高職高專無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探析

馬雪慧，司擁軍

(開封教育學(xué)院，河南 開封 475004)

0 引言

我國(guó)的高職教育已進(jìn)入以質(zhì)量和特色求生存、求發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。 2006 年11 月16 日，中華人民共和國(guó)教育部頒發(fā)了《教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》，明確指出，要加大課程建設(shè)與改革的力度，增強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)能力。 高職高專人才培養(yǎng)模式對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了改革的要求，要求以應(yīng)用為主旨和特征，構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容和課程體系，使其能夠反映當(dāng)前科學(xué)技術(shù)先進(jìn)水平和職業(yè)崗位資格要求，有創(chuàng)新、有特色。

無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在高職高專人才培養(yǎng)方面有著不可替代的特殊作用。 著名化學(xué)家戴安邦教授認(rèn)為：“實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)施全面化學(xué)教育的有效形式，是課堂講授所不能代替的。 通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅要傳授化學(xué)知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的思考能力和科學(xué)素質(zhì)?！盵1]在整個(gè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)占有很重要的地位，它不僅與無(wú)機(jī)化學(xué)理論聯(lián)系緊密，而且是后續(xù)實(shí)驗(yàn)課的基礎(chǔ)。 然而，高職高專院校培養(yǎng)的是“應(yīng)用型人才”，針對(duì)其專業(yè)特點(diǎn)以及人才培養(yǎng)的目標(biāo)和規(guī)格，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)不斷更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，努力改善實(shí)驗(yàn)條件，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、探究能力、創(chuàng)造能力方面的特殊功效。 近兩年來(lái)，我們借鑒了其他高校實(shí)驗(yàn)課程改革的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合高職高專類院校人才培養(yǎng)的目標(biāo)和特點(diǎn)，針對(duì)傳統(tǒng)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課所反映出的種種弊端，對(duì)高職高專無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革進(jìn)行了探討，從教學(xué)理念、課程體系、教學(xué)方法、評(píng)價(jià)方法、管理制度等方面提出了無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的具體措施。

1 更新教學(xué)理念

1.1 樹立綠色化學(xué)理念

在無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，應(yīng)始終貫徹綠色化學(xué)的理念[2]。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模谀苓_(dá)到同樣教學(xué)效果的前提下，應(yīng)盡量用低毒或無(wú)毒化學(xué)試劑替代有毒化學(xué)試劑，減少有毒物質(zhì)的使用和排放。 一些產(chǎn)生有毒氣體的實(shí)驗(yàn)，通常都在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成封閉式實(shí)驗(yàn)，并將尾氣吸收或處理掉，改善實(shí)驗(yàn)條件。 還要注意回收利用實(shí)驗(yàn)廢液。 無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的廢液主要是酸、堿及含汞、鉛、鎘、砷、氰等的化合物。 以往實(shí)驗(yàn)后，都將其傾入廢液池，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，現(xiàn)在應(yīng)采用酸堿中和法，盡量讓重金屬生成、沉淀，或加氧化劑和配合劑，將CN-離子等轉(zhuǎn)化。 對(duì)鉻廢液，用鐵氧化還原法處理效果良好，可以有效回收利用實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物或廢液。 這些都是實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的途徑。

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一種方法[3]。它具有節(jié)約試劑、減少環(huán)境污染、反應(yīng)快速、安全等特點(diǎn)。由于微型化實(shí)驗(yàn)的成套儀器較貴，對(duì)于一般的高職高專院校來(lái)說(shuō)，要完全實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化，還存在一定的困難，但在可能的實(shí)驗(yàn)條件下，應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)裝置改造，使之趨于微型化。 對(duì)于大多數(shù)藥品制備及測(cè)定實(shí)驗(yàn)而言，應(yīng)盡可能實(shí)現(xiàn)小型化，這樣不僅能減少用量、縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，而且還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量。 對(duì)于有些合成產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)，因用量太少，無(wú)法進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)，則仍采用常規(guī)實(shí)驗(yàn)方法。

串聯(lián)實(shí)驗(yàn)是綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一項(xiàng)措施。 即通過(guò)調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃，合理安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和次序，充分利用相關(guān)反應(yīng)，盡可能使第一反應(yīng)的產(chǎn)物轉(zhuǎn)變?yōu)橄乱粋€(gè)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的連續(xù)性。 它可以在一定程度上減輕對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)化學(xué)的綠色化。 例如，在鐵合成硫酸亞鐵的實(shí)驗(yàn)后，緊接著安排由硫酸亞鐵制備凈水劑，并在現(xiàn)場(chǎng)把凈水劑用于生活實(shí)際，進(jìn)行環(huán)保教育。 學(xué)生用自己的產(chǎn)品制備出新產(chǎn)品，體驗(yàn)到成功的喜悅，既增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣，提高了環(huán)保意識(shí)，也強(qiáng)化了綜合能力訓(xùn)練。

1.2 樹立雙語(yǔ)教學(xué)理念

目前，中小學(xué)教材中已經(jīng)增加了雙語(yǔ)教學(xué)的內(nèi)容，不僅在附錄上列出了常見(jiàn)元素的中英文對(duì)照，而且在課文中也涉及相關(guān)的專業(yè)英文詞匯。 所以，無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)，應(yīng)該增加雙語(yǔ)教學(xué)的內(nèi)容。 為了緊扣新課標(biāo)，在日常教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)有意識(shí)的向?qū)W生講授一些化學(xué)專業(yè)英文詞匯的用法、簡(jiǎn)單化學(xué)用語(yǔ)的英語(yǔ)表達(dá)， 以及化學(xué)英文句子的表述等。這樣即能讓學(xué)生深入了解了元素符號(hào)、專業(yè)代號(hào)的來(lái)源，又能引起學(xué)生的雙語(yǔ)教學(xué)意識(shí)。 這樣由少到多、逐步積累，讓學(xué)生能利用這些英文詞匯，查找相關(guān)文獻(xiàn)資料，獲得更廣泛的專業(yè)知識(shí)。

2 化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系建設(shè)

課程體系改革是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的核心，精選和確定較好的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并按教學(xué)規(guī)律、知識(shí)層次進(jìn)行科學(xué)組織，是搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)。 不過(guò)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的立足點(diǎn)必須從單純的驗(yàn)證知識(shí)、傳授技能轉(zhuǎn)化為技能和素質(zhì)的綜合培養(yǎng)和訓(xùn)練，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)展個(gè)性、自主創(chuàng)新，構(gòu)建包括學(xué)生自主學(xué)習(xí)、多元化、開放式、探究式四個(gè)層次的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。

2.1 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

著重傳授實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)、訓(xùn)練基本操作，旨在使學(xué)生掌握基本技能。 應(yīng)從無(wú)機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中精選一些具有代表性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生的操作規(guī)范化、熟練化、標(biāo)準(zhǔn)化，培養(yǎng)學(xué)生求準(zhǔn)、求實(shí)、求真、創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)。

2.2 合成實(shí)驗(yàn)

由制備與合成、分析測(cè)試、性質(zhì)表征等部分組成，旨在使學(xué)生掌握無(wú)機(jī)物的合成原理、技術(shù)及相關(guān)儀器、設(shè)備的安裝與操作方法、樣品的分析技能和數(shù)據(jù)處理方法。 應(yīng)突出教學(xué)對(duì)象的主動(dòng)性和獨(dú)立性，提倡教學(xué)過(guò)程的個(gè)性化和多樣化。

2.3 綜合性實(shí)驗(yàn)

在熟練掌握實(shí)驗(yàn)的基本技能和基本操作規(guī)程的基礎(chǔ)上，以培養(yǎng)學(xué)生智能為主，突出綜合性和先進(jìn)性，集應(yīng)用性、研究性、技能性、多學(xué)科交叉滲透為一體，融物質(zhì)的合成與制備、復(fù)雜樣品的分離、提純與分析測(cè)試、結(jié)構(gòu)鑒定、性質(zhì)表征、應(yīng)用研究為一體。應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)的探究性，增加設(shè)計(jì)性和思考性，減少按方配藥式的操作步驟，積極引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)、技能向應(yīng)用能力轉(zhuǎn)化。

2.4 設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)

著重培養(yǎng)學(xué)生各種實(shí)驗(yàn)技能和操作能力，實(shí)驗(yàn)方法和路線的設(shè)計(jì)能力，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析、處理和表達(dá)能力等。 突出體現(xiàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面、綜合的應(yīng)用技能訓(xùn)練，使教、學(xué)、做融為一體。

3 教學(xué)方法改革

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，往往是由教師課前準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)試劑、儀器，上課詳細(xì)講解原理、步驟、注意事項(xiàng)，再由學(xué)生按部就班地做。 這樣學(xué)生就處于被動(dòng)地位，失去了自主學(xué)習(xí)和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的機(jī)會(huì)。 應(yīng)當(dāng)改變這種陳舊的教學(xué)模式。目前，除了常規(guī)的講授法、啟發(fā)式教學(xué)法、演示法、練習(xí)法、實(shí)驗(yàn)法等教學(xué)方法以外，新的教學(xué)方法的不斷涌現(xiàn)。 在無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入新的教學(xué)方法，推進(jìn)教學(xué)模式改革，有利于培養(yǎng)具有較強(qiáng)應(yīng)用能力的高素質(zhì)人才。

3.1 師徒式教學(xué)法

英國(guó)哲學(xué)家波蘭尼在《個(gè)體知識(shí)》一書中最早提出默會(huì)知識(shí)的概念和理論。 波蘭尼把人類大腦中的知識(shí)分為兩類： 明確知識(shí)和默會(huì)知識(shí)。 所謂明確知識(shí)，就是指可以言傳、可以用文字表述的知識(shí)。 而默會(huì)知識(shí)則是人們通過(guò)身體的感官或理性的直覺(jué)而獲得的知識(shí)，是從自然界、社會(huì)生活中生成的活性知識(shí)，是不能系統(tǒng)表述的那部分知識(shí)，是一種經(jīng)常使用卻又不能通過(guò)語(yǔ)言文字符號(hào)予以清晰表達(dá)或直接傳遞的知識(shí)[4]。 對(duì)于默會(huì)知識(shí)的傳承，最有效的方式就是師徒式教學(xué)法。

無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程正是很好的化學(xué)默會(huì)知識(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境，能讓學(xué)生獲得更多的默會(huì)知識(shí)。 這些知識(shí)也是實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程應(yīng)當(dāng)傳授給學(xué)生的主要知識(shí)。因此，無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)大力開展師徒式教學(xué)法。 在教學(xué)中，不能單獨(dú)依靠教師的講授，忽視學(xué)生的獨(dú)特個(gè)性，而必須要求教師“以人為本”，尊重學(xué)生主體，注重調(diào)動(dòng)其已有的默會(huì)知識(shí)的全部積累，以融會(huì)貫通為主，輔以必要的方法引領(lǐng)，讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中揣摩、體驗(yàn)、內(nèi)化，進(jìn)而提高能力。 基于這種思考，我們將學(xué)生2~3 人分為一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，教師深入每一組學(xué)生中， 手把手地指導(dǎo)和規(guī)范他們的操作方法，做示范，言傳身教，讓學(xué)生體會(huì)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作， 幫助學(xué)生加深理解其內(nèi)涵， 鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)。 這樣的教學(xué)方法收到了良好的教學(xué)效果。 同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識(shí)以及實(shí)際動(dòng)手操作能力都得到極大的提高。

3.2 體驗(yàn)錯(cuò)誤教學(xué)法

在長(zhǎng)期的教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)，有許多正常的實(shí)驗(yàn)操作， 學(xué)生們經(jīng)過(guò)多次練習(xí)也達(dá)不到好的效果，而偶然一次沒(méi)有按操作步驟做，造成了一定的錯(cuò)誤后果，反而使學(xué)生記憶深刻而長(zhǎng)久。 由此，我們提出了體驗(yàn)錯(cuò)誤教學(xué)法。

體驗(yàn)錯(cuò)誤教學(xué)法主要包括兩個(gè)方面。 一方面，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不小心出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤，將其作為難得的鮮活的教學(xué)案例，不失時(shí)機(jī)地引導(dǎo)全體學(xué)生分析錯(cuò)誤發(fā)生的原因、結(jié)果以及解決問(wèn)題的方法。 另一方面，在做好保護(hù)的情況下，經(jīng)常設(shè)計(jì)一些讓學(xué)生體驗(yàn)錯(cuò)誤的教學(xué)過(guò)程，來(lái)增加學(xué)生的閱歷。 例如，在濃硫酸的稀釋中，要求只能把濃硫酸往水中傾倒，不能把水往濃硫酸里傾倒，以免酸液迸濺，造成燒傷。 在課堂上，我們讓學(xué)生帶上膠皮手套，用洗瓶向盛裝10 mL 濃硫酸的燒杯里擠入少量水，觀察酸液的迸濺。 這樣的實(shí)驗(yàn)只做一次，就能讓學(xué)生們留下深刻記憶。 當(dāng)然，這樣做的前提是教師能夠控制其造成的危險(xiǎn)，并事先做好保護(hù)，保證安全。

在日常教學(xué)中，還有許多體驗(yàn)錯(cuò)誤教學(xué)法的應(yīng)用，例如炸裂試管、減壓抽濾倒吸、小型失火、微型爆炸等操作。 通過(guò)這些應(yīng)用實(shí)例，可以讓學(xué)生經(jīng)歷一次次精心設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤體驗(yàn)過(guò)程，達(dá)到理解操作規(guī)程、掌握操作步驟及基本知識(shí)、提高處理突發(fā)事件的應(yīng)變能力的目的。

4 評(píng)價(jià)方法與管理制度改革

4.1 評(píng)價(jià)方法改革

學(xué)生最終的實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)，應(yīng)根據(jù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的平時(shí)成績(jī)和期末卷面成績(jī)綜合來(lái)定。 這樣可以激發(fā)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的積極性，使他們高度重視每一個(gè)實(shí)驗(yàn)。 平時(shí)成績(jī)的評(píng)定包括6 項(xiàng)內(nèi)容：（1）對(duì)于預(yù)習(xí)的評(píng)價(jià)；（2） 對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和基本知識(shí)理解和掌握程度的評(píng)價(jià)；（3）對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的評(píng)價(jià)；（4）對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)；（5）對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫和完整性的評(píng)價(jià)；（6）對(duì)衛(wèi)生、紀(jì)律的評(píng)價(jià)。這種評(píng)價(jià)方法使學(xué)生不但注重學(xué)習(xí)的結(jié)果，而且注重學(xué)習(xí)的過(guò)程，可以有效避免一些學(xué)生平時(shí)不用功，臨時(shí)突擊復(fù)習(xí)、應(yīng)考現(xiàn)象的發(fā)生。

4.2 管理體制改革

“開放實(shí)驗(yàn)室”是高職院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，是我們今后努力的方向[5]。 因此，應(yīng)該改革現(xiàn)有的管理制度，創(chuàng)造開放條件，變實(shí)驗(yàn)室以往僅供教師使用為學(xué)生隨時(shí)或定時(shí)使用，使學(xué)生將課堂實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)延伸至課外。 允許基礎(chǔ)差的同學(xué)從失敗中學(xué)習(xí)； 允許基礎(chǔ)好的同學(xué)在完成基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上自選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，先由老師提出具體要求，再由學(xué)生獨(dú)立完成。 這樣做更有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，能夠有效挖掘?qū)W生的潛能，同時(shí)可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極態(tài)度，以及自主學(xué)習(xí)能力、探索能力、創(chuàng)新能力，全面提高學(xué)生的素質(zhì)。

5 結(jié)語(yǔ)

加強(qiáng)高職高專實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)，給教師提出了更高的要求。在高職高專無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)選擇具有基礎(chǔ)性和實(shí)用性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以學(xué)生為主體，使學(xué)生充分發(fā)揮實(shí)踐動(dòng)手能力、 探索能力和創(chuàng)新能力，成為合格的技術(shù)應(yīng)用型人才，從而滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)應(yīng)用型人才的需求。

[1] 戴安邦. 全面的化學(xué)教育和實(shí)驗(yàn)室教學(xué) [J]. 大學(xué)化學(xué),1989(01):1-4.

[2] 白廣梅, 李英. 無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理, 2006(2):104-105.

[3] 李維峰, 張小華, 楊建軍, 等. 無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)微型化的研究[J]. 中醫(yī)教育, 2009(1):21-25.

[4] 邁克爾·波蘭尼. 個(gè)人知識(shí)[M]. 貴州: 貴州人民出版社,2000 年

[5] 劉素平, 劉素清. 高校實(shí)驗(yàn)室開放初探 [J]. 陜西科技,2007(1):107-108.