化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)置與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革

摘要:以物質(zhì)制備（純化）—分析表征—性質(zhì)及性能測(cè)試為主線，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)化學(xué)課程新體系。按化學(xué)一級(jí)學(xué)科分別設(shè)置制備實(shí)驗(yàn)室、分析實(shí)驗(yàn)室、測(cè)試實(shí)驗(yàn)室和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，構(gòu)建基礎(chǔ)—提高—設(shè)計(jì)創(chuàng)新三層次實(shí)驗(yàn)體系，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，切實(shí)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)置方案具有首創(chuàng)性。

關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué) 實(shí)驗(yàn)室設(shè)置 課程體系 實(shí)驗(yàn)化學(xué)

中圖分類號(hào):G420文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)03(b)-0000-00

高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室在提高學(xué)生綜合素質(zhì)和培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面具有十分重要的地位和作用[1，2]?；瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科， 如何構(gòu)建一個(gè)科學(xué)、規(guī)范、和諧的現(xiàn)代化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室， 為培養(yǎng)人才服務(wù)， 是高?；瘜W(xué)教育工作者研究的重要課題， 也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重點(diǎn)。近年來， 長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院在完善管理制度的基礎(chǔ)上， 從化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系、實(shí)驗(yàn)室設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容改革等方面進(jìn)行了有益的探索與嘗試， 收到了較好的效果。

1 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，科學(xué)設(shè)置實(shí)驗(yàn)室

目前， 許多高校的化學(xué)類專業(yè)都把四大化學(xué)實(shí)驗(yàn)合并， 建立了一級(jí)學(xué)科的大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)[3，4]， 鼓勵(lì)優(yōu)秀的教師到實(shí)驗(yàn)中心作專職實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師。我院從2009年開始，將原來獨(dú)立設(shè)課的《無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》、《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》、《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》等課程作全面的調(diào)整，統(tǒng)一整合為一門課程《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》。按化學(xué)一級(jí)學(xué)科，以物質(zhì)制備（純化）—分析表征—性質(zhì)及性能測(cè)試為主線構(gòu)建實(shí)驗(yàn)體系，減少原設(shè)課程不必要的重復(fù)，提高學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣和獨(dú)立獲取知識(shí)的能力。

據(jù)調(diào)查，國內(nèi)高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)置一般是根據(jù)化學(xué)二級(jí)學(xué)科的名稱來定的，如無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室等，這本身就與新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系相矛盾。為此，我們利用新建化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的契機(jī)，大膽改革，將新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室分別命名為：制備實(shí)驗(yàn)室、分析實(shí)驗(yàn)室、測(cè)試實(shí)驗(yàn)室和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，以滿足新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的要求。制備實(shí)驗(yàn)室主要開設(shè)物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)，以有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)為主，也包括一些無機(jī)制備實(shí)驗(yàn)，如微波法合成磷酸鋅、聚硅酸鐵的制備等；分析實(shí)驗(yàn)室主要開設(shè)分析、表征實(shí)驗(yàn)，以無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主，也包括儀器分析和有機(jī)分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；測(cè)試實(shí)驗(yàn)室主要開設(shè)物性參數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)，主要為物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，也包括一些無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)，如聚硅酸鐵的絮凝性能評(píng)價(jià)等。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室則主要依托教師的科研項(xiàng)目和大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開設(shè)研究性實(shí)驗(yàn)。

2 以人為本，構(gòu)建三層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)觀念是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的先導(dǎo)。通過多次調(diào)研和交流， 樹立了以人為本，著重培養(yǎng)能力、全面提高素質(zhì)和以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念[5]。在確定新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和實(shí)驗(yàn)室設(shè)置方案的基礎(chǔ)上，精心選取具有層次特征明顯的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，以利于各實(shí)驗(yàn)室教學(xué)工作的順利開展。

本著基礎(chǔ)、提高、創(chuàng)新的原則，根據(jù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)、對(duì)象及培養(yǎng)目標(biāo)，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容劃分為基礎(chǔ)、提高及設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次，從而使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容更具科學(xué)性、綜合性和前瞻性。其中基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和基本技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)， 主要培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能；提高性實(shí)驗(yàn)主要包括：合成、分離、表征、物性參數(shù)測(cè)試等多元實(shí)驗(yàn)。可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用這一層次中所涉及的基本知識(shí)、基本技能， 并培養(yǎng)他們分析和解決復(fù)雜問題的能力。設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)則是在基礎(chǔ)性、提高性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上由學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，在教師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。既補(bǔ)充一些先進(jìn)的、有代表性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容， 又增加一些從科研成果轉(zhuǎn)化而來的新技術(shù)含量高的實(shí)驗(yàn)。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，又鍛煉培養(yǎng)了一批實(shí)驗(yàn)教學(xué)骨干，他們除了對(duì)本實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程熟悉外，還需要了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的思想內(nèi)容設(shè)置，了解高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)動(dòng)態(tài)，了解最新科技的化學(xué)本質(zhì)。要求以實(shí)驗(yàn)為載體，最大限度地挖掘?qū)W生的知識(shí)潛力。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排可以打破傳統(tǒng)的順序，按不同的實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)要求，按內(nèi)容分為若干階段，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，對(duì)陳舊的知識(shí)進(jìn)行更新，對(duì)重復(fù)的內(nèi)容進(jìn)行重組，以達(dá)到提升實(shí)驗(yàn)起點(diǎn)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。

3 改革教學(xué)內(nèi)容， 注重能力培養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)教材、內(nèi)容、方法和手段的更新。在精選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的同時(shí)， 對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容也進(jìn)行一定的了改進(jìn)， 改變實(shí)驗(yàn)教材多年不變的做法， 注重內(nèi)容的整合， 刪除一些陳舊的內(nèi)容， 補(bǔ)充一些先進(jìn)的、有代表性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容， 增加一些從科研成果轉(zhuǎn)化來的技術(shù)含量高的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù)和實(shí)驗(yàn)手段， 增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果， 努力提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰途C合素質(zhì)。強(qiáng)調(diào)新內(nèi)容必須具有啟發(fā)性， 給學(xué)生留有一定的思維空間。如有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中苯甲酸的制備， 我們?cè)趯?duì)甲苯用高錳酸鉀進(jìn)行氧化的實(shí)驗(yàn)中加入相轉(zhuǎn)移催化劑，使反應(yīng)時(shí)間由4～5小時(shí)縮短為1小時(shí)，并且增加微波加熱的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，大大加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)效果，學(xué)生對(duì)相轉(zhuǎn)移催化劑的作用和微波加熱的效率有了更清晰的認(rèn)識(shí)。此外，及時(shí)將教師的科研項(xiàng)目和成果引入實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，使學(xué)生了解科技的一些前沿知識(shí)，可讓學(xué)生進(jìn)行其中部分實(shí)驗(yàn)工作，這也是對(duì)教師能力較好的展示。經(jīng)過細(xì)心挑選，選擇了“咪唑啉季銨鹽表面活性劑的合成”、“醛酮胺縮合物的合成” 等源自教師的科研成果及科研項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生始終保持很高的學(xué)習(xí)興趣，獨(dú)立創(chuàng)造欲望非常強(qiáng)烈，學(xué)生不斷要求增加這種實(shí)驗(yàn)。增加該類實(shí)驗(yàn)的作用與目的主要在于，同一實(shí)驗(yàn)可同時(shí)運(yùn)用幾種實(shí)驗(yàn)方案和方法，達(dá)到同一目的并可制備出系列產(chǎn)品，使學(xué)生掌握化合物的結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響，促使學(xué)生從理論上分析，并用其指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，提高了學(xué)生的求知欲和對(duì)實(shí)驗(yàn)課的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生敢于創(chuàng)新的思想。

總之，新的實(shí)驗(yàn)化學(xué)課程體系和實(shí)驗(yàn)室設(shè)置方案徹底打破了二級(jí)學(xué)科的限制，按化學(xué)一級(jí)學(xué)科分別設(shè)置制備實(shí)驗(yàn)室、分析實(shí)驗(yàn)室、測(cè)試實(shí)驗(yàn)室和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，構(gòu)建基礎(chǔ)—提高—設(shè)計(jì)創(chuàng)新三層次實(shí)驗(yàn)體系，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，切實(shí)提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量。在2010年湖北省化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能竟能競(jìng)賽中，長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院學(xué)子取得優(yōu)異成績(jī)，位居同類高校第一名。

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