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化工专业实验开放式教学模式研究与实践

2015-03-27许芳,杨明

关键词:开放式仪器设备仪器

2011年,国家教育部启动实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”(简称“本科教学工程”)。该工程中的一项重要建设内容就是实践教学与人才培养模式改革创新。随着科学技术的快速进步,传统实验教学模式缺乏“创造性”应用能力的培养,故而建立专业实验开放式的教学模式,已经成为培养学生创新实践能力、提高学生社会适应能力的必由之路。

近些年,我校不断加大专项设备购置费,化学与环境工程学院大型仪器共享平台也引进了一批大型贵重仪器设备,为紧跟当今科技成果更新实验教学内容,构建开放式实验教学模式提供了相应的硬件条件。该平台承担了本院多个学科专业的实验教学任务。本文结合化学与环境工程学院大型仪器共享平台的教学实际在构建开放式实验教学管理模式方面进行了研究和实践。

一、专业实验开放式教学模式的内涵

专业实验开放型教学模式是以学生为主体,教师发挥主导作用,注重培养学生的创新实践能力。根据开放平台的实验条件以及专业培养方向,学生可以自主选择实验方法、实验时间并和指导教师共同设计实验方案;独立完成整个实验操作,分析处理实验数据和结果,独立思考实验中出现的各种现象和问题,并与指导老师探讨其原因,最终独立完成实验报告。

以大型仪器共享平台为基础的专业实验开放式教学模式紧跟本专业研究领域最新学科发展动向和研究成果,让本专业学生接触当前的专业研究热点,调动学生学习本专业知识的热情,充分发挥了学生的学习积极主动性。

二、专业实验开放式教学模式的构建与实施

专业实验开放式教学模式的构建与实施是一个复杂的系统工程,现对实施过程谈一下几点建议。

(一)构筑全新的实验教学体系

仪当前专业的研究热点为依据,构筑全新的实验教学新体系,这是建立专业实验开放式教学模式的重点。设立综合性专业实验课程,可以使化工类专业学科的实验课程合理整合,使学生系统连贯运用这些学科的知识,有利于学生综合能力的提高。

首先根据专业人才培养方案来制定专业实验教学方案,编写相应的实验教学大纲,选择配套的实验内容,实验项目,选用实验仪器设备,且注重加大设计性、综合性和自拟题目的实验项目数量,适当减少简单重复的验证性的实验项目。其次根据教学与实践的需要定期调整实验内容,更新或增加相应的综合设计性实验项目,让学生及时了解国内外的本专业领域最新科研动向,使学生具有与现代的、前沿的科学理论及实践对接的专业知识。

(二)实现实验时间、实验内容、实验设备和实验教学形式的全部开放

根据实验教学要求,学生自由组合3-4人一组,自主选择实验内容,设计实验方法,确定实验目的、方法、所需仪器设备、时间安排等。

实验教学形式应改变由教师先讲,学生按照教师安排的步骤,没有任何思考和疑问地完成整个实验操作。指导教师应“因材施教”,在学生实验操作过程中从旁辅导,引导学生的专业思维,增进师生交流。

(三)依托化工类大型仪器共享平台

依托化工类大型仪器共享平台可有效节约实验教学资源,让进入本专业学习的学生能按照本专业的教学实验内容,完成基本和综合实验操作,且通过使用先进的仪器设备,完成较高层次的创新型实验,从而全面提升他们的专业水平,激发他们学习本专业的兴趣,毕业之后更好的适应社会需要。

三、专业实验开放式教学模式的管理

专业实验开放式教学模式的有效管理是开放实验教学质量的保证。制定开放实验室各项规章制度,开放实验室要有专人负责,大型或精密仪器指定专人操作和管理。这些制度主要包括:

(一)建立网上预约制度

学生登录大型仪器共享平台登记,实验技术管理人员可以按照学生网上预约的情况组织安排实验教学内容和仪器设备的准备工作.

(二)建立仪器设备使用登记制度

仪器设备使用登记制度可以确保设备的正常使用,并以此为依据对实验室的设备进行定期维护,以保证后期实验教学的正常进行。

(三)建立实验预习制度

专业实验开放式教学模式允许学生自主选择实验教学项目,设计实验方案,但是为保证实验教学效果,指导教师应严格审核实验方案的可行性,将可能出现的问题一一列举,让学生查阅资料,反复讨论,直到确定可以实现本次实验项目的教学任务才能审核通过,并预约实验时间。

(四)建立实验考核制度

包括目标考核和实验过程考核,要综合评分、反映学生的综合素质。

总体来说专业实验开放式教学模式的管理是一项多种因素决定的复杂的系统管理,只有在所有的制度措施齐全的前提下,才可以受到学生的欢迎,老师的认可,同时获得一个好的教学效果。

四、专业实验开放式教学的意义

实验教学是工科学校人才培养的重要基地,是理论教学过程中以实验论证理论并丰富创新理论的重要环节,建立新的开放式实验教学模式,已经成为当前培养应用型创新人才的迫切需要。

(一)提高学生的学习主观能动性

专业实验开放型教学模式是以学生为主体,教师发挥主导作用,以学生自主学习活动为基础的教学模式。由于在教学过程中以学生为主体,实验方法的选择、实验步骤的设计、大型仪器的选择等都主要由学生自行完成,学生的主观能动性被充分调动起来,激发了他们的学习兴趣,培养学生的探索精神、创新能力和分析问题、解决问题的能力,为将来走上工作岗位或自主创业打下坚实的基础。

(二)提高学生的动手操作能力

在开放实验教学中,学生可以根据相关学科理论知识设计实验,在指导老师的辅助下,在相对宽松的时间内进行实验操作,实现从理论到实践过程的转化,并内化为自身的实践经验。这既有利于教师对学生进行有针对性的教学指导,又有利于学生动手操作能力的培养。

(三)培养学生的分工协同能力

现如今的大学生绝大部分是独生子女,是整个大家庭的中心,他们自我意识强,与人沟通和协作能力弱,而开放式的实验教学强调实验小组的团结协作,分工配合。专业实验开放式教学模式的教学项目大都是综合性、创新性实验,参与这些具有挑战性项目时学生就需要集体的智慧和密切的分工合作。通过完成整个实验操作,小组成员互为补充,得到预期的实验结果。并且在设计并执行具体实验合作方案的过程中,学生学会了解了不同成员的性格特点,学会相互交流,合理分工,从而培养了他们的分工协同能力,为将后来适应社会相关工作积累实践经验。

五、结语

依托化工类大型仪器共享平台,构建适应新形势的开放式实验教学模式,不仅使有限的专业实验室资源得到最大限度的开发利用,而且调动了学生的学习积极主动性,培养学生的创新意识和综合素质,有利于实现应用型创新人才培养的目标。

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