2021-4-9 | 理學(xué)
創(chuàng)新與發(fā)展是推動(dòng)時(shí)代進(jìn)步的永恒動(dòng)力,而創(chuàng)新能力則是動(dòng)力的源泉。黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人在各種場(chǎng)合多次提出要加快創(chuàng)新能力的培養(yǎng)問(wèn)題,而各用人單位對(duì)高校大學(xué)生的創(chuàng)新能力要求也越來(lái)越高。因此,對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)在高等教育中日趨受到重視。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育內(nèi)容的一個(gè)重要組成部分,是全部教學(xué)過(guò)程中以實(shí)驗(yàn)論證理論并豐富創(chuàng)新理論的重要環(huán)節(jié),對(duì)于大學(xué)生科學(xué)思維的形成和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有著不可替代的重要作用。無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是藥學(xué)類專業(yè)大學(xué)生的第一門基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課,它不僅僅是培養(yǎng)學(xué)生基本操作技能和科學(xué)素養(yǎng)的重要場(chǎng)所,也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的重要途徑,教學(xué)效果的好壞將直接影響學(xué)生大學(xué)四年甚至是今后工作的基本操作技能和科研思維習(xí)慣。如何將創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)貫徹實(shí)施到具體的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中去,是擺在我們教師面前迫切需要解決的重要任務(wù)。下面筆者就如何在無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力談?wù)剛€(gè)人經(jīng)驗(yàn)。
1解放思想以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間里,按照實(shí)驗(yàn)教材和指導(dǎo)教師的“規(guī)定程序”進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作都是“經(jīng)典的”,不得更改。改變這種封閉的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式首先要求解放思想。而解放思想包括兩方面:一是解放教師思想;二是解放學(xué)生思想。
1.1解放教師思想
無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師通過(guò)一系列的訓(xùn)練從而改變自己的思維模式。首先,重新定位自己的角色:指導(dǎo)教師應(yīng)牢固樹(shù)立實(shí)驗(yàn)過(guò)程以學(xué)生為主體的教學(xué)理念,將自己定位成實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生自主學(xué)習(xí)的指引者和協(xié)助者。其次,充實(shí)自己的知識(shí)儲(chǔ)備:指導(dǎo)教師通過(guò)訂購(gòu)國(guó)內(nèi)各知名高校所使用的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材、登陸知名高校所建設(shè)的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站,了解國(guó)內(nèi)其他高校無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀,并通過(guò)訂閱專業(yè)書(shū)刊報(bào)紙如《InorganicChemistry》、《InorganicChemistryCommunications》了解國(guó)際無(wú)機(jī)化學(xué)的最新研究進(jìn)展,使自己的知識(shí)能夠與時(shí)俱進(jìn),緊跟無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)科前緣發(fā)展趨勢(shì)。最后,培養(yǎng)自身創(chuàng)新性思維:作為教師應(yīng)在學(xué)習(xí)和教學(xué)實(shí)踐中時(shí)刻牢記轉(zhuǎn)變思維,訓(xùn)練思維的發(fā)散性,發(fā)展直覺(jué)思維,培養(yǎng)思維的流暢性、靈活性和獨(dú)創(chuàng)性,從而使自己的思維具有創(chuàng)新性。
1.2解放學(xué)生思想
“師傳生受”的觀點(diǎn),自古沿襲至今,要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維,首先要打破這種傳統(tǒng)的觀念,培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑的習(xí)慣:教師通過(guò)修正教材中存在的錯(cuò)漏,指出教師或教材都會(huì)有疏漏的地方,具有創(chuàng)新性的學(xué)生應(yīng)當(dāng)懷疑教材,懷疑教師。其次引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性、創(chuàng)新性學(xué)習(xí):在進(jìn)行試驗(yàn)之前,先將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以考試題目的形式布置下去,由學(xué)生來(lái)設(shè)計(jì)試驗(yàn)方法,學(xué)生要完成該課程考試,必然要自行去查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)方案。這樣將實(shí)驗(yàn)真正變成研究的、創(chuàng)新的過(guò)程,而不是驗(yàn)證“經(jīng)典實(shí)驗(yàn)”的過(guò)程。這就是開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)。
2開(kāi)設(shè)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程是學(xué)生針對(duì)教師布置的實(shí)驗(yàn)題目,查閱文獻(xiàn),寫(xiě)出設(shè)計(jì)方案,并交給指導(dǎo)教師審閱修改合理后,即可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室實(shí)施[1]。對(duì)于這一實(shí)施過(guò)程文獻(xiàn)已長(zhǎng)篇累牘地講解過(guò)[2],并且全國(guó)各大高校在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)方面也進(jìn)行了大量的嘗試[3-6]。本文著重介紹開(kāi)設(shè)過(guò)程中需要注意的一些問(wèn)題。
2.1開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)選題需具有創(chuàng)新性和可行性
開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)不同于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),沒(méi)有現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)步驟,沒(méi)有固定的結(jié)論,學(xué)生要根據(jù)所給的選題查閱資料,設(shè)計(jì)方案,最后才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這就要求選題首選要有創(chuàng)新性,學(xué)生可以從多方面、多角度地考慮問(wèn)題,設(shè)計(jì)出多個(gè)方案,從而培養(yǎng)自身創(chuàng)新能力;其次要求選題具有可行性,因?yàn)閷W(xué)生所設(shè)計(jì)的方案會(huì)有多種,但至少肯定有一種能根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件(藥品、儀器、設(shè)備等)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),所以在設(shè)計(jì)選題的時(shí)候,教師應(yīng)提前查資料,做預(yù)試,保證選題具可行性。根據(jù)創(chuàng)新性和可行性兩個(gè)要求,本實(shí)驗(yàn)室老師選定了“硫酸亞鐵銨的制備”、“藥用氯化鈉的制備”、“氯化鈉雜質(zhì)檢查”、“微量元素營(yíng)養(yǎng)添加劑———蛋氨酸鋅的制備”等作為開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的選題。這些選題操作過(guò)程具有一定的穩(wěn)定性、危險(xiǎn)系數(shù)低,同時(shí)緊扣藥學(xué)專業(yè)特點(diǎn),與現(xiàn)實(shí)聯(lián)系緊密,實(shí)驗(yàn)方法不唯一,具有創(chuàng)新發(fā)揮空間的特點(diǎn)。
2.2開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程中需轉(zhuǎn)換角色
在開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)中,教師應(yīng)由“傳授型”轉(zhuǎn)為“指導(dǎo)型”,學(xué)生由“被動(dòng)接受驗(yàn)證型”轉(zhuǎn)為“主動(dòng)參與探索型”。對(duì)于試驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題教師一般不直接回答而是巧妙設(shè)問(wèn),引導(dǎo)學(xué)生自行解決問(wèn)題。如在“藥用氯化鈉的制備”試驗(yàn)中,很多學(xué)生在除BaSO4沉淀的減壓過(guò)濾過(guò)程中,濾紙上得不到固體沉淀,而沉淀全部隨濾液流到抽濾瓶了,這是為什么?還有部分學(xué)生在蒸發(fā)濃縮的時(shí)候?qū)⑷芤赫舾闪耍Y(jié)果檢測(cè)發(fā)現(xiàn)K+超標(biāo)了,這又是為什么?面對(duì)學(xué)生提出的這些問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤,教師可以反問(wèn)學(xué)生“什么樣的沉淀更容易過(guò)濾出來(lái)?要得到這樣的沉淀應(yīng)該采用什么方法?”“、應(yīng)如何除去KCl雜質(zhì)?”學(xué)生在對(duì)這些問(wèn)題的思考中也就自然而然地回答了之前自己提出的問(wèn)題。這比直接告訴學(xué)生答案,印象要深刻得多。
2.3開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室需要?jiǎng)?chuàng)新性管理模式
由于本校實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地嚴(yán)重不足,筆者所在的實(shí)驗(yàn)室同時(shí)承擔(dān)著無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)與物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)任務(wù),所以全天候開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行無(wú)機(jī)化學(xué)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)是不現(xiàn)實(shí)的。而無(wú)機(jī)化學(xué)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)實(shí)施的時(shí)間也比較自由,而且每個(gè)實(shí)驗(yàn)都耗時(shí)很長(zhǎng),所以本實(shí)驗(yàn)室將開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)時(shí)間設(shè)定為周末及寒暑假。這就大大增加了指導(dǎo)教師的工作量和安全責(zé)任,為了解決這個(gè)問(wèn)題,本教研室除安排教師值班外還引入學(xué)生參與假期實(shí)驗(yàn)室的日常運(yùn)行管理,指定學(xué)生負(fù)責(zé)人、排定學(xué)生值班表,明確值班內(nèi)容與責(zé)任,對(duì)值班學(xué)生進(jìn)行崗位培訓(xùn),實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師不定期進(jìn)行檢查并電話查崗等;同時(shí)要求進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生簽訂“實(shí)驗(yàn)室安全保證書(shū)”,以使其明確實(shí)驗(yàn)安全注意事項(xiàng),提高安全防范意識(shí)。通過(guò)引入學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)室安全日常管理,既提高了學(xué)生主人翁意識(shí)和工作積極性,又能減少運(yùn)行成本,確保了實(shí)驗(yàn)室安全,確保實(shí)驗(yàn)室在假期和晚上都能開(kāi)放。