国际化趋势,在教学实践中,我们尝试性地在我校本科专业中开设了一定的英文实验,要求学生用英文书写实验预习报告,实验药品试剂一律用英文标签,实验后用英文完成实验报告,既培养了学生的能力,又提高了学生的学习兴趣。
3,改革教学方法,提高学生的实验能力。第一,积极引入多媒体教学辅助实验教学,通过制作实验操作的多媒体课件,使学生在直观、生动、形象的多媒体教学中。充分学习实验内容和操作技术。化学实验涉及很多基本知识和操作,如试剂的取用、称量、搅拌、溶解、过滤、蒸发、浓缩、结晶、溶液的配制等实验步骤,这些步骤对将来学生工作与学习很有帮助。实验前先让学生学习相关的化学实验基本操作多媒体课件,然后实验教师将实验关键步骤示范操作,对学生在实验过程中的关键技术问题进行提问,学生进行实际演示操作,教师对学生的操作过程进行具体指导。