非化學專業(yè)大學化學實驗的教學現(xiàn)狀和改進方向

何紅艷

(阿壩師范學院 資源與環(huán)境學院，四川 阿壩州 623002)

大學化學課程是高校理工科非化學專業(yè)所必修的一門專業(yè)基礎課，化學是一門以實驗為基礎的學科，所以高校都會單獨開設一門課程，為大學化學實驗，它的授課對象是大一新生，所涉及專業(yè)有生物、醫(yī)學、食品、地理等。大學化學實驗課程的開設目的主要有三個，一是使學生能夠掌握基本的化學實驗原理、操作技能和簡單儀器使用方法；二是培養(yǎng)學生初步的分析問題、思考問題和解決問題的能力；最后則是培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W作風，實事求是的科學態(tài)度。大學化學實驗作為一門專業(yè)基礎課程，它的學習對于非化學專業(yè)的高校學生來說，現(xiàn)狀就是面臨困難，特別是教學改革的當下，更具挑戰(zhàn)。面對困境，各高校都給出了自己的解決方案[1-10]，我校也為此做出努力。本文先是簡述了當下高校學子學習大學化學實驗課程面臨的情況，再簡單分析了各高校關于這門課程的教學改進方向。

1 學習大學化學實驗面臨的困難

1.1 學生學習大學化學實驗的主觀困難

首先非化學專業(yè)的大一新生，化學基礎參差不齊，化學實驗的基礎就更千差萬別，主要是由于他們來自不同的省份，不同的地區(qū)，所在中學對于實驗的重視程度不一。有的學校會讓學生動手實驗，但是中學和大學的實驗硬件設施差距較大，學生也僅僅是會部分實驗操作。部分中學卻是教師實驗或者播放視頻文件，學生觀摩，他們并沒有直接接觸實驗儀器，導致這部分學生的動手能力幾乎為零。更有學校直接忽略化學實驗，教師既沒有實際演示，學生也沒有觀看實驗視頻，對于基礎實驗操作只是知曉文字，腦海里并沒有具象化的實驗過程，實驗基礎一片空白。綜上，對于這樣的情況，大學化學實驗的教學質(zhì)量和教學目標的達成都面臨巨大挑戰(zhàn)。同時，學生就讀的是非化學專業(yè)，對于這門課程的學習，認為其并不是專業(yè)課，不能引起重視，且部分課程內(nèi)容設置難以引起他們的興趣。大學化學實驗的學習，非化學專業(yè)學生存在以上主觀困難，同時客觀困難也不容小覷。

1.2 學生學習大學化學實驗的客觀困難

大學化學實驗課程的客觀現(xiàn)狀也讓學生的學習充滿挑戰(zhàn)。當下提倡教學改革，經(jīng)過改革本課程的課時減少，有限的課時需要完成和以前一樣的教學任務。實驗教學內(nèi)容與理論課程一一對應，理論課程包括無機化學、分析化學、有機化學和物理化學，范圍較廣，實驗課程與之對應，對于化學專業(yè)學生，這是他們5個學期，幾百個學時的學習內(nèi)容，然而非化學專業(yè)的學生就必須在一個學期，幾十學時內(nèi)完成。其次大學化學實驗課程內(nèi)容豐富，但是對于非化學專業(yè)來說，卻缺乏與之對應的專業(yè)特色。比如：無機化學實驗-硫酸亞鐵銨的制備，分析化學實驗-鹽酸溶液的配制與標定，有機化學實驗-苯甲酸的制備，物理化學實驗-化學反應速率與活化能的測定，類似的化學實驗，非化學專業(yè)學生缺乏學習興趣，同時又因為與自己專業(yè)無關，更不會引起重視，缺乏學習的主觀能動性，學習效果可想而知。且部分高校的大學化學實驗任課教師是化學專業(yè)的青年教師，他們對于非化學專業(yè)與化學專業(yè)之間的聯(lián)系認識較少，對根據(jù)學科之間的交叉改革實驗內(nèi)容的經(jīng)驗不足，很難對授課內(nèi)容進行更改。再次各高校都普遍存在的一個問題，就是實驗硬件條件未能滿足學生實驗。大學化學實驗是非化學專業(yè)學生進校后的第一個實驗課程，一開始會引起同學的極大興趣，但是由于實驗客觀條件有限，需要分組實驗，長此以往，導致部分學生心生懶惰，依賴同組成員，對實驗懈怠，進而降低實驗的教學效果，不能完成教學目標。最后實驗考核機制本就存在著較大問題，使得教師也可能給出一個不公平的分數(shù)，且部分學生投機取巧，難以真正學習到知識和技能。目前大部分高校的實驗考核機制還是沿襲傳統(tǒng)，即考核分為兩個部分“實驗操作+實驗報告”，不同高校針對兩部分選取的比例不同。實驗操作部分考試很多時候是一個老師監(jiān)考多位同學，很難時刻注意到每位同學的實驗操作；有同學會因為老師的觀看，緊張，進而導致發(fā)揮失常；或是當天自己的身體原因?qū)е碌漠惓０l(fā)揮；更有同學趁著教師的不注意，篡改實驗數(shù)據(jù)。種種原因的出現(xiàn)會使學生得到一個不公平的分數(shù)。因為實驗報告占據(jù)期末實驗成績的部分，即使未能仔細完成實驗，甚至根本沒有參與實驗，學生也能寫出完美的實驗報告，這時教師在評定實驗報告時就會給出高分。綜上所述，所以考核后的成績分析，教師也就不能得出教學質(zhì)量的正確結論。大學化學實驗包含四大基礎化學實驗，內(nèi)容豐富，且多層次，使得最終的考試實驗很難被確定，于是有高校采取了“實驗理論+實驗報告”的模式進行考核，當然，如此的考核制度存在的問題就是學生的實驗操作技能不能被評定，會影響學生的學習主動性，甚至影響學生后續(xù)的實驗課程學習。

學生學習大學化學實驗的現(xiàn)狀如上所述，面臨各種困難，各高校都做出了努力，大致在以下幾個方面給出解決方案。

2 大學化學實驗課程的教學改進方向

2.1 學情分析

學生是教學的主體，關于大一新生的學情分析，要求教師必須全面且仔細完成。學情分析包括原有知識分析和認知能力分析，原有知識分析主要是了解學生在中學時代的化學實驗操作技能基礎；認知能力分析則是全面了解學生分析問題和解決問題的能力。只有做好了學情分析，教師才能展開自己的教學活動，并且根據(jù)不同專業(yè)的具體情況，可以適時調(diào)節(jié)自己的授課內(nèi)容。

2.2 學習興趣

中國古代偉大教育家孔子曾說“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”，興趣作為一名最好的老師對于學習來說至關重要。怎樣提高非化學專業(yè)學生學習大學化學實驗的興趣呢？各高校嘗試不同方法，其中一些已經(jīng)收到良好的效果。比如：清華大學[9]開展了結合專業(yè)特點的實用性實驗內(nèi)容，引導學生將化學與其專業(yè)背景相聯(lián)系，大大提了學生的動手主動性。東北石油大學[10]豐富創(chuàng)新大學化學實驗內(nèi)容，通過大學化學實驗的多種現(xiàn)象促進學生對于化學知識的學習，引起學生探索知識的興趣。

2.3 實驗內(nèi)容的層次性

針對教學改革后的實驗課時有限，在有限的時間內(nèi)學生需要掌握基本的化學實驗操作技能，同時還需要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，這就要求教師對于實驗教學內(nèi)容，結合理論課進行篩選，同類型的實驗只需要出現(xiàn)一次，同時設置不同層次的實驗，即基礎實驗，綜合實驗和設計實驗。

2.4 實驗內(nèi)容的專業(yè)性

大學化學實驗內(nèi)容對于非化學專業(yè)的學生來說，應該傾向于選取與專業(yè)有關聯(lián)的實驗。既能引起學生興趣，同時對于學習后續(xù)專業(yè)實驗課程有一定幫助。也就是同樣的實驗原理，采用不一樣的實驗名稱和有專業(yè)特色的實驗操作。例如：無機化學中的元素化學實驗，對于化學專業(yè)學生，實驗可以是水溶液中Ag+、Cu2+、Cr3+、Ni2+、Ca2+的分離與檢出；而生物專業(yè)，則可以換成植物中元素的鑒定；材料專業(yè)，可以引進關于先進材料里元素含量分析的實驗；食品專業(yè)，則可以是果蔬中的組分分析。在實驗改進中，對于經(jīng)驗不足的青年教師，應該多了解學科交叉，和經(jīng)驗豐富的老教師溝通，同時經(jīng)常與非化學專業(yè)的教師交流，熟悉他們的人才培養(yǎng)方案，知曉大學化學實驗對后續(xù)授課內(nèi)容的關聯(lián)，對于授課內(nèi)容的選取和改進大有裨益。

2.5 硬件設施

對于實驗硬件條件不足的問題，可以通過采取小班實驗教學來克服，基礎實驗爭取做到單人一組，綜合實驗和設計實驗采取幾人一組完成。同時實驗室管理方面，建立健全的實驗室儀器、藥品管理制度和實驗室使用的安全制度，教師也要在課堂強調(diào)節(jié)約型實驗和安全實驗的重要性，給剛進入實驗室的學生建立良好的實驗室使用約定，即在安全的環(huán)境下，不浪費藥品，對玻璃儀器輕拿輕放，熟記化學儀器的操作守則。高校對學生開放實驗室，學生可以利用自己的空閑時間重做他們上課時未能成功完成的實驗，且設計性實驗的進行也要求開放實驗室。

2.6 實驗考核制度

實驗考核制度不僅僅是大學化學實驗的改革主方向，同時也是高校關于實驗改革的努力方向。正如前文所述，傳統(tǒng)的實驗考核方案不能如實反映學生的學習效果，對于教學質(zhì)量，教師很難做出正確結論。實驗考核改革可以從平時成績和期末成績兩個方向入手，平時成績的組成可以是實驗預習、實驗操作和實驗態(tài)度。首先應該讓實驗預習成為實驗分數(shù)的范疇，從而能盡量改正學生只是簡單抄寫實驗原理和實驗步驟的習慣。真正的實驗預習應該是提前學習實驗原理，了解實驗步驟，特別是注意實驗中的細節(jié)，而細節(jié)大都來自理論知識的應用，對于剛開始學習實驗的學生，很容易忽視，因為他們大多只是草草瀏覽，并不會深究，這樣很難培養(yǎng)他們的實驗分析能力，就更難學會用實驗反應理論，以理論聯(lián)系實際。其次把實驗操作分數(shù)分到每一次實驗，不論是分組實驗還是單獨實驗都應該有實驗操作分數(shù)，而不是僅讓考試實驗的操作作為整個實驗分數(shù)中實驗操作部分的全部組成；再次實驗態(tài)度也是實驗考核內(nèi)容，實驗態(tài)度表現(xiàn)在學生實驗參與度、實驗試劑與儀器的整理和實驗數(shù)據(jù)的實事求是等，良好的實驗態(tài)度是學會實驗操作技能的基礎，同時也是形成良好學習作風的根本要求。期末成績則包括理論考試和實驗操作考試。理論考試范圍主要是基本儀器的使用注意事項、所學實驗的原理部分和實驗中的注意事項。理論考試可以促進學生對實驗知識的掌握，鞏固實驗操作。實驗操作考試可以是所學實驗，也可以是學過實驗的升華?？荚噷ο笫欠腔瘜W專業(yè)學生，所以主旨應該是基礎操作考核，不涉及復雜儀器和繁瑣的操作過程。

3 總結

當代理工科高校非化學專業(yè)學生學習大學化學實驗面臨的困難，分為主觀和客觀，針對這些情況，高校都在摸索解決方案，方法主要分布在六大方面，其中部分高校的改革方案已見成效，但都還在繼續(xù)改進，努力提高大學化學實驗課程的教學質(zhì)量，爭取全面達成教學目標。對于學生，雖然面臨困難，但學好這門專業(yè)基礎課程，可以為自己后續(xù)學習奠定基礎。