時間：2023-03-30 11:38:17
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化學專業實驗課程體系基本是在?？茖嶒灲虒W課程體系的基礎上加以修改，以無機化學、有機化學、分析化學、物理化學四大基礎課程為課程結構，各課程自成體系，依據四大基礎課的開設依序開設，以化學學科為基礎、四大化學基礎課程實驗為支柱建立實驗課程體系；這套課程體系已經經過幾十年的教學實踐，是一套系統嚴謹、內容成熟、緊密聯系理論教學的傳統實驗課程體系，這一課程體系實際上是沿用了上世紀50年代的體系，是按照當時培養具有專業知識精英人才的目標而制定，完全符合當時的學科發展要求和社會經濟發展，但隨著現代化學學科的發展，高等教育已由精英化轉化為大眾化教育，傳統的課程體系不符合現代化學（師范）人才培養的目標，遠遠不能滿足人才培養需求，在實踐教學中存在著明顯的缺陷。
2.實驗課程體系的存在問題。
對于地方師范本科院校化學專業實驗課程體系存在以下問題：第一，設置的各門實驗課程各成體系，部分實驗內容重復。第二，培養學生基礎實驗技能的基本操作和基礎實驗分散在各門實驗課程中，沒有強化訓練，造成同類型實驗的重復。第三，實驗內容陳舊，單純的驗證性實驗內容偏多，設計性、綜合性、研究性實驗內容少，各科主講教師單純從自身課程安排實驗，各實驗課程缺乏溝通和交叉滲透，沒有將化學實驗有機統一起來。第四，實驗內容缺乏創新性，基本上是按照實驗教材照搬，教材告知實驗步驟，教師按照教材分析出成敗關鍵和注意事項，實驗室按照教材配備藥品、儀器，學生只需按部就班、照方抓藥，沒有思考和創新。第五，實驗教學模式和評價模式陳舊，完全沿用“學生課前按照教材預習，課堂教師按照教材講解，學生按照教材實驗，課后完成實驗報告”的實驗教學模式，導致的結果是學生沒有實驗興趣，學生沒有探索和創新，成績基本上是按照學生考勤和實驗報告單成績評定，無法科學、真實反映出學生的實驗技能和創新能力。
二、實驗新課程體系的構建與實踐
1.實驗課程體系構建的基本思路。
高師化學專業的培養目標是培養具有化學專業知識的中學化學教師，實驗課程體系的構建與專業培養目標相一致，基于對這一目標的認知，結合多年來高師實驗課程存在的問題，化學實驗課程體系的建立必須突出“實驗化學”的特點，同時以化學理論課程為支撐，從培養實驗動手能力為切入點，將創新實驗能力貫穿于整個實驗教學過程，在此基礎上，確立實驗課程體系的基本思路：打破無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、化工基礎和化學教學論等實驗課程分別設置的局面，重新設置實驗課程，精選實驗內容，強化實驗技能，重視創新能力，優化整合實驗內容，實驗教材僅為參考，將無機、有機、分析、物化和教法實驗的內容進行整合、精選，新增三門實驗課程（基礎化學實驗、綜合化學實驗和化學專業實驗），調動學生實驗的主動積極性，培養學生的創新意識和實踐能力，提高學生的科學素養和分析解決問題的能力，構建以“學生為主體、教師為主導、既與理論教學有機結合又相對獨立的實驗教學體系”。
2.實驗課程體系構建的基本模式。
根據新升本科高師實驗課程現狀和專業培養目標，以及現有的實驗課程資源逐步優化和整合，分層次組織實驗教學內容，逐步建立以實驗基本技能培養為主線，抓基礎、重創新、分層次、多模塊、既與理論教學結合又相對獨立的科學系統的實驗課程體系，實現分層次、開放性的實驗教學模式；將基礎性實驗、綜合設計實驗和創新研究性實驗進行分層次實驗教學；重視初步科研訓練和研究創新性實驗，在實驗教學中不斷提高綜合設計性實驗和研究創新性實驗的比例，促進實驗教學質量的提高；將實驗項目進行模塊化，構建基礎實驗模塊、各課程實驗模塊、綜合實驗模塊、研究創新實驗模塊。
3.實驗課程體系的實踐。
首先，重視實驗基礎技能的培養。在建立科學系統的實驗課程體系的基礎上，單獨設立基礎化學實驗，將原來四大傳統基礎化學實驗中操作性強的基礎實驗精選出來，教師根據所選內容精心選擇并編寫教材，改變實驗教材的傳統編寫模式，突出基礎性、技術性的訓練，將篩選出來的基礎實驗集中進行訓練，教學時間安排在大一的第一學期，主要是實驗基礎和實驗基本技能的訓練，在基礎化學實驗教學中重點強化基本操作的規范性和實用性，使學生熟練、規范使用各種常規儀器設備，強化實驗基本技能的訓練，體現師范教育的特色。其次，精心科學地整合與優化實驗課程內容。打破原有化學實驗課程界域，重新精選和修改實驗項目，削減各實驗課程的驗證性實驗項目，橫向整合剔除各實驗課程中重復的內容：精簡無機化學實驗中動力學、熱力學、電化學的實驗項目，重新精選這些內容的實驗項目后，全部在物理化學實驗中開設。整合無機和分析化學實驗重復內容，根據課程和理論講授進行合理分工，減少不必要的交叉重復，適當節約實驗課時數，增加基礎化學實驗課時和綜合實驗課時。第三，分層次組織實驗教學。在實驗教學中從大一到大四的實驗教學安排，按照由簡單實驗到綜合、創新實驗，由對理論知識的簡單驗證到綜合、應用的循序漸進的過程，逐步將化學實驗教學形成分層次教學，分為化學基礎實驗、綜合設計性實驗、創新研究性實驗三個層次教學，構建“突出創新能力、強化實驗技能”的分層次實驗教學模式，特別強調的是綜合實驗的開設必須打破各實驗課程界域，提倡各實驗課程學科交叉，將無機、有機、分析、物化等課程的知識融合在一起，利用先進的化學實驗儀器，根據實驗室條件科學合理的設計實驗項目，包括無機、有機物的制備、提純、表征，物質的分離、分析，大型儀器的使用等，學生在掌握了無機、有機、分析、物化以及儀器分析等課程的基礎上，重點培養和訓練化學綜合知識和綜合實驗技能。第四，改變傳統實驗教學評價模式。傳統的實驗教學中學生的實驗成績考核為“平時成績+實驗報告成績+期末考核成績”三部分組成。教學實踐表明，這種評價體系導致個別學生上課按照教材照方抓藥，課下抄襲實驗報告；這種實驗教學評價模式，不能客觀、全面評價學生的實驗教學效果。第五，逐步建立網絡實驗教學輔助平臺。利用豐富的網絡平臺，教師精選一些在計劃學時無法安排的實驗和不具備開設條件的實驗內容，以及可以拓寬學生實驗知識點和提高實驗技能的演示實驗，利用互聯網和電教設備，用現代教學手段代替教師講解。這種模式在化工基礎實驗的教學中逐步實施，利用模擬化工教學仿真軟件教學，既節約了學時，又將現代化工技術微縮化，展現給學生完整的現代化工工藝技術流程，增加了學生的興趣，達到了教學目標。
三、實驗課程體系實踐的試行成效
1.開設的基礎化學實驗教學效果明顯。
在2013級化學專業本科生開設了基礎化學實驗，通過教學實踐和2010級、2011級、2012級對比，2013級的學生基本化學實驗操作明顯規范，打碎玻璃儀器和基本操作失誤明顯減少，在基礎實驗教學中學生能夠集中強化訓練基本操作，強化了學生動手能力，規范了實驗操作。
2.學生實驗的積極主動性明顯提高。
改變了傳統的實驗課程設置，實驗課程的獨立性提高，改變教師實驗一講到底的教學方式，教學形式多樣化，采取課前預習檢查、課堂提問互動、教師講解指導、實驗輔導總結、課后報告撰寫、實驗報告點評的形式，同時實驗項目可能于理論課超前不同步，迫使學生提前學習，提高了其自學能力，使其上實驗課做實驗有明顯的成就感，激發了其上實驗課的積極性，充分調動了學生的學習主動性，強化上實驗課的積極性、主動性、目的性，鍛煉了學生獨立思考、獨立完成實驗的能力，為后續的綜合實驗和畢業設計奠定了基礎。
1.生物化學實驗教學投入不夠：
湖南理工學院生物工程專業為2005年新設專業，一切從零開始，實驗設備不夠，無法滿足現代生物化學實驗教學要求。實驗設備臺套數不夠，限制了學生單獨操作實驗設備的可能，例如層析系統、常壓色譜儀和高效液相色譜儀各一臺，很難讓每位學生單獨操作。
2.生物化學實驗教學內容陳舊：
由于生物化學實驗教學經費投入有限，生物化學實驗設備單一，導致生物化學實驗內容設置只能以驗證性實驗為主。比如運用分光光度計測定物質的含量，設置的內容太多，幾乎一半實驗均需要使用分光光度計。這樣的實驗內容設置，根本無法滿足學生對生物化學基本理論、基本概念的理解，更談不上能力的培養。
3.教學過程中學生參與性不強：
實驗前預備室教師做好一切準備工作。課堂上實驗教師先召集學生講解操作步驟等等。然后學生按照實驗教師的講解一步一步完成實驗內容。實驗完成后，教師指導學生處理實驗結果，分析實驗問題。一切均由實驗指導教師包辦。學生不用思考，只需要機械地完成一切，久而久之，學生不再思考，更談不上在實驗過程中發現問題和解決問題。如此教學方式，必將影響學生對實驗課的興趣，不利于學生能力的培養。
二、生物化學實驗教學改革內容。
針對上述問題，湖南理工學院在多方面采取對策，對生物化學實驗教學進行了改革，具體改革內容如下：
1.加大生物化學實驗教學投入。
加強實驗室基本建設，首先從實驗場地建設入手，學校加大實驗場地建設，為生物工程專業建設了大量實驗室，保證了實驗教學場地，目前建立了包括生物化學實驗分室在內的大量實驗分室。在進行場地建設的同時，連續多年對生物化學實驗教學儀器進行投入，購置了包括5臺液相色譜儀在內的大量實驗教學儀器，使生物化學實驗教學內容改革成為可能。近幾年來，湖南理工學院不僅在實驗室硬件建設方面增加了財力投入，同時在實驗室人員配置上也投入人力，把教學能力強的教師配置到實驗教學上，把實驗教學放在一個前所沒有的高度進行建設。
2.改革生物化學實驗教學內容。
生物工程專業在改革前生物化學實驗40學時，實驗內容主要以驗證性實驗為主。通過改革，把生物化學實驗從40學時調整為96學時，把實驗教學內容將生物化學實驗調整為以驗證性實驗為基礎，以綜合性實驗和設計性實驗為主要教學內容，重點突出綜合性實驗和設計性實驗的實驗教學內容設置，以此為基礎進行生物化學實驗教學。結合教師專業方向特點，我們在生物化學綜合性和設計性實驗設置上主要以生物大分子的分離提純與活性測定為主。事實證明，綜合性和設計性實驗的開設，激發了學生的學習與研究熱情，越來越多的學生主動申請進入教師課題組從事科學研究工作?？紤]到學生的學習熱情，我們在改革生物化學實驗教學內容的同時，結合學院每位教師的科研工作，開設了生物化學創新性實驗，以期學生獲得進一步提高。比如2011級生物工程專業生物活性鎮痛肽的合成與活性研究課題小組，在該文作者的指導下，通過Fmoc固相多肽合成、高效液相色譜純化、復性體系二硫鍵形成等方式合成生物活性多肽，將活性多肽在動物模型上進行鎮痛活性研究，發現合成的鎮痛多肽在動物模型中具有良好的鎮痛活性，該實驗結果通過該文作者整理，發表在SCI雜志“Protein&PeptideLetter”雜志上。通過創新性實驗開設，學生解決問題的能力越來越強。為本科生將來進入實驗室從事研究工作實現無縫對接打下了堅實基礎。
3.改革生物化學實驗教學方式。
傳統生物化學實驗教學由教師主導，學生被動接受，學生缺乏主觀能動性，缺乏參與性。目前我們通過改革，將教師從主導地位改為從屬地位，而學生則從從屬地位變為主導地位，教師只安排實驗項目，也就是出題。學生則從實驗設計、實驗準備、實驗過程到實驗結果分析全部自己解決，并且每次實驗完成后學生均應該能夠提出問題，教師則和學生探討實驗問題，學生的實驗操作技能和實驗成功率得到了極大提高。同時也使學生了解了一個實驗的全部內容，為學生研究性學習，為學生將來進入社會參與工作或者將來從事研究工作打下堅實基礎。
4.改革生物化學實驗考核方式。
針對傳統生物化學實驗只注重實驗理論考試和期末實驗考試的做法，湖南理工學院采用全程考核的方式對生物化學實驗進行全程考核，也就是實驗的全過程都是考核過程。對每位學生生物化學實驗成績的評定，采用平時實驗成績、實驗報告和實驗考試成績相結合的辦法。平時實驗成績占比50%，平時實驗成績根據每位學生每次實驗的準備情況，實驗過程中各種儀器設備操作規范性，實驗結果的準確性，甚至包括實驗過程中試劑稱量、溶液配制等實驗習慣性動作進行綜合評定，每次實驗完成現場給出平時成績；實驗報告占比20%，實驗報告的撰寫是學生對自己實驗過程以及實驗結果的重要總結，體現學生分析歸納總結能力，同時也是對學生將來從事研究工作，撰寫研究論文和研究報告的重要訓練，故有必要將實驗報告的撰寫考核單獨列出，予以評分，使學生重視實驗報告的撰寫；實驗考試成績占比30%，實驗考試成績和傳統實驗考核一致，但比重顯著下降，實驗筆試成績占實驗考試成績的20%；實驗操作考試占實驗考試成績的80%。通過實驗考核方式的改變，督促學生在生物化學實驗過程中全身心投入，認真對待每一次生物化學實驗，認真對待每一個實驗的全部細節，認真做好每一個生物化學實驗。由于考核方式的改變，只有那些從頭至尾認真對待生物化學實驗的學生才有可能獲得高分，大大調動了學生對生物化學實驗的積極性和主動性。
安溪縣第三實驗小學創建于1993年，一直以來，學校秉承“塑造健康人格，培養科學精神”的辦學理念，堅持走科技教育和教育科研之路。2011年春季，被確定為福建省教育改革推進素質教育試點項目學校。
一、未雨綢繆——做好教育改革的準備
教育改革，是事關全省的一件教育大事。要做好這件大事，需要學校領導高度重視，并把它當作重中之重的工作來抓。
1.確定項目名稱。作為省教育廳直接確定的試點項目學校，如何確定項目名稱，學校領導經過反復斟酌，一致認為，改革試點項目應體現學校的辦學特色，與學校的發展相結合，因此，我們把項目名稱確定為“在科學教育中培養學生創新與實踐操作能力”。
2.制定工作機制。學校成立項目工作組織領導機構，主要負責試點項目推進工作的管理和校本教材的審定工作；組建項目工作團隊，主要負責試點項目推進工作的實施以及校本教材《創新與實踐》的編寫工作。同時我們還制定試點項目工作配套制度及機制，并對照落實。
3.做好輿論宣傳。發動全體教師行動起來，為做好改革試點項目工作出謀獻策。學校設立試點項目工作專用公共郵箱、試點項目工作網站、QQ群，為教師們創設平臺。2011年6月28日，安溪縣第三實驗小學舉行改革試點項目工作啟動儀式，泉州市教育局網站、《安溪教育》、安溪縣廣電局對安溪縣第三實驗小學的試點項目推進情況進行專題報道。
4.加大資金投入。為做好改革試點項目工作，學校從有限的資金中擠出50多萬用于建設兩間標準化科學實驗室、綜合實踐活動室，并添置大量科學儀器。除了做好硬件上的投入，學校還注重營造校園科學教育氛圍，創設校園科學教育環境，讓學生在科學教育環境的熏陶下愛創新、敢創新、會創新。
5.優化師資配置。要做好試點項目工作，需要具備強而有力的師資隊伍，為解決師資配置問題，除通過公開招考的兩名初中物理教師外，學校還從現有教師中挑選3位年輕教師優先配足配強科學師資隊伍。同時，安排行政領導兼任科學課及《創新與實踐》校本課程的教學。
6.調整課程設置。要培養學生的創新與實踐操作能力，就要保證科學課及校本課程《創新與實踐》的教學時間。為解決教學時間問題，我們從三至六年級綜合實踐活動6課時及科學課3課時中各調出1課時來上校本課程《創新與實踐》，這樣，每周上兩節《科學》課程和兩節《創新與實踐》校本課程。
二、緊扣重點——把握教育改革的命脈
做好教育改革的準備之后，就要分析工作重點，然后圍繞重點全方位開展工作。
1.加強教師業務能力培訓。
一是邀請省、市、縣教科所與教研室專家到學校指導教育改革的相關工作；二是請本校省、市學科帶頭人為教師們開設理論與實踐相結合的專題講座；三是利用教研時間組織教師學習教育改革理論及新課標、觀看教學錄像課、分析典型案例；四是有計劃地組織教師走出學校，外出參加培訓學習及各級研討會；五是通過開展現場課標知識解讀比賽、課件制作比賽、現場撰寫教學設計、學科素養、評課等各種業務技能比賽，以賽代訓來提高教師的業務水平。學校還開通教育閱讀網并征訂一些書籍、雜志，供教師們學習。
2.加強校本課程開發研究。
在開發《創新與實踐》校本課程項目上，抽選骨干教師組建項目組，項目組先后召開19次會議，討論教材的編寫及修訂工作。
①編寫校本教材：我們利用兩個時間段組織試點項目工作團隊編寫校本教材初稿，2011年暑假兩個月著手編寫三至六年級上冊，2011年秋季編寫三至六年級下冊。在編寫教材時，主要做到以下幾點：一是校本教材的內容體系的主要依據是《小學科學》教材、《綜合實踐活動》教材及創新大賽項目，做到既源于課本又高于課本。二是把每冊的內容分為四個板塊：調查與探索、觀察與實驗、設計與制作、創新與發明。三是編寫時主要體現地方性、知識性、趣味性和科學性，突出可操作性。
②修訂校本教材：2012年春季及暑假，我們組織項目工作團隊針對《創新與實踐》初稿在試用過程中發現的問題進行修訂。在修訂的過程中主要做到以下三點：一是就地取材。校本教材要體現地方特色，我們就盡量采用安溪的相關材料，如六年級上冊第2課“閩南文化調查”，就引導學生閱讀《安溪縣志》《安溪民間文學集成》，觀看泉州電視臺4套閩南語頻道等。二是同伴互助。充分發揮學校各科骨干教師的作用，群策群力，通力協作，達成共識。例如：有些內容需要提供實物圖片就請美術組教師配合，拍攝照片或畫出草圖，再由信息技術組教師掃描插入圖片；在文字推敲方面，請語文組骨干教師進行修改完善。三是親近學生。在修改校本教材時我們選用我校學生自己的作品編入書中，如：六年級下冊第11課“如何撰寫項目簡介”，我們把六年（7）班錢璐同學參加省科技創新大賽獲獎作品“農村乘車大小便問題的調查及對策——以安溪至龍涓鄉的線路為例”作為范例。這樣的修改，教材源于學生，用于學生，讓學生感受到學習的快樂，體驗成功的喜悅。
③探索教學模式。教師們充滿熱情、絞盡腦汁把《創新與實踐》校本教材編出來了，如何上好這套教材，大家感到束手無策，在教師們眼中，它是“三無產品”，即無教參、無教案、無經驗。為突破這個難點，我們做到：一是召集執教教師，每學期至少召開兩次會議，執教教師反饋上課中存在的困惑，討論解決辦法，達成共識。二是我們要求每位科學專職教師各針對一個板塊認真編寫一至兩課時的詳案，供執教教師參考。三是每學期都開展《創新與實踐》教學研討活動，就如何把握教材、實施教學進行探討，同時針對校本教材中存在的不足，提出改進意見。
④講究評價方式。有效的評價能很好地反映教師的教學效果，能激勵學生更投入地進行學習。評價《創新與實踐》這門課程，如果采用簡單的紙筆測試，很難反映真實的教學效果以及學生的學習水平。我們的做法：一是知識性較強的內容采用筆試的形式；二是實驗、設計與制作方面的采用讓學生現場動手做；三是調查及創新與發明部分主要采用開展實踐活動，撰寫調查報告的形式。每個班級隨機抽取一部分學生采用一至兩個方式進行評價。這樣的評價方式，學生很樂意接受，效果較好。
3.加強學生科技實踐活動。
做好改革試點項目工作，最終受益的是學生，所以說學生是改革的主體。我們不僅要讓教師們參與到改革工作中來，更要讓學生們參與其中。為達到這個目的，我校開展一系列活動：①召開學生動員大會。②組織學生參觀科技展。③組織學生參加科技實踐活動。如：科學課上讓學生們動手做實驗；課外組織學生觀察校園及周邊的植物，帶學生們到養殖場觀察動物，撰寫觀察日記；開展小種植、小養殖活動；每學期開展讀一本科技書、看一部科幻影視作品活動；定期開展科技小制作、撰寫科技小論文、畫科幻畫等比賽；④經常開展全校性大型科普活動，如科普黑板報、科學想象畫、科普征文、專題講座、主題隊會和科普夏令營等多種活動，并與社區聯手，形成學校、家庭、社會三位一體的教育模式；⑤組織參加科技創新大賽等。通過活動，讓學生們切切實實參與其中。
三、形成特色——品嘗教育改革的碩果
通過前一階段的摸索、實踐，安溪縣第三實驗小學已初步形成科技教育特色。
1.教育改革促進學校特色形成。幾年來，科技教育已成為安溪縣第三實驗小學的辦學特色。學校參加泉州市航空航模比賽連續三年獲一等獎；參加泉州市第七、八、九屆科技創新大賽獲一、二、三等獎十多人次；參加省電子拼裝比賽獲團體第一名；參加省電子模擬探雷賽獲團體總分二等獎；代表福建省隊參加全國奧林匹克杯模擬探雷賽獲男子團體總分第一名，女子團體總分第三名；參加全國首屆中小學生科技創意大賽，榮獲小學組團體金獎，還獲得紙箱車大競速小學組第一名，10名參賽選手全部獲得個人總分一等獎，學校被評為創新型學校。
