第一篇：學(xué)院數(shù)學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
1設(shè)計(jì)性學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)開辦的理論根據(jù)
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論覺得學(xué)習(xí)活動不是單純地由班主任向中學(xué)生傳遞知識，而是學(xué)習(xí)者按照外界的信息、通過自己原有的知識系統(tǒng)建構(gòu)理解的過程，理解的建立源自新舊知識之間的互相作用，通過同化維持認(rèn)知結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和平衡，通過迎合重組或改建現(xiàn)有認(rèn)知結(jié)構(gòu)達(dá)到新的平衡。在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，班主任幫助中學(xué)生進(jìn)行知識建立，使中學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思索這種現(xiàn)象所反映的事物的性質(zhì)、物理規(guī)律以及與其他事物之間的內(nèi)在聯(lián)系，結(jié)合腦子中己有的科學(xué)知識和數(shù)學(xué)模型，構(gòu)建新的知識結(jié)構(gòu)。為此，建構(gòu)主義的教學(xué)模式應(yīng)是以中學(xué)生為中心，在整個教學(xué)過程中班主任起組織者、指導(dǎo)者和推動者的作用，而中學(xué)生則由信息的被動接收者弄成信息加工的主體和知識的主動建立者。從教育理論的發(fā)展的角度看，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)也符合現(xiàn)代教育理論的發(fā)展方向，我國教育理論正由傳統(tǒng)的教學(xué)理論向現(xiàn)代教學(xué)理論變革。在教學(xué)目的上，傳統(tǒng)教學(xué)側(cè)重于對前人知識的承繼，現(xiàn)代教學(xué)論則指出中學(xué)生學(xué)習(xí)能力的發(fā)展和綜合素養(yǎng)的提升，促使情商和智商協(xié)調(diào)發(fā)展;在教學(xué)過程上，傳統(tǒng)教學(xué)論覺得中學(xué)生應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)全面把握知識體系，著力于結(jié)果，現(xiàn)代教學(xué)論則覺得教與學(xué)不應(yīng)當(dāng)只重視知識把握的結(jié)果，更應(yīng)當(dāng)重視把握知識的過程，教與學(xué)推動中學(xué)生對事物的認(rèn)知，對學(xué)習(xí)技巧的把握，這樣就能高質(zhì)量地把握知識;在教學(xué)方式上，傳統(tǒng)的教學(xué)論覺得班主任是知識的傳授者，而現(xiàn)代教學(xué)論則覺得班主任更應(yīng)當(dāng)是課程設(shè)計(jì)者，通過班主任的設(shè)計(jì)和引導(dǎo)，使得中學(xué)生探求知識，培養(yǎng)中學(xué)生剖析問題和解決問題的能力。
2設(shè)計(jì)性學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)的定義
設(shè)計(jì)性學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)指中學(xué)生在具有一定的普通化學(xué)學(xué)基本知識和基本的實(shí)驗(yàn)操作技能基礎(chǔ)上，針對某一給定的實(shí)驗(yàn)題目，通過自主查閱相關(guān)資料，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)驗(yàn)，帶有初步科學(xué)探求的性質(zhì)。它所涉及的不僅僅是化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)骋环矫娴膯栴}，而是帶有初步的科學(xué)研究訓(xùn)練特征，為中學(xué)生步入高年級或則研究生階段以后的科研訓(xùn)練、科學(xué)研究提供方式和思維訓(xùn)練。為此，設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)這些要求中學(xué)生發(fā)揮主觀能動性去探求、發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題，因而對知識實(shí)現(xiàn)主動把握的過程，與建立主義基本理論的觀點(diǎn)十分一致。
3設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開發(fā)與建立
按照建構(gòu)主義教育理論，學(xué)習(xí)者自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)所形成的認(rèn)知能力會影響其對外界信息的認(rèn)識和選擇，只有當(dāng)外界信息與學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)定勢形成沖突時才會促使新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生。并且，外界信息的剌激硬度必須適度能夠形成最佳的療效，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的有效轉(zhuǎn)化。也就是說給中學(xué)生訓(xùn)練任務(wù)的難度不能超出中學(xué)生的認(rèn)知能力，太簡單達(dá)不到訓(xùn)練目的，太難則會嚴(yán)打中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，“跳一跳，摘果子”的難度最好。
3.1從數(shù)學(xué)學(xué)精典理論與規(guī)律中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本上都是圍繞學(xué)院化學(xué)學(xué)科中的基本理論和基本方式展開的，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和研究精典的理論和規(guī)律，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)儀器的使用、實(shí)驗(yàn)方式的評估和實(shí)驗(yàn)方案的制訂及施行。不但這般，專科教育實(shí)質(zhì)上也是更重視專業(yè)基礎(chǔ)的筑牢、基本實(shí)驗(yàn)技能的把握和基本科學(xué)研究方式的舉辦，因而設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)從選題上來講大部份依然是圍繞精典理論進(jìn)行研究，但新儀器、新技術(shù)和新技巧的使用無疑可以提高設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)涵和外延。諸如:在重力加速度的檢測實(shí)驗(yàn)中，重力加速度的檢測方式有單擺檢測重力加速、自由落體法檢測重力加速度和氣墊滑軌檢測重力加速度。要求中學(xué)生強(qiáng)調(diào)三種檢測方式的異同點(diǎn)、評估每種方式的偏差，之后提出若干測試方案。又如:使用單擺法檢測時周期、擺長、擺角、擺球質(zhì)量之間的關(guān)系及其修正;自由落體法檢測時初速率的清除或則檢測，頻閃拍照法的處理及光電計(jì)時法時光電門位置的擺放;氣墊滑軌檢測重力加速度的系統(tǒng)偏差剖析及數(shù)據(jù)處理方法的把握等。實(shí)驗(yàn)中提供的儀器設(shè)備主要有單擺、游標(biāo)千分尺、秒表、米尺、氣墊滑軌、小車、砝碼、計(jì)數(shù)計(jì)時儀、新型焦利秤、霍爾開關(guān)傳感、運(yùn)動傳感、數(shù)據(jù)處理軟件等軟硬件設(shè)備。督促中學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)方案的制訂、實(shí)驗(yàn)過程的執(zhí)行以及后續(xù)數(shù)據(jù)的處理，新技術(shù)和數(shù)據(jù)處理軟件的使用拓展了中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，訓(xùn)練了中學(xué)生處理數(shù)據(jù)的能力。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的設(shè)置不僅僅屈從于精典理論的驗(yàn)證，同樣也涵蓋班主任的科學(xué)研究項(xiàng)目和工程技術(shù)前沿知識。因而實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置采用常設(shè)項(xiàng)目和補(bǔ)充項(xiàng)目兩種，常設(shè)項(xiàng)目有十項(xiàng):重力加速度的檢測、變溫液體粘滯系數(shù)的檢測、阻尼震動與受迫震動、光柵特點(diǎn)和光波波長的測定、交流電橋?qū)嶒?yàn)、用邁克爾遜干涉儀測空氣的折射率、電表加裝、RL、RC電路的穩(wěn)態(tài)過程、太陽能電板基本特點(diǎn)研究、熱敏內(nèi)阻的氣溫特點(diǎn)研究。因?yàn)檗k學(xué)條件的限制，怎么充分借助已有的實(shí)驗(yàn)器材開發(fā)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目變得很有意義。因而，這就要求班主任對平時的實(shí)驗(yàn)中的問題和現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)和積累，按照生產(chǎn)生活的實(shí)際須要和班主任的科研開發(fā)新的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
3.2生產(chǎn)生活中開發(fā)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
實(shí)驗(yàn)的最終目的是訓(xùn)練中學(xué)生的操作能力和創(chuàng)新思維，因而將生產(chǎn)和生活中的實(shí)際問題設(shè)計(jì)成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目既可以滿足工作的須要中國石油大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)論文，也可以檢驗(yàn)中學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，增強(qiáng)中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自我認(rèn)同感。比如，我們中學(xué)和湖南市中學(xué)是共建單位，該學(xué)校希望能開發(fā)一種簡便易操作的“楞次定律”演示實(shí)驗(yàn)裝置，要求實(shí)現(xiàn)兩個目的:可以便捷地展示“磁生電”和“電生磁”現(xiàn)象。我們就組織了幾個應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)專業(yè)和電氣工程及其手動化專業(yè)的中學(xué)生來開發(fā)實(shí)驗(yàn)裝置。1)查找資料對實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行明晰，對兩個功能的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。(1)演示出“磁生電”現(xiàn)象，可以通過條形吸鐵石在線圈中運(yùn)動形成顯著的安培計(jì)表針偏轉(zhuǎn);(2)演示出“電生磁”現(xiàn)象，可以在線圈中插入木棒，木棒上再套鋁環(huán)或則銅環(huán)，通過直流電的通斷可以展示鋁環(huán)被“推斥”或“吸引”的現(xiàn)象，假如電壓足夠大還可以展示“跳圈”的現(xiàn)象。2)設(shè)計(jì)電路的和實(shí)驗(yàn)器材的收集。實(shí)驗(yàn)的主要器材包括固定線圈、鐵芯、閉合的銅環(huán)或則鋁環(huán)(為控制重量高度不超過0.5cm為宜)、安培表、直流電源等。3)聯(lián)接電路和調(diào)試實(shí)驗(yàn)參數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置聯(lián)接好以后，接入毫安表即可展示“磁生電”現(xiàn)象，條形吸鐵石在線圈中的“插入”和“拔出”可以使毫安表的表針左右偏轉(zhuǎn)，可以判定感生電壓的方向;給線圈加20～30V的直流電，可以觀察到顯著的鋁環(huán)被推斥現(xiàn)象，加100V左右的交流電的頓時可以看見鋁環(huán)跳得很高。
3.3各種實(shí)踐大賽或則班主任的科研工作中獲得題目
現(xiàn)今國家對實(shí)踐教學(xué)普遍注重，每年還會舉行“挑戰(zhàn)杯”科技作品制做發(fā)明競賽、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽等，班主任可以從大賽的題目或則大賽的成果中開發(fā)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目。班主任也可以從自己的科研課題上將部份問題分拆下來供部份基礎(chǔ)好、能力強(qiáng)的中學(xué)生完成。現(xiàn)今專科生制做發(fā)明申請專利，撰寫高檔次的論文在國際或國外的刊物發(fā)表及制做實(shí)用的產(chǎn)品投入鞋廠批量生產(chǎn)早已屢見不鮮。
4支架式教學(xué)法在設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用
建構(gòu)主義教學(xué)模式下，比較成熟的教學(xué)方式有三種:支架式教學(xué)法(on)、拋錨式教學(xué)法()和隨機(jī)步入教學(xué)法(ion)。支架式教學(xué)法主張為學(xué)習(xí)者建構(gòu)一種理解知識點(diǎn)所需提供的概念框架，將復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)加以分解，逐漸引導(dǎo)深入探求。主要由以下五個環(huán)節(jié)組成。
4.1搭腳手架
圍繞當(dāng)前學(xué)習(xí)主題按“最毗鄰發(fā)展區(qū)”的要求完善概念框架。即依據(jù)中學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求，在中學(xué)生的“最毗鄰發(fā)展區(qū)”給中學(xué)生提出一個設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)題目，主要掌握的是實(shí)驗(yàn)題目所帶來的信息剌激才能使中學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生重組與整修，也就是說能否迸發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
4.2步入情景
題目設(shè)定以后將中學(xué)生引入到問題情景中，每位設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)都有一個明晰的目標(biāo)，須要解決若干問題。班主任通過對目標(biāo)和任務(wù)的分解將中學(xué)生放在幾個問題所環(huán)繞的中心內(nèi)容，明晰以后即可著手思索和解決問題，步入下一階段。
4.3獨(dú)立探求
探求與給定概念有關(guān)的各類屬性，并將各類屬性按其重要性大小次序排列，可以由班主任引導(dǎo)、學(xué)生剖析沿概念框架逐漸上揚(yáng)。學(xué)習(xí)主題明晰以后就是中學(xué)生怎么查閱資料和設(shè)計(jì)解決方案了。對于一個設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)而言，須要查閱與問題相關(guān)的知識點(diǎn)可能比較多。首先，要曉得怎樣樣查閱資料，教科書、雜志、網(wǎng)絡(luò)都可以獲得相關(guān)的信息;其次，要理解獲得的信息，清楚須要檢測的數(shù)學(xué)量，選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材;最后，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，檢測獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行偏差評定，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)參數(shù)以后再度進(jìn)行檢測，之后撰寫實(shí)驗(yàn)報告。
4.4協(xié)作學(xué)習(xí)
協(xié)作學(xué)習(xí)指實(shí)驗(yàn)者與實(shí)驗(yàn)者之間或老師之間的討論。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)通常而言都是兩個或則兩個以上班委完成的，通過班委之間的討論可以補(bǔ)充個人思索的不足，加深對問題的理解。班主任作為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)者在其中的作用也不可或缺，對大部份實(shí)驗(yàn)而言班主任都有明晰的解決思路，因而班主任可以對中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案或則方案中的具體步驟進(jìn)行評價，可以防止一些何必要的彎路。其實(shí)對于個別沒有施行過的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，班主任也可以直接參與到實(shí)驗(yàn)中，指導(dǎo)資料的查閱、思路的整理和方案的制訂。通過協(xié)作學(xué)習(xí)可以訓(xùn)練中學(xué)生在研究工作中的合作能力，挖掘每位參與者的潛能。
4.5療效評價
包括中學(xué)生的自我評價和學(xué)習(xí)小組對個人的學(xué)習(xí)評價，評價內(nèi)容為自學(xué)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、對所學(xué)知識的意義建構(gòu)能力。療效評價主要考察兩個方面，一方面是對實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果進(jìn)行評價，另一方面是對實(shí)驗(yàn)過程學(xué)生的行為進(jìn)行評價。完美的實(shí)驗(yàn)方案和良好的結(jié)果是評價實(shí)驗(yàn)成功與否的關(guān)鍵，好多創(chuàng)新就是通過關(guān)注實(shí)驗(yàn)中的個別細(xì)節(jié)而形成的。為此，實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)當(dāng)鼓勵中學(xué)生思索實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的不正常現(xiàn)象，防止全搬照搬、應(yīng)付了事的實(shí)驗(yàn)心態(tài)。實(shí)驗(yàn)可以考察一個人的動手能力，有些人在實(shí)驗(yàn)過程中很主動，就能設(shè)計(jì)巧妙的實(shí)驗(yàn)裝置，在實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)困局的時侯也不會消沉而是思索問題并盡力解決它，就能積極地吸收班委或則老師的正確意見。療效評價可以促使中學(xué)生認(rèn)知水平和認(rèn)知能力的提高，也可以發(fā)覺中學(xué)生思維的閃光點(diǎn)和開發(fā)中學(xué)生的能力，真正做到教學(xué)相長和因材施教。
5結(jié)束語
相對于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)更注重于培養(yǎng)中學(xué)生剖析問題、解決問題的能力。中學(xué)生面對諸多信息和技巧怎樣進(jìn)行綜合、判斷和抉擇以獲得理想的實(shí)驗(yàn)方案，對實(shí)驗(yàn)儀器原理的把握及對設(shè)備的熟練操作，這種都彰顯了中學(xué)生原有的知識結(jié)構(gòu)與外界信息的碰撞，促使中學(xué)生對新知識的把握。因而在地方專科高校實(shí)踐教學(xué)除了要筑牢基礎(chǔ)，更應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的投入，鼓勵班主任對設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的研究;注重中學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)，幫助中學(xué)生進(jìn)行意義建構(gòu)，進(jìn)而達(dá)到中學(xué)生全面發(fā)展的目的。
作者：丹桂鄧海明黃小益姚敏蔣純志邱前球王煥友單位：湘南大學(xué)化學(xué)與電子信息工程系
第二篇：學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)科研創(chuàng)新思維
一、大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)況剖析
學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)是理工類專業(yè)學(xué)院生入學(xué)接觸的第一門選修實(shí)驗(yàn)課，在培養(yǎng)中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能及創(chuàng)新能力等方面起著重要的作用。同樣，在全省諸多的高等農(nóng)業(yè)高校的教學(xué)任務(wù)當(dāng)中，學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)也是農(nóng)科專業(yè)中學(xué)生所必須必修的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程之一。與諸多理工科高校所不同的是農(nóng)科高校開辦的學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程面向的對象主要為與農(nóng)學(xué)、獸醫(yī)學(xué)、動物醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)以及林學(xué)等相關(guān)專業(yè)的中學(xué)生。其教學(xué)目的是培養(yǎng)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的基本技能，把握實(shí)驗(yàn)的基本技巧，并培養(yǎng)中學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中所必須具備的思維能力、動手能力以及科學(xué)創(chuàng)新精神。因?yàn)閭鹘y(tǒng)教學(xué)模式的束縛以及農(nóng)林高校培養(yǎng)中學(xué)生的優(yōu)缺與理工科高校存在著較大的差別，致使農(nóng)林高校的學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)未能得到足夠的注重而常年處于落后、停滯不前的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。我們當(dāng)初對全校須要必修學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)的專科專業(yè)生做過統(tǒng)計(jì)調(diào)查發(fā)覺：約50％的中學(xué)生覺得學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)與自己所學(xué)專業(yè)關(guān)系不大，可以不必修學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程；約45％的中學(xué)生覺得學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程值得學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)自身的實(shí)驗(yàn)操作技能，能為之后專業(yè)實(shí)驗(yàn)的舉辦打下良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)；約5％的中學(xué)生對學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程抱著無所謂的心態(tài)。通過這個調(diào)查可以看出農(nóng)林高校的中學(xué)生對學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與自身專業(yè)的關(guān)系認(rèn)識不足，欠缺學(xué)習(xí)的興趣。
從另一個方面來說，因?yàn)閷W(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程本身為基礎(chǔ)學(xué)科，許多農(nóng)科高校難以在相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)施方面提供足夠的支持，許多班主任的教學(xué)及科研水平難以得到相應(yīng)的提升中國石油大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)論文，這也極大地消弱了農(nóng)科高校班主任從事學(xué)院數(shù)學(xué)及學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性與主動性。因此，農(nóng)科高校的學(xué)院化學(xué)及實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)模式的變革早已成為諸多學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)變革研究者關(guān)注的重點(diǎn)。近年來，在相關(guān)的學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)變革方面早已有一些初步的探求，但是其主要集中在怎么舉辦綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn)以及怎樣改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方式、技術(shù)等方面，并且對中學(xué)生理解各學(xué)科間的關(guān)系、培養(yǎng)中學(xué)生科研思維及提升中學(xué)生及班主任的積極性和主動性方面卻沒有得到足夠的注重。基于以上現(xiàn)況，我們建立了學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)與優(yōu)勢學(xué)科相結(jié)合的教育變革模式，非常是與生物學(xué)科科研創(chuàng)新相結(jié)合的教育變革模式，其目的是整合院校的優(yōu)勢資源，將學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)充分應(yīng)用到生物醫(yī)學(xué)檢查等相關(guān)的研究領(lǐng)域，這除了從根本上改善了中學(xué)生對學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的認(rèn)識，并且提升了中學(xué)生主動學(xué)習(xí)、思考與創(chuàng)新的熱情。據(jù)悉，相關(guān)從事學(xué)院化學(xué)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)的班主任也可發(fā)揮自身的專業(yè)特性，在提升教學(xué)水平的基礎(chǔ)上還可充分借助生物學(xué)科的科研平臺來提升自身的科研水平。
二、通過學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)學(xué)院生科研創(chuàng)新思維的探求研究
1.基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)與生物監(jiān)測相結(jié)合的創(chuàng)新模式
對于一些傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，我們也改進(jìn)了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案，如借助拉脫法來檢測液體的表面張力系數(shù)的實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)舉辦主要是檢測自來水的液體表面張力系數(shù)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一，中學(xué)生在學(xué)習(xí)中倍感沉悶，沒有興趣。而我們將其與液態(tài)生物樣品的測量相結(jié)合，如舉辦借助液體表面張力來檢測蜂蜜的發(fā)霉情況、農(nóng)藥中化肥成份及含量與化肥液體表面張力系數(shù)的關(guān)系以及細(xì)胞培養(yǎng)液質(zhì)變等。似乎從表面上看只是簡單地將測試的樣品進(jìn)行調(diào)換，并且在檢測過程中所形成的療效會完全不同。我們除了重視中學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的理解、操作上的培養(yǎng)，還從根本上鍛練了中學(xué)生剖析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果的能力。如中學(xué)生進(jìn)行完實(shí)驗(yàn)后只要剖析實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差，找出偏差形成的誘因即可。而對檢測生物樣品的液體表面張力則須要通過中學(xué)生自己檢測得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來剖析果汁的酸敗情況、農(nóng)藥成份含量與化肥液體表面張力的關(guān)系以及細(xì)胞培養(yǎng)液的酸敗與其液體表面張力系數(shù)的關(guān)系等。這不僅有利于增強(qiáng)中學(xué)生的創(chuàng)新性思維，并且培養(yǎng)了中學(xué)生借助學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)來解決她們在相關(guān)專業(yè)面臨實(shí)際問題的解決能力。
2.數(shù)值仿真與生物監(jiān)測相結(jié)合的創(chuàng)新模式
微量生物分子的檢查及傳感器仍然都是生物學(xué)科研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)，其中借助的最多的是通過光學(xué)的方式來實(shí)現(xiàn)的，但是對于諸多的農(nóng)科專業(yè)的中學(xué)生而言，對于借助光學(xué)的方式來測量微量生物分子的化學(xué)原理并不清楚，只是從課本上曉得有此類方式可以拿來測量生物分子。雖然借助光學(xué)的方式來實(shí)現(xiàn)少量生物體檢查的原理是通過檢測生物樣品中折射率的變化來表征微量的生物分子，但是對于通常的光學(xué)方式很難表現(xiàn)出這些微量的變化，因此，我們適當(dāng)將近來盛行的借助貴金屬納米顆粒的特殊光學(xué)性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)少量生物分子的測量引入學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)當(dāng)中，其主要的做法是利用數(shù)值仿真的形式讓中學(xué)生去了解其具體的實(shí)驗(yàn)原理。因?yàn)橘F金屬納米顆粒對其周圍的介質(zhì)環(huán)境十分敏感，周圍環(huán)境中折射率的微量變化將直接通過顆粒的散射譜峰值的聯(lián)通來進(jìn)行表征，而這個化學(xué)過程可以很便捷地借助計(jì)算機(jī)編程的方法來得以實(shí)現(xiàn)。我們將程序包集成化，中學(xué)生只需更改具體的參數(shù)（折射率的變化）即可模擬出微量生物分子測量的整個過程。通過對該實(shí)驗(yàn)的操作與實(shí)踐，除了才能讓非化學(xué)專業(yè)的中學(xué)生對借助光學(xué)的方式來實(shí)現(xiàn)生物監(jiān)測的機(jī)制有了一個全新的理解，并且可以通過實(shí)驗(yàn)了解現(xiàn)今微量生物分子偵測領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，寬廣了中學(xué)生的視野，為她們之后在相關(guān)專業(yè)的發(fā)展提供了新的思路。更重要的是，因?yàn)榻Y(jié)合了學(xué)科最新領(lǐng)域的發(fā)展動態(tài)，中學(xué)生從事學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)熱情以及在實(shí)驗(yàn)操作中表現(xiàn)下來的創(chuàng)新性思維也得到了顯著的提升。
3.創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)與生物技術(shù)相結(jié)合的創(chuàng)新模式
生物細(xì)胞的培養(yǎng)是農(nóng)科高校中學(xué)生選修的一門實(shí)驗(yàn)操作技能，但是對于正常細(xì)胞的培養(yǎng)，中學(xué)生可以通過普通的顯微鏡即可觀察細(xì)胞的生長發(fā)育情況；而對于細(xì)胞的腫瘤，非常是一些細(xì)胞早期的腫瘤及未能在細(xì)胞形態(tài)上抒發(fā)的腫瘤常常通過普通的顯微鏡無法觀察到，因而借助其他有效的方法來實(shí)現(xiàn)細(xì)胞腫瘤的初期確診早已成為生物學(xué)研究的重點(diǎn)。在這個創(chuàng)新項(xiàng)目當(dāng)中，我們將學(xué)院數(shù)學(xué)中的光全息成像技術(shù)應(yīng)用到細(xì)胞成像領(lǐng)域，該技術(shù)除了可以實(shí)現(xiàn)對細(xì)胞的成像，還可以借助腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞在折射率上的差異所造成的相位差來辨識是正常細(xì)胞還是腫瘤細(xì)胞。其中a為在普通顯微鏡下觀察到的生物細(xì)胞，而b為借助全息技術(shù)實(shí)現(xiàn)對細(xì)胞的成像。通過對該實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，致使中學(xué)生對光全息成像有了更系統(tǒng)的了解，她們從根本上認(rèn)識到學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程并不像她們此前所想像的與自身所學(xué)專業(yè)無關(guān)，而是與所學(xué)專業(yè)相輔相成的。據(jù)悉，我們還可以將此實(shí)驗(yàn)的舉辦進(jìn)行進(jìn)一步的拓展，充分發(fā)揮中學(xué)生的想像力與創(chuàng)造力，將學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用到學(xué)院生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新當(dāng)中。
三、總結(jié)
針對往年農(nóng)科高校學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在教學(xué)上存在的不足之處，我們提出了以學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合優(yōu)勢學(xué)科進(jìn)行科研創(chuàng)新的新型教學(xué)模式。通過初步的探求與實(shí)踐，對完成新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的中學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查發(fā)覺，90%的中學(xué)生覺得：將學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與自身所學(xué)的專業(yè)相結(jié)合除了增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)技能、操作水平及創(chuàng)新能力，更重要的是通過變革后，中學(xué)生學(xué)學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的熱情及積極性得到了極大地增強(qiáng)。據(jù)悉，通過這些教學(xué)變革，廣大從事基礎(chǔ)學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)的班主任可以挺好地將自身的研究項(xiàng)目與農(nóng)科優(yōu)勢學(xué)科相結(jié)合，進(jìn)行科研合作，提升自身的教學(xué)及科研水平。