我国大学生化学实验竞赛模式的评析与思考.pdf

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1、我国大学生化学实验竞赛模式的评析与思考 曾秀琼;赵华绒;谭桂娥;蔡吉清;方文军【摘 要】作为高校化学实验教学的重要补充和延伸,大学生化学实验竞赛发挥着举足轻重的作用.我国已有 20 多个省、自治区和直辖市开展了大学生化学实验竞赛,其模式主要有实验理论考试与实验操作考试结合、创新实验竞赛和学科竞赛等3种.对这几种竞赛模式进行了细致的分析和比较,探讨了它们对高校本科生化学实验教学的促进作用.【期刊名称】实验技术与管理【年(卷),期】2015(032)004【总页数】4 页(P179-181,196)【关键词】化学实验竞赛;竞赛模式;实验教学【作 者】曾秀琼;赵华绒;谭桂娥;蔡吉清;方文军【作者单位

2、】浙江大学化学实验教学中心,浙江杭州 310058;浙江大学化学实验教学中心,浙江杭州 310058;浙江大学化学实验教学中心,浙江杭州 310058;浙江大学化学实验教学中心,浙江杭州 310058;浙江大学化学实验教学中心,浙江杭州 310058【正文语种】中 文【中图分类】G642.0 目前我国开展的大学生化学竞赛起源于“全国大学生化学实验邀请赛”。该竞赛是我国高等学校化学学科最高级别的赛事,是由教育部高等学校化学教育研究中心主办,得到了教育部和国家自然科学基金委的大力支持。受其影响,我国许多省、自治区及直辖市逐步开展和完善了地方性的大学生化学实验竞赛,对加强高校之间的交流与合作、促进化

3、学实验课程体系和教学方法的改革、提高化学实验教学的总体质量做出了一定的贡献1-5。除每 2 年一届的“全国大学生化学实验邀请赛”(简称“国赛”)之外,我国已有 20多个省、自治区和直辖市开展了各种类型的高校大学生化学实验竞赛,具体情况见表 1。目前尚未开展高校大学生化学竞赛的省份有黑龙江、辽宁、四川、福建、安徽、海南和江西等。2.1 以“国赛”为例的理论与操作竞赛模式“全国大学生化学实验邀请赛”(即“国赛”)的模式为基本模式,目前我国很多的地方高校大学生化学实验竞赛也采用了这种模式。在这种模式中,包含了实验理论考试与实验操作考试 2 部分,考核内容来源于国家化学教学指导委员会制定的化学实验基本

4、内容。实验理论考试历时 2.03.0 h,涵盖化学实验、化学理论知识、化学实验操作规范和化学实验室安全知识等要素。化学实验操作考试历时 68 h,一般设有无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验和物理化学实验等组别,主要考查化学实验知识及基本技能、实验设计及操作、数据采集及分析、分析测试仪器使用、图谱解析、实验总结及报告等。在这种竞赛模式中,组委会从每个参赛高校上报的候选名单中随机挑选出 34 名作为参赛选手。所有参赛选手的实验理论考试试题相同,再通过抽签进行一个组别的实验操作考试。每个选手的竞赛总成绩由实验理论考试成绩(30%)和实验操作考试成绩(70%)2 部分构成。在奖项方面,一般不设团

5、体奖,只设立个人一等奖、二等奖和三等奖。承办高校的参赛选手一般不参与评奖,被授予特别奖。2.2 以天津市为例的趣味性和知识性的竞赛模式 每年一届的“天津市趣味化学知识与化学实验联合竞赛”(简称“化联杯”),在天津享有很高的声誉和认可度。与传统的大学生化学实验竞赛主要面向化学、化工或应用化学专业大学三年级学生不同,“化联杯”吸引了更多来自不同专业的一年级和二年级在校大学生踊跃参加。始于 2000 年的“化联杯”由天津大学化工学院、理学院联合主办,学生科技协会承办。前 9 届“化联杯”只面向天津大学的在校大学生。2009 年起,“化联杯”邀请了天津市其他高校在校大学生共同参赛。“化联杯”分初赛、复

6、赛和决赛 3 个阶段进行。初赛以笔试形式进行,题型以紧密联系生活的化学问题为基础,通过别出心裁的趣味试题来考查学生的化学知识,将知识性和趣味性融于一体。复赛主要考查学生的实验操作能力。复赛结束后,进入决赛的参赛团队会得到一个由组委会指定的研究课题,如大气污染的治理办法、废电池的回收利用等。各参赛团队通过半个月的准备和实验,在决赛现场进行展示和评比。决赛分为 6 个环节,包括了自主抢答、选择对手回答、现场互动以及研究课题展示等。通过综合参赛选手的实验成绩、课题成绩和现场成绩,决出团体奖项以及个人冠军、亚军和季军。2.3 以浙江省为例的化学学科竞赛模式“浙江省高校基础化学实验技能竞赛”创始于 20

7、06 年,前 4 届的模式与全国竞赛相同,均由 22.5 h 的实验理论考试和 6 h 的实验操作考试组成,不计团体总分,只记参赛选手的个人名次。为了培养学生的创新能力,提高学生的实践能力和综合素质,2012 年的第五届改为“浙江省大学化学学科竞赛”,竞赛内容为创新性的或围绕新化合物合成表征全过程的实验,题目在竞赛开始时向各高校参赛队同时发布。第五届竞赛题目为“锌灰泥组成分析及制备七水合硫酸锌的研究”,要求各参赛团队对锌灰泥样品(由组委会定量提供)进行全组分分析,然后以该样品为原料,通过浸取、除杂和析出等步骤来制备七水合硫酸锌产品6。竞赛分为 2 个阶段进行:第一阶段,在各自高校实验室进行,在

8、规定时间内(约 15 d)完成和上交实验记录、实验录像、研究报告和产品;第二阶段,各参赛队集中到承办学校、进行现场答辩。“浙江省大学化学学科竞赛”只设团体奖,每个参赛队由 4 名学生组成,竞赛的最终成绩由实验部分(占 6070%)和现场答辩(占 2030%)综合决定。第五届竞赛共有来自浙江省内的 24 支高校参赛团队、近 100 名学生参加。为了提高竞赛的学生受益面,更好地检查浙江省各参赛高校的化学实验教学质量,在2014 年的第六届竞赛中增加了统一进行的初赛(实验理论考试)环节,参加学生达到1 000 多名。各参赛学校将 20 名初赛成绩较好的学生上报到承办方,由后者随机挑选 4 名学生组成

9、一个参赛团队。第六届“浙江省大学化学学科竞赛”共有 32 支参赛团队。2.4 以北京市为例的多种竞赛模式改革 前 3 届“北京市大学生化学实验竞赛”模式属于创新实验竞赛7。在每年 4 月发出第一轮通知后,以各高校为单位、3 位学生为一个参赛团队进行报名。在随后的半年时间内,每个参赛团队自主选题,完成一个创新实验。实验过程摄像,剪辑成 20 min 录像,完成研究论文和实验报告。承办方(固定为北京化工大学)收到这 3 份材料后,先组织专家按照评审指标进行通信评审(即函评,占最终成绩的 60%),再把参赛团队集中到承办学校、进行现场答辩(占最终成绩的 40%)。北京在校大学生均可自由组队、自由报名

10、,每届有 2030 个学校、约 100 支团队参加。随着每年创新实验竞赛的进行,有些参赛团队开始直接挪用指导教师的科研成果,导致该竞赛进入了一个追逐名利的误区,不利于参赛学生的健康培养。因此,2012 年的第四届进行了一些改革,变为“创新实验竞赛和实验操作竞赛”共同进行的模式;到 2013 年的第五届,模式又做了一些变动,改为“实验理论竞赛和实验操作竞赛”共同进行。每个学校最多派出 10 名选手参赛,只计个人名次。首先在各自高校统一进行实验理论竞赛,获得一等奖和二等奖的参赛选手再集中到北京化工大学,加试实验操作,决出最终名次。因为“实验理论竞赛和实验操作竞赛”模式的准备和组织工作非常大,对承办

11、方提出了很高的要求(既要精心设计 1 套实验理论试题和 3 套实验试题,又要准备实验操作考场和监考教师),所以从 2013 年起,北京市尝试一年“创新实验竞赛”、一年“实验理论笔试和实验操作竞赛”模式的轮转,以缓解承办方北京化工大学的工作压力。“实验理论考试与实验操作考试”模式可以全面检验高校的化学实验教学质量,推动高校化学实验教学的严谨性和规范性,促进高层次化学人才的培养。实验理论考试部分涉及知识面广、题目量大,全面考查参赛选手扎实的理论知识;实验操作考试部分涵盖的基本操作步骤较多,充分考查了参赛选手厚实而规范的实验基本技能。通过每次组委会举行的赛后点评和考题分析,带队教师可以发现在实验理论

12、与实验操作考试中普遍存在的问题,从而可以在后续化学实验教学中加以改进和完善。天津大学的“化联杯”模式可以提高学生对化学的兴趣,吸引了许多非化学类专业的学生投身于化学探索中来。“化联杯”对参赛选手的年级及专业没有任何要求,只要对化学有热爱、喜欢从生活中了解化学现象和化学知识,均可报名参加,培养了学生对化学的兴趣,普及了化学基本知识和日常生活中的趣味化学知识,充分展现和检验了学生的化学知识积累、应变能力、语言表达能力和思维创新等综合素质。“创新实验竞赛”和“学科竞赛”模式为大学生提供了一个探索科学、展现聪明才智的广阔平台,促进了化学拔尖创新人才的培养,有利于发现有潜质的化学“苗子”和“新人”8。在

13、这 2 个模式中,整个竞赛过程就像完成一个科研项目,历时较长(半个月到半年),参赛选手要经历“选题和审题、文献查阅、实验方案设计和实施、实验数据处理和分析、完成研究报告以及现场答辩”等全部过程,更注重于培养学生的文献查阅能力、实验方案的设计思路、对实际问题的分析和解决能力、实验数据的处理和归纳能力、论文的撰写及表达能力、PPT 的制作和表述能力等。因此,这 2 种竞赛模式能强化学生的综合实验技能,提高学生的创新能力与创新思维,培养学生的团队合作精神,为他们今后从事科研工作奠定了基础。此外,通过大学生化学实验竞赛,还能发现很多创新实验,将其内容转化到化学实验教学中,使化学实验内容不断更新和完善。

14、以浙江大学化学实验教学中心为例,我们已经成功地将第五届浙江省大学化学学科竞赛实验内容转化成了一个本科生探索性实验,取得了较好的教学效果,受到了师生的广泛好评。空间与实践教学资源的局限。大学生化学实验竞赛发挥着越来越重要的作用,竞赛模式逐年多样化、参赛规模日益扩大9-11。2014 年第八届“全国大学生化学实验邀请赛”吸引了40 多所高校参加,“湖北省高校大学生化学实验技能竞赛”也吸引了省内43 所高校、64 支专业组和非专业组代表队参加。作为我国高校化学实验教学的有效补充和延伸,这些竞赛提供了一个交流教学和学习经验的平台,推动了高校化学实验教学的改革,提升了本科生化学实验教学的质量,促进了高层

15、次化学人才、特别是化学拔尖创新人才的培养。参考文献(References)1王屹,谢桂艳.广西高校大学生化学实验技能竞赛的评析J.广西师范学院学报:自然科学版,2004,21(2):125-128.2邢宏龙,朱文晶,徐国财,等.普通高校开展化学实验技能竞赛的实践与思考J.高教论坛,2011(12):23-25.3杨巧文,王启宝,袁振,等.大学生化学实验竞赛体会J.中国科技创新导刊,2011(34):190.4任乃林,衷明华,林曼斌.地方高校化学化工实验技能大赛的组织与实践J.广东化工,2011,38(1):243-246.5朱作宾,金涛,周鼎义,等.高校强化学生能力培养的可行途径:以宁波大学为

16、例J.宁波大学学报:教育科学版,2012,34(5):76-79.6曾秀琼,李秀玲,何巧红,等.第五届浙江省大学生化学学科竞赛的体会和思考J.实验技术与管理,2013,30(6):167-170.7李钒,刘淑珍,张丽娟,等.组织大学生参加化学实验竞赛的体会J.实验室研究与探索,2012,31(5):122-124.8袁振,白磊,刘金昌,等.浅谈如何利用学科竞赛提高大学生的创新能力J.中国科技创新导刊,2011(34):36-37.9杜建中.从省高校化学化工实验技能竞赛看提高实验教学质量的必要性J.广东化工,2010,37(10):188-189.10王屹,常雪松.广西高校大学生化学论文设计竞赛

17、的实践与研究J.广西师范学院学报:自然科学版,2010,27(2):115-118.11赵云岑,欧阳津,刘正平,等.化学实验竞赛在实验教学和人才培养中的作用J.大学化学,2012(3):64-65.【相关文献】1李宁,王铁峰.打造无围墙的实验室:云计算时代高校计算机服务平台建设模式探讨J.实验技术与管理,2013,30(4):12-15.2阮卫华.云计算带给高职实验室建设的机遇与挑战J.教育与职业,2012(36):167-168.3王海军,都基焱.基于云计算的作战实验室建设与管理模式初探J.实验室研究与探索,2011,30(3):351-354.4罗国玮,兰瑞乐.基于云计算的高校科研实验平台

18、构建研究J.实验技术与管理,2012,31(4):115-117,131.5陈昌兴.高校实验室信息化的云计算策略与方法J.实验技术与管理,2014,31(1):221-224.6吴迪,薛政,潘嵘.基于 XEN 云平台的网络安全实验教学J.实验室研究与探索,2013,32(7):62-66.7伍燕青.基于云计算的实验室管理信息系统设计J.实验室研究与探索,2013,32(8):291-296.8郑凯,许骏.高校移动学习体系的构建与发展研究J.中国电化教育,2011(9):20-24.9孙丽,刘高峰.关于高校艺术实验中心改革的思考J.实验室研究与探索,2012,31(10):179-181.10周宜君,冯金朝,戴景峰.依托实验中心平台,培养学生实践和创新能力J.实验技术与管理,2012,29(3):311-313,336.致谢：感谢所有提供资料的高校朋友们。特别感谢北京化工大学张丽丹教授提供的相关资料。