药学类专业无机化学实验的教学设计与改革
摘 要:在高职高专药学类专业的无机化学实验教学中,对于学生的实验动手能力差、文科生占有一定比例、高中学习与大学教育衔接脱节等问题,提出了设计性实验方案和翻转课堂教学等有效的解决途径,以提高学生的动手能力、创新能力以及教学质量。
关键词:无机化学实验;设计性实验;翻转课堂
无机化学实验是高职高专药学类专业学生进入大学后的第一门专业基础实验课,是无机化学课程的重要组成部分。课程主要任务是根据药学类专业教学大纲要求,让学生正确掌握无机化学实验的基本方法和基本操作技能以及实验报告的书写,为专业技能的形成打下扎实的基础,并培养实事求是、严肃认真、团结协作的科学态度,为学生学习后续的有机化学、分析化学、天然药物化学、药剂学、药理学等课程打下良好的基础。但是在无机实验教学中存在诸多问题,例如:学生实验动手能力差、文科生占有一定比例、高中学习与大学教育衔接脱节等问题,通过实践发现研究性实验设计以及翻转课堂教学为解决上述问题提供了良好的途径。
1 无机化学实验中出现的问题
作为一名无机化学实验的任课教师,在教学过程中发现学生实验动手能力非常糟糕,存在对常规仪器不会使用、不规范操作、随意性操作等问题。例如不能正确使用胶头滴管、酒精灯等,不会清洁玻璃仪器。分析原因有以下几个方面:
其一,被高职高专录取的学生大部分本身能力一般,在高职高专药学类专业的招生中,文科生又占有一半甚至一半以上的比例,这部分学生在高中阶段几乎没有学习过化学,大学化学学习对他们来说等于从零开始,高中学习与大学教育衔接脱节;
其二,对于理科生来说,在高考指挥棒的指引下,由于高考没有对实验动手能力的考核,教师教学以理论知识为主,因此导致大部分理科学生动手操作能力也较差。
基于以上原因,整个班级学生实验动手能力水平参差不齐。根据这一现状,我们在教学过程中采取了一些方法:提高对实验室安全的教育力度,调整和改进实验内容,进行翻转课堂教学。
2 提高实验技能的方法
2.1 加大实验室安全的教育力度
在学生进实验室做实验之前进行实验安全的教育,讲解实验规范操作的重要性。实验安全主要涉及实验室注意事项,水、电、气、火、废液、危险品处理,意外事故的处理,节约用水用电等。规定学生进入实验室必须穿工作服,严禁携带食物和水进入实验室。实验基本操作包括玻璃仪器的洗涤和干燥、物质的加热、试剂如何取用、物质的称量、移液管等的使用。老师交给学生规范的操作方法。只有教师本身对实验安全及规范操作非常的重视,才会加强学生对之的重视程度。
2.2 实验内容不断调整和改进
无机化学实验教学中,主要安排了以下内容:基本操作和溶液的配制、粗盐的提纯和缓冲溶液pH测定,其目的是让学生在较短的时间内掌握化学实验的最基本操作,使学生初步掌握化学实验的基本方法和技巧。在实验内容上可以增加设计性实验,由老师列出实验名称,学生可分组进行查阅文献、设计流程,在课堂上通过讨论,选出最佳方案,学生再进行操作。
学生既增加了对理论知识的掌握程度、提高了查阅文献的能力,又能体会从自行设计方案到自己动手准备、完成的成就感,调动了学习的积极性与主动性。比如:硫酸铜的制备实验,由学生根据设计思路自己拟定工艺流程,选择出最佳方案由氧化铜为原料进行制备,此设计性实验在学生中反响热烈,实施效果良好。
2.3 进行翻转课堂教学
针对学生实验能力参差不齐的现状,我们进行了翻转课堂教学模式。由本教研室老师自制无机化学实验教学视频,视频时间不要过长,大多数控制在几分钟到十几分钟的时间,主要包括:溶液的配制方法;pH计的使用步骤;溶解、蒸发、过滤等提纯的基本操作等。视频中的操作做到清晰化、规范化。
学生可以根据自身的能力水平选择观看时间以及次数,便于学生的自主学习。特别提出的是,在视频后面针对本次操作提几个小问题,让学生进行回答,帮助学生自检,也帮助老师了解学生的学习程度,便于学生一段时间之后的复习和巩固。有了观看视频的基础,尤其是对文科学生,到了课堂上学生就不会一无所知,做起实验来就会驾轻就熟,老师只需要对一些容易出错的部分特别强调下,学生学习的效率明显提高。视频由教师在课前放入班级QQ群中,对于观看情况学生也能在QQ群中给予老师及时的反馈。
除了观看视频以外,另一个翻转课堂教学模式是在课前需要学生做好实验的预习工作,对与实验相关的无机化学理论知识进行复习,提前撰写好部分实验报告内容,明确实验目的要求、弄清实验基本原理、实验试剂仪器、实验步骤、安全注意事项等。实验结束后以表格的形式记录原始数据,以简图的方式描述实验现象,记录要准确,数据要完整真实。数据处理时,化学反应方程式、计算公式、计算过程都要列出,最后给出实验结果。在问题讨论的书写中,针对本次实验遇到的问题提出自己的见解,对实验方法、内容提出改进意见。这点可以培养学生的创新能力。
无机化学实验教学改革在我校药学专业实施过程中,取得了一定的成效,提高了实验教学水平,但由于某些条件的限制,有一些想法还未能彻底的实现,比如实验时间与理论课时冲突、教师人数不够、实验室数量少的限制等。因此,下一步的目标是通过与各部门的协作,创造条件,为学生提供更多的实验機会,培养学生全面的实验室工作能力和科研能力。
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基金编号:安徽省教育厅质量工程项目2016gxk079
作者简介:
吴蕾(1982-),女,汉族,安徽芜湖人,硕士,讲师,主要研究方向:基础化学;
张宝成(1974-),男,汉族,安徽合肥人,博士,副教授,主要研究方向:无机化学。