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高职化学实验基本操作的研究

作者:柳 意 崔宝秋




  摘要:应用化学和环境保护与监测技术专业的高职学生在基础化学实验学习过程中应着重掌握化学实验的基本操作技能,在教学中要突出实验操作的基础性、规范性和专业性,同时培养学生实验的创新性思维。
  关键词:高职;化学实验;基本操作;规范操作;创新性研究
  
  高等师范院校近几年来相继设置了高等职业教育专业,比如我校化学系利用现有师资和设备为适应当前社会需求先后创办了应用化学和环境保护与监测技术两个高职专业。由于这两个高职专业更侧重于动手操作和实践技能的培养,因此,几年来我系在进行课程体系改革的同时,尤其重视实验教学体系的改革,在高职实验教学中加强了基本操作技能的开发与研究。
  
  化学实验基本操作研究
  在高职教学中的意义
  
  化学是一门应用性极强的实验学科,是以实验为基础发展起来的。应用化学专业和环境保护与监测技术专业的高职学生不仅要具有广博的科学文化知识,还必须具有扎实有效的实验基本功以及熟练应用现代仪器和技术开展生产实践的能力和严谨的态度和科学素质。因此,该专业的学生在基础化学实验学习过程中,应首先着重掌握化学实验的基本操作技能,为后继的专业实验奠定基础。但目前该方面的高职专科实验教材建设还不完善,实验教学还常常围绕分科目进行实验教学(如目前一般按无机化学、有机化学、分析化学等分科实验教学)或比较笼统地以普通化学实验为范本进行实验教学的模式,进而导致高职化学实验教学缺乏针对性的基本技能训练。以分科实验教学为例,各科实验由于都考虑自身的完整性和系统性,因此实验教学内容上很多的重复,缺乏实验技能与知识的连贯性和系统性;同时,实验内容大多围绕理论进行而附属于理论教学,多以验证性实验为主,缺乏探索性实验和研究性实验,很难激发学生实验兴趣。这与高职教学突出职业技能的培养目标有一定的差距。
  面对新的形势,要培养具有竞争力的高等职业技术人才,就必须重新审视以往的实验教学体系,而应用化学技术和环境保护与监测技术恰是实践操作极强的高职专业,其实验教学占有重要的地位。为保证改革研究的顺利进行,我们确立了以实验基本操作为突破口的实验教学体系改革:其一,实验教学体系整体改革必须全面贯彻高等职业教育方针,从培养学生的职业技能和实际动手操作能力出发,使学生掌握职业基本功,培养高职学生的创新能力和思维能力。其二,结合实验教学积极树立新的实验教学观,重视实验技能的开发,全面提高实验技能。其三,改革实验教学模式,树立“围绕实验基本操作,进行单元实验教学”模式,打破学科界限,重新整合实验教学内容,使实验知识和技能形成系统化。
  综上所述,进行实验基本操作研究,就是打破旧有的分割式实验课程体系与教学模式,强化学生的职业技能,由实验内容以实验验证性为主向综合性、设计性、专业性、探索性和研究性内容转变,由实验技能的分散性向系统性传授转变,逐步使学生达到高职教学目标。
  
  化学实验基本操作研究的内容
  
  在认真分析了应用化学专业和环境保护与监测技术专业的培养目标和所具备的基本职业技能后,结合学生的实际情况,本着实用、够用、活用的原则,应注重以下四个方面的教学研究。
  整合实验内容,突出基本操作的基础性,使学生知识技能系统化条理化化学实验基本操作内容很多,在广泛查找资料的基础上,经过仔细研究、论证和学生的不断实践,打破无机、有机、分析、物化等四大学科实验界限,重新整合实验内容,总结出高职实验教学的最基本实验操作,比如有常见化学仪器的洗涤、干燥技能(包括实验仪器的画法);加热技术(酒精灯、酒精喷灯的使用、水浴、油浴等技术);玻璃管加工与联接技能(塞子钻孔、选择、洗瓶的使用等);实验室制取气体技能(气体的收集、净化和干燥等);药品称量技能(托盘天平与电光分析天平等的使用,以及固体液体药品的取用等);物质提纯技能(溶解、过滤、蒸发等);溶液配制技能(容量瓶、吸管、比重计的使用以及固体药品的干燥);溶液滴定技能(滴定管的使用);重量分析技能;有机物合成操作技能(蒸馏、回流、萃取、搅拌等)和有机物物理常数鉴定技能等。在这些实验操作整合中强化了这些操作在化学实验中的基本操作,具有很强的基础性,后继专业实验大多围绕这些基本技能展开和完善。比如,应用化学专业课中有机合成部分、环境保护与监测技术专业中的环境监测中的滴定部分都与这些基础操作有密切的关系。
  强化学生操作的规范性,培养科学素质在学生实验过程中要突出实验操作的规范性以强化实验技能的开发与培养,这对于培养学生养成良好的实验习惯和严谨的科研作风具有很好的促进作用。比如环境保护与监测技术是一门需要十分细心的工作,不允许出现任何疏忽和大意。以前学生化学实验常常重视实验结果,实验也往往是“照单抓药”。同时,实验教师对学生也很少进行实验过程的全面考核,造成学生缺乏发现问题、解决问题的能力。因此,在着重加强对学生进行基本操作的训练过程中要学生重视实验过程,对每一个实验细节都要进行观察,这将有助于分析实验现象,有利于发现问题,而实验现象的分析和问题的发现将极大激发学生实验兴趣,反过来也促进学生的规范操作。规范操作有助于责任心的培养和提高科学素养。只有采取规范性的实验操作,才能在科学实验中表现出严谨求实的科学作风,才能符合高职专业技术人才的培养规格。
  基本操作训练内容要紧密结合专业特点,激发学生兴趣选择什么样的实验内容不仅要有利于系统掌握实验的基本操作,起到熟练操作的目的,而且还要联系专业突出专业特色,以此激发学生的实验热情。在不断查找有关资料和最新科研成果的同时,结合专业精选实验内容,一些常规实验经过我们的改进更具有专业性和探索性,如粗食盐的提纯、蒸馏水的制备、牙膏皮的回收利用、废旧电池的利用、工业与生活用水的硬度测定、矿样的元素分析、生活污水BOD等的测定等。这些贴近日常生活并结合专业的实验,进一步巩固了高职学生所学的知识与实验技能,也调动了学生实验的积极性。
  以实验基本操作为载体,进行实验设计性研究,培养学生创新性思维化学实验是培养学生创新思维的大舞台,通过基础化学实验,使学生在学会基本操作的基础上,结合实际自己设计实验,与教师适当指导相结合提高实验技能,以此培养学生的创新思维。比如,我们在利用废牙膏皮制取氢氧化铝的实验中,学生利用所学的实验基本操作技能积极探索合成方法,结果学生们大胆想象,提出了许多制备方法。又比如学生积极结合教师的实验科研课题开展研究等。实践证明,学生自己设计实验不仅培养了实验技能,熟练掌握了化学实验的基本操作,更重要的是培养了学生的创新思维。
  通过高职化学实验基本操作的教学与训练,学生主要掌握了化学实验的基本操作技能,并为以后专业实验技能的提高奠定了基础。在经过两轮学生的实验教学后,已经整理出了高职教学中化学基础实验操作的主要内容,并编辑了《应用化学基础实验操作训练指导》一书。该书已经在学生中试用。在实验教学中还确立了“围绕基本操作,采取单元教学”的教学方法,收到了良好的教学效果。通过办学实践和课程教学改革,构建了新型高职实验教学体系,逐渐探索出了由师范教育专业向高职专业教学过渡的一些做法。当然还有许多值得探讨的方面,比如实验教师在实验教学中的角色换位思考,化学实验在高职教学中必须强化基本操作等内容还需进一步探讨和完善。但我们有决心把实验教学逐步引入到使学生既接受知识,又训练技能,同时还能培养创新能力上来,为高职教学服务。
  
  参考文献:
  [1]崔宝秋,李金毅,马文莲,等.在实验过程中培养实验创新能力[J].辽宁师专学报,2001,3(3):36-38.
  [2]崔宝秋,王彦.含铬废料制备铬酸铅的研究[J].辽宁师专学报,2002,4(3):102-103.
  作者简介:
  柳意(1975—),锦州师范高等专科学校化学系讲师,研究方向为有机化学教学及实验。