基于问卷调查的“综合化学实验”教学探索

摘要 介绍了我校“综合化学实验”课程教学现状,并进行了问卷调查。通过调查分析,诊断了教学实践活动中所存在的问题,并提出改进该课程教学的具体建议。

关键词 综合化学实验 问卷调查 教学探索 实验内容 评价方式 课程管理

综合化学实验是把基础化学的理论知识和各种实验技能及方法加以归纳、分析、相互渗透的一种有效实验形式[1]。淡化二级学科的专业界限,建立“四大化学”融合的、厚基础、宽专业、大综合的实验课程新体系是教育创新和时代发展的需要[2]。

综合化学实验在培养学生设计实验的总体思路、提高独立分析解决问题的能力等方面,具有比一般的验证性实验更加重要的作用,因而近年来高等学校普遍加强了对该类实验的开发和建设[3]。我校综合化学实验已开设多年,为了检验教学效果,深入了解学生学习情况,笔者组织了一次“综合化学实验”教学情况学生自我反馈问卷调查,以期为今后的实验教学工作提供参考。

1 我校综合化学实验开设现状

笔者根据教学实际,结合科研成果及文献资料,参考和自行设计了系列综合化学实验项目[4](表1),在我校应用化学等本科班级实施教学,并尽可能将相关实验项目延伸为本科生毕业论文课题。

表1 笔者开设的大学化学“综合化学实验”项目

序号实验项目名称及来源学时备注(实验成果等)

1过氧化钙的合成(实验教材)6学生小论文

2硫酸铜的提纯(实验教材)6学生小论文

312-钨硅酸的制备、结构及催化性能(教师科研成果转化)6校02届优秀本科毕业论文、精细石油化工,2007,(2)

4“印刷电路烂板液中铜的回收、利用及分析”(文献实验)6学生小论文

5水溶液中未知阳离子的分离和检出(实验教材)6学生小论文

6“水果、蔬菜及药物中抗坏血酸的间接分光光度测定”(文献实验)6学生小论文

续表

序号实验项目名称及来源学时备注(实验成果等)

7十二钨钴酸钾的制备及动力学测定(实验教材)6学生小论文

8碱式碳酸酮的制备(改进教材实验)6化工中间体,2008,(12)

9三氯化六氨合钴的制备(实验教材)6学生小论文

10固体超强碱的制备及其性质测定(实验教材)6学生小论文

11己二酸的绿色合成(教师科研成果转化)12校07、09届优秀本科毕业论文,精细石油化工,2008,(5),化工进展,2008,(5),石油化工,2010,(1)

12乙酸正丁酯的绿色合成(教师科研成果转化)9校03届优秀本科毕业论文,江西化工,2005,(1)

13水热法制备纳米氧化铁材料(文献实验)6学生小论文

14SO2-4/WO3-TiO2催化剂的制备及催化性能研究(教师科研成果转化)6校05届优秀毕业论文,南昌大学学报(理科版),2007,(4)

15四氢呋喃的绿色合成(教师科研成果转化)6校08届优秀本科毕业论文,石油化工,2008,(12)

16含钨催化剂的开发与应用(教师科研成果转化)18全国第11届大学生挑战杯江西赛区比赛三等奖

我校“综合化学实验”共48学时,安排在第五学期进行,由实验教师根据教学实际情况在表1中灵活选择实验项目。实验教学形式为:提前两周布置实验题目,要求学生查找相关资料并设计好实验步骤,实验前一周提交给实验教师审查修改再反馈,选择其中一种或几种可行方案进行实验探究。大部分实验由两位教师指导(中、高级职称各一人),个别实验由相关科研教师指导。每2位学生为一组,采用“异质小组”,实行“教师主导—学生主体—双向讨论”研究性教学方法。

教学中笔者十分注重“教学带动科研、科研促进教学”良性循环,取得了良好的教学效果:至今已经发表相关教研论文15篇,申请到江西省高校教学改革课题5项,省十一五教育规划课题2项,学校教研资助课题5项(含学校大学生自主创新实验项目3项),指导学生参加全国第11届大学生挑战杯比赛并获得江西赛区三等奖,指导毕业论文获得6届优秀毕业论文等。

2 问卷调查的对象及方法

调查了参加“综合化学实验”课程的我校化A0511(应用化学专业)、化A0521(化学工艺专业)本科班学生,问卷施测安排在期末考试后进行,时间约为30分钟,填完后即刻收回。调查为无记名形式。共发放问卷82份,收回问卷82份,有效率为100%。在进行问卷调查之前,明确说明此项调查是为研究之用,不是测验,不记姓名,不影响成绩,不影响教师对学生的评价。排除调查中学生自我意识的干扰,保证调查结果的可靠性。

问卷为教师自行设计,主要调查内容为“综合化学实验”学生学习兴趣态度、基本教学状态和学生对课程教学期望,以了解学生对本课程教学情况的反应。

3 问卷调查结果统计与分析

为保证统计数据的公正性,由学生协助进行统计,问卷各项人数及百分比结果分别如下表2、表3、表4所示。综合以上统计结果,并结合笔者教学实践的感受和体会,探索解决问题的有效选径。

3.1 对学生的学习兴趣与学习态度的调查结果统计与分析

综合化学实验开设了“己二酸的绿色合成”等系列实验,其特点是在完成基础实验课后,综合文献查阅、综述、方案设计、实验结果、数据处理和研究小论文的写作,形成一个完整的综合性实验;其目的是进一步巩固学生的基础知识,加强综合能力的培养。对学生学习“综合化学实验”课程的兴趣及学习态度调查结果见表2。

表2 学生兴趣与学习态度的调查结果

问题1、你对开设综合性设计性实验必要性的认识?

供选项目A.非常必要B.必要C.不必要D.无所谓

选择学生人数/%32/39.045/54.95/6.1

问题2、你对综合化学实验感兴趣程度是?

供选项目A.很感兴趣B.较感兴趣C.不喜欢D.很讨厌

选择学生人数/%12/14.652/63.415/18.33/3.7

问题3、你认为综合性实验对你以往所学相关知识点之间的联系及综合运用能力的培养怎么样?

供选项目A.很好B.比较好C.一般D.较差

选择学生人数/%31/37.848/58.53/3.7

4、你认为综合化学实验对你的合作学习能力的培养怎样?

供选项目A.很好B.比较好C.一般D.较差

选择学生人数/%26/31.750/61.06/7.3

5、你认为综合化学实验对你的创新能力的培养怎样?

供选项目A.很好B.比较好C.一般D.较差

选择学生人数/%28/34.149/59.85/6.1

6、你认为综合性实验对提高你的思维能力/组织能力/操作能力培养是否有意义?

供选项目A.帮助很大B.一般C.较差D.很糟糕

选择学生人数/%71/86.611/13.4

7、你喜欢哪一类综合性实验(实验来源)?

供选项目A.教材实验B.文献试验C.成果转化实验D.无所谓

选择学生人数/%20/24.424/29.338/46.3

8、你对综合性化学实验课学习认真态度?

供选项目A.很认真B.认真C.有时认真D.不认真

选择学生人数/%28/34.146/56.26/7.32/2.4

从调查看出,同学们积极参与问卷调查。93.9%的同学对“综合化学实验”课程的开设持积极肯定态度;78.0%的同学喜欢或比较喜欢本课程;96.3%同学认为本课程对自己以往所学相关知识点之间的联系及综合运用能力的培养较好;92.7%的同学承认本课程对合作学习能力培养较好;93.9%的同学认为本课程有利于培养创新能力;100%的同学认为本课程有利于提高自己的思维能力、组织能力、动手能力;46.3%的同学喜欢由教师科研成果转化而成的综合性设计性实验,高于喜欢教材实验(24.4%)或文献实验(29.3%)的比例;90.3%学习态度认真。

调查结果充分说明开设综合化学实验后,学生的学习状态有了好转,学习兴趣明显提高;充分肯定了综合性化学实验在培养学生合作学习能力、创新能力等综合能力方面的积极作用。同时调查也发现,由教师科研成果转化而成的综合性实验往往更受学生欢迎,高水平的科研成果引领课程内容的创新,丰富了课程内涵,提高了知识传授的立足点,科研转化教学就是教师逐步引导学生体验探索和发现的过程。必须有意识地加强教师科研成果向综合性设计性实验转化,以进一步提高教学质量[4]。

3.2 对“综合化学实验”基本教学状态的调查结果与分析

教学基本状态是影响教学质量的重要因素。为此,对参加本课程教学的学生进行基本教学状态的调查,结果见表3。

表3 基本教学状态的调查结果

评价项目

基本教学状态调查结果

选项人数/%选项人数/%选项人数/%选项人数/%选项人数/%

实验内容体系A.优秀2/2.4B.良好36/43.9C.满足教学40/48.8D.一般化4/4.9

基础/应用/综合性实验比例A.特别合理B.比较合理72/87.8C.一般化8/9.7D.不合理2/2.4

实验条件A.完备齐全B.能够满足12/14.6C.一般满足36/43.9D.不满足34/41.5

实验学时A.偏少5/6.1B.合理54/65.9C.偏多16/19.5D.不清楚7/8.5

实验师资情况A.合理40/48.8B.比较合理42/51.2C.职称偏低D.学历偏低

实验教师指导A.很满意2/2.4B.满意68/83.0C.一般11/13.4D.不满意1/1.2

实验课程管理A.严格正规4/4.9B.比较正规40/48.8C.一般26/31.7D.较差12/14.6

实验评价体系A.合理B.比较合理37/45.1C.一般32/39.0D.较差13/15.9

学生实验成效A.特别大5/6.1B.比较大69/68.3C.一般19/23.2D.收获不大2/2.4

从表3反馈信息可以看出:95.1%学生人认为实验内容体系满足教学要求;87.8%的学生认为我校基础实验、应用实验、综合性实验比例比较合理;仅有58.5%的同学认为实验条件满足教学要求;72.0%的学生认为实验学时比较合理;100%同学认为师资合理;85.4%的同学对实验教师指导满意;53.7%的同学认为实验课程管理比较正规;仅45.1%的同学认为实验评价体系比较合理;74.4%的同学认为实验成效比较大。

调查结果说明了欲进一步提高教学质量,必须合理调整综合性设计性实验学时,进一步规划实验课程管理,改革和完善实验评价体系。由于综合实验对实验条件依赖程度提高,必须进一步增加实验投入,提高和改善实验条件。

3.3 学生对“综合化学实验”课程期望的调查结果与分析

学生是教学的主体,只有时刻了解学生对教学的期望,及时改进教学,才能更好地提高教学质量,为此,调查了学生对“综合化学实验”课程的期望,结果见表4。

表4 学生对“综合化学实验”课程期望的调查结果

评价项目

学生对大学化学综合实验期望选项

选项人数/%选项人数/%选项人数/%选项人数/%选项人数/%

实验内容应注重A.理论深度2/2.4B.实际应用6/7.3C.趣味性4/4.9D.三者综合70/85.4

实验项目延伸为A.技能竞赛9/11B.申请课题2/2.4C.发表论文10/12.2D.毕业论文61/74.4

实验师资应提高A.责任心7/8.5B.教师素质53/64.7C.教学方法22/26.8

D.其他

您注重教师的A.高学历4/4.8B.高届职称3/3.7C.教研实力68/83.0D.教学热情7/8.5

每组成员A.1人6/7.3B.2人合作74/90.3C.3人合作2/2.4D.3人以上

希望提高的能力A.操作能力3/3.7B.观察能力C.设计能力3/3.7D.综合能力76/92.6

教学形式A.实验室B.课题研究3/3.7C.技能竞赛1/1.2D.三者综合78/95.1

考核评价方式A.笔试1/1.2B.操作考试5/6.1C.小论文1/1.2D.三者综合

75/91.5

考核内容A.实验理论1/1.2B.操作能力7/8.5C.实验素养2/2.4D.三者综合72/87.9

成绩评定方法A.期末1/1.2B.期中C.平时1/1.2D.三者综合80/97.6

分析表4结果可以看出,实验内容方面:85.4%的同学希望实验内容同时注重理论性、实际应用和趣味性;74.4%的同学希望将实验项目延伸为本科毕业论文课题,12.2%的同学希望发表论文,反映了本科生对综合实验过度为本科毕业论文的期待及对发表论文的向往;实验师资方面,大部分学生注重教师素质(64.7%)和教研实力(83.0%),对教学手段、责任心、热情的期望高于对教师学历职称的期望,说明了学生对师资的期望比较理性,注重师资内涵素质和教学效果;90.3%的同学希望2人一组合作开展实验,这是因为2人一组既可以相互协作,又有利于克服3人(或3人以上)一组存在的相互依赖、责任不明、主动性不足的缺点;92.6%的同学希望通过综合化学实验提高综合实验能力;95.1%的同学期望教学形式多样化,教师应该根据教学实际灵活地将实验室教学、课题研究、技能竞赛等形式有机结合起来,通过丰富的教学形式激发学生学习兴趣,提高教学效果;实验评价体系方面:91.5%的同学希望考核评价方式是“笔试+操作考试+小论文”,87.9%的同学希望考核内容是“理论+操作能力+实验素养”,97.6%的同学希望按“平时表现成绩+期中、期末考试成绩”综合给出最终课程成绩。

4 启示与建议

本次教学情况自我反馈问卷调查基本达到了预期的效果,通过调查,加深了对学生学习情况的了解,反思教学得失,对教学中存在的问题有了进一步的认识。

(1)培养目标方面:综合化学实验教学目标要求在巩固“三基”的基础上,进一步强调对学生信息获取和加工能力、实验设计能力、整体安排和有序操作能力、观察能力、分析和综合能力、预见和判断能力、归纳和提高能力、总结和评价能力、协调合作能力等综合能力的培养[5],培养学生良好的实验习惯和严谨学风、诚实品德和科学精神。让学生了解到理论上的可行与实践中的可操作是有距离的,学会在现有条件中如何做得更好,应特别注重学生解决实际问题综合能力的培养。

(2)教学内容方面:既要注重教学内容的理论性、实用性和趣味性,又要尽可能将实验内容与学生本科毕业论文、课题研究、技能竞赛等联系起来,注重将教师科研成果渗透到实验教学中,实现“教学科研相互促进、理论实用兴趣同时兼顾”。同时应尽量避免将综合实验简单化,忽视其层次性、新颖性、设计性、创新性等问题[5]。在实验开设内容方面,按实验由简单操作到综合训练,从对基础理论的理解到理论的综合、应用的渐进过程,注意分层次和分模块教学[6]。既要适当增加综合性实验课时,又不能以弱化基础实验教学为代价[1]。

(3)教学方法方面:学生迫切需要教师运用灵活的教学方法,加大知识量的传播,同时需要更多的实际锻炼机会,改革教学方法势在必行。改革传统的“教师讲授-学生实验-报告书写”三段式应证模仿教学模式,转变为积极探索、独立思考、自我设计、自我评价、自我提高的ATDE创造思考探究教学模式[7](图1)。注重对学生智力因素和个性、情感等非智力因素的开发,培养学生的学习兴趣、激发学习动机,使学生带着浓厚的兴趣,循序渐进地学习。善于从教学内容和学生的知识水平出发,采用各种方式设计富有启发性的问题,鼓励学生大胆猜想,小心求证,激发学生积极思考,以提高学生的观察力、创造能力、获取知识的能力以及认识问题、分析问题和解决问题的综合能力。

图1 ATDE创造思考教学模式

(4)教学师资及实验条件方面:尽量安排责任心强、有学科背景和科研经历的教师指导综合化学实验,营造“钻研教学、潜心教学、用心教学”的良好氛围,保证教师的实践和精力投入[8]。一方面,尽可能地用最简单的仪器训练学生,以培养学生克服困难解决实际问题的能力;另一方面,必须加大综合性实验投入,购置必要的仪器设备,以满足教学要求,特别是让学生掌握现代化实验技能。

(5)完善实验考核评价机制:实验成绩评价既要注重实验“三基”(基本理论,基本知识,基本技能),又要注重实验C3H3素养培养[9]。采取“两个结合、两个侧重”(即平时考核与专门考核结合,侧重平时考核;技能考核与理论考核结合,侧重技能考核)考核法[4]。建立学生评教、同行评议、学生技能考评和毕业生回访等制度。

5 结束语

综合化学实验的开设,为培养学生能力和综合素质提供了广阔天地。

实践证明,我校“综合化学实验”教学取得了可喜的成绩,教学效果显著。但是教学是一门艺术,只有实验教学改革的深人和实验室管理水平的提高以及科研成果的不断提升,综合化学实验才会具有生命力。希望在以后的教学实践实践中,不断地发现问题,不断地改进,为完善课程教学模式积累更多的经验,为提高学生的综合素质提供一个更好的教学平台。

(九江学院化工学院A0511、A0521班全体学生在笔者调查过程中给予了积极地配合,特此致谢!)

参 考 文 献

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[7] 陈龙安.创造性思维与教学.北京:中国轻工业出版社,2000,7980

[8] 施开良,陈令梅,俞庆森等.中国大学教学, 2004,(9):3334,44

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