《大學化學實驗教程》編寫初探

余彩莉，鐘福新

（1.2.桂林理工大學 化學與生物工程學院，廣西 桂林 541004）

《大學化學實驗教程》編寫初探

余彩莉1，鐘福新2

（1.2.桂林理工大學 化學與生物工程學院，廣西 桂林 541004）

介紹了《大學化學實驗教程》編寫的原則、側(cè)重點和教材的特點。教材編寫中，注重將基本操作融入實驗內(nèi)容中，重視學生基本技能訓(xùn)練和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

大學化學實驗；教材編寫；基本技能；創(chuàng)新培養(yǎng)

教材建設(shè)是課程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。《大學化學實驗教程》2006年獲得桂林理工大學“十一五”規(guī)劃教材立項建設(shè)，參與編寫的老師在實踐教學的基礎(chǔ)上，閱讀了大量國內(nèi)外相關(guān)資料，結(jié)合自己的科研成果，經(jīng)過近3年的編寫、實踐、修改，完成了教材編寫任務(wù)，2009年3月由冶金工業(yè)出版社出版發(fā)行。

桂林理工大學的大學化學實驗面向大學一年級材料、化工、生物工程、應(yīng)用化學、環(huán)境工程、環(huán)境科學、給排水工程、資源勘查工程等化學化工和非化學化工專業(yè)開設(shè)，它對提高學生實驗技能，培養(yǎng)學生綜合能力以及后續(xù)專業(yè)課程的學習具有重要作用。

1 教材編寫原則

目前，大學化學實驗教學已由簡單的鞏固、驗證和加深理解理論知識的教學，轉(zhuǎn)變到以培養(yǎng)學生實驗操作能力、綜合分析問題和解決問題的能力上來。這就要求實驗教材的內(nèi)容除了基本技能實驗、基礎(chǔ)化學實驗外，還要增加綜合性、探究性、設(shè)計性實驗內(nèi)容。

2 教材的側(cè)重點

根據(jù)以上編寫原則，我們在教材編寫中，側(cè)重以下幾點。

2.1 教材內(nèi)容遵循教學規(guī)律，適合學生的知識結(jié)構(gòu)。大學化學實驗是學生進入大學后的第一門實驗課，由于學生來源不同，化學基礎(chǔ)不同，實驗教材內(nèi)容的編排上遵循學生認知規(guī)律，力求做到內(nèi)容深入淺出，語言通俗易懂，便于學生預(yù)習和理解。本實驗教材內(nèi)容包括化學實驗基本知識和基本操作技術(shù)、化學實驗、附錄三部分，其中基本知識和基本操作技術(shù)包括基本儀器的洗滌與干燥、加熱的方法，量筒、移液管、滴定管的使用，試劑的取用，物質(zhì)的溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶，固液分離，天平的使用，分光光度計的使用，酸度計的使用，電導(dǎo)率儀的使用等?；瘜W實驗部分包括化合物的物理、化學常數(shù)的測定，基本原理的驗證，元素、化合物性質(zhì)及離子的分離鑒定，化合物制備、提純、分析檢測，綜合應(yīng)用和設(shè)計性實驗，仿真實驗等。附錄部分包括常用儀器介紹，常用數(shù)據(jù)表，常用指示劑的配制和常見離子的鑒定方法等。這種編排方法有利于學生由淺入深地理解化學基本知識，掌握實驗基本操作方法。

2.2重視基本技能訓(xùn)練。大學化學實驗教學的目的之一就是使學生掌握化學實驗的基本技能和技術(shù)。為此，本教材中基本操作采用由易到難的策略，同時還配有圖片，以便學生模仿操作。其次，注重將基本操作融入實驗內(nèi)容中，如“沉淀反應(yīng)”、“氧化還原反應(yīng)”等實驗中訓(xùn)練學生固液試劑的取用、沉淀的分離、洗滌、實驗現(xiàn)象的觀察與記錄、離心機的使用等，“氯化鈉的提純”實驗中訓(xùn)練學生稱量、溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾（常壓過濾和減壓過濾）、干燥等基本操作，“化學平衡常數(shù)測定”、“醋酸解離度和解離常數(shù)的測定”等實驗中訓(xùn)練學生溶液配制、移取、分光光度計、酸度計的使用等基本操作。

2.3 重視學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。設(shè)計性、綜合性實驗對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力具有重要作用。教材中將實驗原理與實驗技術(shù)緊密結(jié)合，用實驗原理指導(dǎo)實驗操作，注重將學生的能力培養(yǎng)融合在基本實驗技能訓(xùn)練過程中。教材中編寫了11個難度符合學生知識結(jié)構(gòu)的綜合性和設(shè)計性實驗，包括：(1)吉布斯自由能變與化學反應(yīng)方向，(2)電化學及其應(yīng)用，(3)高嶺土中雜質(zhì)鐵的除去與增白，(4)水的純化及其純度測定，(5)基本離子的鑒定，(6)鹵素元素，(7)硫酸銅的提純，(8)堿式碳酸銅的制備，(9)席夫堿及其過渡元素配合物的制備，(10)廢干電池的綜合應(yīng)用，(11)印刷電路腐蝕廢液回收銅和氯化亞鐵。設(shè)計實驗要求學生查閱資料→設(shè)計實驗方案→教師指導(dǎo)→具體操作→寫出實驗報告，通過學生的積極參與、實際操作和歸納總結(jié)，培養(yǎng)了學生的邏輯思維能力和創(chuàng)新能力。

3 教材特點

3.1 在實驗內(nèi)容、方法和技術(shù)上體現(xiàn)了多樣化和現(xiàn)代化。為了培養(yǎng)學生的思維能力和創(chuàng)新能力，我們編入了同一實驗項目不同實驗方法的實驗，如“醋酸解離度和解離常數(shù)的測定”,可以直接用弱酸解離法，也可以用緩沖溶液法；相對分子質(zhì)量的測定，可以用凝固點降低法測定，也可以用氣體密度法測定；純化后的水質(zhì)檢測，可以用電導(dǎo)率儀進行物理檢測，也可以用化學方法定性檢測水中的Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-離子。還將現(xiàn)代化技術(shù)引入實驗教材，我們借助于南開大學研制的“無機化學計算機模擬實驗”光盤，編寫了(1)阿佛加德羅常數(shù)的測定，(2)無水二氯化錫的制備，(3)配合物的生成和性質(zhì)等3個仿真實驗。將實驗儀器與試劑、實驗裝置、實驗流程、實驗操作等以動畫圖像再現(xiàn)實驗的真實場景和現(xiàn)象，指導(dǎo)學生規(guī)范操作，以提高實驗教學效果。[1]

3.2 實驗內(nèi)容融入了綠色化學。對一些有毒試劑及對環(huán)境有污染的實驗，盡可能采用半微量實驗和微型實驗。如性質(zhì)實驗盡量在點滴板上進行，試管中液體用量減至幾滴到1-2毫升；制備實驗采用微型化，如“固體堿熔氧化法制備重鉻酸鉀”，用微型實驗方法，試劑用量減少到1／15，減少了Cr(Ⅵ)有毒廢棄物的污染。再如“微型實驗法制備十二鎢磷酸”，乙醚用量減少，蒸發(fā)時，彌漫于教室空氣中的乙醚量就少，這樣既保護了教學環(huán)境，又增加了實驗的安全性。

3.3 教材內(nèi)容具有實用性、創(chuàng)新性。教材內(nèi)容既有基本操作、基本技術(shù)的訓(xùn)練，又有綜合訓(xùn)練，以及從查閱→設(shè)計→獨立完成實驗→書寫報告的全面訓(xùn)練，[2]具有實用性。為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，在保證學生掌握一定的化學實驗基本技能、基本方法的基礎(chǔ)上，增大了制備、提純、測試性實驗以及綜合性、設(shè)計性實驗（綜合應(yīng)用和設(shè)計實驗占22.9%，制備、提純、測試性實驗占27%），同時結(jié)合不同專業(yè)的特點，還加強了有專業(yè)特色的實驗內(nèi)容，引入了化學在環(huán)境、材料、工程等方面的應(yīng)用，如“印刷電路腐蝕廢液回收銅和氯化亞鐵”，“水的純化及其純度測定”、“高嶺土中雜質(zhì)鐵的除去與增白”、“電化學及其應(yīng)用”等實驗，既讓學生認識和了解到化學與工程技術(shù)的聯(lián)系，又加強了學生對基本理論的理解。

3.4實驗內(nèi)容結(jié)合了教師的科研成果。參與本教材編寫都是理論與實踐教學第一線的老師，他們將自己多年的實踐教學經(jīng)驗及科研成果滲透到實驗內(nèi)容中，實現(xiàn)了教學與科研相結(jié)合，[3]使教材內(nèi)容具有一定的創(chuàng)新性和前瞻性。

2009年9月本教材開始在桂林理工大學材料、化工、生物工程、應(yīng)用化學、環(huán)境工程、給排水工程、資源勘查工程、寶石學等專業(yè)使用，得到了教師及學生的歡迎和肯定。他們普遍反映教材內(nèi)容豐富、新穎，便于學生預(yù)習和自學，是一本很好的實驗教材和參考資料。在實驗課上，學生積極參與實驗，不僅鞏固了理論知識，還使學生的實驗技能、創(chuàng)新能力得到了提升。

[1]徐培珍，吳琴媛.大學化學實驗教材的編寫與使用[J].實驗室研究與探索，2002，21(3)：24-26.

[2]徐偉亮,王彥廣,陳恒武,陳時忠.化學實驗教材編寫標準的探索[J].實驗室研究與探索，2004，23(9)：22-23，27.

[3] 賀占博.教材中所表現(xiàn)的科學研究方法[J].大學化學，2000，15(3)：23-24，27.

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1673-8535(2010)03-0055-02

余彩莉（1965-），女，甘肅慶陽人，桂林理工大學化學與生物工程學院副教授，研究方向：大學化學教學與科研。

鐘福新（1964-），女，廣西賀州市人，桂林理工大學化學與生物工程學院教授，研究方向：大學化學教學與科研。

(責任編輯：覃華巧）

2010-03-01