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1、自主开放式化学实验教学模式 在研究传统式、开放式化学实验教学模式基础上提出自主开放式化学实验教学模式,阐明了自主开放式化学实验教学的概念和特色,并提出了构建自主开放式化学实验教学体系的对策。 化学教育是坚持以理论教学和实验教学并重,以及统筹协调的教学模式,化学教育对实验教学的依赖性远大于其他学科。实验教学在学生的素质教育中起重要作用,是在培养创新型人才方面必不可少的重要手段。1在高校中采用较多的化学实验教学模式有“传统式”和“开放式”。本文在实验教学模式基础上,探讨更为完善的一种化学实验教学模式自主开放式化学实验教学模式。 一、传统式化学实验教学模式 我国沿用多年的一种实验教学模式和体系,它在
2、实验内容上强调严格的二级学科框架,即相对独立的、因循渐进的模式。该模式将化学实验内容划分为无机、分析、有机和物理化学实验等。有规定的项目、实验时间、操作步骤、标准结果和实验报告书。教师准备好所需一切,学生没有自主、选择可谈。 二、开放式化学实验教学模式 开放式化学实验教学模式(见图1)是针对“传统”化学实验教学模式的封闭性弊端而提出的,其目的在于让学生在掌握有关知识和技能的同时,拓展知识面,获得较高的创新意识和创新能力。教师的职能由传授型转变为指导型,学生由被动接受角色地位转变为主动参与探索的主体,是原化学学科经过近十年的努力建立的实验教学模式,在本科教学评估中受到了好评。开放式化学实验教学模
3、式有以下几个方面的优势 1.开放。不仅仅是形式上的实验室开放,更重要的是实验项目、实验教学方法和实验教学评价等环节的开放。 2.实验教学内容。开放式实验教学模式以分层次、模块化的实验内容体系为其主要特征,学生在规定的教学时段内、在规定的模块中选择实验项目和实验时间。依据实验对象和教学目的,按照化学一级学科实验教学内容,分三个模块设立。2 第一模块为基础性实验,这一模块是开放式实验教学模式的基础,并为下一层次的模块内容教学奠定基础。 第二模块为综合、设计性实验,侧重点是培养学生在实验过程中发现问题、解决问题的能力。在综合设计性实验中,项目的整体性由螺旋式的循环实验过程来构成。对实验结果的要求较高
4、,但是更重视的是实验过程。所以开放式实验教学中,综合设计性实验内容的整体性和联系性是培养创新人才的关键。 第三模块为研究性实验,学生以所掌握的理论知识和实验能力为基础,和教师的科研课题相结合,查阅相关文献,选择实验课题。 3.效果。开放式实验教学对培养学生主动思考问题、发现问题、解决问题和与人合作的创新能力方面具有很大的优势和可操作性。但是,开放式实验教学在概念和体系方面也存在一些不足。如实验内容的开放局限在一个模块范围内,不能充分体现学生的主体作用;模块之间的联系与界定是人为的,其相互关系也比较脆弱,循次而进有余,而凝练和整合不足。 图1 开放式化学实验教学模式示意图 三、自主开放式化学实验
5、教学模式 “自主实验”是学生根据自己本身的水平和兴趣,在较大范围内自主选择题目、设计方案,独立的安排时间完成的一种实验教学方式,重点放在激发学生对学习的兴趣和动力上。自主开放式化学实验教学模式(见图2)就是以激发学生的学习兴趣和动力、思维的灵活性、敏捷性和独创性为中心,以培养学生的实践能力和创新精神、创新能力为目标,把各个实验教学模式中的专业实验、综合型实验、设计型实验、研究型实验、创新型实验和论文型实验等多种实验形式综合为一体,供学生自主选择、自主设计和独立完成的实验教学模式。 图2 自主开放式化学实验教学模式示意图 (一)自主开放式化学实验教学特色 1.为学生提供更大的开放度和更高的自由度
6、不仅是实验时空和实验项目的开放,而是教学资源和实验内容的开放,成绩评定也将随之更为灵活; 2.学生对实验内容的选择范围在更广范围内选择实验内容,而非单一模块中实验项目的选择; 3.实验方案的自主设计在其他模式中是没有的、崭新的形式,符合实验教学改革方向; 4.能够促进教师研究生本科生的互动; 5.能够使实验师资、设备和场地资源实现优化组合,提高实验教学的效率和效益; 6.能够促进凝练学科特色实验教学是学科特色的一种体现,学科特色的培养对象是学生,所以学科建设是应该以学生为中心而展开,应该同时反映学生的要求和社会的需求。自主型开放式实验教学是学校教育和社会教育的交叉点,是教师和学生共同凝练学科特
7、色的创新基地。 (二)构建自主开放式化学实验教学模式的对策 1.高水平教师队伍的“引导、合作”作用 因为实验项目的多样化、综合化,从选题、方案设计、准备、实验到总结的全过程中,学生会提出各种各样的问题,教师要一一予以启发、引导和协助解决;充分利用教师的科研课题,教师的科研项目是最有效、低成本,且能够反映学科特色的教学资源,且围绕研究课题研究生和本科生一起进行研究,研究生教育和本科生实验教学必然发生某种关系与联系,这对实验教学是至关重要的。 2.实验内容选择范围的界定 在开放式实验教学中选择范围是实验内容模块,在自主开放式化学实验教学中没有这种界定,而是要靠“学生的兴趣教师的引导和启发学科的特色
8、与优势与研究生教育的互动”等多方面、多层次上的协作来界定。学生在低年级时主要培养基本实验技能,进入高年级则可进入“基础实验开放实验毕业论文”实验教学体系由浅入深、由易到难。 3.实验成绩评定 自主开放式实验允许实验的失败,鼓励敢于探索的精神,注重得出结论的过程;没有实验项目数的限制,所以学生和学生之间没有可比性。成绩应该是对实验过程中学生所表现出的实验项目设计水平、查阅和综合文献资料的能力、动手能力、分析和解决问题的能力等的评价结果。评价方法上,可采用学生、教师和“教师+学生”三个层面上评价结果的总和评定,使对学生的评价公开公正,有利于学生的创造性得到极大的发挥。 4.实验教学保障体系的构建
9、为保证实验教学的顺利进行和教学的质量与效果,需要建立一套实验教学保障体系。建立与实验教学体系相适应的多层次、全方位开放的实验室结构体系,即“基础化学实验室+开放实验室+融教学与科研”为一体的科研实验室体系;充分依托学科优势开展实验教学;并加强教学实验室与科研实验室的联系,实现科研实验室对本科生开放,提高实验教学的水平。 5.实验教学实验管理队伍建设 要培养一流的人才,必须有一流的师资,实验师资队伍建设和管理是自主开放式实验教学的根本保证之一。组建以课程组为纽带的教学团队,如化学基础课程团队、实验课程教学团队、合成化学教学团队、环境监测与分析教学团队等。通过教学团队,优化课程设置,协调教学内容。另外,还需注重的是青年教师的培养。 除此之外,学校各相关部门的鼎力相助和政策方面的倾斜是实验教学顺利开展的重要因素。 总之,实验教学体系、开放的实验室体系、优秀的教师队伍和学校的政策、投入是构成完整的、可操作的、高效率的化学实验教学的前提。 四、结语 在研究传统式、开放式化学实验教学模式基础上,提出“开放+自主”的自主开放式化学实验教学模式,与其他模式相比,具有更大的开放度,能够充分体现学生主体、“教师引导,学生完成”的教学理念,有效促进实验教学改革的发展,有利于提高实验教学质量和凝练学科特色。 第 7 页
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