高校化学类专业实施创新教育的研究与实践
高校化学类专业实施创新教育的研究与实践 科学方法是科学研究的基础,创新是科学发展的动力, 科学方法教育是素质教育的重要组成部分,是教育的灵魂。化学科学蕴含着丰富的科学方法教育内容!通过加强研究性 化学理论教学、活动性教学和学生研究性学习,使学生在化 学科学的学习中,深刻体会和认识科学家从实践、生产、理 论等活动中发现问题、设计问题,分析实验数据,得出结论, 然后再发现问题!解决问题的过程,如此循环往复并得以发 展,使学生的科研创新能力在潜移默化中形成并得以发展。
摘 要:
高校;
化学教学;
创新能力;
实践;
一、前言 高校教育的目的都是为了培养学生的才能,即培养学生 的创新意识、创新思维和创造能力。创新应是大学的办学理 念,也是一所大学的灵魂。高校教师不仅要传授学生新知识, 更要培养学生获得知识、运用知识和解决问题的能力,即创 新和创造能力。古人云:"授人以鱼,只供一饭之需,授人 以渔,则终身受益无穷。""鱼"作为系统的科学文化知识, 是学生追求的目标"渔"作为掌握知识的技能,在当今科技迅 猛发展,知识不断更新的情况下显得尤为重要。化学是以观 察和实验为基础的学科化学规律的发现和化学理论的建立 须以严格的化学实验为基础,并得到实验的充分验证。因此, 在高校化学教学过程中,要不断激发学生的求知欲,培养学生的观察能力、动手能力、创新思维和创造能力,提高学生 的整体素质。
二、高校化学专业教育现状 1、教学模式陈旧 虽然教育改革和素质教育已深入人心,但在大学,教 师:讲-留-考,学生:听-练-考的传统教育模式仍未得到根 本性的改变。教师围绕着概念、定律、突出重点、讲清难点、 剖析例题,把知识组织得井井有条,对学生的提问也耐心解 答,学生上课专心听讲,紧张记录,课后练习,以求考试时 得个好成绩,久而久之,学生对听课没有新鲜感或缺乏兴趣, 厌学情绪也就产生了。教学缺乏师生互动交流,导致学生对 学习失去自信心,更谈不上科研创新。
2、考试形式程式化 很多学校建立了题库,实行了教考分离,考卷来自题库, 而且程式化,选择题、填空题和计算题比例基本固定,一学 期只有期中期末考试且期中考试还会因种种原因被取消,以 一两次考试来评定学生成绩和教学效果,这自然使教师和学 生自觉不自觉地又走上应试教育的老路。
3、学校扩招带来的新问题 近年来学校扩招带来许多新问题,给学校的教学提出了 新的挑战,扩招带来的生源质量下降的现象也比较普遍。如 今年我们在首次无机化学实验教学中,发现有50%以上学生 基本操作不熟练、不科学、不规范,超过10%的学生错误地用抹布擦洗玻璃仪器,15%的学生不能正确识别常用仪器。
扩招使学校的教育资源严重短缺,致使教学班人数太多,少 则五、六十人,多则上百人且教室不固定。教师工作量大增, 周学时在20学时以上的教师不在少数,这使得学生疲于找教 室,教师忙于完成课时,学生素质的提高。科学方法教育往 往被忽视,情况令人担忧。
三、化学类专业实施创新教育的实践 全面实施素质教育是创办一流大学的重要标志,这就要 求高校必须突破传统的教育思想、理念,树立全新的教育理 念,必须把培养创新意识和创新能力的高层次人才当作首要 目标。为了培养新世纪需要的人才,必须构建培养创新人才 的体系,提高学生的竞争能力和创新能力。鲁克说:"创造 能力是每个正常儿童所固有的,需要的只是把它提示出来, 并加以发展。"随着科学的发展,未来在呼唤创新教育。高 校化学教学肩负发展学生潜力、提高学生创新能力、培养新 型高素质人才的重任,在高校实施创新教育过程中发挥着重 要作用。
1、更新教育教学观念,采用多种教学策略 著名华裔诺贝尔物理奖获得者朱棣文讲过:"要想在科 学上取得成就,最重要的一点就是学会用与别人不同的思维 方式、别人忽略的思维方式来思考问题。"即学会创新思维。
长期以来,广大教师的教学观念受传统教育观念的影响,忽 视了学生的主体性,不重视对学生创新能力的培养。教师更新教育教学观念,是培养学生创新能力的先决条件。作为高 校化学教师要注重更新自己的教育教学观念,深切领悟时代 要求,注重教学教法研究,变学生被动学习为主动学习,加 强学生思维能力尤其是创新意识的培养。创造思维是创新能 力的核心,没有创造思维的训练,就谈不上创新能力的培养。
在化学教学中要培养高校学生的创新能力,必须从培养高校 学生的创造思维能力入手,常用的教学方法有以下几种:1) 发散思维,开拓思路。鼓励学生从不同的角度观察,有与众 不同的思维方式以及不同的描述方式,这种多向的辐射,开 拓了学生的思路。2)大胆想象,促进创造。人类的一切创造 活动都伴随着想象,在化学教学过程中应充分发挥学生的想 像力,以培养学生的创新能力。3)大胆求异,逆向思维。
在现实生活中人们习惯按常规思考问题。作为高校化学教师, 有责任培养学生突破定势,逆向思维,大胆求异,以培养学 生的创新思维能力。
2、化学教育主导者教师素质的提高 高校中,学生作为主体,教师则是主导。作为高校的教 师,自身的理论素质成为教师的主要指标。教师队伍里,增 加教师的学术成果、加强高校之间的学术交流能提高教师的 教学水平。只有教师的水平提高,才能提高学生的学习能力 和实际水平。在教师素质的提高过程中,定期对教师进行职 业培训也足有成效。在培训中,不仅培养了教师的德育水平, 而且提高了教育过程的有效性。教师适当探究化学教育教学方式。探究是一种复杂的学习活动,需要做观察,提问题, 查阅书刊及其他信息源以便了解已有的知识,需要设计调查 研究方案,根据实验证据来核查已有的结论,运用种种手段 来搜集、分析和解释数据,提出解答、解释和预测。探究教 学实质上是一种模拟性的科学研究活动。化学教学中的探究 教学,即教师在教学过程中不直接把有关学习内容的结果、 结论以及方法等直接告诉学生,而是在教学中创设一种类似 于学术(或科学)研究的情境,让学生通过探究获得知识、 技能,发展情感与态度,特别是探索精神和创新能力的发展。
3、注重创新过程 我们传授的知识应包括两点:一是结论,二是获得结论 的过程。而对结论的取证和怀疑才应是真正的知识。每一个 实验,书上都有现成的步骤,如果把别人的饭炒上一千遍仍 然不是自己的东西。熟练掌握并不等于创造。应该允许和鼓 励学生有自己的独立方法并有所改进有所发现。想一百条路, 有一条对了就了不起,就是一大创造;
不让他想,结果是什 么都没有。如乙醛与Tollens试剂反应,若只求结论很快便 可得"银镜",充其量学生学到的是书本上的定论。倘若引导 学生探索过程:怎样的浓度用量、水温使"银镜"更亮丽?它 们之间的比例有何关系?怎样的条件使"银镜"出现最快? 将试管换成平面应如何设计?如何投料成本最省?将大大 激发学生的求知欲,使学生在积累中有所创造,在创造中有 所积累。知识并不都在书本上。重视创新过程,可以在没有问题的地方产生问题,没有答案的地方找到答案。使学生得 到创新能力和科学方法的训练。
4、教学实施过程的创新 多样化的教学通过营造良好的教学氛围以达到主动传 授科学的思考方法的目的,包括:移植思考,类比思考,求 异思考。同时,依靠教学的直观性,丰富学生的记忆表象和 运用形象的比喻。教学多样化的重点依然是着重发展学生的 创造性思维:培养发散思维,鼓励直觉思维,创造性思维是 以直觉思维的形式表现出来的。多媒体网络教学也是高校化 学教育的一个新途径。多媒体网络教学是依托于现代的计算 机技术而产生的一种教学方法。利用各种计算机语言开发各 种教学实验软件,改进教学方法。计算机科学本来就是一门 新兴的具有宽阔创新空间的学科,再加上网络触角的无限延 伸,因而,化学多媒体网络教学是未来创新教学的主流。实 验教学与其他教学方法相比更加生动形象,更能够激发学生 的创新意识。但在教学中必须采用丰富的教学方法和思路, 可以让学生在探索实验异常的现象中学会创新,以教师的实 验创新培养学生的创新思维,在化学实验复习教学中培养学 生的创新素质,开展实验设计、激发创新意识等。
5、综合实验课与基础实验及理论课紧密相连 综合实验为化学教育、应用化学、材料化学三个专业共 同开设,内容涉及无机、有机、高分子材料等方面。综合实 验是针对已基本学完专业课程临近毕业的学生开设的,因此学生在实验的过程中综合运用所学专业知识完成实验内容, 包括:制备一分离提纯一性能试验一结构表征等。制备让学 生熟悉各种制备方法,分离提纯锻炼学生对溶解包括溶剂的 选取,过滤,蒸馏,重结晶干燥等的操作技能锻炼,性能测 试如吸水性耐酸性吸附性等,让学生明白制备产物的各种用 途。例如,很多学生反映高分子化学课不好理解,但在上了 综合实验课之后,如乳酸本体聚合制备聚乳酸,悬浮聚合环 糊精微球等,就突然对书本知识的理解豁然开朗,由一种聚 合方法的领悟到各种聚合方法都好理解了。而不同聚合度的 聚乳酸的粘度以及玻璃化转变温度Tg是不同的,通过产物的 差热分析可以得出其Tg,学生就能容易理解玻璃化温度的概 念,环糊精微球中葡萄糖含量的测定采用苯酚一硫酸法,学 生复习怎样绘制标准工作曲线,分光光度计的使用,这些都 要用到分析实验已经学过的知识。
6、掌握并创新实验教学的科研方法 7、建立综合性实验体系 当学生掌握了化学实验的一般的实验技能,同时又具备 了一定的创新能力时,对高年级的学生开设综合性实验是十 分必要的,通过综合性实验,可以使学生能对实际的科研过 程中的思想方法得到训练。这里的综合实验与以往的综合实 验不同,以前化学实验是四大化学分开进行的,因此安排的 综合实验主要是将四大化学实验贯穿而成,例如在同一个实 验中包括有机合成、波谱分析及物理化学性质测量,即将有机化学、分析化学和物理化学拼凑成一个综合实验。在新的 体系下的综合实验应该为学生从事科学研究打基础,因此实 验由指导教师提出小型课题,并提供实验条件,学生以小组 形式承担课题,进行文献调研并设计实验方案,实验方案通 过验收后开始实验,实验完成后学生写出科技论文。这样, 学生在课题提出、文献调研、实验实施以及科技论文写作等 诸多方面都得到了训练,同时还培养了学生团结协作的精神。
综合实验考查的方式可以多种多样,如可以以组织答辩的形 式对学生进行考查等。
8、个性化创新 评价教育的目的,是培养学生能成才。而成才的关键是 一个人能否扬长避短。学生的潜能特点各有千秋,如果用统 一指定的实验考试来评价学生的优劣,判定他们的成绩,把 一个人的长短看错,将会毁掉一个人创造的天赋。我们必须 为学生松绑,改变实验考试的方式,强调个性化创新评价。
可由学生任意选择评价实验的内容,使其有机会表现自己的 长处,展示自己美好的一面。如安全设计评价、实验过程评 价、创新设计评价、实验报告论文评价、在教师指导下做的 科研工作评价等等。可以是实验也可以是报告论文的形式, 提前一个月申报。只要是在某一方面的实验"突出",就应该 得到教师的肯定和鼓励。通过有个性的实验评价过程可使学 生总结自己,收集资料运用知识,发挥出潜在的才能;
同时 也可为专业的发展奠定一个良好的创新基础。四、结束语 综上所述,创新是知识经济发展的灵魂。要创新就必须 拥有创新人才,人才的培养离不开教育,尤其是高等教育。
作为高等化学教育,培养"厚基础、宽口径、强能力、高素 质"的具有创新精神和创新能力的创新人才是时代的要求。
化学实验教学作为高等学校教学工作的重要组成部分,对培 养学生的动手能力、分析解决问题的能力、正确的思维方法 及严谨的工作作风等方面起着不可替代的作用,它是培养创 新人才的重要途径。
参考文献 徐国军.论高校化学教育改革创新[J].象牙塔内. 2010-08.142. 马志英.重视高校化学教学中科学方法教育培养学生科 研创新能力[J].天水师范学院学报. 2005年4月第25卷第2 期.96~98. 王功亮.以创造思维为目的面向21世纪大学教改的新方 向.科技导报.1998年4月. 张和林.浅谈高校化学教学与学生创新能力的培养[J]. 卫生职业教育.17~18. 北京师范大学,无机化学教研室等.无机化学[M].北京: 人民教育出版社,1981.282- 284. 宜文权.谈研究性化学理论教学的实施方法f}J.化学教 学,2005,(1一2):24.李佳,陈娜,陈华等.话动教学在高师学习高中化学新课 标中的应用同.教学教育,2005,(1):24. 胡毅.论新时期高等教育人才培养规格[J].哈尔滨学院 学报,2004,6:78-79. 孙逊.创新人才培养与高校化学实验教学改革[J].文化 建设.2007.4.78~79. 杨小玲,黄怡.提高高校化学专业学生能力的教改探索 [J].高校实验室工作研究. 总第103期第1期2010年3 月.22~23. 封顺,徐世美,岳凡,王吉德.高校应用化学专业发展模式浅 析[J].高等理科教育. 2003年第5期(总第51 期).116~119. [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11]