地方高校“大學化學實驗”教學改革探索

潘 路，王鳳武，李 莉，孫志梅，潘向萍

(淮南師范學院化學與材料工程學院，安徽 淮南 232038)

人才培養(yǎng)是高校基本功能之一，而且也是最重要的功能[1]。人才培養(yǎng)需從基礎抓起。化學類各專業(yè)是以實驗為基礎的學科。這些學科專業(yè)理論知識需用實驗進行驗證，并在實驗創(chuàng)新中不斷積累和升華[2-4]。地方高校主要擔負為地方經(jīng)濟發(fā)展輸送一大批質(zhì)量合格、能力較強的專業(yè)技術(shù)人才[5-6]。因此，在人才培養(yǎng)的實踐中，人們通常只注意對學生專業(yè)技能的培訓和專業(yè)化實驗能力的培養(yǎng)。一般認為，只要學生在專業(yè)技能及專業(yè)實驗能力上得到足夠的訓練，他們即可獲取就業(yè)的資格或資本。這種認識存在明顯的誤區(qū)。這是因為，專業(yè)技能的培養(yǎng)是以專業(yè)實踐基礎的累積作為前提的，若沒有足夠的專業(yè)基礎訓練，沒有充分、良好的專業(yè)練習為背景，欲取得理想的專業(yè)實踐技能效果，恐怕只是空中樓閣的設想而已。

大學化學實驗作為基礎化學實驗的一部分，它是化學類各專業(yè)知識與能力培訓的實踐基礎[7]。從學生進入高校的那一天開始，注重學生專業(yè)基礎實驗/實踐能力的培養(yǎng)，無論是對其在今后的理論知識的學習還是專業(yè)技能的培養(yǎng)與鍛煉，都具有基礎性意義[8]?；茨蠋煼秾W院作為一所升本已十幾年的地方本科院校，其化工與材料工程學院在人才培養(yǎng)方面比較重視對學生基礎化學實驗能力的培養(yǎng)。這些年來，雖然在基礎化學實驗教學方面已取得了一定的經(jīng)驗，但仍然存在一些尚難以解決的棘手問題。特別是在教學方法的改革與創(chuàng)新上，盡管我們在不斷進行創(chuàng)新實踐，但依然問題較多。

1 地方高校基礎化學實驗教學目前存在的共性問題

地方普通本科高?；A化學實驗教學存在一些共性問題，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

(1)師資力量相對較弱，實驗教師能力有待提高。實驗指導教師在實驗教學環(huán)節(jié)中起著引導和再創(chuàng)造的作用。實驗指導教師在教學過程中不僅要引導學生掌握基本理論、原理、操作要領(lǐng)、過程掌握與控制及結(jié)果分析等環(huán)節(jié)，還有引領(lǐng)學生進行知識的再創(chuàng)造，即創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)及創(chuàng)新實踐的有效開展。因此，當好一名合格的實驗指導教師絕非易事。而一些地方高校，由于師資的問題，在實驗指導教師(特別是基礎化學實驗教師)的安排上比較隨意，甚至把上理論課有困難的教師都充斥到基礎化學實驗教師隊伍中來。這樣做，難以保證實驗教學質(zhì)量。事實上，一些教師不僅業(yè)務能力一般，且責任心亦不強，既不進行實驗教學理論及實踐研究，上課也是為完成任務而敷衍。這樣的教師學生在教學評價中往往難以獲得好評，而教師卻經(jīng)常埋怨學生素質(zhì)差。

(2)教學內(nèi)容陳舊，綜合性、設計性及創(chuàng)新性實驗數(shù)目明顯偏少，研究性實驗項目稀缺。在實驗教學內(nèi)容的選擇上，盡管一些地方高校都在使用一些比較經(jīng)典的教材(如“面向二十一世紀”系列教材、“十一五”國家級規(guī)劃教材等)，但這些教材是否符合本校學生學習的實際尚未可知。此外，一些教材的實驗內(nèi)容的也比較陳舊。雖然教育部要求每門實驗課程至少有一部分綜合性、設計性實驗，而實際上，由于各種原因的限制，基礎化學實驗中綜合性、設計性實驗少之又少，創(chuàng)新性實驗幾乎沒有，研究性實驗更是不敢奢望。基礎化學實驗中所開設的基本上都是演示、驗證性實驗。

(3)教學方法落后，教學手段粗糙簡易。由于實驗教師大都不愿意探索科學有效的教學方法，因此在實驗教學過程中，大部分教師依然沿襲傳統(tǒng)的教學模式，即教師將實驗原理、方法步驟、注意的問題等講清楚，卻無視學生是否在聽，是否真正領(lǐng)會，學生能否進行知識的遷移和應用等。實驗教學完全是在完成任務。此外，實驗教學手段落后，現(xiàn)代化教學設施比較缺，教學資源配置不足，實驗投入往往嚴重不足。

(4)實驗管理滯后，實驗教學運行效果較差。地方普通高校在實驗教學各個環(huán)節(jié)的管理上大都存在一些不完善的地方。①實驗教師配置不合理，實驗輔助人員數(shù)量明顯不足；②實驗教學督導不力，實驗教學質(zhì)量監(jiān)控不到位；③實驗教學評價不科學，有些甚至無任何實驗教學評價；④實驗教學建設缺乏漸進性。由于存在這些實驗管理上的問題，從而導致實驗教學運行效果不盡人意。這些都不利于化學類人才的培養(yǎng)質(zhì)量的提高。

(5)學生實驗積極性普遍不高。學生是教學的主體，學生學習積極性能否被充分調(diào)動起來，對人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升起著關(guān)鍵性作用。然而，由于存在許多主、客觀方面的因素，學生實驗的積極性一般都比較低。一些學生由于對實驗內(nèi)容不感興趣，或?qū)嶒灲處熒险n無吸引力，或?qū)嶒炇侄芜^時、粗糙等，從而使學生對實驗產(chǎn)生乏味的感覺。如果不是為了應付，他(她)門實在是不想走進實驗室。這種現(xiàn)象必須引起我們教育主管部門的高度重視。學生一旦失去了學習的動力，所謂的高質(zhì)量、高規(guī)格人才培養(yǎng)都將是一句空談。

2 地方高?！按髮W化學實驗”教學改革實踐

針對地方普通高?；A化學實驗存在的一些共性問題，我們需在實驗教學實踐中不斷進行改革。具體的主要從以下幾個方面進行著手。

(1)調(diào)整實驗教學內(nèi)容，大力激發(fā)學生實驗學習的積極性。以淮南師范學院“大學化學實驗”為例，在近幾年里我們首先以調(diào)整實驗教學內(nèi)容作為切入點。我們的“大學化學實驗”基礎課程均采用自編教材(講義)，實驗教學內(nèi)容中除了一些規(guī)定的基本操作訓練項目外，都選用了學生比較感興趣且又能鍛煉基本操作能力的實驗教學項目。比如，無機化學實驗部分，我們把選用了“混合陰離子分離與鑒別”、“混合陽離子分離與鑒別”、“日常生活中的化學”、“無機納米材料的合成與組成分析”等實驗，分析化學實驗中選用了“化學需氧量(COD)值測定”、“常見水果中維生素C含量測定”、“動植物體中微量元素測定”等實驗。這些實驗項目的選用，學生實驗前需要查閱一些資料，了解實驗原理，確定實驗方案、實驗步驟等。從而鞭策學生積極主動地去獲取知識，在實驗課程中不斷去探索、研究實驗現(xiàn)象、規(guī)律，并解決實際問題。此外，近幾年中，充分利用學校的大型儀器資源，設計了一些創(chuàng)新性、研究性的實驗項目，積極號召低年級學生參與，使學生在開展實驗項目的同時提前了解一些大型儀器的功能、操作及應用。這些嘗試均能有效調(diào)動學生實驗的積極性，并激發(fā)學生從事科學實驗研究的興趣。

(2)改革實驗教學方法，采用適合發(fā)展需要的先進教學模式。科學有效的實驗教學方法是“大學化學實驗”成功運行的保障。近幾年來，我們院根據(jù)專業(yè)需要，根據(jù)不同的專業(yè)對相同的“大學化學實驗”采取了形式各異的教學方法。對化學專業(yè)，主要采取“實驗原理精講”、“基本操作演示”、“原理合理驗證”、“精細合成指導”及“縝密的理論分析”為主的教學方法；對應用化學專業(yè)，主要采用“課前預習指導”、“實驗原理分析與驗證”、“單元合成與應用”以及“結(jié)果理論分析”為主的教學方法；對材料化學專業(yè)，主要運用“實驗原理對比分析”、“單元操作精講”、“單元合成及結(jié)果分析”以及“材料合成應用”等教學方法；對化學工程與工藝專業(yè)，我們主要采用“實驗原理的精講”、“實驗步驟的邏輯分析與精細操作”、“單元合成精練”以及“簡單工藝流程設計與應用”等教學方法。對我院2015年新開設的高分子專業(yè)，我們擬采用以“實驗原理分析及合理驗證”、“單元合成精練”、“操作步驟跟蹤”以及“實驗結(jié)果邏輯分析”等為主的教學方法。對不同的專業(yè)，化學實驗對學生的要求亦自然不同，切不可因為實驗教學資源的不足而對所有專業(yè)的“大學化學實驗”采用相同的實驗教學方法與模式，這樣就沒有任何特點或特色可言，自然也就無法真正提升實驗教學質(zhì)量和達到有效人才培養(yǎng)的目的。

(3)加大實驗教學投入，更新和改善實驗教學手段。實驗教學的投入包括宏觀和微觀兩個方面。宏觀方面，主要是化學實驗場所充沛如否與現(xiàn)代化設施的完備情況，實驗教學儀器設備是否齊全、充足，開放實驗室的配置與保障，實驗研究資源及基地建設，充足合格的實驗教師隊伍配置等；微觀方面，主要是實驗教學項目的更新與創(chuàng)新，實驗教學手段的更新與開發(fā)，實驗教學機制與運行的科學研究，實驗教師個體能力的提升與培訓，實驗資源的優(yōu)化與整合等。就“大學化學實驗”而言，一些地方高校一般都容易忽視對其進行投入，至少沒有進行大量投入。通常，大量的資源易被投入到專業(yè)實驗室、功能實驗室或研究所的建設中。這種做法讓人會感覺到對基礎化學實驗的不重視。然而，淮南師范學院在這方面做得相對要好得多。近幾年來，學校對各個學院的基礎實驗的建設與發(fā)展都給予了大力支持，特別是基礎化學實驗更是尤為突出。比如，我們的物理化學實驗儀器在近兩年全部更新，儀器分析實驗不僅增添了可觀的大型分析、表征實驗儀器，還購置了多臺小型紅外、小型紫外、簡易型熱重分析儀、小型氣相色譜等。無機及有機化學實驗也增添或更新了相當數(shù)量的基礎儀器設備。實驗教學資源整合已見成效，寬敞、科學及多功能新化學實驗樓將于2016年9月投入使用，屆時的實驗教學手段將明顯得到改善。在實驗教師隊伍建設上，我們建設的力度亦比較大?？傊?，我們已清醒地認識到，不加大對實驗的投入，不及時更新和改善實驗教學手段，欲提高實驗教學水平將亦是鏡花水月。

(4)改革實驗管理模式。“大學化學實驗”管理一直是困擾地方高?；瘜W實驗穩(wěn)步發(fā)展的一個因素。其中最困難的是實驗過程的管理及實驗形成的評價。“大學化學實驗”作為化學各專業(yè)的基礎性實驗，若管理不到位，則實驗效果很難達到預期要求。在對實驗過程的管理中，涉及到學生方面的主要有實驗前的準備、實驗過程的監(jiān)控、實驗態(tài)度、實驗投入和實驗創(chuàng)造性衡量等。涉及到教師方面主要有教師對實驗教學的投入、創(chuàng)造性勞動、給予學生的指導效果以及實驗后的工作等。我們以為，在對學生實驗過程管理中，應狠抓實驗前的準備檢查工作，實驗準備不到位不允許進實驗室，何時準備充分了才可進實驗室進行實驗。對學生實驗過程監(jiān)控中，主要抓學生實驗態(tài)度、實驗認真程度和實驗投入量，對敷衍塞責、蒙混過關(guān)者予應以嚴懲。對那些實驗投入量大、工作積極又有創(chuàng)造性成果的學生要予以表揚、加分。實驗指導教師在實驗管理中既是實驗的管理者又是被管理的對象。對教師的管理往往要困難和復雜得多。我們不僅呼喚實驗指導教師要全身心投入到實驗教學工作中去，還要去大力激發(fā)學生的學習動力和積極性、給學生科學指導以及實驗再創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。教師的實驗指導效果應與其教學考核和年度考核密切掛鉤。對實驗形成評價應采取多種方式，萬不可一刀切。比如對學生實驗的評價，應從學生實驗的積極性、實驗投入、實驗態(tài)度、實驗效果、實驗創(chuàng)造能力、團隊協(xié)作能力以及解決實際問題的能力等多個方面去進行，這樣才能比較客觀、真實體現(xiàn)學生實驗的整體表現(xiàn)。

(5)提升實驗教師的整體能力。主要通過實驗教師師資培訓，選派中青年教師到相關(guān)企業(yè)或工廠進行專業(yè)訓練，實施“老”“中”“青”的“傳”、“幫”及“帶”的作用，利用優(yōu)秀教師示范作用，開展青年教師導師制以及發(fā)揮實驗教學團隊協(xié)作等來切實提高實驗教師隊伍的整體效能。同時，相關(guān)部門還要有明確的大學化學實驗教師隊伍建設規(guī)劃，充分利用學校有利政策來發(fā)展和壯大大學化學實驗教師隊伍。

(6)教、科研帶動實驗教學。從教師層面上而言，激勵實驗教師大力進行實驗教學規(guī)律、教學方法以及教學模式的探索與研究，鼓勵教師積極申報各級各類教學、科研課題，并督促其認真開展課題研究。鼓勵教師將研究成果直接轉(zhuǎn)化為教學輔助手段或?qū)嶒烅椖浚嬲_到科研帶動實驗教學的目的。對學生而言，主要引導學生主動走進實驗室，特別是進入到開放實驗室從事與實驗相關(guān)的課外實驗活動。實驗教師應積極主動吸納學生進入自己的科研團隊來從事科研活動，以提高其實驗動手能力和創(chuàng)造能力。鼓勵學生申報各級各類學生科研課題，并指導學生完成課題研究，并盡可能將研究成果轉(zhuǎn)化為科研論文、專利等形式。通過學生具體參與科研以切實提高其實驗動手和實驗創(chuàng)造能力。

3 地方高?！按髮W化學實驗”教學展望

地方高?！按髮W化學實驗”教學有其特殊性，但也有許多共性。為了更好地培養(yǎng)學生實驗動手能力、利用知識解決實際問題能力以及專業(yè)創(chuàng)造能力，實驗教學是關(guān)鍵?！按髮W化學實驗”是化學各專業(yè)的基礎實驗，學生在 “大學化學實驗”過程中學習的優(yōu)劣將直接影響到其能否打好專業(yè)基礎。因此，地方普通高校在未來的“大學化學實驗”實驗教學中更要大力研究高效科學的實驗教學方法，探索合理發(fā)展的教學模式，增加基礎化學實驗資源的投入，切實提高實驗指導教師的整體能力，利用一切有利的因素來調(diào)動學生實驗的積極性，從而使學生在學習專業(yè)實驗之前能更好地掌握本專業(yè)的基礎實驗技能和開展科研的創(chuàng)造能力。