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通过教师讲解,让学生认识到大学实验与高中实验的不同,认识到进行主动学习对其能力和综合素质提高的重要性,然后再根据学生自愿报名,将带教班级的学生分为两组,其中实验改革组按照以下方案进行,对照组按照普通教学法进行。
1.1课前预习与小组讨论:
布置学生进行课前预习,预习时以教材为主,以网络资料和图书馆课外书为补充。撰写实验预习报告,报告内容分实验原理、步骤、注意事项、问题、可改进操作,引导学生尤其注意实验注意事项和实验问题的收集。在课前两天,自由组合的几个小组一起进行探讨,尤其是实验注意事项、实验问题和可改进操作的讨论。对照组学生只需参考实验教材写出普通实验预习报告。
1.2课堂学生讲解和教师补充相结合,教师演示和学生体验相结合:
为了督促学生养成主动预习习惯,使学生由“要我学”转变为“我要学”,每次课堂开始时叫1名学生上台讲解实验,讲解完后,先由学生自愿主动补充。然后再由教师补充讲解学生未讲到位的部分。同时教师进行关键操作的演示,可以叫学生上台配合体验实验操作过程。特别强调让学生提出对实验部分操作过程的改进,对可行的部分将允许学生按照新操作过程进行实验。对照组学生不需上台进行实验讲解。
1.3学生实验:
生按照讲解和演示的过程完成实验内容。对于部分小组提出设计的可行的部分操作的改进方案,鼓励引导学生按照新方案进行实验。如果实验课堂不能够满足新方案的要求,将给学生提供教师药物化学科研实验室和相应实验条件,在课后时间完成。对照组完全按照教材内容方案进行实验。第四,讨论总结分析、撰写实验报告和实验改进方案:实验完成后,在课堂组织学生分组讨论总结,课后撰写实验报告,对于部分实验,鼓励引导学生提出并上交实验改进方案。在下次实验课堂前,教师将针对实验报告和实验改进方案进行评述。对照组学生只需递交普通实验报告,而实验组的实验报告形式和内容形式自由。上教学方法的实施,与未参与改革组相比,实验改革组学生的学习效果明显要好,学习积极性也要高,实验动手能力、分析问题和解决问题的能力均明显要强,同时也让部分学生体验到了自行设计实验的成就感,激发了其对科研的兴趣爱好。
从以上参与有机化学实验教学改革的学生中,组建本科学生课外科研兴趣小组,长期指导学生进行课外科研实验、资料查阅、实验设计、学生课题申请、论文撰写、课外学术作品竞赛和考研辅导等一系列的提高学生科研素质为目的的活动。在教师的合理引导下,在笔者所进行教改的2个实验班中,实验组有多达18名同学主动强烈要求进入教师的科研实验室参与课外科研活动。由于学生的课余科研活性以不影响学习为前提,因此笔者随后挑选了14名成绩中等及以上的同学,分成了2组,在一年二期的时候分别进入了两个不同实验室。与笔者以往通过其它途径所带的课外兴趣小组的学生相比,这些学生思想动机总体相对较端正,除了5个学生由于急功近利、功利思想较强等原因而中途流失外,其它学生一直踏踏实实,完成了多个环节的课外科研活性内容,坚持到大四完成毕业论文。在进入实验室初期,这些学生跟着老师或不同研究生学习一些最基本的实验技能,同时也参与研究生的文献检索、实验设计、汇报等工作。经过一个学期的锻炼后,尽管有专业知识的限制,但是由于学生的主动积极进取学习,大部分同学已经掌握了所在实验室的基本实验技能,熟悉了所在实验室专业中文期刊的检索,也初步懂得了简单实验的研究方案、技术路线的设计。经过一年的培养后,在教师的指导下,学生设计并进行了独立的科研实验。在二年二期的时候,利用前期实验结果,指导学生撰写并积极申报省、校级大学生创新科技计划项目。课题完成时指导学生撰写科研学术论文,利用取得的科研成果指导学生参与大学生课外学术作品等竞赛。以上完成的学生科研课题同时可以作为学生的本科毕业论文。由于科研课题在大三基本完成,因此,在大四时学生可以全身心的投入考研或者其它与就业相关的个性化活动中。通过三年多的课外科研活动及组队参与挑战杯作品竞赛,学生的潜力得到了充分的发挥,不仅培养增强了学生进行实验设计、动手操作和论文撰写等方面的科研能力,也锻炼提高了学生的自制力、毅力、团队协作等方面的能力,整体综合素质较高。例如,首先组队的两组学生中先后申请并完成了三项省大学生科技创新活动计划项目(2010R413019,2011R413025,12R413020)和多项校学生科研项目;同时也发表了学生第一作者的论文或会议论文3篇;其中一组学生的作品获得了第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖;由于毕业论文是几年积累的结晶,这些学生的本科毕业论文整体水平较高,避免了目前普遍存在的本科毕业论文来自于教师科研成果的“拿来主义”。其次由于小团队有自己的目标和信念,大部分同学都能够至始至终坚持利用课外时间进行充电,其中有3个同学从大学一年二期到三年二期暑假,每个寒暑假都能留在实验室做实验,每个寒暑假只休息两周时间。再次,在所带教的学生中,学生的学习成绩总体不是特别好,只有一人次拿过一等奖学金,但由于综合素质强,在研究生考试中脱颖而出,有5人考取了硕士研究生,其中有北京大学和浙江大学各一名(整个学院当年考取985学校研究生仅仅3名)。
3小结
有机化学实验像普通蒸馏、减压蒸馏、水蒸气蒸馏和索氏提取等,需要成套的仪器设备,这些仪器都是标准磨口仪器,价格昂贵,如果不加强管理,将造成巨大的资源浪费。所以像这类实验就是把每个实验室的仪器都放到一个盆子或框里,每次实验由每个实验室的负责人统一分发和回收。为了配合实验技术人员的工作,采取选择实验室负责人的办法:要求每次实验每个实验室选定两名负责人,协助实验技术人员负责收发仪器。并对实验进行分组:实验分组采用自由结合,两人一组,负责人把分组号和对应名单报给教师,并标明负责人姓名、相应职责及联系电话。
实验台内(抽屉和柜子)和试剂架物品摆放规则实验操作台结构是下面设计有抽屉、柜子,上面有试剂架,每一部分有不同的使用功能。学生实验柜、抽屉及试剂架通常放置的物品包括玻璃仪器和器皿、药品和一些零星的低值耐用品。抽屉是放置常用的器皿和一些零星的低值耐用品,柜子是放置体积较大玻璃仪器和陶瓷制品,这些物品应分类合理摆放在抽屉、柜中。试剂架是放置供一个中央实验台的学生使用的药品,药品必须整齐有序地放置在实验台的试剂架上。日常实验中学生常常不加区分,东西任意在这三部分之间摆放。因为不合理放置导致玻璃仪器撞碎。比如:万用夹、铁环和十字夹(双顶丝)及研钵、布氏漏斗、蒸发皿等铁制和瓷制仪器不应该放在抽屉里,容易撞碎玻璃仪器;研钵这类较重仪器要求放在柜子最底下;万用夹、铁环和十字夹(双顶丝)等铁质类仪器,接冷凝水的乳胶管或理化管等管线类器材,要求统一放在公用实验台贴有标签的指定容器内;而铁架台要求整齐放在实验室周边某一区域。总之,物品要干净有序分类摆放在清洁卫生的柜子里。仪器分发每次实验开始前,仪器负责人要到教师办公室询问是否需要领取实验仪器,领取仪器时要清点套数,检查仪器是否完好及签名,领取后分发到每组。各组学生也要检查所发仪器完好能用,万一发现有问题还可以调换。
仪器回收每次实验所发仪器使用完毕后(实验结束后)洗刷干净,仪器负责人清点套数,检查仪器是否完好及是否干净(若不干净,要求使用者洗净),按要求交回教师处,签名后方可离开。从实验柜内拿出的仪器,实验结束后放回原处。仪器赔偿如果由于不规范操作导致仪器损坏,损坏仪器后及时与老师联系,填写仪器赔偿单,然后到物资供应科找负责教师进行相应赔偿,并把领取仪器报告单交给老师。以前在没有选择仪器负责人时,实验中打破仪器无人告知,学生间还互相推托责任或包庇,不易查出责任人进行赔偿。为保证下个专业学生顺利实验,只好给予补充,结果学生因为这件事失去诚信,还额外增加学校经济支出。
仪器设备管理有机实验常用到一些仪器设备,如恒温水浴锅、电加热套、熔点仪、旋光仪、电子天平等。教师讲完后,总是有些学生不能完全领会。如果不正确使用,会导致仪器损坏,影响实验的进行。为此,首先对仪器进行分类,像恒温水浴锅和循环水式真空泵这类使用频率较高的设备,把说明书贴在每个教室的门后边,特别要注意的地方写在每个实验室黑板上的某个区域,长期留住不要擦掉(如水浴锅要添加蒸馏水而不是自来水);像熔点仪和旋光仪等只有某个实验使用的仪器,说明书随辅助配件放在工具箱中,注意事项贴在仪器醒目位置上。这样一方面方便教师上课时讲解,同时学生在使用仪器过程中若出现有不明白的地方可以随时参照,规范、科学地使用仪器。
2卫生管理(实验室内卫生与值日生签名)
有机化学实验室是培养学生掌握基本操作实验、合成实验、综合设计性实验等的场所。为营造规范、整洁、有序的实验环境,保证学生能安全有效地实验,要求实验结束后,卫生负责人选定并安排值日生打扫卫生。每次实验后由学生轮流值日,负责打扫和整理实验室。为保证任务落实到位,每次实验每个实验室选定两名卫生负责人,安排并监督该实验室卫生,务必做到:桌面、试剂架、地面、窗台、水槽(水槽内不得有纸屑、沸石、中药渣等杂物)等都要打扫干净,关闭水、电及窗户;每个实验台配有抹布,使用完毕后应洗净,按规定要求放好;实验室的扫帚、簸箕、拖把等清洁用品使用后应整齐放在指定位置;所用电器一律拔掉电源插头、擦拭干净、摆放整齐,卫生负责人检查是否合格,检查合格后,值日生、卫生负责人、班长到实验室管理教师的办公室在“实验室使用登记簿”上签名,待教师检查卫生合格后方可离开。
3公用物品使用规则
公用仪器、试剂等一般放在边台、试剂架上或者通风柜(取用时易挥发的试剂)内,公用实验台一般放置公用的实验用品及辅助的实验用品,这些用品要求就在原地使用或取用,或拿走用后立即放回原处,不准长时间放在自己实验台上影响其他学生使用。对于天平,要求使用中保持天平的整洁,不能随意挪动。
4实验室安全
实验室水电安全,特别是电炉,在使用时一定要垫上隔热板,以防烧坏桌面,使用时,电炉线应远离电炉,以免烧坏电线,引起火灾;精密仪器如熔点仪、旋光仪等,实验结束后及时盖上防水罩,以防实验室漏水使仪器损坏。
5实验中废弃物管理
实验过程中,每个实验台边都放一个贴有“回收固体废弃物”的小桶或小烧杯,如实验中用过的沸石、火柴梗、点样毛细管等杂物可以放进去,不可扔在地上、实验台上或水槽中,实验结束后倒进公用垃圾篓内。有毒的药品分类倒进专门的废液桶中,不可倒在水槽里,由专业人员统一进行处理,以免污染环境。空的试剂瓶放到指定的箱子里,每学期结束,科研处统一由专人进行回收处理。对于配制的没有用完的溶液,倒入专门的回收桶内,实验结束后进行统筹回收处理,这样不仅节约了资源,也保护了环境,同时提高了学生的环保意识。
6总结
1.1学期制度改革的意义
(1)适应人才培养的时代特征与现实需要,是学习能力培养的需要。
伴随着信息与知识数量累积的爆炸式增长、更新周期的日益缩短、知识细分的迅速演进,对于新知识的快节奏、大容量、自适应的学习,已经成为当代学习的显著特征,也是当前社会对人才诸多能力需求中的关键要素。大学毕业生是否具有良好的社会适应能力与职业发展前景,取决于自身的学习能力。当前每学期19~21周的长学期制度,在一定程度上导致“平时不刻苦、考前靠突击”现象的大量存在,教师讲得多而学生自主学习少,教学周期长而教学效率低,不能适应新时期学习能力培养的需要。
(2)是教学内容优化的需要。
目前,在培养方案的设置上仍然存在知识单元顺序颠倒、内容重复、环节疏漏等问题,在培养方案的执行上也有重点偏移、难点回避、亮点不足、特点不强等客观问题存在,使得人才培养不能达到满意的效果。在学生总体学习时间约束条件下,在学生考研、就业等迫切要求下,如何能够制定更加科学、合理、紧凑的培养方案,已经成为人才培养的首要问题。
(3)是实践教学改革的需要。
实践环节是大学教学越来越重要的组成部分,是学校以“三实一创”为核心的“两型两化”人才培养模式改革的关键环节。而目前实习、实训和创新环节的时间安排零散,学院难于组织、学生难于深入、教师难于指导、企业难于接受,往往流于形式,对学业、就业的促进作用被弱化、淡化。因此,实践环节需要进一步的突出和优化,其“时间较为分散、基地过于集中”的模式要逐步向“时间相对集中、基地有机分散”的模式转变,保障有独立、连续、较长的时间段来进行实习实训和创新活动。
(4)是学业预警援助的需要。
大学生在学习过程中可能出现学业波动、学习效果偏差的现象。在目前的学期制度下,学业预警周期为半年,学业援助周期为半年、一年乃至更长,已直接影响了其他后续课程的学习或实践训练,甚至对学生毕业、获取学位等产生严重影响。均衡课业负担、加快学习节奏、及时进行预警援助,有助于形成团结紧张、严肃活泼的良好氛围,更有利于育人目标的达成。
1.2目前我校安排的学季制
学校每学年按40周安排校历,仍然分为两个学期(semester),即第一学期(20周)、第二学期(20周)。第一学期分为秋季(10周)、文体活动周(1周,含运动会)、冬季(9周);第二学期分为春季(9周)、学术活动周(1周)、夏季(10周)。从而每个学年分为4个学季(quarter),四年学制共16个学季,五年学制共20个学季。原则上每个学季最后1周为考试周,集中安排全校性和跨学院课程考试,院内课程考试时间由学院根据规定自主安排。理解了我校学季制改革的目的和意义以及安排后,作为一门大多数院系设置的基础技能培养的公共实验课———有机化学双语实验课,笔者将对此提出相应的改革探索,以体现学季制改革后课程的改进。
2新形势下有机化学实验的改革
2.1传统学期制下有机化学实验的模式与不足
我校的有机化学实验课程虽然于2009年评为“国家双语教学示范课程”,在教学上全部采用双语教学,但由于班级多(每学期48个班级)、每班人数多(平均35人/班)以及有机化学实验本身的一些诸如反应时间长、副反应多、产品处理花费大量时间等客观原因,为了能完整的安排每一个班级的实验时间,实验课程都安排在周六周日两天,在目前的教学计划中第一学期32学时,需要三个周六或周日,第二学期24学时需要二个周六或周日。学生上午下午分别要完成两项单元操作,实验任务重,时间紧。由于是双语教学,学生同担负着学习语言和学习专业知识的双重任务,在传统学期制度下,无法给教师足够的时间去阐述问题,也无法给学生足够的时间去理解消化问题,与正常教学进度对比,双语教学需要的教学时数势必要更长,因此,无法保证学习效果。除了上课时间,无法给学生安排更多的课余时间让他们熟悉各类仪器设备并完成从实践到理论的升华,只是机械的完成了一份实验报告,无法得到更多的锻炼,更是限制了学生创新能力的培养。这种学期制度下,规定内容与时间表的传统实验教学模式不利于培养学生的兴趣与爱好、创新思维与能力。此外,也是由于计划学时数以及课堂时间的限制,造成教师无法开展一些综合设计性的实验,只能交给学生一些步骤详尽,基础性、验证性和重复性的实验,掌握一些基本的操作和单元合成。虽然完成了教学任务,却无法充分调动学生的积极性和创造性,实验教学效果较差。
2.2新学季制下有机化学实验的改革探索
针对我校进行的新学期制度的改革方案,以有机化学课程为例,本学年度2014-2015第二学期,有机化学理论课程计划学时数为32学时,一周安排为四个学时,第八周可以结束理论课程的学习,相应的其他基础课程也会在春季完成。这样,对于实验或者实践课程来说有了新的教学模式的探索改革。以有机化学双语实验为例,第一,教学时间的安排,由于接受了完整的有机化学的基本理论,那么在对于实验课程关键的预习问题就有了充足的时间。通过对实验项目的预习,调动了学生学习的主动性,提高了学生的自学能力,更能提高学生在实验中的安全防范意识。另外,在实验时间安排上可以不占用学生的周末时间,用一周灵活的时间集中进行实验,让学生有个连贯性的系统性的时间进行有机化学实验。教师更加认真地备课,更注重实验教学讲解的规范性,在实验过程中对学生要求更加严格,实验操作指导也更加耐心细致。学生实验结束后有更多的时间总结所做过的每一个实验,完成实验报告不再照着书本抄而是有了自己的理解和认识,加深已经学习过的有机化学理论课程的印象,最终能够达到实践和理论的有效结合,提高了学生分析问题和解决问题的能力;第二,教学内容和教学模式的调整,传统的有机化学实验多为验证性实验,内容单调,形式呆板,与实际生活及时代的发展有很大距离;药品用量大,易挥发、有毒、有害、有腐蚀性等危险药品多;实验设备仪器陈旧、过时,实际科研中已经淘汰;学生没有了兴趣,实验只是“照方抓药”,不利于学生素质的全面培养。在新的学季制度下,我们拟对实验内容进行调整,重新优化重组,从“基础、综合、设计”三个层次上全面培养学生的动手能力和创新意识。基础实验主要训练学生的基本操作技能,使得学生规范操作,养成良好的实验习惯,为以后的科研打下坚实的基础。基础实验内容包括实验室的安全和注意事项、工具书的使用、常规仪器的熟悉和使用、化学药品的性质、规格和使用等;还包括基本操作如蒸馏分馏、萃取和洗涤、重结晶及熔点的测定等,采用讲解和演示再由学生亲手操作,让学生尽快掌握;综合实验以单元制备实验为主,在各种制备实验中反复训练基本操作技能。例如在Perkking反应制备苯甲酸和苯甲醛的实验中,分别训练了液体有机化合物的提纯操作和固体有机化合物的提纯操作如萃取洗涤蒸馏以及重结晶等,强化了有机化学实验的基本操作。适当设计一些开放性的题目,考查学生吸纳外文文献的能力、创造性思维和独立解决问题的能力。在接下来的新学期改革下,新的有机化学实验的教学模式是(3+1)型,即“基本操作实验”,“基本单元实验”,引领提高的“基本设计实验”,最后外加一项培养学生创新能力的“开放实验”,与其配套的教学程序,教学方法,测评方法等也都将做全新的改革。教学模式的改变。第三,双语课程的加强。帮助学生提高专业英语听说和写作能力,将双语教学渗透到整个学科专业中。作为双语教学的授课对象,国内高校学生英语的听说能力普遍较差,学生的外语水平参差不齐,考虑到学生对双语教学的接受能力,我们也将重点解决采取什么样的教学手段,不但可以让学生听的轻松,学的轻松,讲的轻松,而且在学生掌握学科知识的同时,提高他们的外语水平。在新学期改革下,如何有效改革双语教学模式,加强学科双语课程建设对真正实施有机化学实验双语教学具有十分重要的意义。
3结语
关键词:有机化学实验;实验教学;教学改革
有机化学是研究有机物质的来源与组成、合成与表征、结构与性质、反应与转化及其作用机理的科学,是创造新物质的重要学科之一。有机化学基于实验,有机基础实验课程是有机化学教学的重要组成部分。有机化学基础实验是化学、生物、环境、医学和材料等相关专业重要的基础实验课,其教学质量与人才培养质量息息相关。合理高效的有机基础实验教学体系,对于培养学生分析问题和解决问题的能力、优化并扩展知识结构、掌握实验技能具有至关重要的作用。多年来,我校有机实验教学团队在实验项目选择、教学大纲制定和教材建设等方面坚持以学生为本,以能力培养为核心,逐步构建了基元操作实验、多步合成实验、半探索型实验等循序渐进的三层次教学体系。对教学内容、教学方法、考核方式和开放实验不断探索和改革,将对学生素质、知识和能力的培养贯穿于整个有机化学实验教学中,取得了预期的教学成效[1-4]。
1必修的基础有机实验
1.1实验内容改革
基础有机化学实验主要包括基本知识、基本原理、基本操作,以及有机合成、产物的分离和纯化、产品质量分析与表征等内容。按我校提出的“三三制”教学改革要求,不断更新教学内容,注重有机化学实验内容的前沿性、交叉融合性、应用性、趣味性、环保性[5]及实验手段的现代化,在改造、更新、优化组合实验内容的同时,循序渐进地将实验规模由常量向小量、半微量[6]、微量转化,并将现代仪器分析技术与有机合成、分离纯化技术结合,按基础训练—综合训练—半探索型实验三个层次进行推进。
1.1.1全面开放现代大型分析仪器将现代仪器分析技术全面引入基础有机化学实验教学和开放实验教学,使有机合成、分离纯化、结构表征及质量分析有机结合,进一步巩固、强化基本操作训练,使学生获得试剂处理、有机合成、分离纯化、结构鉴定和质量分析五位一体的综合训练,提高学生的实验技能和水平,促进教学相长。学生通过使用UV、IR、1HNMR、GC、GC-MS、HPLC等仪器来鉴定、表征自制的产品,对产品不仅有量的概念,而且有质的把握,能够较全面地认识一个化合物的性质,有助于诱导学生的发散性思维,唤起他们进一步提高有机合成技术及进行创新实践的意识[7-11]。
1.1.2开设研究型教学实验1)引入有机化学研究领域的热点课题。如将手性联萘酚的制备及表征引入基础有机化学实验,使学生接触有机化学的新成果、新知识、新设备、新方法。学生通过查阅文献,了解光学纯联萘酚目前在不对称催化合成中的应用及国内外的研究进展,拓宽学生的视野,提高学生的学习兴趣。并将此课题作为开放实验让感兴趣的学生进一步深入研究,如用毛细管电泳拆分联萘酚及其衍生物,与手性HPLC拆分方法进行比较;将手性联萘酚作为催化剂研究扁桃酸的不对称合成等。要求学生从查阅文献到进行实验再到最后递交论文均独立完成,其中有的试剂可几人合作制备,充分发挥学生的主观能动性及团队精神,全面训练学生的实验技能和科研素质。2)开放式实验操作考试。大二学年第二学期末,对学生的考核方式由原先的笔试改为全开放式实验操作考核,主要考查学生近一年中所学理论知识与实验技能全面融会贯通、灵活应用的能力,有机基础和现代仪器分析等综合操作技能,以及分析问题和解决问题的能力等。3)改进经典的合成实验,体现化学绿色化。如苯甲酸乙酯的合成常用浓硫酸作催化剂,腐蚀性大,副反应多,使用不安全,废液污染环境。实验教学中,引导学生分别采用不同的催化剂如对甲苯磺酸等及不同的反应方式如磁力搅拌和不搅拌等,并与浓硫酸催化酯化进行对比。了解实验改进的重要性和可行性,学会改进实验的方法、技术和思路。
1.1.3将实验教学与有机学科前沿相结合与学科教师紧密合作,将科研成果向教学转化,开发新的教学实验,如将过渡金属催化偶联反应(Suzuki-Miyaura交叉偶联反应)应用于2016年全国大学生化学实验竞赛和教学实验中[12-13]。每学期定期邀请有机学科教师,特别是“青千”“优青”教授进行学科前沿讲座,向学生介绍最新的有机化学研究进展,激发他们参与科研的热情。此外,还引入对学生身边常见的天然产物的研究,激发学习兴趣,产生学习源动力。例如,辣椒红色素的提取、分离及鉴定;从茶叶中分离咖啡因[14];将超声波、微波等新技术引入传统合成实验,如用微波法合成联萘酚,用超声波法合成三苯甲醇[15],缩短实验时间,提高实验效率;引导学生利用所学知识,变废为宝,净化环境,增强环保意识,如利用废聚酯饮料瓶制备对苯二甲酸[16]等。
1.2教学方法改革
不断改进教学方法,由原来“一讲课二巡视”的传统教学方法转变成“一扶二送三放手”的教学方法。在第一学期基本操作、简单合成及仪器分析实验阶段,以教师讲授为主,通过示范操作、电视录像、双向互动式多媒体演示讲解等,将连仪器都不认识的学生扶上马,第二学期再送一程,一个月后以学生为主,教师为辅,放手让学生自己走,教师主要针对学生在实验过程的质疑进行引导。学生进到实验室即可开始实验操作,并可随时与教师或其他学生进行讨论。这样可以提高学生的预习质量和效果,提高学生的自学能力和互助精神,增加学生实际动手操作时间。教师可对动手能力差的学生进行反复指导和帮助,使每个学生通过实验都能有所启发、有所收获。同时,尝试改进传统的实验报告格式,要求学生将部分实验的实验报告写成小论文,调动学生的学习积极性,扩大知识面,提高对实验结果的分析总结及书面表达能力。
2选修的开放实验
为了使学生在掌握基本操作技术和知识的基础上,进一步提高实验能力和水平,激发求知欲,培养独立思考并运用已学知识解决实际问题的能力,应为学生提供个性发展、提升创新能力的场所和条件。多年来,除利用双休日、学生平时的空余时间、寒暑假进行开放实验教学外,还专门开辟了有机化学开放实验园地,展示学生的开放实验论文,为学生相互间的学习、研究、讨论、交流提供方便。
2.1确定开放实验课题
由于有机化学开放实验面向的是二年级的本科生,因此开放实验的核心问题是确立难度适当的实验课题。首先要广泛收集教师、社会和企业的科研课题以及需要更新实验的课题,每学期从中选择涉及有机化学、生命科学、食品营养学、农业化学、商品检测、功能材料等相关学科领域中的研究课题,作为开放实验课题。这些课题兼具综合性、实用性、趣味性和研究性,内涵丰富,外延宽阔,又有一定难度和深度,使学生看起来既新鲜有趣又富有挑战性。每次课题“菜单”一经公布,就会立即引起热烈反响,学生会踊跃报名选择自己最感兴趣的课题。此外,还提倡学生自带课题。
2.2实施方法
学生选好课题后,首先需要查阅文献、设计实验方案、准备药品仪器、配制试剂,然后要具体进行实验研究并撰写论文等,整个过程均由学生自行完成。这种方式能够充分发挥学生的主观能动性,全面锻炼实验工作能力和团队精神,拓宽专业视野,使他们能够较早接触有机化学实验技术的发展前沿,得到更多的实验技能和科研素质方面的训练。每天有两位指导教师负责审查学生的实验设计方案。在确保安全的前提下,他们会尽量尊重学生的设计方案,并参与实验讨论,尽可能地为学生提供方便。选择教师在研课题的学生,将进入教师实验室,由负责的教师进行指导,实验完成后,每人需递交相关论文。
2.3实施效果
尽管课题的难易程度不同,但参加开放实验的学生均能有所收获,主要体现在以下方面:(1)巩固了学过的有机实验基本操作,学到了更多有机实验新技术、新方法、新手段。如通过查阅电子文献,了解学习微波合成方法、超声波合成方法、微波-超声波联用技术、毛细管电泳拆分方法、手性HPLC拆分方法、无水无氧双排管操作技术、手性催化不对称合成、固相微萃取-气质联用技术、低温反应技术、薄膜浓缩、色谱和光谱分析技术等。(2)增强了综合运用知识解决实际问题的能力及科技论文写作能力。整个研究过程均由学生自行完成,充分发挥了学生的主观能动性,全面锻炼了学生的实验工作能力和团队协作精神。(3)拓宽了知识面,丰富和深化了书本知识,获得了更多的知识信息,激发了他们对化学的学习兴趣。学科教师所拟出的开放实验课题,不是对现有实验课程的简单重复和补充,而是希望以此为媒介将学生引导到有机化学学科发展及实际应用的各个层次和领域,拓宽视野,激发学习兴趣,使他们感到有机化学无处不在,无处不用,与国民经济的发展息息相关,这对他们今后的学习和工作都具有很好的引导和潜移默化作用。
关键词:有机化学;实验教学;开放性综合实验
1有机化学实验课程现状分析
1.1实验教学内容方面
为了培养应用型药学人才,目前我院药学专业有机化学理论和实验课程分两个学期进行,分别为一年级第二学期和二年级第一学期,有机化学实验两学期学时分别为48和18。通过蒸馏、回流、重结晶等操作,让学生掌握了基本的实验技能;通过乙酸乙酯的制备、茶叶中咖啡碱的提取等实验培养了学生的综合能力;醛、酮、酯等性质的鉴定巩固了学生对化合物性质的认识;而菠菜中胡萝卜素的提取实验则考查了学生设计实验的能力。相对于一年级第二学期,二年级第一学期有机化学实验学时较少,学生自由支配时间相对充足;同时期,药学专业的学生也学过药物分析的理论和实验课程,这为开展跨学科的开放性综合实验提供了充足的时间和理论基础保障。
1.2师资情况
滨州医学院药学院化学教研室现有6位有机化学专任教师和4位实验技术人员,分别毕业于浙江大学、天津大学、山东大学等高等院校,其科研领域涉及多肽的合成、药物的载送、生物探针等多个方面,对有机化学实验的基础操作、综合实验的设计与实践有很好的把控,并对学科的发展动向有很好的洞察力,可根据学生的学情开展有针对性的有机化学实验。
1.3学生学习情况
在二年级第一学期后半程,药学专业的学生已学过无机化学、有机化学和药物分析的大部分理论与实验课程,掌握了化学反应中的基础知识和基本技能,具备了在设计性和综合性实验中发现问题、分析问题和解决问题的能力。但在实践教学过程中,也存在一些问题。例如:在有机化学实验教学过程中,教师一般提前布置实验项目,大部分学生能提前预习实验内容,但还有相当一部分同学则置若罔闻,我行我素,对实验内容不求甚解,处于被动接受的模式。在实验操作过程中,照方抓药,知其然不知其所以然,重结果轻过程的现象普遍存在,这些都限制了学生参与实验的主观能动性和积极性,更无法提高其设计能力和创新能力。
1.4实验室的配备情况
我校化学实验中心现有6间实验室和2间仪器室。其中,有机化学实验室配备常用的玻璃仪器,如烧杯、滴定管、容量瓶等;仪器室配有合成与分析相关仪器如电子天平、紫外可见分光光度计、荧光分光光度计等,并可借用药学研究中心的压片机,为开放性综合设计实验的开展提供了实验基础条件。同期,药学院提供了一定的开放性综合实验基金,保障了实验的顺利开展。
2开放性综合实验的内容
通过对学生学情的分析,并结合有机化学实验和后续课程的实际情况,希望开展跨越有机化学、药剂学和药物分析的多学科开放性综合实验课程。通过开展开放性综合实验,改变学生按部就班、照单抓药的操作习惯,发挥学生的主体能动性,培养团队协作精神、分析问题和解决问题的能力。故将阿司匹林的合成、药剂的制备和有效含量的测定作为本次开放性综合实验的内容。学生需要查阅阿司匹林的药物作用、合成方法、药物纯化、纯度检验、片剂制备、有效含量的测定等内容。此实验有利于将有机化学实验的基本原理、基本实验技能与药学专业紧密结合起来,促进药学专业知识体系的大融合。2017级药学专业分为两个班,共90人。为了便于开展实验,三人一组,自由组合,由5位老师进行指导。每小组选出一位组长负责综合实验的统筹工作。每小组完成文献查阅、仪器选择、溶液配制、路线选择、药剂制备、仪器调试、检测等内容。团队协调合作,完成研究报告。教师将通过观察实验操作、批阅研究报告和听取PPT汇报的方式对实验结果进行综合性评价。
3开放性综合实验的具体操作
3.1项目确定
有机化学理论与实验教师通过集体备课的方式,对药学院药学专业学生理论知识的学习情况、实验技能的掌握和储备情况,以及后续课程的连贯性进行分析,从培养学生的主动性、协调性和综合应用能力方面出发,确定了阿司匹林的合成、药剂的制备和有效含量测定的开放性综合实验。提前两周通知学生,做好分组分工,开展开放性综合实验。
3.2资料查阅
利用图书馆中英文数据库,查阅阿司匹林的药物作用、合成方法、药物纯化、纯度检验、片剂制备、有效含量的测定方法,汇总文献资料,确定阿司匹林的研究背景和最新发展动向,撰写综述。指导老师审阅各小组的综述并进行点评,学生对综述进行进一步修改。
3.3方案设计与汇报
在实验开展前,让学生了解我院化学实验中心和药学研究中心拥有的仪器设备和本实验中可提供的药品试剂,结合自己查阅的文献资料,以小组为单位,设计实验的执行方案。包括实验需要的仪器、药品、合成方法、步骤、溶液的配制、检测方法、数据收集等。各小组对设计内容进行组织,制作成PPT予以汇报。指导老师和参与学生通过提问和集体讨论的方式对实验方法、实验过程和数据处理的可行性进行分析和修正,以保障设计方案的可实施性。
3.4材料准备和合成
根据小组的设计方案,从化学实验中心领取本小组需要的仪器与药品,组员团结合作,称量药品,组装仪器、合成药物阿司匹林,并对粗产品进行纯化、检测与干燥。在整个过程中,指导老师要亲临现场,在保障实验安全的前提条件下,解决学生实验过程中遇到的问题,为实验的顺利开展保驾护航。
3.5阿司匹林药剂制备
结合查阅文献资料,实验小组分工合作称量适量的新合成药物阿司匹林、粘合剂微晶纤维素、稀释剂乳糖和矫味剂甘露醇,过60目筛,混合均匀。每小组称取10份混合物,每份约350mg,采用干法制粒压片法,得10粒大小均匀、表面光滑、硬度适中的片剂。此过程需借用药学研究中心的手动压片机,由药剂老师对仪器的使用进行演示,并对压片过程中的注意事项进行指导。
3.6有效成分的测定
每小组对制备的片剂进行研磨、准确称量、配制溶液,并根据本小组的设计方案,配制相应适当浓度的溶液,或采用酸碱滴定法,或采用紫外可见分光光度法,对片剂的有效成分进行定量分析。指导老师可对紫外可见分光光度仪的使用情况进行指导,并指导小组如何收集数据、分析数据和处理数据,引导学生养成科学严谨的学习态度。
3.7研究报告书写与汇报
实验结束后,每个小组要对实验内容进行归纳和总结,撰写实验论文。内容包括前言、实验原理、仪器与药品、实验方法与步骤、结果与讨论、结论等内容,提交研究论文,并采用PPT的形式对实验结果进行汇报。指导老师对实验的完整性、创新性及研究报告的严谨性进行评阅,指导学生如何撰写科研论文。
伴随着工业科学技术的日益发展,环境污染已成为人类生活中不可忽视的重要问题之一。据统计,目前传统化学产业每年制造的有害废物已达3—4亿吨,一些重金属及其化合物酚类和氰类污染造成的鱼贝类中毒,一氧化二氮和甲烷等温室气体造成的全球气温升高等现象层出不穷,严重威胁着人类生存环境的清洁健康,于是“绿色化学”的概念应运而生并伴随着环保观念的流行而渐入人心。“绿色化学”,其核心内容为提高对原料的有效利用,尽量消除和避免使用有毒和危险试剂,并争取将反应物的原子全部转化为期望的最终产物。在高校化学教学过程中,有机实验是基础课程中不能忽略的重要一环,但是因开设相关实验的高校多、项目繁杂,且存在药品浪费严重,甚至随意处理废气废液等现象,难免聚沙成塔累积效应,无形中给实验室及外部环境带来负面影响。因此,我们应该采取有效手段加以预防和解决,将有机化学实验的绿色化作为一个崭新的课题加以探讨研究。
2.实现有机化学实验“绿色化“教学目标的若干措施
2.1绿色化学意识的树立与培养若想树立学生的绿色化学意识要求教师能够率先把握环保低碳理念,并积极实施环境无害化学实验管理模式。为此,应首先将绿色化学的相关概念及原则融入到课堂管理中,并进行科学指导。例如,在课前预习阶段积极引导学生以查找资料的方式初步了解相关实验试剂的毒性及其对环境产生的损害和影响,并鼓励学生不拘泥于教材,通过改良步骤或运用技术手段减少对生态环境有害的原料、催化剂的使用,并有针对性地降低有害副产物的产生和排放。再如,应密切关注实验整体的进行情况,及时纠正一些因意识疏忽而造成的装置安装问题,阻止因其导致的仪器损害或有毒物质泄漏现象的出现。通过教学过程,潜移默化地影响学生,使之在观念上重视化学实验绿色化,在学习中掌握更新实现绿色化学目标的方法途径。另外,可在教学过程中将能否贯彻绿色化学意识、积极实施对环境友好举措作为考核项目之一,杜绝学生在实验过程中不慎造成的药品浪费、随意丢弃废物等现象的发生。
2.2实验试剂的选用与教学内容的革新完善在有机化学实验中,难免使用一些易燃易爆、有毒或有腐蚀性的原料,这些试剂不但用量大,而且存在危险和污染,如果能勇于突破定性思维和教材,在保证实现原有教学目标的同时,有针对性地选取低碳无害试剂,也能起到推广“绿色化学”的目的。比如在原料与催化剂的革新方向上,可用无毒高效原料代替有毒原料,用新型催化剂取代腐蚀性严重的催化剂。在此试举两例:在利用硝酸氧化环己醇和环己酮制备1.6—己二酸的实验中,传统教科书一般选用高锰酸钾作为氧化剂。高锰酸钾具有放热强烈、有毒等不良特性,并不符合低碳环保标准,但若改用过氧化氢做氧化剂,则副产物是水,其污染程度不会随反应的进行而增加,部分实现了绿色化学目标的达成。又如,在乙酸正丁酯制备过程中,将具有腐蚀性、易产生碳化异构化等副反应的催化剂浓硫酸,改为固体催化剂一水合硫酸氢钠,不但能够降低实验过程中“三废”的生成量,还能将产品率由70%提高到90%,起到了事半功倍的效果。另外,可选用学生熟悉的天然食品代替有机药物完成教学任务,如在利用茶叶提取咖啡因的过程中使学生掌握索氏提取器的用法;采用橘皮改良过去使用的苯甲醛完成水蒸气蒸馏实验,而蒸馏得到的柠檬烯又具有光学活性,可将其进一步用作测定旋光度的原料。在教学设计环节,应使实验内容及实施方式趋向低碳环保。内容低碳化主要反映在合成路线的设计上,可用综合性较强、合成路线较复杂的实验代替目的过于单一的项目。如仅选取溴乙烷的制备这一个实验,就能够学习吸收有害气体、蒸馏、分液、萃取、干燥等重要方法,可大大降低实验项目无意义的重复性。另外,可适时设计一些具有连续性的实验,使回收到的产物作为反应物而被重新利用。如在甲基橙的制备实验中得到的产物可作为重结晶实验的主要试剂而被循环使用,将制备好的乙酰水杨酸用于阿司匹林原料药的检验等。这样设计的优势还在于,因前一产品质量的优劣将影响后续实验的进行,可提高学生对结果真实性与可靠性的感悟,通过连续的实验过程,培养其环保节约意识。实施方式的低碳化主要在剂量的半微量或微量化过程中得以体现。将一些污染较严重实验的规模进行相应的缩小处理,是运用预防化学污染的新方法新技术对常量实验进行改革的必经之路。例如在茶叶提取咖啡因的实验中,将乙醇用量从150ml降低至70ml即能提取到产物咖啡因,再如环己酮的制备及苯乙酮的制备实验中,可将有害原料环己醇和乙酸酐用量减少到原量的1/5,除提高实验绿色化外又能有效地提高产率。由此可见,微量实验值得推广的原因在于节约能源减少污染,降低有机实验的危险性,同时减少了因处理“三废”带来的压力。除此而外,微量及半微量实验的规模更接近于科研现状,它的安全性和低成本大大促进了开放式实验教学项目的开出率,提升了学生的动手能力和胆大心细的实验态度,因此,在教学过程中采取常量和微量实验交替配合的模式,将更有利于化学实验绿色化目标的实现。
2.3合理进行三废处理在有机化学实验中,若不将“三废”进行合理有效的处理而直接排放,将会对环境和人体产生一定的污染和伤害。因此在实验过程中应结合以下几点有效提高实验室中对“三废”的处理效率:
(1)废气的处理:实验中应合理使用通风橱,并在尾气排出装置处安装气体净化装置。对于在实验进行过程中产生的有害气体应用专门的吸收装置进行吸收。
(2)废液的处理:可将废液分类为酸碱及有机试剂进行分别处理。酸碱可混溶中和并调节pH值在6.5—8.5之间,并用水将其稀释后排放;对于乙醇、乙酸乙酯等有机试剂,可在积攒到一定体积后进行重蒸提纯,并作为反应物应用于后续的实验中。对于一些在学校条件内无能力进行处理的废产品,切不可直接将其倒入下水道或排放到大气中,应定期送到专门地点进行生化处理。
(3)废渣的处理:有机实验所产生的废渣一般为有毒易燃易爆的固体,应统一回收并将其埋于地下固定地点。尤其需要注意的是特殊但常用试剂的处理方式,如在破损温度计洒落的微小汞珠上撒上硫粉,使其合成毒性较小的硫化汞,减少环境损害等。
2.4将节约意识与绿色化学观念相结合建设节约型社会是赢得国际竞争优势的重要战略之一,作为未来化工行业的主流人才,我们有必要在化学实验的学习过程中重视资源意识和节约意识的养成。除去精简实验项目,控制原料使用量外,也要注意水电的使用,从小处做起,才能将此观念深植于学生的头脑之中。比如在蒸馏回流等步骤中,冷凝装置一组组相连的搭建方法即可大大降低自来水的用量。
2.5科学技术的引入与完善科学技术的不断发展为实验室实现绿色低碳目标提供了技术支持和保障,在教学过程中适当引用微波技术、多媒体技术已成为实践教学的大势所趋。
(1)微波技术。微波作为一种新能源,可用于多种化学实验之中,已成为一种加速有机反应的经典技术。它具有极大提高有机反应时间,使受热体系升温均匀、控制方便、产率高和产品易于纯化等特点。如在合成肉桂酸的实验中,将苯甲醛等反应物的加热时间由回流1.5小时缩短为微波辐射条件下的20分钟,在此条件下可降低副产物产量,随之而来的分离提纯步骤减少,基本实现了“零排放”目的。据目前研究表明,利用微波技术的化学反应,可减少甚至不用溶剂,对环境污染极低。酯化反应、重排反应、偶联反应、酯交换反应及有机金属反应均可利用微波技术实现反应速度的最大化。
(2)多媒体技术。采用多媒体技术模拟实验进程是“绿色化学”理念下值得重视和使用的科学技术之一。在有机教学中,存在一些污染严重却又不得不要求学生全面掌握的实验项目,此时借助于计算机技术呈现真实完整的反应过程,可以弥补因实验条件不足带来的负面影响。学生也可学会在接受传统课堂教学的方式外,充分利用网络资源,展开全方位学习,有利于其自主性及创新意识的提高。
3.结语
在实验前两周,教师将本实验需预习的问题挂在教学实验中心网站上(http://jxsys.cczu.edu.cn/),学生通过查阅文献资料,做好充分预习。我们对苯甲酸正丁酯的合成课前预习设计了如下几个问题:1.如何使用分液漏斗?干燥剂种类、选择和用量?常压蒸馏的装置、操作和注意事项?如何提高反应的产率?2.分水器的作用和原理?带水剂种类和选择?3.反应后如何提纯苯甲酸正丁酯?4.如何设计反应的装置和实验的方法?5.减压蒸馏的原理是什么?如何正确地安装和操作减压蒸馏装置?设计问题的目的:问题1是为了让学生复习巩固前面所学的回流、干燥、洗涤与常压蒸馏等实验基本操作;问题2和5是预习的重点和难点,学生可通过预习初步掌握分水器的作用、原理和使用条件等,初步了解带水剂的种类和选用方法,初步了解减压蒸馏的原理、适用条件、实验装置、使用方法和注意事项等;问题3和4是考查学生对实验知识的综合运用能力,也是对学生实验技能的综合训练和提高。总之,通过预习实验前设置的问题,学生不仅能巩固所学的知识,了解实验的目的、原理、方法,以及注意事项等基本内容,也避免了实验前教师花费过多的时间作“注入式”的讲解,并能有效地增强学生的实验兴趣,拓展其知识面。
二、实验前讨论
将实验前教师的讲解改变成以问题为中心的探讨,不仅能确立学生的主体地位和教师的主导作用,而且能够活跃课堂气氛,提高学生的实验兴趣,更有助于学生分析问题和解决问题能力的训练和提高。课前的预习只是让学生对本次实验的内容有个大致的认识和了解,但是对实验的重点和难点,学生可能还是一知半解。因此,为了让学生全面掌握实验的内容,我们对实验前的讨论准备了以下的问题:
1.合成苯甲酸正丁酯的方法?反应的机理?如何提高反应的产率?大部分学生可能知道书本上的合成方法,即通过苯甲酸和正丁醇合成苯甲酸正丁酯。这时,教师可以适当补充其他合成酯的方法。这不仅能拓宽学生的知识面,而且能使学生因教师具有广博的知识而产生敬重,从而引发更加强烈的求知欲望。对于反应的机理,可让一名学生到黑板前边书写边讲解,教师既可以检查学生对基础理论知识掌握情况,充分体现理论与实践的有机结合,也能训练和提高其表达能力,提供展示自我的机会。如何提高反应的产率涉及化学反应的工艺优化。通过前面几次实验的练习,学生应该基本掌握了方法。教师可以对此问题直接提问,以了解学生对知识的掌握情况。根据化学反应动力学速率公式可知,降低产物的含量或将产物及时移走也可以加快反应的速率。那如何降低产物的含量或移走某一产物呢?接下来,教师可以顺势自然抛出下面的问题:
2.如何将产物移出体系?移除哪种物质比较方便?根据产物的物化性质可知,移除水显然比移除苯甲酸正丁酯要简单得多,怎么才能把水移除呢?对此,学生可以运用所学的知识进行思考和讨论。归纳其结论,主要有以下两种:一种是教科书上写的采用油水分离器,一种是采用精馏装置。对于第一种建议,教师首先要肯定学生已充分预习了教材;对于第二种建议,则要表扬其思维灵活,能学以致用,那也是工业上普遍采用的方法,这在我们以后的实验中会涉及并运用。接下来就讨论有关分水器的问题。
3.分水器的作用原理?如何设计分水器?带水剂的种类、选择、用量?使用注意事项?由于分水器的使用注意事项较多,我们将其分解成以下几个主要的问题进行讨论:(1)分水器如何检漏?可以让学生联系分液漏斗检漏方法。(2)在离支管下边沿1cm处,为什么要预装一定量的水?这主要从经济和节约的角度出发,让学生树立经济环保的思想。(3)如何观察是否有水生成?可以提示学生在预装水位处用笔做一个记号,便于观察现象。(4)搭建实验装置的时候分水器的支管为什么要尽量远离电热板?这是因为活塞上涂抹的凡士林和玻璃的膨胀系数不一样。如果把分水器放在电热板上直接烘烤,分水器活塞将打不开,导致放不出水。(5)如何运用分水器判断反应的终点?引导学生注意观察分水器中分水量和回流液中含水量,培养学生的观察能力。特别要交代的是,如果水量不再增多,说明反应已基本结束。但适当延长反应时间,反应将更加充分。以上对分水器诸多方面的分析探讨,能让学生明白有机化学实验不仅要有较多的理论支撑,还要有更多的技巧和经验,这需要我们善于学以致用,不断总结经验和教训,才能保证实验的顺利完成,体验到实验的成功感。
4.如何设计本实验的装置和实验的步骤?通过以上诸多问题的探讨,学生自然而然就会明确本实验的目的和方法,消化实验的重点和难点。对于实验的装置,可让一位学生结合问题的探讨和预习搭一个反应装置,其他学生进行观摩和评价。对于实验的步骤,可以让一位学生进行归纳总结,教师在黑板上按其方法书写流程图,其他同学进行补充修改。这不仅能帮助学生及时消化所学的内容,学以致用,同时对教师也能起到督促和检查的作用。
三、减压蒸馏
常压蒸馏结束后,由于实验条件的限制,学生不能人手一台减压装置,加上生成的苯甲酸正丁酯的量较少,我们要求2~3人合作进行减压蒸馏。将减压蒸馏放到实验后再讲解,也有助于分化难点、提高学习的效率。对于减压蒸馏,我们设计了以下几个问题:
1.为什么要先常压蒸馏再减压蒸馏?常压下,正丁醇的沸点只有117℃,容易蒸出来,如果直接减压蒸馏,易被抽到油泵里,会损坏油泵。另外,从原子经济的角度看,先常压蒸出正丁醇,也可以让原料能够充分回收利用。
2.减压蒸馏的原理、适用的范围、装置、操作方法?大部分学生通过预习已知道减压蒸馏的原理和适用的条件,教师可根据学生回答的情况做适当的补充。但实际操作中学生可能存在诸多的问题,因此,我们采取由一名学生示范,其他学生观摩、纠错,教师提出问题让学生进行探讨的方法。对于装置的安装,主要提醒学生每个接口都要涂油,以保证气密性,安装要由下至上,从左到右,横平竖直;对于操作主要提示毛细管鼓泡速度的调节、阀门开启的先后顺序、真空数字压力计的使用,减压蒸馏结束时的判断方法、阀门关闭顺序等。实践证明,这种以问题为中心,边操作边教学的方法要比纯粹讲解效果好得多。
四、课后思考题
1.实验中不加环己烷对反应有何影响?2.能否用强碱氢氧化钠?3.本实验成败的关键在哪些地方?有何心得体会?设计问题1和2的目的是将本课程实验的内容进行适当拓展,扩大学生的知识面;设计问题3的目的是让学生养成归纳总结的习惯,为以后的实验或科研做一些积累。
五、教学效果
苯甲酸正丁酯合成的PBL实践教学,已取得以下几点明显的效果:
1.通过实验前问题的设置,学生对实验的目的、内容、装置、实验步骤,以及注意事项都有比较详细的了解,一改以往只知大概不知细节,边翻教材边做实验的坏习惯。
2.预习报告的质量显著提高。其明显的表现就是:学生对实验的提问能用简练的语言回答,且正确率明显提高;实验装置图的绘制也不再是“依葫芦画瓢”,作图规范且有创意;实验步骤的设计简洁明了,更加科学合理。
3.实验记录翔实。学生不仅能够及时记录现象,还能备注操作目的、分析产生现象的原因、问题和讨论的结论,以及老师对问题的拓展等内容,杜绝了抄袭或写回忆录的现象。
传统的有机化学实验教学模式,多采用以班为单位的集中教学,实验过程主要依靠指导教师的讲解、演示,通过大量的验证性实验,引导学生掌握教学大纲所要求的实验技能和技巧,建立理论与实践相结合的思想。当一个学生学习完所有教学大纲的内容后,需要独立开展毕业论文的时候,突然发现他们束手无策了。于是,作为实验教学改革的成果,目前很多高校进行开放性实验教学,经过几年的实践,在显示出优越性的同时,也出现了许多的问题。
(1)教学体制和观念的问题。由于有限的实验教学时数,加之实验教学经常被看作理论教学的附属,在开放性实验实行过程中,仍有不少人包括教师和学生对开放性实验认识不够,导致参与这项工作的主动性和积极性不高,人员安排困难。
(2)实验室管理的问题。开放实验在运行过程中,由于实验者的多层次、实验项目更多,实验时间的不确定和指导教师直接参与指导或引导的力度减少,会导致仪器设备的损坏加大、低值易耗品的浪费、实验安全隐患增加等问题。
(3)实验过程中的指导问题。采用开放性实验教学后,学生的实验内容可变性很大,涉及知识很广,难度加大,在实验过程中随时会出现这样或那样的问题,对实验指导教师和管理人员都提出了更高的要求。
(4)教学质量评价问题。由于人员配备和教学经费紧张等各方面的原因,一方面开放性实验工作量很难客观定量,难以充分调动指导着和管理者的积极性,另一方面学生实验成绩大多只重结果轻过程,考核结果很难客观真实反映学生的实验能力和操作技能水平,有悖于在实验中培养学生实事求是、理论联系实际的优良学风的培养目标。
(5)实验投资不足的问题。高校的大规模扩招,实验硬件不足,落后的仪器设备和教学、教辅人员紧张等问题,导致开放性实验无法真正开放,也无法充分调动教与学的积极性与主动性。
2改革实验教学,探索层次递进的开放性实验教学模式
有机化学实验包括基本操作技能、分离纯化、有机合成、结构检测训练几大块,结合课堂实验教学、课外项目实验、科技创新等形式,逐渐形成了基础认知、综合设计、研究创新三个层次的实验教学体系。基础性实验就是传统的课程实验,训练基本操作技术和技能;综合设计性实验是学生综合运用所学理论知识进行设计开发实验,培养学生的综合素质和创新能力,使学生初步具有分析问题和解决问题的能力;研究创新性实验是在提出实验项目后,由学生根据已有知识和实验条件进行实验方案设计,指导教师审查通过后,在教师的协助和指导下完成。根据我校的情况,基础实验采取全面预约开放形式;综合设计实验由课程小组共同确定实验项目,提出目的要求,以学生为主体、教师为主导完成实验,教师及时检查实验记录,并适当进行学生实验心得交流;研究创新实验可以由指导教师结合自身科研课题、企业项目或结合课程建设等提出具体探究性实验,或有学生与实际生活结合提出的趣味性题目,采用项目教学法完成该层次实验,该层次实验通过项目立项管理,学生作为实验项目的第一责任人,充分调动了学生的主动性,又能培养学生的管理意识、责任意识和团队协作精神,通过文献查阅、方案设计、实验操作、应对突发事件、实验总结、交流讨论等实践活动,训练了学生各方面的综合素质。总结近期开放性实验教学已取得的经验,未来开放性实验教学的改革发展趋势将集中体现在以下几方面:
(1)实验教学体系的构建与完善。根据学生的专业培养要求、知识结构、学校办学特色和实验条件,以及实验的难易程度等分级分层次组织实验教学,及时修订并完善实验实践教学计划和教学大纲,从实验教学整体出发,明确实验课程的任务和目标,调整实验项目和内容,构建层次递进的实验课程体系。
(2)实验项目和内容不断更新。为了开放性实验进行得有声有色,首先要激发学生的实验兴趣,即要求开放性实验项目及内容能对学生产生足够的吸引力,这就要求实验项目及内容要充分体现实验室的特色和建设水平,让学生有机会接触到本学科专业发展的前沿,让学生尽可能多的学习使用常规实验接触不到的仪器设备,让学生紧跟现代科学技术的发展步伐和适应新时期的人才需求。
(3)开放性实验室管理体制的完善。随着科技的进步,开放实验教学及其管理体制需要不断进行改革创新,即管理理念、管理技术手段、管理制度、管理模式的创新,充分运用计算机技术,建立与开放实验教学相适应的管理信息系统,涵盖开放实验预约、学生自主学习、仪器设备管理、实验耗材管理、实验是安全和成绩查询等。
(4)质量考核和评价体系的完善。在整个实验教学过程中,不仅进行实验结果的考核,更应加重对实验过程的考核,指导教师在每次实验操作结束时及时对学生的实验思路、操作能力等方面做出定量或定性的评定。另外,开放性实验教学的质量对于培养大学生创新能力、实践能力又很重要的影响,因此,需要对开放性实验教学质量进行评价,建立科学性、系统性、可操作性的评价指标体系是很必要的。
3层次递进开放性实验教学模式的实施效果
实施层次递进开放性实验教学模式,学生预约确定实验项目,自主实验,提高了学生学习的主动性和积极性,促进了学生知识、能力、素质的协调发展。实验室开放预约一年来,实验室几乎成了学生的家,实验室全天都有学生实验,每班一半以上的学生参加了校级或省级大学生实践创新创业项目。
4结语
论文摘要:笔者针对实验教学中存在的问题,结合实际,从教学体系、教学内容、教学方法和考核制度等方面对有机化学实验教学进行了一系列改革并在教学实践中加以运用,取得了良好的效果。
有机化学实验是有机化学教学的重要组成部分,对巩固学生的理论知识、训练学生的动手能力、提高学生的操作技能及运用理论知识解决实际问题和科技创新的能力、培养学生实事求是的科学态度等方面起着无可替代的作用[1]。随着素质教育的逐步推行,在学校各级领导的关心、支持下,有机化学课程组的全体教师共同努力,经过不断改革与实践,形成了新的实验教学体系,在教材建设、师资培养、教学内容、教学形式与方法和考核制度等方面取得了一些成果。
1.实验教材建设得到加强
为提高有机化学实验教学质量和学生学习的兴趣,我们对实验教材进行了大胆改革,自编了一套适合本校各专业实际的有机化学实验教材。教材秉承现代教育理念,摒弃“小而全、面面俱到”的常规编法,选择了有机合成实验的基本操作,使学生在学习过基本知识、基本理论后,通过实验能够掌握有机化学实验的基本操作技能,并能应用多种实验技术和方法来探究化学反应,掌握化合物的制备、分离和结构鉴定及表征的方法;精选了涵盖近年来有机化学发展起来的有代表性的新反应、新技术、新方法等的基础性实验和综合性、设计性及创新性实验,使教材体现了学科前沿,体现了对学生工程素质和意识的训练,体现了素质教育和创新能力与实践能力的培养,有利于学生知识、能力、素质的协调发展。
2.实验教学人员专业素质得以提高
实验教学质量的保证,实验教学改革深化,对学生动手能力和创新能力的培养,需要一支爱岗敬业、实验技术水平高、结构合理的高素质的教师队伍。为适应新的教学要求,我们对实验教学人员进行了全方位的培训,采用专职和兼职相结合、一带一的教学方法,提高实验教学人员的专业素质。结合实验课内容,教师把个人的科研项目介绍给学生,让学生充分地认识到实验教学的重要性。经过建设,已经形成了一支由教授、学科带头人带队,实验教师积极参与的教学理念先进、学术水平较高、科研能力强、精于实验教学并热爱实验教学的实验教学人员队伍。
3.加强实验内容和形式的改革
有机化学的实验内容和教学形式方面的改革主要体现在以下几个方面:
3.1精选基础实验。
每学年都要根据实际情况修订各专业有机化学理论课及实验课的教学大纲,课程组教师根据大纲精选基础实验,这些实验旨在训练学生掌握实验基础理论和基本操作技能与实验方法、数据测定与记录及分析实验结果的方法。通过训练,学生都能掌握基本操作技能和技巧。
3.2精心设计增开综合性、设计性实验。
除基础实验外,学生还须选做一定数量的综合性和设计性实验,进行新实验项目的“开发”[2]。为此,我们指导学生查阅文献,提出设计方案,并由教师组织学生讨论实验方案的可行性,修改实验方案,从药品试剂的准备到实验结果的分析都要求学生独立完成。在实验中遇到的问题,教师不直接告诉学生解决方法,而是要求学生自己分析,寻找问题的答案,培养学生解决实际问题的能力,并要求学生最后写出实验小结[3]。
综合性、设计性和创造性实验项目的开设,提高了学生学习有机化学实验课的兴趣,加深了学生对所学理论知识的理解,培养了他们独立思考、综合运用、创新思维等适应科研工作的能力[4]。
3.3加大实验室开放力度,培养学生的创新能力。
开放包括两方面:一是实验时间开放,有机化学实验室面向全校学生全天开放,学生可任选指导教师和实验时间,也可网上预约实验时间,学生还可以选择多次重复实验,实验做得不满意的学生可以重新再做实验;二是实验内容开放,无论是基础实验还是综合性、设计性、创新性实验,学生都可选择,在学习中遇到的困难,学生可设计成科研方案到实验室进行实验。
3.4设立学生科研基金,吸引学生参加科研。
为激发学生参与科研的积极性,鼓励师生共同从事科研,每学期设立一定数量的学生参与的科研课题由学生申报,学生自己选择指导教师,对通过“评审”的项目,由系里提供一定的科研经费资助。学生可以从实验准备工作入手,逐步过渡到承担部分科研工作。参与或承担科研工作,可以极大地提高学生学习的兴趣,为进一步学习打下良好的基础,且学生活跃的思维也对教师的科研起到促进作用。
4.利用多媒体课件,改进实验教学方法
我们在教学中引入有机化学素材库和仿真实验软件,通过多媒体演示,帮助学生理解和掌握实验全过程,让学生从视、听等各个角度全面获取教学信息,尤其是动画演示使学生有身临其境的感觉,调动了学生学习的积极性。
5.改革实验考核办法
在多年的实验教学实践中,我们不断探索、改进学生实验考核办法,形成了一套完整的、操作性强的实验考核办法。有机化学实验成绩由平时成绩和期末成绩两部分组成,前者占总成绩的60%,期末成绩占40%。平时成绩由实验预习、实验纪律和实验态度、实验操作过程、实验报告或实验小结的成绩按一定的权重相加构成。其中,实验预习、实验纪律和实验态度各占10%;实验操作过程占50%,主要根据实验内容、实验有无改进性诉求、有无创造性发挥、独特性等来综合评定;实验报告或实验小结占20%。对于基础实验,要求学生写出规范的实验报告,而对于综合性、设计性和创新性实验,要求学生写出实验小结,以培养学生的科技写作能力。期末成绩包括理论考试成绩和操作考试成绩,各占50%,理论考试在学期结束前统一进行;操作考试则由教师根据实验教学内容,选配操作组合,并制成卡片,由学生随机抽取,教师根据题目按照实验原理、操作过程的注意事项及实验中常见的现象等提出问题,学生口答或笔试后再进行操作,根据学生回答问题的准确性、操作的规范性、结果的准确度综合给予评分。
结束语
通过对有机实验课程的教材建设、师资培训、教学内容、教学形式、教学方法、考核办法和教学管理等领域的改革与实践,一个以学生为主体,重在培养学生创造性思维、开发学生创造力的“研究性教学”模式已经构建并实践。这种教学模式在有机化学实验教学中引入学科前沿知识和教师自身的科研工作,将实验内容改为以“三性”实验,即综合性、设计性和创新性实验为主,基础实验为辅的研究型教学模式,启迪了学生的创新思维,激励了学生的创新行动,培养了学生实事求是的科学态度,提高了学生观察、分析、思考、解决问题的能力。经过几年的改革与实践,取得了良好的效果。
参考文献:
[1]兰州大学,复旦大学.有机化学实验[M].北京:高等教育出版社,1994.
[2]朱红,朱英.综合性与设计性化学实验[M].徐州:中国矿业大学出版社,2002.
课程实施现况和成效
临床前基础医学综合实验从2008年秋季学期首次在2006级临床医学和麻醉学专业开设,共5个班,总计有8个实验组成,78学时,其中理论课18学时,实验课60学时。由解剖学、病理学、医学微生物学、病理生理学4个系承担。截止2012年已有四届学生四个专业(临床医学、麻醉学、生物技术、临床检验)层次开设该课程,参加授课的教师共有24名,有实验室4个,实验技术人员2名,实验仪器和设备90多台(套),基本可满足现有开设实验课的需要。
本实验课程的特色教学方法为:少量理论课加大量的实验课,以病案为中心、以动物模型制作与观察分析为手段。通过典型病例引导学生利用所学知识解决实际问题,调动学生学习的主动性,同时强调学科的实用性。教师引出问题后,带着问题将解剖学、病理学、微生物学、病理生理学知识贯穿于机制的阐述,引导学生热烈的讨论,以体现学生的主体地位。4年来,临床前基础医学综合实验课程教学团队采取了多项切实可行的创新性改革措施,并取得了较好的成效。
1强调多学科参与、资深教师与青年教师同时开课,共同备课,并实行课程负责人督导制由于此课程是多学科综合实验课程,为了提高教师教学水平,保障教学质量,由课程负责人根据所承担的课程内容统一制定培训方案,以课程内容确定单元组长,各任课组长通过备课(包括理论和实验操作)规范教学要求。理论教学实行试讲制,试讲时多学科同行参与并点评。让教学经验丰富、教学效果优秀的高年资教师负责师资的培训和实验教材的编写,通过多种渠道强化青年教师的理论基础和实验技能。
2根据教学目标增加实验课程内容,灵活应用从理论-实践-理论的螺旋式提升的教学方式学时由原来的78学时增加为80学时,开设实验10个,增加了关于遗传学和分子生物学课程的2个实验。
作为基础医学与临床医学早期衔接的创新性课程,采用了由理论到实践、再由实践上升为理论的教学法。理论教学主要是根据实验内容进行多学科知识复习,给予典型病例的思考,由学生课下查阅资料寻找答案,在进行完实验操作和观察后,针对现象和问题再作分析,经过教师讲解—示范—看录像—学生操作—动物手术操作—讨论—教师小结,提高了学生分析问题和动手实践的能力。
3借助课程内容和思路,推动学生科技创新活动学生根据学习兴趣在实验室展开科技创新活动,如学习了第八章肝损伤致肝功能不全内容后,学生组成两个科研创新小组,开展了“卵巢去势对小鼠急性免疫性肝损伤的影响机制研究”、“氧化槐定碱对急性肝损伤的保护作用及其机制的研究”等课题研究,研究成果经过总结,参加了2010年4月在北京大学医学部举办的首届医学生基础医学创新论坛及实验设计大赛,两个项目分获优秀奖。
4早期接触临床活动,激发学生求知欲望开展假期走进基层医院活动,多层次的接触各类患者。通过从浅层次的理论认识到深入的接触临床实践,提醒学生基础知识是临床课程学习的支撑,为临床前基础医学实验课程的顺利开展奠定基础。活动结束后,组织学生再分组讨论,交流相互的心得体会并根据调查问卷的材料进行初步统计整理,写出书面总结报告。
5改革考核方式成绩由6部分组成,①理论课:检查出勤率,占总成绩的10%;②实验课:在试验前针对与实验有关的相关知识、操作步骤进行提问,检查复习、预习、讨论和查阅文献的情况,占总成绩的10%;③针对实验操作的规范情况进行评价,占总成绩的10%;④评价实验报告的书写和讨论内容的全面、深度情况,占总成绩的20%;⑤课程结束后进行实验操作技能考核,采用随机抽题的方式,占总成绩的20%;⑥针对实验方法、步骤、设计、结果、讨论以及相关的基础知识进行笔试,占总成绩的30%。
存在的问题
(1)实验技术人员与带课教师均要进行预做实验
影响有机化学实验成败的因素非常多,当实验药品、仪器某一条件发生改变时,都可能产生某种变化和差异。比如有的实验对化学试剂的要求非常高,如乙酰苯胺制备实验中的苯胺,肉桂酸的合成实验中的苯甲醛等试剂,需在实验前进行蒸馏处理;还有一些实验的操作中要求仪器干燥无水。所以无论是新开实验还是曾开设多次的实验,为保证实验教学的顺利进行,必须坚持进行预做实验。通过预做实验,可以对实验内容以及整个实验操作过程有更熟悉的掌握,对于实验要点、操作细节以及容易出现的问题有更全面的了解。对于带课教师来说,可以更好的在课上对学生进行指导;对于实验准备人员来说,可以有效避免在实验准备过程中相关物品的遗忘,提高学生实验的准确率和成功率。
(2)实验技术人员要经常与带课教师沟通
在每学期确定教学任务之后,实验人员和任课老师必须联系确定实验教学内容。进行预作实验之后,实验人员与任课教师应就实验中易出现问题的地方商量出统一的处理方案。每次实验前,实验员需要将本次实验中所准备的仪器设备的状况、试剂情况、准备过程中的各类异常和具体实验操作中的注意事项等,及时与带课教师沟通。实验课结束后,实验技术人员要及时听取教师和学生的反馈意见,发现问题及时解决。对老师及学生提出的建议和意见,在不断吸取他人的经验的同时,提高实验准备的质量。
2实验室的日常管理
(1)试剂管理
有机化学实验室的药品大多具有易燃、易爆、易挥发、腐蚀性强、有毒等危险性。必须严格按照药品的特性为其提供储存条件[2]。每开设一个实验,实验技术人员必须提前将所需试剂配制好并贴好标签,所有需要用到的药品要在上课前放在托盘中,并摆放在实验室带有通风橱的药品台上,同时将取用液体的滴管和取用固体的药匙贴上相应标签,防止弄混污染药品。实验结束后,需要将所有药品和托盘仪器放回库房。实验过程中,必须监督学生是否规范取用药品,对于危险品和一些较为贵重的药品,要求学生必须按量称取,实验结束后,必须认真查验并及时归位,以防危险品外流,发生意外事故;对于易挥发的有毒药品,必须在通风橱进行操作,以保证学生安全和防止污染环境;对于腐蚀性强的药品,必须戴乳胶手套,以防出现灼烧伤。
(2)玻璃仪器的管理
有机化学实验所用的仪器大多都是易碎的玻璃仪器,之前学生的实验柜中的仪器摆放混乱,铁夹、玻璃仪器混放在一起,很容易造成损坏。而且同一套仪器由各班轮用,使得每次实验课结束工作人员都要逐个检查实验柜的仪器破损情况,工作量很大。因此,我们对玻璃仪器的管理进行了以下的改革:常用的玻璃仪器和实验用品实行一柜一套,每班次的学生按学号1组负责1柜,首次进入实验室时进行全面清点,并让学生签名确认。上课时实验教师负责向学生讲授仪器操作方法和注意事项,监督学生正确使用仪器,每次实验后施行自我检查,如果仪器出现损坏,要填写仪器损害登记表,重新补齐,并按照仪器原价的20%进行赔偿。在学期末由教师监督统一进行仪器的交还工作并签字确认。这样的责任制增强了学生爱护公物的责任心和自觉性,使学生对仪器的清洗和保养有了更深入的了解,同时大大降低了教师检查仪器的工作量。由于学生责任心的增强有效减少了玻璃仪器的损害,延长了仪器的使用寿命,节约了资金仪器。一些较为贵重的玻璃仪器,如韦氏分留柱、索氏提取器等在一学期的实验课中仅仅使用一次或几次,如果同其他低值易耗玻璃仪器,既占空间,又增加了损坏几率,所以有必要对这些玻璃仪器进行规范化管理[3],编组标号,由实验教师单独存放,上实验课时再发放给学生,下课后及时收回库房。
(3)实验室安全管理
有机化学实验室相对其他的实验室更容易发生火灾、爆炸、中毒等安全事故,因此,实验室必须配备灭火器材、防爆器材和急救药箱,并定期检查、及时更新,以确保师生的人身安全和正常教学工作的进行[4-5]。在实验之前,要注意排查实验室的安全隐患;实验过程中,要配合带课老师认真检查和监督学生实验,及时纠正不规范的实验操作,做好随时处理突发事件的准备;实验结束后及时切断电源总开关,仔细检查水、电、门、窗是否关闭。实验室应注意通风换气,废渣、废液应分类存放、定期回收,保证师生在一个安全的环境下进行实验。
(4)实验室卫生管理
由于有机化学实验经常要用到腐蚀性强的或油状的试剂,生成的化合物很多也较难清洗,因此有机实验室较其他化学实验室更容易被污染。为此,在实验前,实验室人员应保持实验室的干净整洁,使学生在舒适干净的实验环境中感受到保持实验室卫生的重要性[6-7]。在实验过程中,我们要求学生要爱惜自己的实验台面,例如:将高温的蒸发皿或刚灼烧好的玻璃管垫在石棉网上再放到台面上,以免直接放在台面上而将台面烧焦;如果不慎将腐蚀性试剂洒到台面上,应及时擦掉,以免腐蚀更加严重。实验结束后,我们要求每组学生各自清理自己的台面并将卫生情况列入平时成绩,值日生负责公共区域的卫生。
3实验技术改革
在实验室管理人员的准备工作中,不应仅仅只是将实验需要的物品摆放出来,还应在工作中不断利用自己的专业知识,积极参与实验技术的改进和实验教学内容的改革。如有机化学实验中经常用到的冷却水一般是通过进胶管直接连接到自来水管上,而经过冷凝管后直接通过下水道排走了,这样造成了大量水资源的浪费,通过设计了一套循环水装置,用渔具泵不断的将桶中循环水泵入冷凝管,而经过冷凝管后的水又流回桶内,大大降低了水资源的浪费。如在玻璃工实验当中学生亲手拉制的毛细管可以在熔点测定中使用。如苯甲酸和苯甲醇的制备实验中的产品可以在后续实验中作为原料,实现了化学药品的循环利用,也减少对环境的污染。
对于生物科学专业的学生来说,有机化学实验主要是让学生掌握最基本的操作,如重结晶、萃取等;简单化合物的制取,如阿司匹林的制备等;最后是验证一些常见化合物的性质,如生物碱、羧酸及其衍生物的化学性质等为主要内容,以上内容基本都是以教材里已被检验了的实验部分为主,这对提升学生的综合分析能力和创新能力都是不可取的。
2有机化学实验的教学实践内容改革的举措
鉴于以上存在的问题我主要从授课方式、教学内容和实验报告的撰写等方面对有机化学实验进行研究。
2.1授课方式的探索首先,在上课程之前,批改学生的预习报告,知道学生预习实验的认真程度,老师在讲课的时候可以进行补充,如果是学生预习知道的东西可以简略的带过,对学生没有预习到的知识进行补充,并提出在实验的时候可能出现的问题抽学生回答;也可以让学生和教师相互交换角色,让这“教师”讲解该实验,最后教师再针对该学生的不足加以点评。在此过程中教师要鼓励学生积极发言、各抒己见,对有创意的学生要给予热情、肯定和赞扬。这样既激发了学生的学习积极性和对实验课程的热情,使学生做到上实验课之前积极配合教师完成安排的工作。在每次课的结尾时,向学生宣布下一次实验。其次,在实验准备的全过程中让全班学生分组参与,在教师引导下,学生可按照实验要求来对实验仪器的选择和所用试剂的配制等。同时,给一个题目,让学生自己去查找资料,进行实验的设计,自己根据所找资料写出实验方案,实验药品,并在老师的指导下对实验方案可行性的判断,得到老师的批准后,让学生自行实验准备,这样有助于提升学生对实验设计、实验操作技能以及对整个实验内容的整体把握都是非常有效的。但是这对生物科学专业化学基础知识较差的学生来说难度较大,对化学基础知识较好的学生对实验的积极性和创新能力都将得到很大的提高。对于大一的学生来说,主要是对基础实验技能的操作实践和设计实验原理的初步理解,比如熟悉提纯的原理及操作、简单的制备等,从而对化学实验有了基本的认识,并能够掌握比较基本的化学实验理论,对学习以后的课程打下基础。
2.2优化实验教学内容因传统教学主要是基础实验和验证性质实验,本文主要将基础有机实验与有机设计实验以及综合实验融合在一起,以增强学生的创新能力,提高学生的学习兴趣,培养学生的创新意识。首先,让学生拥有扎实的基础知识,开设大量的基本实验来规范学生的操作技能,减少验证性实验的个数来为后续的实验做铺垫,比如重结晶的操作实验,可以让学生做苯甲酸、乙酰苯胺以及萘等来巩固此操作。其次,多开设与生物科学专业相关的综合性实验。因综合性实验难度比验证性实验要大,对学生来说具有挑战性。比如从茶叶中提取咖啡因,可以有两种方法,一种方法时间短,设备简单,但是效果不好;另一种方法用索氏提取器做,所需时间久,装置也比较麻烦,效果明显。还有葡萄糖酸钙制备、从槐花米中提取芦丁等,这些实验都与生物相关,能够增强学生的兴趣和提高学生的动手能力。
2.3实验报告的撰写实验报告采用科技论文的格式,包括中英文摘要、引言、仪器与试剂、实验方法、实验结果与讨论、结论、参考文献等[4]。这样写的好处是有利于对学生以后的科研打下基础,知道论文的写法,也为写毕业论文打下一定的基础。
3实验考核体系的完善
传统的实验考核体系是以实验报告为主,不注重学生的具体操作过程,因为预习、操作、报告以及期末考查等贯穿实验的整个过程。传统的体系导致学生只注重实验报告,不注重过程,而使很多基本的操作技能都出现错误。最终不能够地对学生进行公平的评价、更不能够激发学生的学习兴趣,也不利于培养学生的创新意识及创新能力。实验教学的特点是以学生为中心,使学生的主观能动性得到充分地发挥,与此同时也要求教师一定要具备高度的责任意识,将不同教学项目的实验设计其具有不同的功能,并实现各个教学环节上的松紧适度。此外,为提升实验教学效果,教师应该在实验课的不同环节,充分扮演自己的角色定位,在宽松、和谐的氛围中有序、高效地进行实验。通过对有机化学实验的教学内容、教学方式和评价体系的进行改革,既调动了学生的学习积极性,增强了学生观察、分析及解决问题的能力,又准确地考核了学生的综合素质,收到了良好的教学效果。
4结论
Abstract: In recent years, China's military theory class teaching in higher vocational colleges has significant achievements, however, in the military theory class teaching, there are still some problems need to be faced and solved. Based on this, the author, according to the experience of engaging in military theory class teaching, analyzes the main problems in military theory class teaching in higher vocational institutes, and then points out the optimization principle in military theory class teaching, and puts forward the optimizing countermeasures of strengthening the teaching of military theory course in higher vocational colleges, to improve the level of military theory class teaching in higher vocational colleges.
关键词: 高职院校;军事理论课;教学;问题;原则;优化对策
Key words: higher vocational colleges;military theory class;teaching;problems;principle;optimization countermeasures
中图分类号:G711 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)36-0244-02
1 高职院校军事理论课教学中存在的主要问题分析
鉴于思想认识不够到位、教学模式缺乏创新以及机构设置和编制体系不够科学等,造成我国高职院校军事理论课教学存在一些亟待解决的问题,主要体现在以下三个方面:
1.1 军事教师培训途径相对单一,教学科研能力提升比较困难。高职院校开展军事理论课,需要对教师进行专门培训,不断丰富并更新其理论知识,同时应经常创新教学方法,然而,在近些年,大部分高职院校还没有对此项工作产生足够的重视,造成军事教师培训途径不丰富,缺乏专门的培训机构,在很大程度上影响军事理论课教师的的岗前培养与在职培训工作,在教学方面,军事教师单凭自身的学习,不能及时地更新知识,难以提高理论水平;同时,在我国军事理论课的研究中,学术研究的浓厚氛围难以形成,缺少与此相对应的学术期刊,没有理论研究的条件,并且缺少学术研讨活动和横向交流的机会。大部分军事教师并没有自觉地进行理论研究,有些教师甚至还未公开发表相关论文,不但不可以形成自己的学术成果,而且还会使军事理论课教学质量难以提高。
1.2 高职院校军事教师队伍建设难以落实。主要表现在:其一,军事理论课教师缺乏深厚的军事素质。作为高职院校理论教师最主要的业务素质之一,军事素质要求教师具有扎实的军事战略知识、现代战争知识以及军事思想知识,然而,多数军事教师的军事素质并不博厚,继续提高,从现实情况看,军事理论教师还没有正规的、系统的学习军事知识,缺乏以活跃的灵感、创造性的想象以及敏锐的洞察力为特征的创新性思维;其二,军事教师编制难以落到实处。有些高职院校有编制无人员,其他人员占了军事教师编制或者有编制有人员,但是军事教师数量十分不足,且多数是兼职,同从事军事理论教学的教师需求还存在很大差距;最后,军事教研室建设不规范,军事教研人员结构不合理。有些高职院校将军事教研室设在学工部或保卫处,有的合并到体育部或者将武装部降格为科级,设置直接撤销,将军事理论教学列入人文教育范畴;同时,高职院校还有根据年龄、职称、学历以及科研组织能力对人员进行梯次配备,导致从事军事理论教学的教师难以担负教学任务;同时部分军事教研室办公条件有待提高,所购买的相关教学资料经费难以落实,同其他教研室相比,具有较大反差。
1.3 对军事理论课计划安排具有较强的随意性,很难纳入教学计划。有些高职院校对军事理论课的开设还没有足够的认识,措施不力,使得军事理论课在教学计划中很难同其他课程有同等待遇与地位;也有一些高职院校在新生入学后,仅仅借着短期军事技能训练期间对学生讲解些基本军事知识或者开设军事理论讲座;还有一些高职院校在开设军事理论课中,不能够严格落实《普通高等学校军事课教学大纲》相关规范,存在压缩课时的情况,军事理论课被“边缘化”,在很大程度上影响了军事理论教学质量。
2 高职院校军事理论课教学优化原则阐述
军事理论课教学不应整齐划一,要灵活多样,掌握各种教学方法的特点,军事教师要科学认识军事教学的特点,结合自身因素,发挥整体优势。高职院校军事理论课教学要坚持以下三条原则:①时效性原则。根据我国相关教学规范的要求,高职院校的军事理论教学只有36学时,对于庞大的军事理论体系而言,授课时间不多,而在有限的时间里完成教学任务,同时还要收到效果,就有一定的难度,需要军事理论教师在实践教学中,不断地优化教学方法;②系统性原则。根据大学生自身特点和军事理论知识体系的的内在要求,系统地运用教学方法,在军事理论教学中逐步形成以某些教学方法为核心的教学方法体系;③内容和方法内在统一原则。军事理论教学的优化要以教学目标和教学内容的要求为中心,有针对性的、科学地采取教学方法,做到教学内容与教学方法的内在统一。
3 加强高职院校军事理论课教学的优化对策研究
3.1 加大军事教师培训力度,理顺军事教师编制体制。一方面,高职院校要做好军事教师培训及其进修工作。鉴于军事理论的特殊教学规律以及对教师军事素质的要求,应设立专门的培训机构才能适应。军事教师培训机构的设置能够通过军事部门和国家教育行政部门有机联合的形式,对军事教师的培训工作进行负责,并对培训计划进行共同研究,同时,为有效提高军事教师的综合素质以及专业理论知识水平,也可采取“轮训”的方式对军事教师进行培训,此外,高职院校为适应军事理论课学科发展的需要,还应逐步确立国防教育硕士研究生的培养;另一方面,高职院校要落实军事教师的编制。具体而言,在军事教师编制体制理顺过程中,基于政治高度,将军事教师队伍建设列入高职院校师资队伍建设的总体规划之中,并且在配备军事教师中,应按照其自身特点,并以其他教师的任职条件作为参照,秉持德才兼备的原则,选拔一批优秀人才担任军事理论教学工作。同时还要深入研究军事理论知识,加强教学理论研讨,增强学术研究氛围。
3.2 明确教学目标,优化教学内容,突出教学重点。高职院校开设军事理论课,其突出特点是传授军事知识和进行国防教育。鉴于教育目的的综合性以及教育对象的特殊性,以及受到教学课时的约束的影响,在军事理论教学中,要创新其教学模式,以适应军事理论课特点。军事理论是有关战争与军队的概念、原则、原理等的理论体系,其每一章节都有不同的教学目标,要明确教学目标;并且军事理论教学的核心内容为传授国防法规、国防历史和国防思想等基本知识,内容多、涵盖面广,军事教师在教学过程中,要突出重点,统筹兼顾,依据各章节的具体特点,并按照《普通高等学校军事课教学大纲》,选择主要章节,以讲授法在课堂上进行详细讲解,有的内容就可以通过学生自学进行教学实施,科学优化教学方法。此外,还要军事教师与派遣军官的合作,聘请具有较强专业素质的军官到校,将新的思想理念同高职院校军事教师进行交流,提高军事理论课教师的授课水平。
3.3 针对军事理论教学规律和特点,不断创新教学模式。在教学方法上,要将趣味性、知识性和理论性相结合,通过战例和相关事例说明所讲授内容,提高学生对军事理论课的吸引力,培养学生学习兴趣;并且通过网络技术、多媒体技术,将军事理论教学形象化、生动化,例如,在讲解一些高技术武器装备时,军事教师可以将讲解同影音材料相结合,可加强教学的趣味性和直观性,增强教学效果,最大程度上调动学生学习兴趣,培养他们的形象思维。此外,如果学校有条件,还可以带领学生参观军营和一些实用的武器,以此培养他们的国防意识。
参考文献:
[1]王素舟.高职院校军事理论课教学现状分析与建议[J].科技信息,2012,35.
[关键词] 语言 文化 文学 教学法 优势
语言是社会的产物,是人类历史和文化的结晶。它凝聚着一个民族世代相传的社会意识,历史文化,风俗习惯等人类社会所有的特征。不同的文化背影和文化传统,使中西方在思维方式、价值观念、行为准则和生活方式等方面也存在有相当的文化差异。
首先,在文化的定义方面,文化是一个很泛的概念,对它的定义很难。从不同的角度出发,文化的定义便不相同。Williams (1985)年的定义比较科学,他将文化定义成三个层面,首先,是精神层面,即价值观,道德观和思维方式等;第二个层面是具体的,指历史遗留下来的书面文件,如史书等,这对人们对文化的认识也有一定的指导和影响作用;第三个层面更加具体,它指具体的生活方式,即所谓的风俗习惯。在文化研究的时候,应该从某个角度出发,对文化先进行定义。
文化研究的方法有两种:民族志(ethnography)和结构法。前者强调研究人去要研究的地方切身感受当地的文化,后者仅强调对文本的研究,通过研究目标语文本来看出目标国家的文化。一般采取的是后者。
文化和语言的关系是本次所要阐述的重点。在文化和语言的关系的研究上,西方显然比中国来得具体和科学。中国的文化语言研究发源的比较晚,而且方法大多数来源于西方。
西方文化语言学的研究鼻祖是洪堡特,他提出的语言相对论(linguistic relativity)对后来的文化语言研究产生了很大的影响。西方主要分成两派:一派是以Whorf为首的认为语言决定了文化的;另一派占少数,认为文化对语言的影响比较大。另一派的观点比较弱,他们从来没有提出过文化决定语言的说法。Whorf的假说是建立在大量的实证基础上的,他认为语言决定了人们的思维,让人们透过一个框框来看这个世界。但是他的观点有两个版本,一个是强一点的,认为语言完全决定文化的,另一个是相对弱一点的,认为语言很大程度上影响了文化,但没有决定文化。这两个观点均由他提出,且有一定的偏差。虽然后来的学者对他的许多观点提出质疑,但他仍是至今为止处于统治地位的理论。但我认为,这种语言决定文化的观点,过多的强调的语言的决定性作用,而忽略的文化的反作用。很大程度上,受文化的影响,人们使用语言也会有很大的不同。
相比西方的文化语言研究,中国的研究没有那么系统,也没有什么根深蒂固的理论。与西方不同的是,中国没有太多的去研究文化和语言是否有决定性关系。中国的学者大多集中在通过研究汉字来看出中国古代的文化的研究。需要说明的是,汉字比英文字母蕴涵了更多的文化。但是,大多数这方面的研究都太过于笼统。
总而言之,语言和文化的决定性问题,是属于“鸡生蛋,蛋生鸡”的问题,只要明确文化和语言相辅相成的紧密联系便可。透过语言看文化却有很大的实际意义。比如,中国人通过分析西方人的语言,便能看出西方的思想,反之亦然。了解了文化和语言的关系的其中一个重要的实践意义就在于能将其理论与教学实践相结合。
在某种文化中,语言的作用和该特定的文化对词汇习语意义的影响是无所不在的,以至于不仔细考虑其文化背景就很少能准确理解语言材料。因此,外语教学就不应脱离所学语言国家的文化和历史。这就要求教师在教学实践中应正确处理语言教学和文化教学的关系,除了完成必要的语言知识讲解外,还应有意识地、适时适量地进行文化导入,这样既可以了解英语国家的文化,又可以通过文化的学习来促进语言习得,加深学生对语言的理解,使语言因赋予了文化内涵而易于掌握,在提高学生语言知识和综合运用语言的能力的同时,增强他们的文化素养和对文化的敏感性和洞察力。而且,英语中的听、说、读、写、译都离不开对文化背景知识的掌握,只有这样,才能更全面、更准确地理解目的语。
目前,在英语语言教学中导入文化的方法有如下几种:
1.直接注解法,即在某些有文化涵义的词或句子后面加上注释。学生通过阅读注释来了解背后的文化常识。
2.交互融合法,即将文化内容与语言材料直接结合在一起。学生在训练阅读或听力的技巧时也了解了一定的文化常识。
3.交际实践法,即学生通过具体的实践,与听说读等练习,以及直接和外国人交流来达到学习语言的目的。
4.比较法。顾名思义,这个方法要求老师在讲授文化知识的同时,加上中西方文化的对比,让学生比较中西方文化的特点,这样了解西方文化的同时,能够更好的了解中国人自己的文化。这个方法就需要教师对中西方文化都有一个透彻的了解。
除了以上的几个方法,我认为还有一种方法比较有用,即通过文学看文化。可以说,文学就是语言的一部分。文学不是脱离语言存在的,更不是语言的另一个范畴。语言是文学的构成,而文学作品则是语言的应用。语言和文学作品的关系就象砖瓦和建筑物的关系一样。它是由语言搭造而成的,语法、句法、词法等语言知识被灵活运用其中。另一方面,文学又是文化的一个部分,分析一个文学作品,必然要参照它的历史背景,艺术特色和哲学观点等。文化深深的嵌在文学作品中,所以,文学作品必然会反映出文化。所以,导入文化可以从文学的角度出发,通过阅读文学作品,分析作者的观点,以及作者所处的时代特点,及其所处的历史地理环境的特点。最典型的作品莫过于《圣经》了。可以说,英语语言文化发展至今,《圣经》的影响贯穿了始终,英美日常生活中的用语经常引自圣经的典故。学习了圣经,就可以理解很多其他地方出现的文化常识了。
目前的英语教学中,文化已被大大重视,多媒体以及网络的普及让学生有更大的机会可以在学习的语言过程中,学习文化。现在国内英语教学界比较流行的交际教学法实际上便是文化与语言结合一个典型的例子。交际法认为语言是用于交际的工具,学会一种语言不仅要学会掌握他的语言形式,更要学会具体运用,也就是说要知道在什么场合运用。知道在什么场合下使用也就意味着使用语言的人必须具备相当的文化常识。
总之,文化和语言密不可分。虽然还不知道也搞不清楚到底是语言决定文化,还是文化决定了语言,有一点是肯定的,即文化和语言是互相渗透、相互影响的。这对教学实践是有很大启发的,它告诉我们,教师在教学语言的同时,应该要同时进行文化的导入,这样可以更好地促进语言的学习。
参考文献:
[1]鲍志坤.也论外语教学中的文化导入.外语界,1997,(1:)7-10.
[2]张宜.英语教学与文化.社会科学.
实验教学相对于理论教学更具有直观性、综合性、探究性和创新性。化学实验作为药学专业的专业基础课,为将来的药物化学、药物分析、药理学等垫定良好的基础。化学实验的课程内容较为丰富,如有机化学实验、无机化学实验、分析化学实验、仪器分析实验等,都是药学专业的基础实验课。长期以来,化学实验教学模式沿用了较为传统的模式,高校教学多以课堂的理论教学为主,实验教学为其附属物。在实验内容、实验方法、实验考核等方面也存在着许多问题,已不能适应现代社会对高素质、技能型人才的要求。主要表现在以下几个方面。
(一)实验教学理念滞后,重理论、轻实验实践教学已经不能仅满足于验证理论教学的成果,而应该更加注重学生综合素质的发展和实践能力、创新能力的提高。但现行教材与教学实际脱节,验证性的实验偏多,实验教学手段单一,没有融入现代化教学方法与手段。现实教育中存在主观上重视,实际上却对实验环节有削弱的现象,甚至以理论教学代替实践教学等。学生中也普遍存在“重理论、轻实验”的现象,错误地认为理论知识比实践知识更重要,做实验敷衍了事,走过场,为完成实验而做实验。造成学生不能主动学习,对知识不会灵活应用,往往临床应用实例摆在学生面前,学生反而无从入手。在实践教学环节中,不能发现和发展学生的个性特点,学生的实验综合技能面窄,不能充分发挥实践教学的作用。
(二)实验内容重复且缺乏层次性科学合理的实验内容是提高实验教学质量的基础。当前,实验内容还明显缺乏科学性,具体体现在:一是化学课程内容缺乏统一的编排标准,导致编排不合理,不同课程间教学内容雷同或重复现象比比皆是。例如,无机化学实验和分析实验重复,化学酸碱滴定练习与滴定分析仪器的使用这两个实验项目,同样都是练习学生酸碱滴定的操作;自来水总硬度的测定和葡萄糖酸钙含量的测定,同样都是应用配位滴定法测定金属离子的含量。二是实验课程仍以经典性或验证性实验为主,这种实验形式,不利于学生创新型思维和创新能力的提高。例如,氯化钠含量的测定只是简单地验证沉淀滴定法。三是实验内容缺乏层次性,显得较为单一,限制了学生主观能动性的发挥。四是实验内容与实际相脱节,过多地停留在理论研究层面,极大地影响了实验的效果。实验项目内容与医药企业实际应用联系不够紧密,且缺乏在技能方面循续渐进地、有层次地对学生进行培养。
(三)实验教学方法缺乏创新性方法创新是对化学实验教学的一项基本要求。然而,就目前而言,我国在此方面还显得较为欠缺。“照方抓药”、“灌输式”等传统教学方法依然是主流,可想而知,在这些传统教学方法的指导下,化学实验教学将毫无实效性可言。在素质教育环境下,学生应当是实验教学的主体,必须强化实践教学环节,坚持以学生为中心。从以“教”为中心向以“学”为中心转变,进一步发挥学生的主体作用,在实验教学过程中可以让学生自主地选择实验内容、制定实验方案、进行具体实验。总之,要让学生独立地完成各项实验内容,这样才能真正实现实验教学方法的创新。
(四)实验评价方法缺乏科学性当前,化学实验考核体系主要包含两方面的内容,一是期末实验课考试,二是日常的实验报告。各个高职院校会根据自身的实际,来具体确定两者的比例,作为最终的考核依据。然而,对比国外发达国家,我国的化学实验考核显得较为片面,考核的结果缺乏职业岗位需求的针对性、真实性,影响了最终的考核效果。
二、高职化学实验教学的改革措施
(一)提升高职实验教学理念教学理念是教育的灵魂,以前的教学理念已经无法适应这个多元化的时展,无法适应经济化社会的需要。原先的实验教学模式只是让学生墨守成规地跟着老师依葫芦画瓢,教师“包”得太多的现象普遍存在,实验前教师从实验原理、步骤、注意事项、结果分析处理均深刻、细致地给学生讲述,这样的实验教学模式只能提升学生的基本操作规范,对学生的综合素质、创新能力和职业化的岗位需求根本无法保证。由于科技发展日新月异,学校若不能紧密地结合岗位实际需求和专业特点,就无法灵活地运用实验资源。教师一味只为完成教学任务,致使实验教学根本无法突出针对性、职业性、发展性的特点,导致学生缺少思维锻炼和发展的机会,影响了学生综合素质和创新能力的提高。笔者认为,高职实验教学理念的要求是:教育的目标应使学生在受教育后获得就业技能,同时又获得继续学习的基础,应排除只教某种岗位技能的课程。职业性和科学性相结合,旨在使今日的学生获得能适应明日需要的各种理念和综合素质。不能仅局限于职业入门要求的具体技能,应着眼于广义的行业或职业范围技能。教学计划的安排应基于保证学生能向更高层次教育继续学习。要加强素质教育,并且课程要超越职业具体领域,应包括“敬业、合作、企业文化”等职业所需素质的所有方面。药学专业实验课程是教学的主要内容,其目的不是使学生学会某些具体的工艺知识和技能,不是获得解决某些问题的现成药方,而是使学生在掌握专业实验知识、方法、技能的基础上形成技术应用能力。因此,转变传统的实验教学观念,树立正确的实验指导思想显得尤为重要。作为高等职业教育药学类专业的教师,我们在教学过程中应当重视学生的职业素质、学生的实践动手能力以及顶岗实践能力的培养。
(二)改革教材,推行“项目实践教学法”优化实践内容教材是学生学习的根本,没有一本好的教材就无法使学生学到好的知识。不改革教材也就无法对药学专业教育进行改革,也谈不上教育理念的提升。只有对于陈旧的、不能赶上时展的、验证性实验的大量删减,不断增加新的创新性、综合性实验知识,与时俱进,这样才能让学生毕业之后能够拥有适应这个信息时代的能力。在此情况下尤其应增加综合性实验。综合性实验介于基础实验与科学研究实验之间,具有实验技能多、系统性强、训练面广的特点。它一般是由指导教师提出实验项目,由学生在充分理解基本原理的基础上,综合运用所掌握的基本理论知识、综合实验技能以及各种测量原理和方法,设计药物实验方案,进行实验测试,并最终独立地完成综合性实验任务,撰写实验报告或实验论文。泉州医学高等专科学校的综合性实验是以“项目为主线,教师为主导,学生为主体”整合单一实验集成生产性实训,锻炼学生的实验技能、主观能动性和创新能力,完全符合我们实验实训教学改革的要求。我们对化学实验教学内容做了重新的优化和整合,自编了化学实验实训教材,使其在内容和方式上顺应医药企业生产的特点和要求。与此同时,按照循序渐进的原则,对这些内容进行了新的层次划分,并最终将其划分为基本技能、应用性操作、综合技术三个不同的层次。例如,按照药典的规定,测定布洛芬胶囊的含量。此项实验既考查学生化学分析中的氧化还原滴定法和配位滴定法,又考查了仪器分析中的紫外—可见分光光度法和高效液相色谱法,还涉及到与实际药品检测。学生通过带着实验项目查找相关的文献知识,获取实验的设计路线及实验手段等,在实验过程中发现问题,思考问题,最终解决问题。通过项目实践教学法,可以不断提高学生自主完成实验项目的能力,培养学生的发现问题、解决问题的能力,在实验过程中创新思维得到更好地提高。增加设计性实验能很好地培养学生的观察能力、思维能力以及创新能力。在课业基础上,设计性试验可以更好地发挥学生的思想和个性,不再被枯燥的课本内容所拘束,学生充分享受学习的自主性。最开始我们只要求学生对学过的实验进行改良,以此来锻炼学生,等学生积累了一定设计实验的能力,可以自己动手动脑独立完成实验的时候,教师给出设计实验的题目,由学生自己去查文献、设计实验方案、配试剂、寻找测试方法来完成我们交给他们的题目,以此来增强学生动手能力和动脑能力。总之,设计性实验教学以学生为中心,用工程思维的方法来培养学生,鼓励多样性,尊重特殊性,培养学生的个性品质。能够提高学生独立研究、独立动手的能力,最大限度地发挥学生的个性特长及潜能。实践证明,综合性、设计性实验可以将所学到的相关知识联系起来,学生考虑问题时就会细致和全面,就能将所学的各科知识变成一个有机整体。因此,改革陈旧的实验教学模式,改变原有的实验课教学内容中验证性实验多、综合性和设计性的实验少的弊端是目前高职教育的当务之急。
(三)以赛促教,提升实验技能通过与校企合作办赛事,促进校企深度融合,提升实验项目的职业内涵。泉州医学高等专科学校举办了“安捷伦杯”药品检测技术技能大赛,比赛分为教师组与学生组。通过技能大赛,促使青年教师的实验操作更加规范化、标准化;激发了学生学习兴趣,掀起学技术,比技能,促教改的热潮;培养了学生的团队意识、合作能力和沟通水平,提高了职业素养。比赛方案设计突出“以项目为载体、以工作任务为导向”的理念,重点考查学生的实际动手能力、解决问题的能力与创新能力,体现了药品质量检测的真实场景,从而提升了学生的实验技能。