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海洋化学实验教学实践与创新探索

2017-06-07彭诗云孔德明

科技创新导报 2017年8期
关键词:实践创新实验

彭诗云++孔德明

摘 要:海洋化学实验教学是海洋科学专业教学方向的重要组成部分,科学的实验教学设计与实践,为学生熟练、准确地掌握理论知识和实验分析操作技能打下基石;为学生毕业后,进入社会从事相关的分析检测和海洋环境类工作打好基础。该文从课程体系、教学评价、综合型-开放性实验等方面实践创新,以期实现良好的实验教学效果,培养熟练掌握海洋科学理论知识与实践能力的优质毕业生。

关键词:海洋化学 实验 教学 实践 创新

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)03(b)-0177-02

海洋环境与资源近年来受到政府和社会的关注,海洋科学是研究海洋环境与资源问题的一个重要的学科分支。为响应我国海洋经济建设、海洋环境与资源保护,我们应该将实践与创新科学合理的贯穿在海洋化学实验教学大纲中。海洋化学专业方向培养学生的目标定位是:学生在四年大学教育期间,掌握理论知识、具备熟练的实验技能,具有从事基础研究、实践应用能力;具备良好的海洋科学素养的人才,能参与我国海洋事业的建设。海洋化学实验课程是整个教学环节中的重要一环,是维系理论与实践的“纽带”。实验教学效果的优劣不仅能体现学生对该方向学科的掌握情况,也是检验实际的理论教学效果的重要方式之一。

1 实验课程建设

1.1 课程内容、体系建设

在大学教育四大化学基础上,以实验教学的一般规律为前提,科学的将四大化学基础实验与海洋学相融合,突出海洋特色,设计合理化、系统化、创新型的海洋化学实验课程教学大纲。实现海洋学与基础化学的学科交叉,培养具备创新能力、适应能力的基础和实用的复合型人才。

海洋化学实验主要包括海洋科学基础实验和海洋化学专业化实验两个大类,是针对我校海洋科学系教学大纲设定的海洋化学方向的一系列实验课程。目前我们设计的海洋化学实验课程分为基础和专业两个层次,基础层次的教学面向海洋化学、海洋物理、海洋地质三个专业方向的本科生开放,专业层次的则为海洋化学专业方向本科生和研究生进一步提高的专门性实验课程。

依照海洋科学学科教学大纲要求,开展海洋类理论课程教学,穿插进行实验课程教学。主要开设的课程包括:海水分析化学、海洋有机化学、海洋无机化学、海洋物理化学、仪器分析等。其实验课程涵括的知识点主要有,海水的化学组成、海水中的常量元素与微量元素、主要生源要素的生物地球化学循环、海水中的悬浮颗粒、海洋有机地球化学、海水中的离子平衡、海水中的溶解气体、海水中二氧化碳-碳酸盐体系等。具体开设的实验课有,标准海水配制、海水盐度和pH的测定、海洋水中COD的测定、海水营养盐测定、叶绿素a的测定等。其中,部分课程面向整个海洋科学系开放,部分课程主要针对海洋化学专业学生。海洋化学专业化实验则进一步引导学生,掌握海洋化学研究中常规调查项目的样品采集、样品处理与贮存、分析测试、数据分析处理的方法和原理[1]。提高其专业化的海洋环境调查技能能力,具备一定的海洋环境分析研究能力与水平。

1.2 教学队伍建设

实验课程教学的开展形式以承担理论教学的教师为主导,专业实验教学教师为辅助进行。理论教学的教师具有扎实的专业理论基础,在其所从事的具体研究领域有丰富经验,科研能力强、底子厚,对当前研究热点把握深入而及时。在综合性、研究性、创新性的实验课程环节,结合当前研究热点进行实验教学,发挥了基础实验教学内容与当前的研究热点相结合的优势,有效提升整体实验教学水准,对启发学生的探索性、积极性起到重要作用。

随着海洋化学学科的发展与教学方式的多样化,如何建设优良的实验教学团队也是实现实验教学改革与创新的一大探索方向。近年,我校不断有新老师加入海洋类实验教学的团队。为确保实验教学团队教学水平的稳定并逐步提高,持續对教学团队进行培训提升,发展以丰富教学经验的教师为主导,新教师现场观摩授课的方式。相互借鉴、共同进步,使实验教学能达到举一反三的效果。教学团队中不断优选各个教学方向能力出色的教师,进行对应的实验方向教学工作,实现教学团队合理化、科学化、专业化的效果。

2 评判与教学

2.1 评判标准灵活

评判是海洋化学实验教学的重要组成部分,科学的评判标准与方法为积极的引导学生参与实验和反馈教学效果起着重要作用[2]。对于不同性质的实验,在不偏离合理、科学的评判标准前提下,对学生的实验成绩评判应灵活变通,引导学生重视实验过程,评判学生的标准重心从实验结果适当转移。在实验课程的评价标准中引入论述性的实验总结评价,既能体现学生通过参与实验后获得的实验技能、想法与体会,也能加强学生对实验内容的思考,激发其创新性的提升。

2.2 教学方式创新

实验课程开展的主要模式是以理论课程为主导,期间进行实验的穿插与训练,在时间上把握好了理论与实践相结合的良好时机。有机的将理论教学与实验教学相结合,使海洋科学的理论知识与学生的实验实践互为补充、相互强化促进。教学的过程中突出重点难点,条理清楚,做到深入浅出,让学生学习掌握知识与技能的过程层层递进、逐步加深,以实现较为良好的理论带动实践、实践提升理论的实验课程教学效果。

实验课程开展的方式方法需要不断的适应当前海洋科学研究与创新性教学要求。实验传统的化学实验内容中包括大量的验证性实验,学生对实验热情不高。尤其是基础性、验证性化学实验难以收到良好的教学效果的问题,一直是实验教学过程中需要不断探索和创新的方向。

如何提高学生做实验的积极性、主动性、准确性,实现良好的实验教学效果是我们亟需解决的问题之一。不少学生马虎对待实验课程预习、实验操作随意、实验结果不理想,对实验过程中不规范的操作方式、实验的细节不重视,难以意识到自身在实验过程中存在的问题与不足。因此,如何引导学生正确、准确的开展实验实践,是我们在实验教学过程中难以回避的问题。通过增加随堂教师人数,及时纠正学生实验操作错误能有效的提高实验教学效果。同时,引入虚拟仿真的海洋化学实验室,让同学们通过仿真的实验操作过程,及时发现其在实验过程中存在的错误,进行改正和强化训练。不仅能提高学生对实验课程的兴趣,也为其今后在实际的实验操作过程中,规范其实验操作技能、技巧,获得良好、准确的实验结果打下基础。

3 综合型—开放性实验

综合型—开放性实验的设计与创新是海洋类实验课程教学改革的重点方向之一,优秀的综合型-开放性实验设计是基础性实验教学成果的体现与升华。近年来,有不少高校都开展了海洋化学类的综合性实验教学实践探索,也取得了一定的教学成果[3-4]。学生通过该类型的实验课程训练,进一步夯实了基础实验理论技能,同时也激发其创新的兴趣与能力,在实验实践过程中,往往能收获不错的教学效果。

目前,综合型—开放性实验主要在学生的实习课程中进行。首先开展对海洋、湖泊、海陆潮间带等区域的现场观测与实地调查;其次,教师在实习方案中设计所需测量的参数与实验方法,引导学生自行选择实验参数、设计合理的实验方法、方案开展实验实习。最后,学生通过提交的实验实习报告,完整的呈现整个实习过程,其精华部分是体现在学生对实验方案的设计上与理解上。这个过程需要学生在基础性的实验理论与技能上,通过进一步阅读文献等拓展性知识体系延伸,设计出合理的有血有肉的实验方案。在提升其基础实验知识与技能的同时,进一步开发学生的设计和创新能力。该实验的开展方式不仅检验了其基础性实验知识与技能的积累,更提高了他们对海洋化学实验课程的认识。

4 结语

海洋科学是开放性的、融合性、交叉性的学科,不少观点和理论会随着研究的深入而不断更新。对于海洋化学实验课程,我们在不断夯实基础的前提下,也要不断地更新我们的教学内容和方式。淘汰不实用的、过时的知识和理论,融入新的、前沿性的内容,不断探索与创新,为祖国培养与时俱进,具备优秀的理论和实践能力的综合型素质人才;为国家海洋事业的进步而贡献自己的一份力量。

参考文献

[1] 陈法锦.面向研究生的海水分析化学课程教学探索[J].大学教育,2016(1):98-99.

[2] 杨红丽,夏松养.海洋类院校化学实验课程改革与创新研究[J].边疆经济与文化,2010(9):131-132.

[3] 郑爱榕,陈清花,陈慈美.开设海洋化学综合性设计性教学实验的探索[J].实验室研究与探索,2001(1):18-19.

[4] 徐秀丽,刘宝林,杨娟.海洋化学课程建设与改革初探[J].科技创新导报,2013(26):169.

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