高校無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探究

裴陽(yáng) 許志龍 劉俊杰（北京科技大學(xué)天津?qū)W院 天津301830）

進(jìn)入21世紀(jì)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)已成為新一輪課程改革研究的熱門課題。在應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式背景下，化學(xué)作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究和發(fā)展顯得尤為重要。無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為一門基礎(chǔ)的專業(yè)必修課程，既是對(duì)理論知識(shí)的驗(yàn)證與延伸，又為有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)等其他實(shí)驗(yàn)學(xué)科的學(xué)習(xí)提供了必要的基礎(chǔ)，起著關(guān)鍵的承上啟下的作用。該課程不僅要求學(xué)生掌握最基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能，更重要的是鍛煉學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，但在傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中，依然存在許多問(wèn)題亟待解決。

1 無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

1.1 綠色化學(xué)理念意識(shí)薄弱

無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)多涉及具有腐蝕性、揮發(fā)性以及含有重金屬離子的化學(xué)試劑，大部分學(xué)生安全意識(shí)薄弱，僅僅依靠教師在課上做口頭安全教育，難以引起學(xué)生重視，因而存在一定的安全隱患。以鹽酸和氨水為例，鹽酸易產(chǎn)生揮發(fā)性氯化氫，氨水易產(chǎn)生揮發(fā)性氨氣，如果實(shí)驗(yàn)所需的試劑濃度較高，即便在通風(fēng)良好的環(huán)境中，學(xué)生近距離操作實(shí)驗(yàn)時(shí)，也難免會(huì)接觸到揮發(fā)性氣體。硫酸銅是一種含有重金屬銅離子的試劑，重金屬離子對(duì)水體具有嚴(yán)重的污染性，即便教師在課上會(huì)反復(fù)提醒學(xué)生應(yīng)做好廢液的回收處理工作，也難免存在個(gè)別隨意傾倒試劑的現(xiàn)象，因而會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成惡劣影響。

1.2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目缺乏創(chuàng)新性

眾所周知，化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是學(xué)生通過(guò)自主操作、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)理論，進(jìn)而理解和應(yīng)用理論知識(shí)。目前無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇上存在以下問(wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與課本理論缺乏關(guān)聯(lián)性；（2）各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間缺乏聯(lián)系，且存在實(shí)驗(yàn)原理重疊的問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)種類較少；（3）驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多，而設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少，學(xué)生在操作實(shí)驗(yàn)過(guò)程中因過(guò)分追求與課本理論現(xiàn)象的契合度而忽視了對(duì)實(shí)際現(xiàn)象的觀察與思考。

1.3 考核方式落后

目前無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考核方式是以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器與試劑、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理及思考題五個(gè)部分，前四個(gè)部分大多數(shù)學(xué)生會(huì)照抄原文，根本達(dá)不到預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的效果。無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)一般采用分組上課，同組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是完全一樣的，這樣一來(lái)，數(shù)據(jù)處理及思考題部分又存在相互抄襲的現(xiàn)象。基于以上情況，實(shí)驗(yàn)課程以實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為主要的考核方式，就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生重報(bào)告而輕操作，不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的提高。

2 改進(jìn)措施

實(shí)驗(yàn)室作為培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要基地，只有不斷創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，改革教學(xué)模式，提升教育質(zhì)量，才能為后續(xù)的素質(zhì)教育打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。針對(duì)以上存在的問(wèn)題，本文將從以下三個(gè)方面提出改進(jìn)措施。

2.1 樹(shù)立綠色化學(xué)理念

綠色化學(xué)是指用化學(xué)原理、技術(shù)或方法減少或消除對(duì)人類健康、安全、生態(tài)環(huán)境有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生的科學(xué)[1]。高校無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常會(huì)涉及酸類、堿類、易燃品、腐蝕品等危險(xiǎn)化學(xué)試劑，實(shí)驗(yàn)后會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的化學(xué)廢液，而學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的安全意識(shí)比較淡薄，因而可以從以下方面對(duì)課程進(jìn)行改進(jìn)：（1）學(xué)生正式進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)之前，需接受4學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)室安全教育培訓(xùn)，實(shí)行安全準(zhǔn)入制度，安全知識(shí)考核達(dá)標(biāo)后才允許學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室[2]；（2）對(duì)于涉及到危險(xiǎn)化學(xué)品的實(shí)驗(yàn)，首先應(yīng)該考慮用安全綠色的化學(xué)試劑替代，無(wú)法找到合適替代試劑的實(shí)驗(yàn)可以采取“微型實(shí)驗(yàn)”的模式[3]，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)通過(guò)使用盡可能少的試劑量得到準(zhǔn)確、明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，具有安全系數(shù)高、操作簡(jiǎn)單、環(huán)境污染小的特點(diǎn)。對(duì)于具有較高危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)，也可以采用慕課平臺(tái)或虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生通過(guò)觀看、學(xué)習(xí)慕課資源[4]或在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)操作，既保證安全，又能讓學(xué)生在無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室操作實(shí)驗(yàn)的前提下體驗(yàn)到直觀生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)將廢液進(jìn)行分類回收，嚴(yán)禁直接倒入下水道，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)立廢液暫存場(chǎng)所，并定期與具有資質(zhì)的廢液處理公司聯(lián)系進(jìn)行回收處理。

2.2 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

目前，無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選取上存在課本理論聯(lián)系不緊密、各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間理論串聯(lián)性不強(qiáng)且存在原理重疊、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與生活實(shí)際缺乏聯(lián)系等問(wèn)題。這對(duì)以上問(wèn)題，可以從以下方面進(jìn)行改進(jìn)：（1）加強(qiáng)與課本理論知識(shí)的聯(lián)系，篩選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)應(yīng)優(yōu)先參考《無(wú)機(jī)化學(xué)》大綱，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容盡可能地覆蓋課本知識(shí)；（2）優(yōu)選與實(shí)際生活聯(lián)系緊密的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這在教學(xué)過(guò)程中更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)能將課本知識(shí)更好的應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題的解決當(dāng)中；（3）篩選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)尤其注意各個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理部分，防止存在知識(shí)重疊的情況，應(yīng)善于發(fā)掘?qū)嶒?yàn)之間的聯(lián)系，設(shè)計(jì)串聯(lián)實(shí)驗(yàn)，有利于幫助學(xué)生將知識(shí)融會(huì)貫通；（4）適當(dāng)增加綜合設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)，不能僅僅局限于參照教材“按部就班”地完成實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)善于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，多啟發(fā)學(xué)生，通過(guò)不同的設(shè)計(jì)和不一樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生在獨(dú)立思考和相互學(xué)習(xí)的過(guò)程中不斷取得進(jìn)步。

2.3 優(yōu)化考核方式

無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)的考核方式中，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)占據(jù)了較大的比例，實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要由實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理和思考題構(gòu)成。這種考核方式忽略了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的動(dòng)手操作能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力以及觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)的能力，因此考核方式不夠客觀全面。實(shí)驗(yàn)課程的考核方式應(yīng)能全面反映學(xué)生的綜合素質(zhì)，因此除了書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告外，還應(yīng)將考核比例向課堂上的實(shí)驗(yàn)操作傾斜，應(yīng)將實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生的設(shè)計(jì)思路、操作規(guī)范程度、所得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象納入綜合考評(píng)中，構(gòu)建多元的考核體系。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，實(shí)驗(yàn)室作為培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要基地，應(yīng)順應(yīng)教學(xué)改革的趨勢(shì)，樹(shù)立綠色化學(xué)理念，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，優(yōu)化考核方式，應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力、獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力，提升教育質(zhì)量，為培養(yǎng)高素質(zhì)化學(xué)專業(yè)人才打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。