學科教育論文-大學基礎化學實驗模塊化改革初探作者：毛獻萍李金芳黃志強【摘要】文章研究以基礎化學實驗為切入點,在課程體系、教學方法以及管理體制上進行改革。提出模塊化實驗方法,探討應用大學基礎化學實驗教學的可行性和實用性,旨在使學生更好地理解和掌握基礎化學實驗技術和提高實際動手能力?！娟P鍵詞】大學化學模塊化實驗教學大學基礎化學實驗是大學化學化工和近化學化工類專業(yè)主干基礎實驗課程,我國大多數(shù)高校的化學實驗教學是圍繞著傳統(tǒng)的四大化學(無機化學、分析化學、有機化學和物理化學)的理論教學展開的,其實驗教學的管理職責分屬于相應的教研室。這種以化學二級學科為基礎、四大化學實驗為支柱發(fā)展起來的實驗教學體系,在系統(tǒng)的嚴謹性、內容的成熟度以及與化學原理的課堂教學聯(lián)系緊密上表現(xiàn)出突出的優(yōu)點。實驗課程教學具有跨學科、跨專業(yè)、面廣量大的特點。根據(jù)這一特點,建立了“模塊化、多層次”的實驗教學新體系,按照實驗教學“整體性、基礎性、綜合性、創(chuàng)新性”的要求,對大學化學實驗教學進行一體化設計,將傳統(tǒng)的無機化學實驗、分析化學實驗、有機化學實驗和物理化學實驗在一級學科層面上進行整合,加強學科間的交叉和融合,通過強化基礎訓練,優(yōu)化基本實驗內容,適當設置綜合性、設計性實驗,使學生熟練掌握基本實驗操作和實驗技能,并在此基礎上通過文獻查閱、實驗設計、方案實施、結果分析、報告總結等過程了解化學學科從事科學研究的一般方法,培養(yǎng)學生初步的科研能力,實驗基本操作規(guī)范程度提高,對教師目前從事的科研也十分感興趣,大部分學生加入導師的科研工作,就是新生在假期也留校跟隨導師開始最基本的科研訓練了。與此同時,導師對學生在畢業(yè)論文中表現(xiàn)出的實驗能力也給予了肯定。由此可見。新的模塊化實驗體系對促進學生的實驗興趣。培養(yǎng)科研,能力,提高本科教學質量等起了十分積極的作用。1大學基礎化學實驗的現(xiàn)實情況(1)實驗內容上安排不合理,不能反映出時代要求。以四大化學為平臺開設的實驗中,一些基礎實驗和基本操作分散在各門實驗課中,造成同類型的實驗內容的重復現(xiàn)象。而對于教學所需要熟練掌握的基本操作訓練的實驗數(shù)目又不足。在這種體系下的實驗教學內容大多依附于課堂理論教學的驗證性實驗和經(jīng)典實驗,而能夠反映學科前沿性的內容以及有利于學生創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的研究性、設計性實驗少。(2)實驗課程自身的教學作用得不到發(fā)揮。由于實驗課程是依照理論課程體系設置的,在具體安排上需要盡量保證與理論課程設置的一致性,因此實驗課程變得成為了課堂教學的補充成分,而其本身的規(guī)律和特點沒有被關注,也就很難充分發(fā)揮化學實驗自身的教學作用。(3)實驗教學方法單一,培養(yǎng)的是“照方抓藥”的藥劑師型化學人才。實驗教學中多采用“抱著走”的教學方法,實驗講義和實驗用品講解得越來越詳盡,學生“照方抓藥”進行操作,造成學習主動性被抹煞,創(chuàng)新思維和開拓進取的精神得不到培養(yǎng)。(4)實驗教學管理體制問題重重。這種由教研室分管的實驗教學管理體制,各自都要求體系的完整,忽視了當前化學和其他學科之間或化學學科內部各二級學科之間相互交叉滲透的特點,也無法從化學學科發(fā)展的總趨勢對教學實驗的改革作通盤考慮。同時實驗管理上自成一體,造成了過多的課時浪費在了不同實驗課的技能訓練的低層次循環(huán)上。隨著新興的交叉學科、邊緣學科以及新技術、新方法的不斷涌現(xiàn),化學作為自然科學中的一個中心環(huán)節(jié),也正在與其它領域發(fā)生相互滲透和交叉,這促使化學實驗在教學內容、課程體系上必須進行大的變革,以跟上時代不斷發(fā)展的步伐?，F(xiàn)在的化學實驗已逐漸從原來所依附的理論課程中獨立出來,和化學理論共同成為現(xiàn)代化學教學的兩大支柱。因此,我們必須認真研究化學實驗教學的特點和作用,并與當今時代發(fā)展的特點相結合,研究化學實驗教學面向21世紀新的教學模式,研究新模式下化學實驗的教學內容和課程體系。2大學基礎化學實驗模塊化改革的意義大學基礎化學實驗模塊化改革,適應本學科發(fā)展的趨勢和要求,是化學實驗教學內容、課程體系改革的基礎。可設計出科學合理的化學實驗管理體制、實驗教學運行模式,完成教學內容、課程體系的更新任務,避免實驗教學中的基本技能在多個實驗課中重復開設的情況,真正發(fā)揮實驗教學在素質培養(yǎng)中的作用,提高學生對基本操作技能的認識和掌握程度,提高實驗教學的水平和質量。在基礎化學實驗的綜合實驗模塊,可將教師科研項目滲透到綜合實驗,建立校內學生實踐基地,增加實驗教學的實戰(zhàn)性,突出地方資源特色,激發(fā)學生興趣,培養(yǎng)和提高學生綜合運用知識解決實際問題能力。整個教學過程以及各個模塊教學內容之間均實行循序漸進的進階式教學,避免理論教學和實驗教學脫節(jié)與重復現(xiàn)象,培養(yǎng)學生具有扎實的基本操作技能和較強的實際動手能力,逐步實現(xiàn)理論課與實驗課開設的合理銜接。模塊化教學法(MrS)是20世紀70年代初由國際勞工組織研究開發(fā)出來的以現(xiàn)場教學為主,以技能培訓為核心的一種教學模式。臧大進、嚴宏鳳1等認為,隨著教育體制改革的不斷深人,模塊化教學的思想已為職教界普遍接受,如何真正搞好模塊化教學,主要涉及思想認識、教材問題、實驗內容和實驗場地以及教師和學生的綜合素質。毛祥慶2把模塊化教學用于物理實驗教學中,提出多層次的功能模塊實驗,從深度和廣度上使學生開闊了眼界,拓寬了思路,為深入綜合分析討論,提供了大量素材,因而能逐步訓練學生按規(guī)范撰寫科技報告、學術論文。此外,劉德汞、馬萬山3在高師化學實驗課程研究中發(fā)現(xiàn)實驗課程不僅在課程設置上依附于理論課程,在實驗內容和時間上也嚴重依附于理論課程,由此提出了打破附屬、構筑基礎、精選內容、形成梯度地調整實驗課程體系。陸泉芳、俞潔4在分析當前化學實驗教學現(xiàn)狀的基礎上,構建了實驗課程改革的新體系,提出了打破二級學科的限制、整體規(guī)劃化學實驗的新思路,建立按照基礎化學實驗、綜合化學實驗、現(xiàn)代化學實驗三階段,每個階段又分為基礎訓練實驗、綜合訓練實驗和應用性、設計性實驗三個層次的“一體化、三階段、三層次”設立實驗課程的新方案。李榮華56丁愛琴7等也在模塊化實驗教學改革方面進行積極的探索。綜上所述,大學基礎化學實驗模塊化改革研究在我國已有一定的理論基礎,但缺乏一套成熟有效的教學管理體制和科學合理的教材。對于我們這一剛升本成功的學院來說,如何在新形勢下著力開展基礎化學實驗研究更是具備了研究的必要性和重要性。3主要內容及改革目標基礎化學實驗作為化學學科的基礎和核心,既有別于理論教學,又與其有著緊密聯(lián)系,所以實驗教學要想充分發(fā)揮其功效,就必須在大的化學系統(tǒng)中整體考慮其內容的設置。為此,我們依據(jù)模塊化教學理論,以人才培養(yǎng)方案制訂和落實為出發(fā)點,對基礎化學實驗課程進行模塊化改革,建立了基礎化學模塊化教學課程體系、教學方法和管理體制,構建實驗教學資料、教學管理、評價與反饋的信息系統(tǒng)。需要再通過對課題研究的方案進行論證、細化；在綜合分析國內外實驗教學改革的文獻資料基礎上,結合本單位實際,對相關的研究成果進行選擇吸收與轉化；并組織專家進行論證,提出全新的基礎化學實驗課程體系和實驗教學大綱。3.1課程體系的改革化學基礎實驗室主要承擔無機實驗、有機實驗、分析實驗、物化實驗、儀器分析實驗等5門基礎課程的實驗。實驗開出的類型,絕大部分為驗證性實驗,綜合性實驗數(shù)量少,設計性實驗根本沒有。為此,在實驗課程內容上,首先要樹