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1、关于“开放式”环境化学实验教学的探索21世纪是科技创新高速发展的历史时期。众所周知,科学实验在科技发展中有着极其重要的作用,而科技的发展又离不开科技人才的培养,所以实验教学在培养现代科技人才中有着十分重要的地位。在高等教育阶段,实验教学不仅能够培养学生的观察能力、动手能力和独立操作能力,更重要的是能够培养其独立思考的能力、分析解决实际问题的能力以及综合应用创新的能力。高等教育如何适应社会的要求,改进和完善实验教学,培养出既有扎扎实实的基础理论,又能在科研和生产中有较强的开发能力的专门人才,以促进我国科技水平的提高,是一个迫切
2、需要解决的问题。 三年来,我们在环境化学的实验教学中,大胆改革原有的教学模式,将基础性实验内容与设计性实验相结合,开展开放式环境化学实验教学,收到了较好的效果。实践证明,这样做既有利于学生掌握研究原理,又使学生熟悉研究方法,掌握技术技能,提高创新能力。本文就我们在开放式环境化学实验教学改革中的认识和积累的经验做一下介绍。 一、开放式环境化学实验教学的必要性 环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的研究有害化学物质在环境介质(大气、水体、土壤、生物)中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学
3、,它是环境科学专业的重要专业基础课。环境化学实验是理论教学的重要组成部分。学生通过环境化学实验来验证理论,加深理解;通过实验来提高观察问题、发现问题、分析和解决问题的能力。因此,环境化学实验是培养学生科学探索精神和创新能力的重要途径。 (一)传统环境化学实验教学弊端分析 现代教育学理论强调,教学过程中应遵循传授知识与培养能力相统一、教师主导作用应和学生学习主动性相结合的原则。原有的环境化学实验教学模式只是完成教学计划规定学时的实验内容,存在下列缺点与不足: (1)实验学时少,内容陈旧。教学计划内环境化学实验的学时只有1
4、6学时,每个实验内容为四学时,因此按照教学计划,仅能安排四个实验内容。另外,在规定的实验内容中,没有综合设计性的实验内容。在这样短的时间内和有限的实验内容中,学生的动手实验能力根本得不到充分的锻炼,更无从谈起对学生创新能力的培养。另外,传统的实验内容来自于教学参考书,不能反映环境化学最新发展,也没有联系身边的环境问题。实验内容和实践脱节使学生很少有解决实际问题的机会,缺乏实际锻炼。久而久之,学生对生活中的实际问题漠不关心。尽管学习了许多高深的理论,却没有能力对身边的简单现象和实践中的问题作出解释,结果学生纯粹为考试、就职而学
5、习理论,学了一些死理论,这不仅是实验教学的悲哀,也是整个环境化学教学的悲哀。 (2)实验教学的主体学生对实验内容没有选择权。在传统环境化学实验教学中,实验内容由教师统一规定。所有学生都进行一样内容、一样要求的实验,实验课结束后,实验室统一关门。实验能力强的学生没有机会做一些深入的探索性的实验,有特殊爱好的学生不能做一些他们自己感兴趣而规定的实验内容中所没有的实验。这种无视学生能力差异和个性发展的实验教学,使学生在实验教学中的主体地位根本无法体现。学生做实验的积极性自然调动不起来。 (3)实验教学方法僵化。在传统的环境化学
6、实验教学中,实验内容、所需仪器、设备材料以及实验过程都是由教师规定的。实验前教师通常准备好实验器材、调试好仪器设备,一般还对实验步骤进行详细讲解,甚至进行操作示范。实验讲义也把实验原理、步骤甚至某些实验现象都写得一清二楚,使学生失去了独立思考、独立设计、进一步探索的空间。这种教学方式无疑束缚了学生的想象和思维,窒息了学生的创造力。由于实验中没有失败的体验和成功的喜悦,学生自然无法领会环境化学实验的真谛。这种机械的教学方法没有摆脱理论课的教学模式,完全失去了实验教学的生机,使实验教学根本未能发挥它应有的作用。 (4)实验室仪
7、器设备的利用率不高。实验教学是高等学校实验室的基本工作任务,是实验室建设与管理的出发点与归宿。环境化学实验室集中了一批高级的进口的仪器设备。但是,在传统环境化学实验教学中,学生仅能在固定的实验课中使用这些投资巨大的实验仪器设备,实验课结束后学生便无权使用。在教学计划规定的四个基础性实验教学内容中,学生可能还接触不到某些高级的仪器设备。因此,实验设备的利用率不高,无形中造成了隐性的资源浪费。 (二)开放式环境化学实验教学的内涵 开放式实验教学是针对传统实验教学封闭性的弊端而提出的,它已经成为当前高校实验教学改革的必然选择。
8、它不光指实验室的开放,还指实验教学内容的开放、实验教学方法的开放,实验教学评价的开放等不可缺少的内涵。所以实行开放式实验教学,首先一定要充分深刻理解它的内涵。 (1)实验时间开放开放式环境化学实验教学首先意味着实验时间的开放。实验时间开放又包括两层含义:第一,学生进入实验室的时间开放;第
