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化学实验技能大赛开展形式探析

2014-04-06公维洁李宗霞

河南科技 2014年2期
关键词:大赛形式化学

公维洁 陈 文 李宗霞

(琼州学院 理工学院,海南 三亚 572022)

0 前言

化学实验技能操作是化学、食品、环境、生物类专业的一项基础性操作技能。 对于这些专业的学生来说,掌握化学实验操作技能是学好化学和灵活运用化学知识的根本, 也是将来参与社会竞的必要手段[1-2]。在大学本科教学中,实验教学往往依附于理论教学,实验内容主要是验证性实验。 学生通常是根据实验指导书上规定的实验步骤和方法,在规定的时间内完成实验,再对实验结果进行总结,达到加强和巩固所学知识的目的。这种实验教学方式最终导致学生只是机械记忆、机械操作,不能适应社会对创新型人才的要求[3]。化学实验技能大赛作为一种新的实践教学方式,可以加强学生化学实验的基础知识、基本技能,培养学生的观察能力、动手能力和创造能力,从而提高学生的综合素质,使之更能适应社会需求。 举办大赛还可以搭建一个反映大学生实验动手能力与实践创新能力的平台,引领化学人才教育。

自从1998年南开大学举办了首届全国大学生化学实验竞赛以来,实验技能大赛在全国范围内引起了广大师生的关注,也在社会上产生了一定的影响, 化学实验技能大赛的开展形式也越来越多样化[5]。

1 化学实验技能大赛的开展形式

1.1 传统的比赛形式

传统的实验技能大赛一般采用实验理论考试和实验操作考试相结合的方式。 试题内容和评分标准的设计既重视对基础知识和基本技能的考查, 又重视对综合实验能力和科学素质的考查。所以传统的比赛形式一直沿用到现在,是各大院校普遍选用的比赛形式。

1.1.1 实验理论知识考试

理论考试考查范围主要是化学实验中的基本理论和基础知识,包括误差理论、数据处理、有效数字的概念及其运算规则,化学实验室基本知识、化学实验室安全、重要常规化学品的安全使用、常规化学实验仪器的使用、基本的实验操作规范、列入基本实验教学要求的大中型仪器的使用、化学实验基本知识等,这些都是最基本的知识点。通过考试基础较差的选手就被淘汰掉,这样更有利于对进入决赛选手的正确评价。

1.1.2 实验操作考试

操作考试内容为化学相关实验。 主要考查规范使用仪器和药品,正确操作过程,取得合理的实验数据,正确记录、处理数据和表达实验结果。在一定程度上考查了学生包括观察、分析和处理数据、表达结果的能力,从而有助于学生独立实验的能力的提高。

1.2 独立设计性实验

1.2.1 “传统”题目

题目通常选用一些综合设计性实验。 例如:广东省高校第一届基础化学实验技能大赛选用粗硫酸铜提纯及检验和氢氧化钠溶液浓度的测定为题目。 大赛的侧重点在于促进同学们的动手性,特别是实验室仪器的操作。 考查学生对书本知识的了解程度和对实际操作的熟练程度。

1.1.2 “生活”题目

实验题目打破传统实验限制,联系生活、生产实际,一方面适合学生的知识层次,另一方面体现了竞赛项目的专业性、启发性、趣味性、可操作性及实用性。 这样可以提高学生参与比赛的热情,而且在实验过程中方案又不能单一,学生不会有千篇一律的感觉。

现阶段,我国高校在培养人才时将专业基础理论知识以及实践操作能力作为主要重心,导致思想政治教育在高校教育体系中地位较低,使教师对自身职业产生错误认知,产生职业倦怠,难以对大学生进行专业思想政治教育。因此,我国大部分大学生专业技能较强,但缺乏道德素养,在未来毕业时难以选择理想工作。

例如:2001-2002 学年度华侨大学的大赛题目是“从海带中提取碘”。 海带是我们熟知的一种含碘量很高的食品,但是如何将海带中的碘提取出来这个过程则较为复杂。 在比赛中,学生有的用萃取法,有的用升华法,尽管选用的方法不同,实验结果也不一样,但是学生在实验中尝到了成功的喜悦,也得到了失败的教训。

2002-2003 学年度华侨大学的大赛题目是 “从废铜屑制备碱式碳酸铜”,根据铜的性质,将铜屑溶解的方法很多,同样制备碱式碳酸铜可选用的沉淀剂也很多, 这就要求学生查阅大量相关资料,自主设计实验方案。 这样可以强化学生查阅文献、资料的技巧,激发学生对化学专业的兴趣,培养学生动手能力、创新意识,使学生掌握独立进行科学研究的方法。 不但大大提高学生的综合素质,也使学生尝到理论与实际相结合的甜头。

四川农业大学举办第二届化学实验技能大赛的实验项目有:鲜牛奶酸度和钙含量的测定;蛋壳中Ca、Mg 含量的测定;味精中谷氨酸钠含量的测定。 在决赛中,参赛学生还精心准备制作PPT 向评委老师和同学们展示了自己的实验方案、 实验操作和实验成果。各位评委针对具体问题进行了提问和点评。这种答辩的形式, 进一步考查学生对所做试验的认识程度和当场论证论题的能力。

这些来自生活中的题目,极大的激发了参赛学生的积极性和主动性,无论成绩如何,学生都受益良多。 在竞赛中,学生将所学的理论知识与实际操作相结合, 应用理论知识解决实际操作问题,学生切实体会到化学实验课在专业学习中的重要性。 在设计并完成操作过程中,除了要掌握实验技术要领外,还要具备逻辑思维能力和运用基本理论、基础知识、基本技能解决问题的能力,因此提升了实验操作的综合能力。

1.3 竞赛形式

竞赛一般包括必答题、抢答题、风险题等环节。

2008年中国海洋大学举办的化学实验技能大赛,采用的就是竞赛题的形式。 该大赛提高了学生参与的热情,也带动了平时实验的学习。 这种竞赛形式是对学生横向纵向知识的一个全面考核。 它以知识问答、知识比拼为主要内容。 要想在竞赛中取得好的成绩,要先丰富自己的知识储备。 这种形式可以充分调动学生学习的主动性和积极性。

1.4 视频改错

很多大赛中都引入视频改错环节, 每个团队各自抽题,选择其他队的视频,由主持人把视频放映一遍,在放映结束规定时间内选手口头改正错误。 采用多媒体技术将实验过程以视频的形式直观演示出来,可以使学生的印象更加深刻,同时,这种多姿多彩的视听效果也使学生的实验兴趣大增。

2012年度, 海南医学院举办的第三届化学实验技能大赛,将比赛分为两轮,第一轮是化学实验操作,此部分又分为视频纠错和现场化学操作两个小环节;第二轮为化学实验知识考查,由必答题和风险题组成。在第一轮的现场化学实验设计环节中,各组参赛人员在操作过程中详细地阐述实验操作步骤和操作中需注意的问题,很好地考察了选手们的动手操作能力。 期间,评委老师们指出学生们操作中出现的错误, 把实验中的问题直观展现, 使现场观众们明白了细节的重要性和加强实验动手能力的必要性。第二轮的化学实验知识考查更是精彩绝伦,选手们细致分析,观众们积极参与,将现场气氛推向高潮,进一步全面考察了学生们在实验过程中的思考和总结能力。

青岛科技大学在第三届化学实验技能大赛中,决赛部分也增加了视频改错阶段。所用视频由学生自己录制,这既强化了学生实验操作的规范性,又锻炼了学生的动手能力。

1.5 化学场景VCR

现在,越来越多的大赛开始尝试加入VCR 元素。用VCR 展示大赛的各个环节参赛选手、裁判老师、工作人员积极准备赛事的奋战场景、精神面貌等。

团队选手也可以根据个人特长进行各种形式的表演录制成VCR,由学生现场打分并及时公布,将分数以一定的比例加入本次大赛的成绩。

例如:2010年南京师范大学举办“普析通用杯”第四届大学生化学实验技能大赛。在开幕式上,主办方播放了一段精心编辑的VCR 回顾往届化学实验技能大赛的情况。 这种方式能给人一种惊艳的感觉,不再让场面显得干巴巴的,使整个比赛更加的有立体和充实感。 在比赛的特定环节上起到画龙点睛的效果。

如果在运用VCR 的过程中, 将个人的实验经历拍摄成一个有故事情节的小短片的话,会给人一种时空交错的感觉,让人过目难忘。 VCR 作为很多比赛的重要环节, 可以突破现场的局限、拓展真实的情感时空,能够起到承上启下、营造氛围和升华主题的作用带来独特的艺术效果。

1.6 化学谜题

本环节采用猜谜语形式,谜底与化学有关。

2008年广西师范学院的化学实验技能大赛,选用的是一道又一道妙趣横生的化学谜题,如“液面上凸,落地成珠。 (打一化学物质)”、“助人为乐,促成姻缘;身居闹市,一尘不染。 (打一化学物质)”……。 此外,大赛还以“化学与社会”、“化学与环保”、“化学应用”、“健康化学”、“化学与营养”、“化学与文娱体育”为主题,培养学生应用化学理论知识,解决实际应用问题的能力,很好地向全院师生展现化学专业特色的独特魅力。

2 存在问题及分析

我们可以看到, 实验技能大赛的举行获得了很好的效果。一方面夯实了学生的实验操作技能, 另一方面也提高了学生的动手能力和创新能力,推动了高素质的创新型人才的培养。但是同时也暴露出一些不足之处。

2.1 开展形式陈旧

经过调查,80%以上的学校仍采用传统的比赛形式。这些实验内容虽然经典,但是太过陈旧,缺乏与时俱进的元素,而且内容一成不变,难免会压抑学生的参与热情,更缺乏挑战性,这将导致学生的参赛热情逐年降低。 相反, 如果在大赛的开展过程中,能够大胆融合一些时尚元素,如VCR、化学谜题、社会热点题目,肯定会在学生中引起强烈的反响,激发学生参与热情。 学生本身是希望通过比赛展现自身的价值,内容形式新颖的比赛,才符合高等教学培养的时代性和科学性。

未来的实验技能大赛也可以考虑采用辩论形式,学生可以根据自己的方案,论证实验的可行性。相信也可以在一定程度上锻炼学生查阅文献资料的能力,思维反应能力和语言表达能力。

2.2 开展形式单一

按照传统的比赛风格,比赛只有笔试考试和操作考试两种形式,这会让学生有一种参加考试的感觉。只有将比赛形式多样化,才能充分调动学生学习的主动性和积极性,也能够锻炼学生提出问题、分析问题以及解决问题的综合能力,还能够培养学生的创新意识和团队合作精神,提升学生的就业竞争力。

总之,形式丰富多样化是培养学生实践能力、创新精神及个性发展的有效途径,是对学生综合素质全面检查。

2.3 开展形式局限性

很多院校的化学实验技能大赛都是“自己搞自己的”,最多也就是联合其他兄弟院校,举办校内和校际之间的大赛。 这种比赛形式从参与人员到所用的资源都是院内自己的,因此,只能称为“象牙塔”内的“自娱自乐”。 以后的实验大赛可以拓展到社会中的企业和工厂中,与行业生产前沿技术接轨,通过交流合作,共享校外企业的资源, 增加学生解决实际生产问题的经验和方法,让学生有更多的机会参与技术开发与研究项目,避免所学与实际脱节的现象,使学生更能适应社会需求,为就业打下坚实基础。

3 结束语

实验技能大赛的举行有力推动了学生的实践能力、创新能力提高,促进学生专业学习和实验动手能力的提高,促进学校学风建设和教学质量的提高,从而达到“以赛促学,以赛促改,以赛促建”的目的,达到从第一课堂向第二课堂的有效延伸,也促使广大学生进一步明确学习目的,端正学习态度。 在以后的大赛组织过程中,我们更应丰富大赛形式,把它打造成本科教育的一项品牌赛事。

[1]程美令,朱建飞,罗士平.无机与分析化学实验技能大赛的实践与思考[J].广州化工,2012,40(9):208-209.

[2]罗士平,陈若愚,周刚等.11 届化学实验技能竞赛的实践与思考[J].化工高等教育,2012,(5):59-63.

[3]杨瑾,季宜敬,崔锐博等.实验技能大赛是培养学生创新能力的新途径[J].实验室研究与探索,2009,28(6):19-21.

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