地方師范院?！稛o(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程改革與探索

張 南，張永亞，魏 偉，曹廣秀

(商丘師范學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，河南 商丘 476000)

無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要分支，也是學(xué)生學(xué)習(xí)其它化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要基礎(chǔ)，是學(xué)生必修的一門(mén)獨(dú)立的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程[1-3]。通過(guò)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，練習(xí)并掌握無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的基本操作和基本技能；配合理論教學(xué)，加深理解有關(guān)的基本概念、基本理論和元素化學(xué)的基本知識(shí)；通過(guò)無(wú)機(jī)制備實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生熟悉無(wú)機(jī)合成的一些基本過(guò)程；通過(guò)綜合和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力，使學(xué)生形成良好的思維習(xí)慣和獨(dú)立開(kāi)展工作的能力[4]。綜上所述，無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為一門(mén)理論和實(shí)踐緊密結(jié)合的課程，對(duì)培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)復(fù)合型人才具有十分重要的作用[5]。

總之，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，獲得大量物質(zhì)變化的感性認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步熟悉元素及其化合物的重要性質(zhì)和反應(yīng)，加深對(duì)化學(xué)基本原理和基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握，使學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考、獨(dú)立準(zhǔn)備和開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的能力，養(yǎng)成細(xì)致的觀察和詳細(xì)記錄現(xiàn)象的習(xí)慣，達(dá)到正確歸納、綜合處理數(shù)據(jù)和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力[6-7]。

1 目前無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問(wèn)題

以商丘師范學(xué)院為例，無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程傳統(tǒng)教學(xué)尚存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容簡(jiǎn)單

《無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(一)》(大一上學(xué)期開(kāi)設(shè)課程)，目前課程內(nèi)容設(shè)置主要為64%的基本操作實(shí)驗(yàn)，包括：儀器的洗滌與干燥、稱(chēng)量操作練習(xí)、分離操作練習(xí)、加熱操作練習(xí)和溶液的配制等實(shí)驗(yàn)；對(duì)于《無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)》(大一下學(xué)期開(kāi)設(shè)課程)，課程內(nèi)容設(shè)置為63%的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和37%的合成鑒定實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)較少，缺乏難度稍高的探究性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)“照方抓藥”，不能夠發(fā)展其科學(xué)探究能力[8]。

1.2 教學(xué)方法單一

在課程教學(xué)中常用的教學(xué)模式還是“系統(tǒng)陳述知識(shí)”模式和“驗(yàn)證知識(shí)”模式。前者使得學(xué)生處于課堂被動(dòng)接受的狀態(tài)，不符合“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念；后者在介紹某一知識(shí)后，即提供有關(guān)的例證或驗(yàn)證，不利于激發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng)。

1.3 教學(xué)評(píng)價(jià)落后

目前該課程學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)主要是預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和期末理論考試，過(guò)于形式化和看重學(xué)生的理論成績(jī)，而忽視學(xué)生動(dòng)手能力、自主創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì)等的發(fā)展[9]。學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生偏重知識(shí)傳授，老師講解原理、步驟，學(xué)生被動(dòng)接受、照本宣科，缺乏創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。然而，隨著社會(huì)對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的要求越來(lái)越高，上述培養(yǎng)方式致使學(xué)生本科畢業(yè)后一方面不能滿足企業(yè)的需求(比如：研發(fā)崗位、分析檢測(cè)崗位等)，職后發(fā)展受限；另一方面若讀研深造，因缺乏科學(xué)素養(yǎng)，亦不能很好的完成研究課題。

因而如何在教學(xué)內(nèi)容上體現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的改革理念，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，開(kāi)發(fā)多元的、符合課程特點(diǎn)的教學(xué)評(píng)價(jià)方式，從而使實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)更加具有科學(xué)性和探究性成為目前面臨的問(wèn)題。

2 改革方案

2.1 解決的問(wèn)題

以我校化學(xué)專(zhuān)業(yè)為例，無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革主要解決以下三個(gè)問(wèn)題：

①優(yōu)化無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容體系，解決內(nèi)容過(guò)于簡(jiǎn)單的問(wèn)題。目前教學(xué)內(nèi)容多選擇基本操作實(shí)驗(yàn)和經(jīng)典驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而開(kāi)放性和綜合性實(shí)驗(yàn)所占的比重較少，缺乏自主選擇性，這導(dǎo)致學(xué)生僅僅機(jī)械性地按照實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容或《無(wú)機(jī)化學(xué)》課程所學(xué)知識(shí)去驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不能培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題、創(chuàng)造性思維和探索未知的能力。另一方面，教學(xué)內(nèi)容缺乏應(yīng)用性，脫離現(xiàn)實(shí)生活與應(yīng)用實(shí)踐，未讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)以致用的感受，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

②教學(xué)方法單一，仍以講授等教學(xué)方式為主，教師在實(shí)驗(yàn)前講解實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、注意事項(xiàng)等，學(xué)生按步驟機(jī)械的進(jìn)行操作。在這一教學(xué)模式下，難以發(fā)揮學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性，使學(xué)生的創(chuàng)新想法、創(chuàng)造能力及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題的能力逐漸喪失。

③建立更貼合課程特點(diǎn)的、科學(xué)的考核方式，解決考核與評(píng)價(jià)方式單一的問(wèn)題。目前考核方式通常只注重實(shí)驗(yàn)報(bào)告和期末實(shí)驗(yàn)理論考試兩部分內(nèi)容，這種考核評(píng)估具有較大局限性，不能真實(shí)反映學(xué)生的綜合素質(zhì)。

總的來(lái)說(shuō)，當(dāng)前采用的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和評(píng)價(jià)方式均已不能滿足社會(huì)和工作崗位對(duì)人才培養(yǎng)的需求，亟需改革。

2.2 具體的實(shí)施措施

2.2.1 優(yōu)化無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容體系，加大綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的比重

對(duì)于基本操作實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容做適當(dāng)刪減，增加物質(zhì)的制備、物質(zhì)的分離與提純、物質(zhì)的表征以及物質(zhì)性質(zhì)變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)的占比。通過(guò)預(yù)習(xí)基本原理，結(jié)合無(wú)機(jī)化學(xué)理論課程知識(shí)，“學(xué)生為主，教師為輔”，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，教師從旁指導(dǎo)，與學(xué)生討論可行性，既調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，又為培養(yǎng)具有創(chuàng)新探究意識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作能力的新興人才打下良好的基礎(chǔ)。具體方案如下：對(duì)于《無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(一)》，將基本操作實(shí)驗(yàn)從21個(gè)課時(shí)壓縮至10個(gè)課時(shí)，綜合性實(shí)驗(yàn)從12個(gè)課時(shí)提高至23個(gè)課時(shí)；對(duì)于《無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)》，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)從18個(gè)課時(shí)壓縮至8個(gè)課時(shí)，合成鑒定實(shí)驗(yàn)保持14個(gè)課時(shí)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)從無(wú)加至10個(gè)課時(shí)。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證猜想，也可以推翻猜想，枯燥無(wú)味的理論知識(shí)因?yàn)橛辛藢?shí)驗(yàn)而變得生動(dòng)有趣。無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是與無(wú)機(jī)化學(xué)理論課程同步開(kāi)設(shè)的，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置需與理論課程章節(jié)相呼應(yīng)，所以如何在不脫離理論的基礎(chǔ)上開(kāi)展與新教學(xué)理念相符的實(shí)驗(yàn)至關(guān)重要。具體方案如下：實(shí)驗(yàn)安排與當(dāng)周所學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)理論章節(jié)同步。傳統(tǒng)的教學(xué)中，理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)課往往是分開(kāi)的，也就是說(shuō)理論課和實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)進(jìn)度有時(shí)會(huì)不一致，會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)設(shè)滯后理論課太久，甚至在理論課之前，這可能使得學(xué)生在預(yù)習(xí)以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一頭霧水，只能按照實(shí)驗(yàn)步驟按部就班的機(jī)械操作。將實(shí)驗(yàn)安排與理論章節(jié)同步后，既能達(dá)到鞏固理論知識(shí)的目的，又能使學(xué)生整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程得心應(yīng)手，充滿興趣。比如學(xué)生在學(xué)習(xí)了第22章“鐵系元素和鉑系元素”第3-2節(jié)“鈷和鎳的配合物”后，可以開(kāi)設(shè)“三氯化六氨合鈷(III)的合成和組成測(cè)定”實(shí)驗(yàn)，重要配合物的顏色、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是本章的一個(gè)重難點(diǎn)，可以讓學(xué)生及時(shí)的通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解其合成方法、顏色和鑒定方法等信息，更有利于學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上鞏固所學(xué)知識(shí)。

2.2.3 培養(yǎng)學(xué)生的分析能力

能熟練的完成實(shí)驗(yàn)操作不足以滿足企業(yè)對(duì)人才的需求。觀察到現(xiàn)象、拿到實(shí)驗(yàn)結(jié)果只是第一步，能夠從現(xiàn)象和結(jié)果中分析出原因，進(jìn)而解釋該現(xiàn)象和結(jié)果是如何與化學(xué)結(jié)構(gòu)相聯(lián)系的，明白結(jié)構(gòu)是如何決定性質(zhì)的，性質(zhì)是如何決定用途的才是目的。這就要求課程在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)操能力的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步訓(xùn)練其數(shù)據(jù)分析能力。具體方案如下：首先，要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告中不光要對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果作詳細(xì)的記錄，還要增加一項(xiàng)“解釋原因”。學(xué)生可課下通過(guò)獨(dú)立思考給出答案，也可課上通過(guò)討論等教學(xué)方法實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的分析能力的目的；其次，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課后反思，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行反思、對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行反思，對(duì)結(jié)果進(jìn)行反思。反思有助于加深對(duì)原理的理解，有助于自身能力的提高。其次，規(guī)范實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理，要求學(xué)生將實(shí)驗(yàn)結(jié)果“化學(xué)用語(yǔ)化”、“表格化”或“線圖化”。用元素符號(hào)、化學(xué)式、化學(xué)方程式和化學(xué)圖示等化學(xué)用語(yǔ)，對(duì)獲得的化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以系統(tǒng)化和簡(jiǎn)明化；用若干條橫豎線制成表格(表中項(xiàng)目是某些物理量，并標(biāo)出物理量的單位)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以系統(tǒng)化和簡(jiǎn)明化；用直線圖或曲線圖對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以系統(tǒng)化和簡(jiǎn)明化(適用于一個(gè)物理量的變化引起另一個(gè)物理量變化的情況)[10]。

2.2.4 考核多樣化

僅通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和理論考試成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果對(duì)于《無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程存在一定的局限性，既不能體現(xiàn)學(xué)生基本操作能力，也不能體現(xiàn)學(xué)生對(duì)儀器和試劑的選擇能力以及綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)的能力。獲得所謂的“正確”實(shí)驗(yàn)結(jié)果不是目的，更重要的是使學(xué)生經(jīng)歷和體驗(yàn)獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果的探索過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中受到科學(xué)的訓(xùn)練，形成科學(xué)的態(tài)度、情感和價(jià)值觀[11]。具體改進(jìn)方案如下：首先，該課程的最終成績(jī)可由預(yù)習(xí)報(bào)告成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)、基本操作成績(jī)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成績(jī)以及理論考試成績(jī)五個(gè)部分組成，合理分配比重，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力；其次，學(xué)期末開(kāi)展實(shí)踐實(shí)訓(xùn)，組織學(xué)生進(jìn)行綜合性強(qiáng)、難度稍大、與生產(chǎn)生活密切聯(lián)系的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生綜合運(yùn)用一整個(gè)學(xué)期所學(xué)，發(fā)散思維，形成解釋。給學(xué)生提供一個(gè)實(shí)驗(yàn)方向，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)方案并分組開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，利用課程內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)和操作技能，小組協(xié)作，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，形成報(bào)告并提交。

3 結(jié)語(yǔ)

本文分析了商丘師范學(xué)院化學(xué)專(zhuān)業(yè)《無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程存在的問(wèn)題，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，打破以往的灌輸式“講實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)模式，優(yōu)化評(píng)價(jià)方式，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，提出了可行有效的解決方案，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維、增加學(xué)習(xí)深度、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力為目的，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、理論聯(lián)系實(shí)踐，提升課程教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的動(dòng)手能力、分析與解決問(wèn)題的能力，為本科生將來(lái)的工作和繼續(xù)深造打下良好的基礎(chǔ)。