地方應用型本科院校無機及分析化學實驗教學的改革與實踐

劉志軍

摘要：根據(jù)應用型本科院校的發(fā)展要求，對目前無機及分析化學實驗教學內(nèi)容、教學方法和手段、成績考核、培養(yǎng)學生應用能力等方面進行了改革，調動了學生的學習積極性、主動性，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力，促進了學生知識、能力和綜合素質的提高。

關鍵詞：應用型；無機及分析化學實驗；實驗教學；教學改革

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）04-0276-02

一、前言

地方應用型本科院校是跟據(jù)當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展的需要設置專業(yè)，培養(yǎng)適應經(jīng)濟建設和社會發(fā)展需要，面向生產(chǎn)、建設和服務一線，基礎扎實、綜合素質高、創(chuàng)造力和實踐能力強的應用型專門人才[1]。隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，社會對高級應用型人才的需求不斷增加，如何有效地培養(yǎng)應用型人才以滿足社會需求，是應用型本科院校教學面臨的重要任務之一[2]。高等院校的實驗教學是實現(xiàn)應用型人才培養(yǎng)目標的關鍵，在實驗教學中對學生基本技能、動手能力、實驗習慣以及科學思維等實際應用能力的培養(yǎng)是素質教育的核心內(nèi)容[3]。

無機及分析化學實驗是我院化學工程與工藝、無機非金屬材料、生物工程等專業(yè)一年級新生自中學進入到大學后接觸到的第一個必修實驗課，主要是培養(yǎng)學生掌握基本的實驗方法和技能，加深對無機和分析化學基本概念和基本理論的理解，提高實際動手能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學習打好基礎。因此，無機及分析化學實驗教學如何提高實驗教學水平，更好地完成應用型本科院校相關專業(yè)的人才培養(yǎng)目標，是當前無機及分析化學實驗教學研究和探索的重要課題。

二、無機及分析化學實驗教學存在的問題

1.課程結構不合理?，F(xiàn)在的無機及分析化學實驗教學內(nèi)容一般分成基本操作、基礎實驗、綜合性實驗和設計性實驗四個部分，其中前兩個部分所占比例較大，主要強調學生基本操作訓練和實驗能力培養(yǎng)，而綜合性、設計性實驗所占比例較少，這兩部分實驗內(nèi)容恰恰是培養(yǎng)學生綜合能力和素質的關鍵。這種常規(guī)的實驗教學模式不利于調動學生的學習興趣，忽略了對學生解決實際問題的能力培養(yǎng)。

2.實驗教學方法陳舊。在傳統(tǒng)教學過程中，教師對實驗目的、實驗原理、實驗內(nèi)容、實驗現(xiàn)象、實驗結果、注意事項等逐一進行講解，然后讓學生進行實驗。這種教學模式存在的最大問題是學生只是“按部就班”的完成了實驗，對于實驗過程中出現(xiàn)的問題缺乏思考，甚至實驗做失敗了也并不知道原因，學生的想象力和創(chuàng)造力缺乏培養(yǎng)。

3.學生基礎操作不規(guī)范。鑒于目前我國的教育現(xiàn)狀，很多學生在進入大學教育之前，對化學實驗并不重視。實驗課只是教師在課堂上進行演示，學生很少有機會自己親手動手去做實驗，這種狀況導致學生的實驗基本技能、動手能力非常缺乏，而學生在學習化學之初掌握規(guī)范正確的基本實驗技能是非常重要的。正確規(guī)范的實驗基本操作以及良好的實驗素質的培養(yǎng)，可以為后繼課程的學習打下良好的基礎。目前實驗中正確規(guī)范的基本操作主要依靠教師在有限的實驗課中進行演示和說明，這些都容易造成學生基礎操作的不規(guī)范。

4.考核方法簡單。無機及分析化學實驗課中，學生學習成績的評價由平時成績和期末成績兩部分組成。而平時成績主要是根據(jù)學生的實驗報告，在實驗報告評價時主要是看報告的書寫、實驗數(shù)據(jù)的處理和分析，但無法反映學生的實驗過程和實驗態(tài)度等，并且實驗報告也多是流于形式，大部分學生都是照抄教材或者相互參考。這樣就很難對學生的實驗能力做出準確的判斷。

三、無機及分析化學實驗教學進行的改革與探索

1.優(yōu)化實驗教學內(nèi)容，提高專業(yè)辦學水平。將無機化學實驗和分析化學實驗合并之后，我們根據(jù)課時需要，在上學期主要開設一些基礎實驗，讓學生掌握一定的基本操作和常見儀器設備的使用，養(yǎng)成良好的實驗習慣；在下學期增加一些綜合性、應用性和設計性的實驗，如“硫酸亞鐵銨的制備與Fe（III）離子的鑒定”、“硫酸銅的制備和銅含量的測定”等。這些實驗都很好的把無機制備和化學分析進行了綜合。在這些實驗中，學生不僅要制備目標產(chǎn)品，同時還要進行產(chǎn)品的質量鑒定，學生均表現(xiàn)出濃郁的興趣，教學效果良好。同時我們還選取了一些與生活息息相關的實驗，如“蛋殼中鈣、鎂含量的測定”、“葡萄糖注射液中葡萄糖含量的測定”等，這些實驗供學生在實驗室開放時間內(nèi)根據(jù)自己的興趣和愛好選做。這些措施極大地調動了學生做實驗的熱情，有助于學生綜合素質和能力的提高。

2.課堂教學和多媒體教學相結合。傳統(tǒng)的實驗教學，通常是教師講解實驗原理、實驗內(nèi)容以及注意事項等，然后讓學生動手操作。隨著現(xiàn)代教學技術的發(fā)展，有些實驗項目可以采用多媒體進行輔助教學，如分析天平使用、重量分析基本操作、滴定操作和分光光度計的使用等。這些實驗內(nèi)容信息量大、操作細節(jié)多，僅僅靠教師在有限的課堂時間內(nèi)將這些內(nèi)容進行示范是遠遠不夠的，我們可以將這些實驗演示制成課件放映，可以反復播出。這樣不僅增加了課堂的直觀性，便于學生掌握規(guī)范的操作，并且能減少講課時間，延長學生的實驗時間。

3.倡導開放型實驗教學，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。在優(yōu)化實驗教學內(nèi)容的基礎上，實行開放型實驗教學模式。利用課余時間開放實驗室，對于實驗基礎薄弱的學生，讓其加強基本操作和技能訓練。在學生有了一定的知識儲備并掌握了一定的實驗技能后，可以讓學生選做一些應用性實驗。在教師的啟發(fā)下，學生自行設計實驗方案，獨立完成實驗，充分調動學生自主學習的積極性和主動性，全面鍛煉學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，提高學生分析問題和解決問題的能力。

4.微型實驗和常規(guī)實驗相結合，倡導綠色化學。常規(guī)實驗具有可見度大、操作規(guī)范、結果準確等優(yōu)點，是實驗教學中常用的實驗方法。但在實驗過程中試劑用量過大而造成浪費，同時產(chǎn)生的廢液較多，對環(huán)境造成了一定的污染。微型實驗是近十幾年來在綠色化學和微型化學思想指導下迅速發(fā)展起來的化學實驗新方法和新技術，具有實驗成本低、綠色環(huán)保的特點，不但能滿足實驗的基本要求，還能減少試劑對人體和環(huán)境的傷害[4]。因此，在無機及分析化學實驗教學過程中，我們根據(jù)兩者的特點將常規(guī)實驗和微型實驗有機結合，對于一些試劑，如氨性緩沖溶液、K2Cr2O7等對人體或環(huán)境有害，相關的實驗就采用微型化學實驗；再例如，在反應速率常數(shù)和活化能測試實驗中，我們將反應用的試劑縮減為常規(guī)實驗量的二十分之一，用刻度吸管代替量筒量取試劑，反應器皿用九孔井穴板，與常規(guī)實驗結果相比較，實驗測定值相接近，從而大大降低了試劑的使用量，減少了對環(huán)境的污染，取得了滿意的教學效果。endprint

5.加強實驗教學過程管理。無機及分析化學實驗課是學生進入大學之后的第一門化學實驗課，注重培養(yǎng)學生的動手能力和科研能力，端正的實驗態(tài)度和良好的實驗習慣是后續(xù)學習的基礎。在實驗教學過程中，我們著重從課前預習、課堂操作和實驗報告三個方面加強管理。為此，我們除了要加強對學生預習報告的檢查和指導，要求學生將實驗步驟部分以框圖的形式給出，避免機械式的抄書外，還要在教學過程中以提問和討論的形式檢查學生的預習情況。在課堂教學中，加強巡查的力度，及時糾正學生在實驗過程中的不規(guī)范操作，解決實驗過程中遇到的問題。對于實驗過程中出現(xiàn)的異常情況，鼓勵學生自己尋找原因并加以解決，鍛煉提高他們主動學習和解決問題的能力。實驗結束后，要求學生認真撰寫實驗報告，如實記錄實驗過程、實驗現(xiàn)象和原始數(shù)據(jù)，深入分析和討論實驗結果。

6.完善實驗考核體系，科學評價學生成績。完善實驗教學質量監(jiān)控和教學質量評價體系，建立按實驗過程、實驗結果和實驗考試等內(nèi)容綜合評定學生實驗成績的考核體系，使學生在知識、能力和素質等方面協(xié)調發(fā)展。為了真實全面地反映學生的實驗水平，我院從平時成績（60%）、操作考試（20%）、筆試成績（20%）三個方面進行綜合評定實驗成績，全面檢查和測試學生掌握的專業(yè)知識和實驗技能。多年來的教學實踐證明，這種做法比較客觀、公正、合理，并且操作性強。

四、結語

為了適應應用型人才培養(yǎng)要求，化學實驗教學改革勢在必行。我們根據(jù)巢湖學院應用型本科人才培養(yǎng)方案，對目前無機及分析化學實驗教學內(nèi)容、教學方法和手段、成績考核、培養(yǎng)學生應用能力等方面進行了改革。通過幾年的教學實踐和探索，我院已初步建立了一套行之有效的辦法，使學生在實驗動手能力、實驗方法、科學態(tài)度、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新能力等方面受到了良好的訓練，我們將繼續(xù)努力，不斷推進無機及分析化學實驗教學改革，注重培養(yǎng)學生的綜合能力，使學生為后繼課程的學習打下堅實的基礎。

參考文獻：

[1]徐亞芳，吳鐵山.應用型本科院校大學物理實驗教學改革探討[J].大學物理實驗，2013，26（2）：110-111.

[2]王廣慧，劉海燕.應用型本科院?；瘜W實驗教學中創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)[J].吉林農(nóng)業(yè)科技學院學報，2009，18（2）：108-110.

[3]王海俠，張雪梅，李子榮，等.應用型本科院校分析化學實驗教學改革初探[J].廣州化工，2011，39（8）：131-135.

[4]陳浩，薛愛芳，馮睿，等.微型實驗在農(nóng)科大學基礎化學實驗中的探討及應用實踐[J].華中農(nóng)業(yè)大學學報（社會科學版），2006，（3）：77-79.endprint