化學(xué)實驗技能競賽推動實驗教學(xué)改革

張秀清 劉崢 王桂霞 唐群

摘要：介紹我校參加“廣西高校大學(xué)生化學(xué)實驗技能競賽”的情況，分析當(dāng)前我校在化學(xué)實驗技能競賽中存在的問題。通過對基礎(chǔ)實驗、設(shè)計性實驗及實驗考核方面的教學(xué)改革，提高了化學(xué)實驗的教學(xué)水平，也使學(xué)生的動手能力及分析處理數(shù)據(jù)的能力得到了提高。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實驗競賽；實驗教學(xué)；教學(xué)改革；動手能力

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）30-0281-02

化學(xué)是基于以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗教學(xué)不但可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，還能促進學(xué)生對理論課所學(xué)知識點的理解，在增強學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，進一步增強對化學(xué)的理性認(rèn)識[1-3]?；瘜W(xué)技能競賽是全面考核學(xué)生化學(xué)實驗技能和創(chuàng)新能力、檢驗學(xué)?；瘜W(xué)實驗教學(xué)效果的有效手段[4]。目前，全國高校都比較熱衷于組織或者參加省級、國家級甚至國際級的化學(xué)實驗技能比賽[1-6]。參加化學(xué)實驗技能比賽，對學(xué)生跟學(xué)校來講，都是一個爭取榮譽的機會，向社會證明學(xué)習(xí)或教學(xué)能力的機會，但對學(xué)校來講，更重要的是通過實驗技能比賽，可以加強與兄弟院校的交流，發(fā)現(xiàn)自身在教學(xué)中的不足，借以推動、深化本校的教學(xué)改革，達到提高整體的化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的目的[7]。通過近年我校承辦廣西高校大學(xué)生化學(xué)實驗技能競賽及筆者近兩屆帶隊學(xué)生參加該競賽，我們總結(jié)了參與競賽的點滴經(jīng)驗，就如何提高學(xué)生的實驗技能水平及提高整體的教學(xué)質(zhì)量，談點個人體會。

一、“廣西高校大學(xué)生化學(xué)實驗技能競賽”概況

“廣西高校大學(xué)生化學(xué)實驗技能競賽”是由廣西壯族自治區(qū)教育廳主辦的，旨在進一步推動廣西區(qū)各高?；瘜W(xué)教學(xué)改革，提高實驗教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實驗、實踐動手能力，每兩年舉辦一屆，到2015年已舉行了八屆。競賽包括實驗理論筆試和實驗操作兩部分，其中實驗理論筆試占30%，實驗操作占70%。競賽涵蓋無機、有機、分析化學(xué)的相關(guān)內(nèi)容。競賽設(shè)置一、二、三等獎，分別占參賽人數(shù)的15%、20%、25%。參賽選手從參賽學(xué)校推薦的在讀本、?？?0名候選參賽選手中隨機抽取4名參加比賽。

二、通過競賽，發(fā)現(xiàn)差距

在近兩屆的競賽中，我校學(xué)子取得了一定的成績（2013年，獲一等獎2名，二等獎1名，三等獎1名；2015年，一等獎1名，二等獎3名），但是與其他高校相比，在某些方面還是存在著一定的不足之處。

1.實驗操作不夠規(guī)范。在競賽中的很多基本實驗操作，學(xué)生在平時的課堂實驗中都練習(xí)過，但是在競賽中操作不夠規(guī)范而導(dǎo)致扣分。比如在2013年的無機及分析實驗考試中，需要對合成的產(chǎn)物進行滴定，有的同學(xué)在使用滴定管時由于操作不夠標(biāo)準(zhǔn)而被扣分。在2015年的競賽中，有機實驗操作考試中有道題目是合成某有機物，然后分離提純測熔點。有的同學(xué)在萃取分液步驟中，為了保證分液漏斗不漏液，竟然在分液漏斗的蓋子上涂凡士林，這就使從上口倒出的上層有機液被污染，導(dǎo)致實驗成績不理想。

2.大型儀器接觸少。學(xué)生平時科研訓(xùn)練少，因而基本接觸不到大型的儀器，更別說對儀器的操作和使用，并且對數(shù)據(jù)的分析能力不強。在2015年的競賽中，無機及分析操作考試的實驗報告中有道思考題，讓學(xué)生對產(chǎn)物的紅外和核磁譜圖進行分析，很多學(xué)生看到這些譜圖時目瞪口呆，不知道如何進行分析。

3.心理素質(zhì)有待提高。競賽跟平時的實驗訓(xùn)練課不一樣，是在一個相對緊張的氛圍中進行，不能查閱任何資料，完全依靠平時的基本功，心理素質(zhì)在競賽中就顯得很重要了。比如，在2013年的有機實驗考試中合成了兩種產(chǎn)物，并且要求純度的鑒定。而有的同學(xué)由于緊張所致，在分液操作中直接倒掉了一種產(chǎn)物，導(dǎo)致后續(xù)操作無法正常進行，考試結(jié)果很不理想。在2015年的無機及分析實驗操作考試中，要求學(xué)生自己配制試樣然后用兩種方法測定某金屬離子的含量。在實驗方法的設(shè)計階段，有的同學(xué)心慌意亂，花費了不少的時間。有些學(xué)生依照試卷要求完成了實驗操作，但是由于時間已經(jīng)過去了大半，結(jié)果在計算時忙中出錯，沒有得到正確的結(jié)果。

4.知識面窄。實驗數(shù)據(jù)的測定，可以通過多途徑實現(xiàn)，比如熔點的測定，可以通過熔點儀和提勒熔點管測定。2015年的有機實驗操作考試中，主辦方在實驗臺上放置了提勒熔點管供學(xué)生測量熔點用，有些學(xué)校的學(xué)生在平時的實驗訓(xùn)練中沒有用過就很麻煩。最后雖然可以申請用熔點儀來進行測量，但是更換儀器，浪費了學(xué)生的時間，扣除了一定的分?jǐn)?shù)，也干擾了學(xué)生正常的心理素質(zhì)。

基于以上問題，我們有針對性進行了化學(xué)實驗教學(xué)改革。

三、化學(xué)實驗教學(xué)改革

1.強化基礎(chǔ)實驗。首先，我們從各種渠道購買或者下載基礎(chǔ)實驗的規(guī)范操作錄像，比如滴定管、量筒、移液管、分光光度計等常用儀器的使用。無機化學(xué)實驗及有機化學(xué)實驗的第一個項目都是安排學(xué)生觀看基本操作的視頻，通過觀看錄像，進行實驗儀器規(guī)范性操作培訓(xùn)，并且把規(guī)范性操作錄像放進網(wǎng)絡(luò)課程中，以備學(xué)生在課后查看網(wǎng)絡(luò)課程時，可以隨時進行觀看、學(xué)習(xí)。其次，加大大型儀器在基礎(chǔ)性實驗教學(xué)中的應(yīng)用。大型測試儀器在高校里是珍惜資源，多用于教師科研，鮮有用于本科生教學(xué)，針對這樣的問題，我們學(xué)校對于某些專業(yè)專門開設(shè)了卓越班，該班級中的所有同學(xué)都配有專業(yè)指導(dǎo)教師，進行科研活動，這就使同學(xué)們近距離接觸到大型科研儀器的機會大大增加。另外，發(fā)動低年級學(xué)有余力的同學(xué)進入導(dǎo)師的工作間，進行科研實驗，初步接觸大型儀器，熟悉儀器的使用，學(xué)會數(shù)據(jù)結(jié)果的分析處理方法，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。

2.修改人才培養(yǎng)計劃。針對競賽要求和用人單位對人才的需求，我們對人才培養(yǎng)計劃也進行了相應(yīng)的修改，并重新對教學(xué)大綱進行了制定。加大了實驗在化學(xué)課程中所占的比重，并對實驗內(nèi)容進行了篩選。除了保留原有的一些經(jīng)典的基礎(chǔ)實驗外，我們還大量地增加了綜合性實驗，并且在課時外增加了設(shè)計性實驗，有意識地培養(yǎng)學(xué)生自行設(shè)計實驗方案的能力。并引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用大型儀器，擴大了學(xué)生的知識面，開闊了眼界，增強了學(xué)生的動手能力及分析數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的能力。

3.細(xì)化分組，增加實驗臺套數(shù)。限于目前實驗室面積及實驗器材臺套數(shù)不夠的情況，每個實驗需要兩到三人一組，這就導(dǎo)致部分同學(xué)的惰性得以“發(fā)揮”，有個別組甚至是某一個同學(xué)把實驗所有步驟全部操作完，該組內(nèi)其他成員可能只是幫忙記錄一下實驗數(shù)據(jù)，更有甚者，埋頭玩手機，這就導(dǎo)致了部分同學(xué)的動手操作能力沒有得到提高。針對這樣的問題，學(xué)校打算擴大基礎(chǔ)實驗室面積，增購實驗器材，小班上課，爭取能夠做到一個學(xué)生一組，從而在很大程度上鍛煉每個學(xué)生的動手能力，增強他們的自信心。

4.加強實驗考核。往年我?；瘜W(xué)期末總評成績由期末考試成績、實驗報告成績、期中考試成績、平時成績按照不同的比例組成（其中期末考試的比例不小于60%）。因為期末考試是提前出好的試卷，限定了考試的范圍，造成學(xué)生在平時不重視，周末瘋狂突擊的情況時有發(fā)生，出現(xiàn)知識掌握不全面。針對這一問題，我們把課外設(shè)計性實驗及實驗考核也納入到期末考評中來，實驗考核即把幾個經(jīng)典的綜合性實驗分段編號，讓學(xué)生按照抽簽的方式來進行實驗操作。這樣就敦促了所有學(xué)生注重平時對實驗操作的積累，收到了良好的效果。

四、結(jié)束語

“廣西高校大學(xué)生化學(xué)實驗技能競賽”的開展，在促使我們發(fā)現(xiàn)實驗教學(xué)的不足的同時，也加快了我校對化學(xué)實驗的教學(xué)改革。經(jīng)過近幾年的教學(xué)改革，我校在基礎(chǔ)實驗、設(shè)計性實驗及實驗考核方面都取得了較大的進步，學(xué)生在實驗操作、數(shù)據(jù)處理分析能力也得到較大的提高。

參考文獻：

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