转型背景下应用化学专业基础化学实验“产教融合”教学探讨
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转型背景下应用化学专业基础化学实验“产教融合”教学探讨

2022-10-28 19:30:04 投稿作者:网友投稿 点击:

摘 要:基础化学实验是应用化学专业学生的专业必修课程。在地方高校转型的背景下,结合应用化学的特点,通过对基础化学实验“产教融合”教学的探讨,构建了适合应用化学专业基础化学实验教学体系,提高了学生的实验技能,对培养社会需要的应用型人才具有一定的借鉴意义。

关键词:转型;应用化学;基础化学实验;产教融合;教学探讨

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2018)17-0059-04

Abstract: Basic chemistry experiment is a compulsory course for students majoring in applied chemistry. Under the background of the transformation of local colleges and universities, combined with the characteristics of applied chemistry, through the discussion of the teaching of "integration of production and education" in basic chemistry experiments, a basic chemistry experiment teaching system suitable for applied chemistry was established, which improved the experimental skills of students and cultivated the society. The required application talents have certain reference significance.

Keywords: transformation; applied chemistry; basic chemistry experiment; production-teaching integration; teaching exploration

基础化学实验是地方高校化学以及其相关专业必修的实验课程;它包括无机实验、有机实验、分析实验、物化实验四部分内容,在高等教育中占有很高的地位。在地方高校纷纷转型的大背景下,培养化学所需的应用技术型人才一直是我们奋斗的目标,而进行“产教融合”是我们培养应用技术型人才的重要方法和手段也是我们培养人才的最终目的。化学专业又分为化学师范专业和应用化学专业,它们是培养中学所需的中学化学教师人才和企业所需企业技术人才的重要来源。众所周知,化学是一门以实验为基础的学科,不管是中学教学人才的培养还是企业技术人才的培养都离不开基础化学实验。

一、产教融合的内涵

“产教融合”的任务是通过创新教育教学的形式、整合教育教学的资源、提高教育教学的质量,从而达到提高学生的岗位技能和实践能力、满足社会需求的目的[8]。同时,“产教融合”有利于企业生产技术的革新和企业生产效率的提高,促进企业快速、卓越发展。由此可见,“产教融合”是实现“双赢”以及友好和谐发展的重要途径和有效手段,同时也是地方高校教育价值、经济价值和社会价值的集中体现。十九大报告提出,“完善高等教育体系,加深校企合作、产教融合”。这与十八届三中全会《决定》“加快现代高等教育体系建设,加深校企合作、产教融合,培养应用技术型、技能型人才”,以及十八届五中全会《建议》“建设现代高等教育体系,促进校企合作、产教融合”的政策方针一脉相承[1]。

现在可以毫不夸张的说,近年来,“产教融合”已经变成了促进高等教育和职业教育发展,增强应用技术、技能型人才和创新型人才培养的一项非常重要的方针,是统筹推进教育综合改革的一项重要制度安排[2]。

二、基础化学实验现状分析

(一)基础化学实验教学内容现状

调查研究了许多地方高校的基础化学实验课程,我们发现大部分地方高校的基础化学实验课程教材知识比较陈旧,基本上都是一些经典实验与现代企业和工厂的生产技术脱节,而且有不少实验项目重复,例如有些实验在无机化学里边就开设过实验课程可能又在分析化学里边开设类似的实验。中学化学实验教学中需要熟练掌握的基本实验操作训练的实验项目数目太少,大多数学校还是把理论课作为重点,化学教学与学生学习的基本框架还是前苏联的模式[3]。同时实验课程项目的设计没有专业特色而且实验项目之间相对松散,孤立,没有联系。从整体上来看,目前的基础化学实验课程以验证性实验为主,综合性和设计性实验涉及的较少。在实验课堂中,学生缺乏学习的兴趣,往往为了实验而实验,以被动学习为主;老师与学生之间以及学生与学生之间交流不多,学生发现问题,分析问题,解决问题的能力很弱。同时,学校由于发展的需要,实验室的实验仪器和设备在不断地更新换代,但是实验课本中实验项目的实验器材并没有更新。从而导致基础化学实验课本中所讲述的实验项目所需的仪器与实验室现有仪器设备和器材并不完全匹配,有一些实验仪器早就已经被淘汰了,但是很多基础化学实验课本却没有更新。

由上分析可知,基础化学实验传统的教学内容与职业能力不对接,培养出来的学生早就已经不具备企业和中学对他们想要招聘的人才,应该具备的实践操作应用能力以及创新能力等;所以必须重新梳理和更新基础化学实验内容,增加综合性和設计性实验项目,与现代企业和工厂的实际生产应用技术对接,与中学化学实验课程对接,重构课程体系;培养学生的职业能力与职业素养,实现“产教融合”势在必行[4]。

(二)基础化学实验考核方式现状

目前许多地方高校,它们的基础化学实验课程,成绩考核评定的方式单一,同学们的综合实验能力得不到全面、整体的考查。虽然实验成绩在考核中分为平时成绩和期末操作考试两部分内容,平时成绩占百分之七十左右,期末操作考试占百分之三十左右;从表面上看挺合理的,其实不然[4]。平时成绩的分数评定以实验报告为主,这样会使学生只看重实验报告的书写,忽视动手实验能力的培养,更有甚者为了取得合格的成绩或者得高分而编造实验数据,这完全违背了一个高素质人才所应该具有的基本实验素养[5]。

考核是对学生学习的知识是否掌握的一种评价方式,它的分数反映了教学内容和教学方法的优劣以及学生掌握知识的情况,而基础化学实验传统的实验考核方式没有实现企业对技术人才考核和学校对教师考核方式的對接,所以无法去评价学生学习的好与坏也无法判断学生是否具备了应具备的专业素养以及专业能力,也就是无法知道是否做到了“产教融合”,所以,对于基础化学实验考核评价方式的改革也是势在必行的。

(三)基础化学实验教学模式现状

目前绝大多数地方高校基础化学实验的教学模式是实验员老师在实验开始之前就把今天要做的实验所需要的实验器材,实验药品预备好;实验课教师把实验原理,实验步骤,实验注意事项和实验的数据处理方法写在黑板上;上实验课时,实验课教师按照黑板上所写的内容从头到尾非常详细的讲解一次,然后学生按老师所讲授的内容“照方抓药”式开始动手做实验[6]。这种以老师为中心的“灌溉式教学”非常容易导致学生不好好预习实验课本,就等着实验课老师上课讲解,再按照黑板上步骤做实验;同时这种教学方式还会使学生对做实验失去兴趣和热情。由于这种教学模式学生缺乏动脑思考,只是像一个机器一样操作一些步骤,就算是在实验中遇到一些问题如颜色变化不明显,没有产品等等,也不会去想为什么会是这样,大部分学生可能直接就放弃了这个实验,所以学生在实验中发现问题,分析问题,解决问题的能力也不可能得到锻炼,实验操作能力与实验教学能力得不到提升,学生的探索创新能力也在无形中被扼杀了。

由上分析可知,基础化学实验传统的教学模式、教学过程与生产过程、中学上课过程不对接,也就是实验教学过程与职业岗位劳动生产工程不对接,培养出来的学生实践动手能力差,更不具备实验教学能力以及解决实际操作问题的能力。不满足企业和中学对于所需要的人才的要求,所以必须改革基础化学实验的教学方法与教学模式,根据不同专业,采用不同的教学方法,来提高学生对实验学习的积极性以及主动性。同时,通过教学模式的改革,实现实验教学过程与岗位劳动过程的对接,培养各专业的学生所应该具备的职业能力与职业素养,使各专业的同学更好地就业,实现真正的“产教融合”。

(四)基础化学实验考核方式现状

目前许多地方高校,它们的基础化学实验课程,成绩考核评定的方式单一,同学们的综合实验能力得不到全面、整体的考查。虽然实验成绩在考核中分为平时成绩和期末操作考试两部分内容,平时成绩占百分之七十左右,期末操作考试占百分之三十左右;从表面上看挺合理的,其实不然[7]。平时成绩的分数评定以实验报告为主,这样会使学生只看重实验报告的书写,忽视动手实验能力的培养,更有甚者为了取得合格的成绩或者得高分而编造实验数据,这完全违背了一个高素质人才所应该具有的基本实验素养[5]。

考核是对学生学习的知识是否掌握的一种评价方式,它的分数反映了教学内容和教学方法的优劣以及学生掌握知识的情况,而基础化学实验传统的实验考核方式没有实现企业对技术人才考核和学校对教师考核方式的对接,所以无法去评价学生学习的好与坏也无法判断学生是否具备了应具备的专业素养以及专业能力,也就是无法知道是否做到了“产教融合”,所以,对于基础化学实验考核评价方式的改革也是势在必行的。

三、基础化学实验教学改革

(一)基础化学实验教学内容改革

本文已经在基础化学实验教学的现状中阐述过,现有的基础化学实验课程项目的设计没有专业特色而且实验项目之间相对松散、孤立、没有联系等等许多不足之处。针对应用化学专业的基础化学实验教学,为了打破目前比较松散、孤立、没有联系以及大多数实验为验证性实验的教学现状,让应化专业的学生真正掌握实验的操作技能,熟悉以后将要从事的相关企业技术工作的实际生产应用,提升创新能力,同时使所有学生的综合实践能力得到训练和提高,必须要进行“产教融合”完善基础化学实验教学内容,实现一体化的教学。

在学习借鉴前人优秀经验的基础上,我们要从基础化学实验的教学内容上进行改革,从而实现连贯性的教学模式;培养应化专业学生动手实践操作能力、解决实际问题的能力、创新能力,实现“产教融合”,促进学生更好地就业。我们可以将基础化学实验内容细致分为三个部分:基础实验操作板块,生产实际应用板块,综合巩固、创新提高板块[8]。

基础实验操作板块:本板块的实验,目的是使应化专业学生熟练掌握基础化学实验的基本操作技能、基本的化学实验理论以及使学生养成良好的实验方式与习惯等理论专业基础知识。这部分的实验内容改革,我们需要将原有的四大基础化学实验课程体系中的一些联系和规律,重新进行构架;删除陈旧落后的经典实验,合并相似的实验;形成全新的基础化学实验教学体系。本板块的基础化学实验课程内容主要是基本实验仪器的使用、基本实验操作与技术的练习、化学实验基本原理的学习,例如溶液的配置、滴定,简单物质的合成,简答化合物的鉴定等等。总而言之,以前基础化学实验课程体系中要求掌握的基本实验操作能力的培养都要统一集中在这个模块完成,本专业的学生只有通过这一板块的实验考核,才能够进入下一模块的学习[9]。

生产实际应用板块:本模块的实验操作要与企业生产的实际应用操作技术对接,目的是通过所学的基础化学实验知识和技能,让应化专业的学生学以致用来解决企业实际生产环节中可能会遇见的问题,增强学生在毕业之后在相关工作领域的核心竞争力。例如我们与企业一起联合设计的实验项目,化工厂废液的处理、水厂的自来水五项常规检测实验(氨氮、酸碱度、溶解氧、悬浮物、化学耗氧量)、涂料的制备、表面活性剂的合成与性质检测、色素与天然香料的提取等等[10]。综合巩固、创新提高板块:本模块根据应用化学专业的特点,我们把之前相互独立的基础化学实验,通过上一个实验的产品作为下一个实验的原料,一环紧密联系着另一环,整理成为一系列的实验。学生自己分组,自己去网上搜集资料,查阅文献;然后在前人的基础上进行整合与创新,设计一整套最合适、最优化的实验方案,经过老师检查、指导之后定稿。如果上一个实验没做好的话会影响下一个实验的进行;这样一来,使学生不得不比以前更重视实验的学习与操作并且花更多的时间与精力在基础化学实验的学习上;从而,不仅可以训练和提升基础实验操作板块的技能,还可以提升学生对实验学习的兴趣、积极性,提高学生的创新能力以及对知识的真正掌握和应用。

通过对基础化学实验教学内容的改革,在基础实验操作板块重点培养了应化专业学生的动手实践操作能力,在生产实际应用板块重点培养了学生学以致用,解决企业与工厂实际问题的能力,在综合巩固、创新提高板块重点培养了学生的整合与创新能力。实验教学内容的改革提高了应化专业的学生在化工行业的竞争力,实现了“产教融合”在教学内容与职业能力(动手实践操作能力、解决实际问题的能力、创新能力)方面的对接,提升了学生的职业能力与职业素养,促进学生更好地就业。

(二)基础化学实验教学方法改革

目前许多地方高校,教师在实验计划的制定、实验器材和药品的准备、实验过程的监督和指导、实验每个阶段成果的评价、以及到实验成绩的最终考核等所有环节中扮演着主导的作用,学生则一直处于从属地位。针对应化专业传统实验教学方法的缺点,我们的改革,首先总体上采用取消交实验预习报告的环节,变成学生自主预习实验教材方式进行。在讲解实验之前,实验教师提出关于本实验的几个问题,随机请几个同学来回答;根据学生回答的结果来考核同学们的预习效果。通过这种问答的形式摸清楚了同学们对本实验的掌握程度后,实验教师根据多数同学掌握的情况,对本实验同学们不懂的地方,有针对性地进行详细讲解,让学生更好地理解化学实验的原理及操作过程的要点,从而提升学生的实验操作能力[11]。

其次,针对不同的模块还需采用不同的实验方法。在基础实验操作板块实验项目中,采用监督式教学方法。本模块几乎涉及了整个基础化学实验中所有的操作技能,在以后的实验中,每一步实验操作的准确性、严格性都可能直接影响实验的成败。因此,培养学生规范的实验操作习惯,养成严谨的学术研究态度非常重要。例如“减压和常压过滤”的实验,首先,在开始做实验前,同样还是老师提问,学生回答的形式。接着,老师利用多媒体给同学播放本实验的操作视频,直观、形象的教学视频不仅减少了老师上课讲授的时间学生也能观察到规范的操作技能,更有利于学生掌握实验的要点和方法;然后,教师再根据学生回答问题的情况,强调实验中的一些重要的实验操作步骤以及注意事项,最后,学生开始做实验。实验老师分组监督学生在整个实验的操作过程,出现不正确的实验操作,对不当的实验现象时,及时指出,引导学生分析刚才实验失败的原因,然后根据情况让学生重做实验。

在生产实际应用板块实验项目中,采用实地考察教学方法。学校与企业联合设计的实验项目都是工厂中的一些比较常见的实际问题但又是非常重要的问题。本实验板块的开展需要各位同学去校企合作的工厂,熟悉实际的操作流程与工艺,并亲身观察与感受实际存在的问题,然后由有经验的高级技术工人或在企业挂名的教师,引导大家积极地去思考,运用已经学过的化学知识来想出解决问题的办法。

在综合巩固、创新提高板块实验项目中,采用协作式教学方法本模块主要是培养同学们自主思考、分析问题、解决问题和知识应用与延伸的能力以及创新能力。[12]应化专业的同学们根据自己的兴趣进行分组选题,然后去图书馆查阅资料,自己设计实验方案;老师协助参与指导实验方案的修改与最终确定。学生自己开展实验,在实验过程中发现问题、提出问题之后,老师与学生共同商量与讨论,最后把结果记录到实验报告上。通过对基础实验操作板块和综合巩固、创新提高板块实验教学方法的改革,培养了学生规范操作能力、动手能力、创新能力,实现了“产教融合”在教学方法与职业能力方面的对接。通过对生产实际应用板块实验教学方法的改革实现了“产教融合”在教学过程与生产过程方面的对接以及教学情境与工作情境方面的对接。总的来说,通过对教学方法的改革,提升的学生的职业能力与专业素养,增强了学生在行业的核心竞争力,实现了“产教融合”,促进了学生更好地就业。

(三)基础化学实验考核方式改革

科学、完善的考核方式是对教学效果评价的一个重要环节。许多地方高校,传统的基础化学实验成绩考核评定方式单一,同学们的综合能力得不到全面的考查。经过研究讨论之后,我们把基础化学实验的考核分为三个部分:平时成绩、期末操作考试、期末理论考试[13]。平时成绩包含实验前的问答环节的表现(5%)、实验操作的规范程度(10%)、解决实际问题的能力(30%)、创新能力(30%)、实验报告完成的情况(5%)等五个部分,占总成绩的百分之八十;问答环节是在实验中随机抽学生回答的方式,不仅能够督促同学们重视实验的操作技能,同时又可以保证大家的出勤率;实验报告应加重视分析实验结果这部分,培养学生分析、处理问题的能力。剩下的期末操作考试部分和期末理论考试分别占实验总成绩的百分之十。当然,这种考核模式也并不是固定不变,我们还需要在基础化学实验的教学实践中反复摸索,慢慢地形成更好的考核体系,从而不断提升实验教学的效果。

四、结束语

随着高校的转型,对课程教学也应提出新的要求,基础化学实验作为化学的基础课程,为适应转型的需要,在教学方面进行必要的转变势在必行。因此,为培养應用人才,凸显转型的特色,在基础化学实验教学中开展“产教融合”的教学方式,有利于培养较高的技术性人才。当前,基础化学实验教学还存在许多利于应用性人才的培养,大力开展“产教融合”式教学,仍然还有许多问题有待进一步解决。

参考文献:

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[12]张海燕,张雷.材料物理与化学专业基础化学实验教学方法的探索[J].教育教学论坛,2018(4):257-258.

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