關(guān)于無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)體會(huì)*

安雅睿，顧穎穎

(上海理工大學(xué)理學(xué)院化學(xué)系，上?！?00093)

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關(guān)于無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)體會(huì)*

安雅睿，顧穎穎

(上海理工大學(xué)理學(xué)院化學(xué)系，上海200093)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神方面發(fā)揮著重要的作用。目前，無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)各專業(yè)的第一門實(shí)驗(yàn)課程，國(guó)內(nèi)各高校都給予重點(diǎn)關(guān)注。筆者根據(jù)近幾年來從事無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)歷，提出以下幾點(diǎn)教學(xué)體會(huì)：①注重學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)；②注重學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方法的改進(jìn)；③注重現(xiàn)代化教學(xué)手段的使用；④提倡綠色化學(xué)及微型實(shí)驗(yàn)。

無機(jī)化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；評(píng)價(jià)體系；微型實(shí)驗(yàn)

化學(xué)學(xué)科在人類的食物、健康、能源以及環(huán)境等方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。同時(shí)，化學(xué)也是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，理論性和實(shí)踐性并重的基礎(chǔ)學(xué)科。實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生提高化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣、綜合能力的發(fā)展、創(chuàng)新意識(shí)的提高都具有積極的意義，同時(shí)還可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、探索問題、努力解決問題的能力[1]。對(duì)化學(xué)專業(yè)的學(xué)生而言，無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。通過無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)訓(xùn)練，學(xué)生能夠更好地理解實(shí)驗(yàn)的基本原理，掌握實(shí)驗(yàn)的基本操作，以及在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果處理等方面都有較大的提高。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)這門課程著重激發(fā)學(xué)生勤于思考，善于動(dòng)手的實(shí)驗(yàn)精神及科學(xué)態(tài)度，培育學(xué)生既要具有扎實(shí)的理論知識(shí)，又要具有嫻熟的實(shí)驗(yàn)技能[2]。筆者就在教學(xué)實(shí)踐中對(duì)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的幾點(diǎn)體會(huì)作如下小結(jié)。

1　注重學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)

無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)專業(yè)的大一新生步入大學(xué)校門后的第一門實(shí)驗(yàn)課，是大學(xué)化學(xué)必修的基礎(chǔ)課程，與無機(jī)化學(xué)課程既有聯(lián)系，又有獨(dú)立的系統(tǒng)，學(xué)生在這個(gè)階段能夠訓(xùn)練化學(xué)基本操作及養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。但基于中學(xué)化學(xué)的基礎(chǔ)，實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)的目標(biāo)有所不同，教師希望通過實(shí)驗(yàn)來吸引學(xué)生的注意力，從而達(dá)到提高理論教學(xué)的目的；并且，教師課堂演示實(shí)驗(yàn)，只是讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果，導(dǎo)致一部分學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本操作不規(guī)范。因此，良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣及規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作需要由無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教師來指導(dǎo)學(xué)生完成?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虬踩樌瓿桑靡嬗谝?guī)范的實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)儀器不同，操作方法也會(huì)有所不同。例如，不能用量筒直接加熱液體；用試管加熱固體時(shí)，應(yīng)使試管口略向下傾斜，防止加熱過程中產(chǎn)生的液體倒流回底部炸裂試管，同時(shí)管口不能對(duì)著自己或他人；不能用已經(jīng)點(diǎn)燃的酒精燈去點(diǎn)燃其它未燃的酒精燈。這些看似微不足道的操作都可能導(dǎo)致危險(xiǎn)發(fā)生。例如，有些學(xué)生疏忽大意，實(shí)驗(yàn)中發(fā)生試管炸裂，玻璃片飛濺等意外，甚至?xí)?duì)周圍其他人員造成身心傷害；有些學(xué)生使用電加熱套等通電儀器時(shí)，沒有及時(shí)擦凈燒杯外壁的水，或者操作不當(dāng)會(huì)將燒杯中的液體打翻，都可能引起電熱套的燒毀甚至火災(zāi)的發(fā)生。通過強(qiáng)化學(xué)生對(duì)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的重視程度及學(xué)習(xí)態(tài)度，使學(xué)生逐漸形成良好的化學(xué)素養(yǎng)，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)課程，如有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)和物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)等打下重要的基礎(chǔ)。因此，關(guān)注無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教與學(xué)，充分提升無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的重要地位，是更好地增強(qiáng)學(xué)生科研能力和創(chuàng)新思維能力的重要舉措。此外，無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)該要求學(xué)生如實(shí)記錄現(xiàn)象，提交原始數(shù)據(jù)，規(guī)范書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。

2　注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方法的改進(jìn)

無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)成績(jī)分為兩部分，即平時(shí)成績(jī)(70%)和理論考核(30%)。理論部分可采取開卷或閉卷的形式，考查學(xué)生綜合知識(shí)掌握情況。平時(shí)總成績(jī)可根據(jù)每門實(shí)驗(yàn)獨(dú)立打分，再取平均值。每門實(shí)驗(yàn)成績(jī)又由預(yù)習(xí)報(bào)告(30%)、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)(40%)、結(jié)果和報(bào)告(30%)三部分組成。預(yù)習(xí)主要參照學(xué)生預(yù)習(xí)報(bào)告完成情況和課堂回答問題情況。預(yù)習(xí)報(bào)告不能原封不動(dòng)抄襲書本，應(yīng)使用自己的理解與語(yǔ)言來書寫，預(yù)習(xí)報(bào)告未完成不允許實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)情況當(dāng)屬重點(diǎn)考查環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，教師重點(diǎn)考察學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范，是否具有節(jié)約水電、試劑，維護(hù)儀器和愛護(hù)公物的意識(shí)理念，及實(shí)驗(yàn)是否有秩序，守紀(jì)律、講衛(wèi)生等良好的習(xí)慣。在學(xué)生開始實(shí)驗(yàn)操作以后，教師不能只顧做自己的事情，而是應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程的考核?？刹扇〉霓k法有:教師在課堂上認(rèn)真觀察每位學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的過程，并做好相關(guān)記錄。目的有三個(gè)：一是及時(shí)掌握每位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度；二是及時(shí)發(fā)現(xiàn)不當(dāng)操作，并給予當(dāng)場(chǎng)糾正，對(duì)具有普遍性的較嚴(yán)重的問題可以立即提醒全班同學(xué)加以防范；三是及時(shí)發(fā)現(xiàn)操作非常規(guī)范、實(shí)驗(yàn)認(rèn)真的學(xué)生，給予表?yè)P(yáng)。另外，在巡視的過程中也能夠及時(shí)解答學(xué)生的疑惑，解決學(xué)生遇到的困難，比如有的學(xué)生儀器損壞，要及時(shí)為其更換等。課堂考察的結(jié)果最終可以給出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容，應(yīng)該包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、儀器藥品、材料、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析討論、思考題以及實(shí)驗(yàn)小結(jié)等部分。實(shí)驗(yàn)報(bào)告可以讓學(xué)生自行概括實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理，按流程圖、圖表等形式書寫,儀器裝置圖美觀,數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確，結(jié)果分析合理,有討論思考，有獨(dú)到見解。一份高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)具備內(nèi)容完整、條理清晰、數(shù)據(jù)豐富、實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確、分析合理等特點(diǎn)。此外，還應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告具有突出表現(xiàn)的學(xué)生給予肯定和加分。綜合評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)及時(shí)反饋給學(xué)生，讓其盡早明晰實(shí)驗(yàn)過程中的各種問題，并加以糾正，鼓勵(lì)學(xué)生勤思考、多動(dòng)手，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣及學(xué)習(xí)態(tài)度[3]。

3　注重現(xiàn)代化教學(xué)手段的使用

教師可以將一些基本操作制作成微視頻，實(shí)驗(yàn)前先讓學(xué)生認(rèn)真觀看基本操作規(guī)范。還可以將污染較大、耗時(shí)較長(zhǎng)、有毒有害的合成類實(shí)驗(yàn)制作成多媒體或者視頻播放。這樣既能夠避免有毒有害物質(zhì)對(duì)人體和環(huán)境的危害，同時(shí)又能夠保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)理論教學(xué)的支撐性，使理論知識(shí)具備系統(tǒng)性。同時(shí)，如果實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)問題或異常現(xiàn)象，還可以讓學(xué)生借助圖書館、網(wǎng)絡(luò)搜索答案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)小結(jié)分析。此外，還可以讓學(xué)生盡早到專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)中查閱相關(guān)的學(xué)術(shù)論文，在老師的幫助指導(dǎo)下撰寫化學(xué)小論文，以此培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和應(yīng)用現(xiàn)代化信息手段的能力，為畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過現(xiàn)代化教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，擴(kuò)大化學(xué)視野，將化學(xué)前沿的知識(shí)滲透進(jìn)入課堂，反過來提升對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容的理解。大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，不僅能夠擴(kuò)大課程容量，還可以培養(yǎng)學(xué)生利用現(xiàn)代資源解決問題的能力。

4　提倡綠色化學(xué)及微型實(shí)驗(yàn)，節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境

根據(jù)化學(xué)類權(quán)威期刊《綠色化學(xué)》的定義，綠色化學(xué)是指在制造和使用化學(xué)品時(shí)應(yīng)當(dāng)有效地利用原料，盡量消除生成的廢棄物和避免使用有毒和危險(xiǎn)的化學(xué)品和化學(xué)溶劑[4]。將綠色化學(xué)的新理念滲透進(jìn)入化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)正逐步成為化學(xué)教育工作者追求的目標(biāo)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)使用的化學(xué)試劑與對(duì)應(yīng)的常規(guī)實(shí)驗(yàn)相比少90%以上，從污染預(yù)防和環(huán)境安全的角度出發(fā)，大大減少了藥品用量；且反應(yīng)在微型化的儀器裝置中進(jìn)行，縮短了反應(yīng)時(shí)間[5]。同時(shí)，由于微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)所需儀器具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，例如體積小，價(jià)格低廉，很容易在日常生活中找到替代品。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中有關(guān)元素性質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)，使用試劑種類繁多，接近一百種試劑，且用量較大，相應(yīng)廢氣廢液排放量也很高。因此，如果把這一部分實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為微型實(shí)驗(yàn)，將很大程度上減少了污染，節(jié)約了成本，縮減了經(jīng)費(fèi)開支，并且還能夠減少水、電等能源的消耗。例如，我們可以把用試管反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)改為在點(diǎn)滴板上操作，看到現(xiàn)象即可；將粗硫酸銅提純、硫酸亞鐵氨等實(shí)驗(yàn)改為在微型儀器中進(jìn)行。目前我們實(shí)驗(yàn)室已對(duì)元素性質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，例如學(xué)生使用眼藥水瓶來取用藥品，大大減少了藥品的用量。即使如此，每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束，眼藥水瓶中還會(huì)殘留半瓶甚至更多藥品，如何進(jìn)一步減少藥品取用量，減少浪費(fèi)也是我們亟待解決的問題。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅能夠達(dá)到常規(guī)實(shí)驗(yàn)同樣的實(shí)驗(yàn)效果，同時(shí)在樹立環(huán)保觀念、節(jié)約能源、減少環(huán)境污染、培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、培養(yǎng)解決實(shí)際問題能力等方面發(fā)揮重要的作用。

5　結(jié)　語(yǔ)

化學(xué)專業(yè)是目前發(fā)展較快的也是社會(huì)需求較大的專業(yè)之一。關(guān)于無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，還有許多問題需要研究探討。在今后的教學(xué)工作中，要就存在的問題進(jìn)行不斷地改進(jìn)和完善，使無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在理論教學(xué)中發(fā)揮更加積極的作用，也使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)對(duì)創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)需求。通過不斷改進(jìn)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容，更有利于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性，提高學(xué)生解決問題的能力及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。這意味著要求教師要不斷地學(xué)習(xí)提高自身的教育理論，提升教學(xué)技能，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程與實(shí)際問題相結(jié)合，使學(xué)生能夠在化學(xué)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)過程中邁好堅(jiān)實(shí)的第一步。

[1]景志紅,凌寶萍,孫敏,等.高等師范院校無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2014,17(1):120-122.

[2]王瀟,侯向陽(yáng),王升文,等.無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考[J].廣東化工,2009,36(6):226-227.

[3]陳龍,亓昭鵬,關(guān)婷婷,等.無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂管理與學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)的探索與實(shí)踐[J].廣州化工,2014,42(19):224-226.

[4]李再峰.綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2008:2.

[5]高喜平,赫玉欣,姚大虎,等.如何實(shí)現(xiàn)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化[J].化工時(shí)刊,2012,26(9):59-61.

Experiences on the Inorganic Chemistry Experimental Teaching*

AN Ya-rui,GU Ying-ying

(Department of Chemistry,College of Science,University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai 200093,China)

Chemistry experiment plays a significant role in training students’ practical ability and innovative spirit.At present,inorganic chemistry experiment was the first course of all majors of chemistry,which was prominently focused on by all of colleges and universities.From the practice engaged in inorganic chemistry experimental teaching in recent years,some experiences in the teaching of inorganic chemistry experiment were discussed as follows:teachers must pay attention to the cultivation of students’ basic experimental skills,we should emphasize the improvement of evaluation for student’s grade,modernized teaching technology was one of necessary factor to improve teaching quality,we should encourage green chemistry and microscale experiment in the experimental teaching to save energy and protect environment.

inorganic chemistry;experimental teaching;appraisal system;microscale experiment

上海高校青年教師培養(yǎng)資助計(jì)劃(slg14035)；上海理工大學(xué)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目培育課題。

安雅睿(1983-)，女，博士研究生，主要從事生物電分析化學(xué)方面的研究。

G642.3

B

1001-9677(2016)04-0194-02