地方高師院?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)體系的重構(gòu)與實(shí)踐

郝桂霞，衷明華

(韓山師范學(xué)院化學(xué)系，廣東 潮州 521041)

1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系改革趨勢(shì)

進(jìn)入21 世紀(jì)后，基于培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，各高校進(jìn)一步轉(zhuǎn)變教育觀念，深化了面向21 世紀(jì)課程體系的改革。其中實(shí)踐教學(xué)體系，尤其是實(shí)驗(yàn)課程體系的改革愈來(lái)愈深入，取得了諸多成果，對(duì)提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新能力起到促進(jìn)作用。

我校針對(duì)地方高師院校的軟硬件條件，結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)，2005 年在原基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)上，建立化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，開始著手對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行改革。實(shí)驗(yàn)中心將原有的9 個(gè)實(shí)驗(yàn)分室，整合為化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)專業(yè)研究實(shí)驗(yàn)室、教師科研室(學(xué)生課外科研)4 個(gè)實(shí)驗(yàn)室。2007 年中心被確立為廣東省高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。中心將無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)和中教法實(shí)驗(yàn)課程在一級(jí)學(xué)科基礎(chǔ)上進(jìn)行重組，確立其教學(xué)目標(biāo)，制定相應(yīng)的教學(xué)大綱，編寫相應(yīng)實(shí)驗(yàn)教材。形成了自己的特色，取得了顯著成效。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系

2.1 “三層一線”化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系

新的實(shí)驗(yàn)體系破除了原二級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程界限，將大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行合并、精選、綜合，并注重與環(huán)境、材料、生命科學(xué)等其他學(xué)科的滲透融合，注重開發(fā)生活化學(xué)實(shí)驗(yàn)。構(gòu)建了“三層一線”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，即化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合提高實(shí)驗(yàn)和專業(yè)研究實(shí)驗(yàn)3 個(gè)層次，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)為主線。

對(duì)于綜合實(shí)驗(yàn)和專業(yè)研究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣選做實(shí)驗(yàn)，其中綜合實(shí)驗(yàn)Ⅱ不排入課表，師生共同商定實(shí)驗(yàn)時(shí)間和形式。

2.2 新實(shí)驗(yàn)體系的特點(diǎn)

2.2.1 層次鮮明，梯度科學(xué)

化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)旨在培養(yǎng)學(xué)生基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和操作技能，理論的認(rèn)知能力;綜合實(shí)驗(yàn)則培養(yǎng)綜合應(yīng)用理論知識(shí)能力和解決較復(fù)雜實(shí)際問(wèn)題的能力;專業(yè)研究實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)更新理論的專業(yè)研究能力。各個(gè)模塊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容層層遞進(jìn)，相對(duì)獨(dú)立，教學(xué)方法運(yùn)用靈活，培養(yǎng)目標(biāo)明確合理，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的知識(shí)目標(biāo)、技能目標(biāo)和能力目標(biāo)形成科學(xué)梯度。地方院校新生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能相對(duì)薄弱，重理論輕實(shí)驗(yàn)的觀念較重，在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)Ⅰ安排了與中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)相互銜接的基本操作訓(xùn)練，旨在通過(guò)集中強(qiáng)化訓(xùn)練，達(dá)到良好實(shí)驗(yàn)技能和素質(zhì)的養(yǎng)成，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。因?yàn)橹T如稱量、洗滌、滴定等操作有中學(xué)階段訓(xùn)練基礎(chǔ)，所以實(shí)驗(yàn)內(nèi)容坡度小，學(xué)生容易掌握。同樣，回流、蒸餾和萃取等操作也是承接高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的項(xiàng)目，只是進(jìn)一步系統(tǒng)化和規(guī)范化。

在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中也可以再細(xì)分為基礎(chǔ)訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)、綜合訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。比如，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)Ⅲ中，在訓(xùn)練了基本操作和合成技巧基礎(chǔ)上，制備實(shí)驗(yàn)中涉及到原料反應(yīng)、后續(xù)分離提純和鑒定等多種實(shí)驗(yàn)技術(shù)，需要綜合運(yùn)用多種基本操作技能并加以綜合運(yùn)用，無(wú)機(jī)物合成、有機(jī)物合成可以歸于綜合訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)，該層次實(shí)驗(yàn)鞏固了學(xué)生的基本操作、實(shí)驗(yàn)方法和思維能力。在學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)物合成、有機(jī)物合成基礎(chǔ)上，安排了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，如苯甲酸甲酯的合成，要求學(xué)生查閱文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選用儀器裝置，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教學(xué)過(guò)程采用小組對(duì)照，分組討論，旨在培養(yǎng)學(xué)生領(lǐng)會(huì)合成實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)原理、裝置原理和操作原理，掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法和思想。在分析未知物組成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，也包含了豐富的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)素材，可以作為訓(xùn)練學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的載體。

當(dāng)然綜合提高實(shí)驗(yàn)階段包含的部分設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)技術(shù)比基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)階段更為綜合，進(jìn)一步加深理解物質(zhì)的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和物性參數(shù)之間的緊密聯(lián)系，訓(xùn)練獨(dú)立思考，分析解決問(wèn)題的能力。為進(jìn)入專業(yè)研究實(shí)驗(yàn)階段奠定了基礎(chǔ)。

研究實(shí)驗(yàn)階段實(shí)驗(yàn)選題注重實(shí)際應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)過(guò)程往往就是科研過(guò)程的簡(jiǎn)化，學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自主實(shí)驗(yàn)，自主分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得到結(jié)論。實(shí)驗(yàn)全程訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力。全面提升學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生科研能力，強(qiáng)化其創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。

2.2.2 開放性凸顯

2.2.2.1 實(shí)驗(yàn)選題和內(nèi)容是開放的

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容編選按照由淺入深、循序漸進(jìn)原則，沿著基本單元操作(基本操作技能與方法-合成技能與方法-測(cè)量與表征技能)、綜合實(shí)驗(yàn)技能-設(shè)計(jì)與研究實(shí)驗(yàn)技能主線，體現(xiàn)動(dòng)態(tài)的開放性，兼收并蓄，與時(shí)俱進(jìn)而非一成不變。主要來(lái)源為:①精選經(jīng)典實(shí)驗(yàn);②文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn);③教師科研成果轉(zhuǎn)化，如微流控分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)學(xué)生更好地了解微流控分析的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣具有積極作用。而高取代度陽(yáng)離子淀粉及絮凝性能測(cè)試引入綜合實(shí)驗(yàn)，教學(xué)效果顯著;④改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，選自實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象異常、不明顯或容易失敗的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行改進(jìn)研究，如銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究;⑤中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究;⑥課外創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，學(xué)校立項(xiàng)資助大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

2.2.2.2 教學(xué)形式和空間是開放的

教學(xué)形式多元化，除了課堂實(shí)驗(yàn)外，學(xué)生還可開展自主合作實(shí)驗(yàn)，課外興趣實(shí)驗(yàn)，提前進(jìn)入教師科研組實(shí)驗(yàn)、教學(xué)空間突破課堂，打破課內(nèi)課外界限。

2.2.2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)是開放的

實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定，注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程，預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、實(shí)驗(yàn)報(bào)告均納入評(píng)價(jià)體系，比如，校級(jí)以上創(chuàng)新科研立項(xiàng)可以免選綜合實(shí)驗(yàn)Ⅱ，發(fā)表論文直接評(píng)定為實(shí)驗(yàn)成績(jī)。

2.2.3 立體網(wǎng)絡(luò)，滲透交叉

構(gòu)建了立體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò):教學(xué)手段立體化，課堂實(shí)驗(yàn)、開放自主實(shí)驗(yàn)、課外創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)拓展了實(shí)驗(yàn)空間。多媒體、仿真實(shí)驗(yàn)、手持技術(shù)實(shí)驗(yàn)豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)載體。開展了“輪流蹲組”活動(dòng)，提倡學(xué)生輪流進(jìn)入不同學(xué)院教師科研組學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，體會(huì)科研過(guò)程。建立了近代分析化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心網(wǎng)，成為在線學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的資源平臺(tái)。

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目篩選注重學(xué)科間的交叉滲透，與環(huán)境、材料、生命科學(xué)、食品、能源和信息等學(xué)科內(nèi)容緊密聯(lián)系，選題反映學(xué)科前沿領(lǐng)域以及高新技術(shù)的應(yīng)用。

2.2.4 強(qiáng)化創(chuàng)新，立足應(yīng)用

開設(shè)應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，選用了生活化學(xué)實(shí)驗(yàn)和精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以及涉及當(dāng)?shù)仄髽I(yè)生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)。采納了“全程實(shí)踐+競(jìng)賽”培養(yǎng)模式，定期舉辦實(shí)驗(yàn)技能大賽，化學(xué)日用品設(shè)計(jì)大賽、化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)競(jìng)賽等賽事，建立化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能大賽網(wǎng)、挑戰(zhàn)杯專題網(wǎng)站。通過(guò)競(jìng)賽激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)研究的內(nèi)驅(qū)力。在蹲組活動(dòng)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽過(guò)程中，考察了學(xué)生運(yùn)用理論和實(shí)驗(yàn)技能獨(dú)立設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，提高他們科研能力和解決實(shí)際問(wèn)題能力，達(dá)到實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的全程培養(yǎng)。

3 新實(shí)驗(yàn)體系實(shí)踐效果

新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的實(shí)施，顯著提升了實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。近年化學(xué)系學(xué)生在各級(jí)實(shí)驗(yàn)技能及師范技能競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)近二百項(xiàng)，其中省級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)36 項(xiàng)。“挑戰(zhàn)杯”課外科研作品競(jìng)賽獲獎(jiǎng)近百項(xiàng)，其中省級(jí)以上獎(jiǎng)28 項(xiàng)。學(xué)生以第一作者發(fā)表科研論文90 篇。