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利用实验教学培养学生的创新能力.doc

上传人:春华秋实 文档编号:2788993 上传时间:2018-09-27 格式:DOC 页数:11 大小:52KB
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资源描述

1、.利 用 实 验 教 学 培 养 学 生 的 创 新 能力.摘要:培养创新能力是提高大学生素质的关键,是整个高等教育改革和发展的战略目标,是培养社会主义事业建设者和接班人的迫切需要。要培养大学生创新能力,就要按高等教育规律和社会主义经济发展的要求,改革传统的教育体制,建立新型教学模式,完善高校学生管理机制。Summary:Foster the creative ability is the key which raises university students character, is the strategic target of the whole higher education r

2、eform and development, is the urgent demand which develops constructor and successor of the socialism business.To train the creative ability of university student will press the request of higher education regulation and the economic development of the socialism, reform a traditional education syste

3、m, build up new teaching mode, the perfect and high school student manages a mechanism.关键词:化学实验;创新能力;改革.一、目前高等师范院校实验教学存在的主要问题及教学现状1实验方法和实验手段陈旧,缺乏反映现代科学发展和技术进步的实验,不能充分调动同学们动手操作的积极性和激发同学的求知欲望。2实验内容简单孤立,缺乏形态和机能、局部与整体、正常和异常有机统一的多学科、综合性实验,且各课程之间的实验内容缺乏连贯性和系统性。3绝大部分实验课属重复验证课程教学内容的项目,即验证性的实验,缺乏创新性的设计实验;在我们

4、以前的实验教学的过程中,一般实验教学的工作只是按照课本上面照本宣科,指导学生按照课本上面的具体的操作进行就可以了。往往主要集中在一些验证性实验上面。结果就是学生每次实验都是在重复着基本相同的操作,学生对于实验的兴趣逐渐消退。而且由于课时所限(每次实验课仅仅安排四课时),学生往往不能完整的完成一个实验,该严格操作的地方由于时间所限或设备所限而忽略了。4授课方式单一,传授式授课已不能满足现今素质教育的培养方案;在教学现状方面,地方高师院校化学专业的实验教学大体上是沿用以前的方式,即:将化学实验分成几个部分,多数为验证性实验,理论课讲完后再通过实验对性质进行验证,这种教学方式会使学生养成“照方抓药”

5、、“按部就班”的习惯,对培养学生的思维能力、动手能力及分析问题解决问题的能力都是不利的 1。随着高校教育的改革,现行的实验教学机制与培养高素质创新人才不适应,提高学生的动手能力,培养学生的创新意识是当前迫切要解决的问题,建立一体化多层次的实验教学体系是化学实验教学必须的 。纵观当前化学实验教学,国内的大多数学校仍以四大化学为基础组织实验教学,实验内容上验证性实验较多,研究性实验偏少;单元性操作多,综合性操作少;基础性实验多,以科研前沿领域为依据的实验少;喜欢学生规规矩矩,按教师的要求和指导去做,限制了学生主观能动性的发挥和个性的发展,导致学生创新精神实践能力薄弱。陈旧的实验教学体系和模式已不适

6、应“以人为本”、“以学生为本”的教育理念,已成为培养 21 世纪高等教育发展需要的“厚基础、宽口径、高素质、强能力、广适应”的化学教学类创新人才的一道障碍 2,因此我们必须进行实验教学的改革。.二、实验室管理体制和运行机制的改革及实验课程的优化整合在过去的实验室管理体系中,普遍存在着实验室条块分割、各自为政的小而全模式;各门课的实验内容自成体系,知识零散,课程之间内容重复;实验课教学在某种程度上仅为理论验证性实验而服务,不注重实验知识的实用性和它们之 间的衔接性。为满足新形势下人才培养模式的变化,提高实验室和仪器设备的利用率,为科研、教学和社会服务,在实验室管理体制的改革中应对实验内容和实验教

7、材进行重新优化组合,使其更加符合实验教学的需要。本着“向全校大学生开放、向所有的实验课开放、向科研工作开放、向社会开放”的基本原则,为了配合实验教学的改革计划,在管理体制改革的基础上,我们应将原来在各门课程中开设的实验教学内容剥离出来,把相近课程的实验课整合成一门独立的课程, 真正做到单独设课、将单个、凌乱的知识前后有机地结合起来,而且进一步提高 了实验课的教学效果和教学质量。对实验教学方式、方法进行积极探索和改革。 首先由传授式实验向引导学生探索式实验转化。书本知识的传授,本质上就决定 了它以继承前人积累的知识为主要内容,这种教育容易导致不加思考而简单接受 的惰性。“如果一个人所掌握的都是个

8、别的经验知识,那么他就没有什么知识。 这种知识完全是经验的、特殊的知识”。而实验教学过程从某种意义上说,是一种探索过程或探索过程的再现,通过教师结合实验生动形象的讲解加之适当的引导,使学生根据实验要求独立设计实验,有力地激发了学生的创新意识。 其次,在教学过程中采用现代化手段进行辅助教学,使感性认识更加具体化、形象化。在实验教学过程中借助 CAI 系统,将优秀、典型的实验课程制作成课件。总之,在实验教学改革中,我们应该反思老的实验教学内容、教学模式和教学方法中存在的问题,以提高学生综合能力为切入点,打破现有的实验教学构成方式,做伤筋动骨的结构性改革。.三、 实验教学呼唤素质教育深化教育改革,首

9、先体现在教育观念的更新和人才培养模式的转变方面 3。全面实施素质教育和创新教育,目的是培养学生的实践能力和创新能力,全面提高学生的综合科学素质。通过实验教学可培养学生的实验意识,一种贯穿于知识、能力、品质、习惯等各个方面,对实验本质的全新的反映形式,这是实施素质教育的重要目的之一。实验准备意识、实验操作意识属感性意识;实验迁移应用意识、实验创新意识则是理性意识。迁移应用意识是认识和能力上的飞跃,是创新意识形成的基础。另外,实验意识也包涵交互性和预见性的心理品质,这种心理品质属于发展性和创造性因素。实验意识的培养是理科基础课程改革的重要环节和基本要求。 在实验教学过程中,学生的学习,除了身体器官

10、参与外,还需要注意、观察、记忆、想像、思维等智力因素,以及兴趣、情感、意志、性格等非智力因素的积极参与,实验教学全面深入地推进素质教育的进程。学生的兴趣、动机、信念和情操等具有创新个性品质可以在实验教学中得到培养。教育的根本目的和最终任务,是提高学生的综合素质 4。所以必须从教育的根本目的和最终任务着眼,全面分析实验教学的本质特征和实际情况,走改革和创新之路。 在教育模式、学习方式正在发生根本性变革的今天,实验教学的改革势在必行。实验教学要以认识论、教育论、心理学原理为教学改革的理论基础,以自然科学方法论和哲学理论为武器,全面大胆地进行改革。并掌握国际发展动向,借鉴国外的先进经验,首先把实验教

11、学置于提高学生综合素质的整体结构之中,摆在前沿的重要位置。并从现代教育思想理念出发,对实验教学的目标体系、内容结构、过程模式以及评估评价诸方面进行整体改革,积极配合基础教育课程的改革。首先是培养创造型教师。教师在教学中处于主导地位,他们应该是课程改革和创新的倡导者、参与.者、实施者、也是开路先锋。 教师作为实验课程改革的执行主体面临着历史性的机遇和挑战,应以创新者、交往者和促进者的面貌,全方位地积极介入,理解、融入、生成。在研究、开发、设计、实施、选择和重组等各个方面,要身心介入、情感介入、智慧介入。四、 实验教学策应创新教育教育本身要创新,但更重要的是要培养学生的创新能力。创新能力和实践能力

12、是综合素质中的二个突出的能力,互为表证,互相促进。 进一步来说,通过实验教学,实施素质教育,可让学生在学习科学知识的同时,了解科学知识的学习过程、学习方法及其对社会发展的作用。在此基础上,引导学生独立思考,树立创新意识,萌发创新思维。创新思维是一种独特的信息加工艺术,最能引发创造出新成果的思维方式,人类智慧的核心部分,涉及社会进步、人类文明以及制度完善 5。 新的教育思想,必然在教育改革的实践中产生;新的教育观念,应在教育教学的探索之中,逐步升华与完善 6。教育要使学生敢于思考,善于思考。教学应当注重学生自己的思维过程,引导要符合思维规律。例如,发散思维是创新思维的主要成分,也是创新想象的依据

13、,应循序渐进地引导学生的思维向广度和深度发展,由感性认识向理性认识发展。一般来说,感性认识直接来源于观察和实验,理性认识则基于对观察和实验的独立思考 7。独立思考是一个人成功的最重要、最基本的心理品质,也是创新精神和创新能力形成的前提和前奏。要积极鼓励和引导学生进行独立思考,勇于提出自己的不同见解,培养刻苦钻研的良好习惯和创造性想象能力。创造性想象能力的基础是丰富的知识和经验。知识来源于学习,经验来源于实验等实践活动。知识越渊博,经验越丰富,创造性构想的思维越活跃。培养学生的创造性思维,教师要把知识转化为问题,营造创新情境,帮助学生破除思维定势,引导发散性、求异性思维,从而建构新的知识模块。把

14、教学过程设计为“发现问题分析问题解决问题”的创造性教学模。培养创新精神和创造能力,首先必须确立学生在学习中的主体地位,让学生自已在日常生活和学.习中学会提问和质疑,教师的主导作用应表现在将知识转化为问题,让学生去发现。要对他们提出的问题进行有目的的选择,形成探究性实验去充实实验内容。并且尽量采用开放式实验,对教材中的实验内容可进行动态处理,如变换课题结构、已知条件、提问角度或论证形式。按照现代科学教育理论,应夯实、拓宽、转变实验教学的基点,在传授知识、培养能力的同时,帮助学生了解科学进程、科学方法、树立科学精神、科学态度以及科学价值观念,并营造安全、自由和积极向上的心理环境,为创造性思维的培养

15、提供必要和充分条件。实验教学不仅有利于培养学生的实践能力,也有利于培养创新精神。所谓创新精神,是指创造新思想、新事物的精神,不断开拓、进取、力争超越、突破的精神。这种精神所焕发的能力就是创新能力。这种能力表现出对思维和从事的活动,具有超越性、独特性和新颖性。创新能力是最重要、最宝贵、层次最高的综合性能力,包括创新思维能力和创新实践能力,都需要不断地、自觉地加以培养和训练。培养创新精神和创新能力的教育,就是创新教育,或者说,创新教育是以培养人的创新精神和创新能力为基本价值取向的教育,是素质教育的核心,也是基础教育课程改革的目标所在 8。因此,创新教育的构成要素是教育应带有显著的研究性、引发性、发

16、现性和归纳性。或者说,创新教育要首先自身创新。五 、实验教学推动教育现代化曲阜师大化学科学学院提出“四模块、分层段”的化学实验教学新模式;江苏技术师范学院化学化工学院提出了应用化学本科专业应用型人才应具备的能力和技能结实验教学促进了知识和能力的有机结合,促进了创新精神与实践能力的有机结合,促进了知识与技能、情感与能力(包括创新能力、实践能力)的统一 9,是一门综合性学习课程,充分体现了现代教育思想和理念。从现代人才观的角度来说,信息社会需要的是创造型人才,他们不仅知识面广,具有专业特长,而且具有实践能力、办事能力和科研能力等反映基本素质的综合能力,形成了雄厚的知识和能力基础;他们是能经受挫折、

17、压力甚至打击,具有成功基础和根本的智商和情商,表现出在困难和逆境中保持坚韧不拔的人才;他们是具有强烈创新意识和创新能力的人。实验教学所要培养的就是这种人才。.从现代教育观来说,整个教学过程,即教与学的过程,都是教服务于学的过程。因为教是外因,学是内因,外因是变化的条件,内因才是变化的实质。教要通过科学的教学设计,创造最佳的外部环境,以适应学的内部过程的需要,充分调动内部积极因素和内部活跃机制,让学生积极参与,积极探索,积极思考。不仅培养学生发现和解决问题的能力,而且培养学生的创新意识和创新能力,实验教学过程充分体现了教为学的服务过程。教育现代化的核心是人的素质的现代化,实验教学应积极配合高等教

18、育课程改革,从实践和创新着眼,注重培养具有时代精神和国际观念的可持续性发展的综合性人才。 目前,有些院校的实验教学改革很值得我们借鉴:构化学实验能力+设计设备能力+专业特殊技能 10;浙江大学理学院化学系把综合化学实验开设成时间上开放式、内容上选择性、设计性和研究性的教学形式;浙工大化材学院尝试“融研究于基础教学、置创新于实验环节”的教学模式,通过设计性、综合性实验,培养学生化学素养、实验技能 11等。在 20 世纪 90 年代美国提出了全面丰富教学模式来探索培养创造型人才的新路子,国际上实验课程改革趋势是以培养创造能力为主要目标。哈佛大学开设了综合化学实验;麻省理工学院则设立了三门实验课:化

19、学实验入门、中级化学实验、高等化学实验与仪器的应用,特别强调化学合成及综合分析手段的运用。国内的一些重点大学已经开始进行这方面的改革,并取得不少经验。六、地方高师院校实验教学模式的探讨化学实验是进行科学探究的重要方式,学生具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。” “化学是一门以实验为基础的科学,化学实验对于化学课程目标的全面落实具有重要的作用”;化学实验是学生获取知识,提高能力的重要途径。实验教学可激发学生学习化学的兴趣,同时还能培养学生观察能力、思维能力,发展学生智力。培养科学严谨的学风,提高学生综合素质,是实施素质教育的重要途径。正如化学老前辈、化学史权威袁翰青说:学

20、生不做实验是学不会化学的。戴安邦教授指出:“搞化学实验,不管怎样增加,都不会过分”。设计实验是对学生综合能力的检测,也是培养综合分析能力的一种方法,通过一些简单的实验设计,不仅能够培养学生动手、.动脑、解决问题能力,而且能够激发学习兴趣,进一步培养学生创新能力,探究新知识的能力。 对实验设计题的解答,关键在于对课本知识的理解和掌握,是课本知识的实践和应用,也是提高学生探究问题能力、分析思考能力的有效措施,它既要求学生有扎实的基础知识,而且要求学生对实验习题进行认真分析,从知识技能、实验能力出发,分析实验中所涉及到的知识,知识间的内在联系,动手动脑设计实验;从记忆中相关的知识进行分析,独立思考,

21、探索创新,设计出简单、易做、现象明显、清洁卫生的实验操作程序;通过设计实验,对学生思考问题的方法、思路、对知识的迁移起到了重要的作用,从而推动了学生创新意识,激发了学生向实验设计的新颖性、灵活性、趣味性、简捷性方面的思考,促进了知识的巩固和提高。通过分析、讨论,开扩了学生视野,提高了对所学知识的认识,激发了学生的学习积极性和对知识的探究兴趣。使学生掌握化学实验的基本操作技能是实验化学课的教学目的之一,为了能从实验化学教学的实际出发,使学生“学以致用”,在教学时间安排上,基本操作训练先于综合性与设计型实验课。我们对以往基本操作技能训练实验课的教学内容做了重新安排:一方面,将原来单一的基本操作训练

22、内容增加训练内容及难度;另一方面,将原来单一的基本操作训练更改为训练内容与小综合实验相结合。这样做可以调动学生学习的主动性,还可使学生在掌握基本实验技能的同时又能验证理论与反应。学生在掌握了基本操作技能后,为学生开设数个综合性实验课。在新的教学模式中,将原来单一化合物的合成验证型实验更新为综合性的多步合成实验;将原来单一验证性的性质实验及部分单一的基本操作技能训练实验更新为有关的综合性验,学生经过 3-5 步小操作达到做终目的。通过这种多步骤的综合性实验训练,学生的基本操作得到了反复的训练,操作技能得到了提高,同时还学习并验证了许多合成方法和分析方法。通过为学生开设的“基本操作技术训练”、“综

23、合性实验”和“考查课”课,学生基本掌握实验化学的技能与方法,学会了独立操作,加上已学习了许多基础化学理论知识,因此这时对实验教学任务就要提高一步要求:培养学生学会完整的实验研究工作方法,完成实现从知识技能向研究能力培养的转化过程,以培养学生的科研素质和创新能力,使他们的综合素质有所提高,为此我们开.设“设计性实验课”,主要内容是设计和实施化学分析方法分析物质的量。具体做法:开课前,指导教师向学生讲述设计和实施化学分析的要求,学生结束实验后,总结实验完成情况,找出问题,总结体会。在设计型实验中,学生必须充分发展自己的主观能动性,动手动脑,才能完成实验任务。教师除了对学生的实验结果作评价,更重要的

24、是对学生在做实验的过程中出现的种种问题给予理论与技术方面的指导,让他们自己得出结论,真正体现以学生为主体的教学。实验教学是新世纪人才培养中的关键一环,是培养大学生动手能力和创新能力的重要手段。参考文献:1张继振等.以能力培养为核心 技能要素为主线建立应用化学专业实践教学新体系.江苏技术师范学院学报.2007,13(2):73-762杨庆云等.化工类毕业设计(论文) 教学质量监控体系的研究和实践.化工高等教育,2006,(4):57-593杜志强,李宁,封子先,朱龙观,雷琴芳,陈恒武,王彦广.培养创新型人才的综合化学实验教学模式探索与实践.大学化学,2006,(4):15-17444倪哲明,王力

25、耕.融研究于基础教学,置创新于实验环节.高等工程教育研究.2007,(1):124-126 。5 孙克辉,曾旭日,盛利元,李长庚,刘雄飞; 理科大学生科技创新人才培养模式的探索与实践 J; 高等理科教育; 2004 年 01 期 6 黄婕; 理工科大学生创新教育培养体系的研究与探索 J; 化工高等教育; 2006 年 02 期 7荣昶,赵向阳,蔡惠萍; 实验教学与创新能力培养探析 J; 实验室研究与探索; 2004 年 01 期 8 耿俊茂; 浅谈当代大学生科技素质的培养 J; 中国科技信息; 2006 年 07期 9约翰S布鲁贝克(美).王承绪译.高等教育哲学M.杭州:浙江教育版社,2001.108.10程方平主编.中国教育问题报告.北京:中国社会科学出版社,2002. 11崔言顺,等.论高校实验教学体系和实验室管理体制的改革.山东农业大学.作者简介:刘戎(1963) ,白城师范学院化学学院副教授,研究方向:基础化学。基金项目:白城师范学院教育科学课题,白师教育科学课题2011ED1111 号

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