基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的農(nóng)業(yè)院校基礎(chǔ)化學實驗教學改革新思路
——以甘肅農(nóng)業(yè)大學為例

魏 薇，梁慧光

（甘肅農(nóng)業(yè)大學理學院，甘肅蘭州730070）

基礎(chǔ)化學實驗是農(nóng)業(yè)院校面向大一學生開設(shè)的實驗課程，且為必修課程?！盀槭箤W生掌握化學知識、掌握操作技能、發(fā)展智力”，提高學生的實踐能力和綜合素質(zhì)，并培養(yǎng)學生的科學研究精神和創(chuàng)新精神，基礎(chǔ)化學實驗是極其重要的教學環(huán)節(jié)，具有不可替代的作用[1]。最近十多年，國內(nèi)許多農(nóng)林院校開展了化學實驗教學改革，取消了二級學科專業(yè)課程實驗，將原來的普通化學實驗、分析化學實驗和有機化學實驗整合為基礎(chǔ)化學實驗，大幅度減少驗證性實驗，代之以綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗，實現(xiàn)了化學實驗的寬口徑大專業(yè)教育。同時，化學實驗教學管理和評價體系也進行了相應(yīng)的探索和實踐。這一改革更好地貫徹了素質(zhì)教育和創(chuàng)新性教育理念，更好地培養(yǎng)了學生的探索精神、科學思維、實踐能力和創(chuàng)新能力。但隨著教育技術(shù)、多媒體信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的“通過實驗培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、邏輯思維能力及忠誠老實、勤儉節(jié)約的優(yōu)良品質(zhì)”的模式已經(jīng)不能適應(yīng)當前農(nóng)業(yè)院校人才培養(yǎng)的要求[2]。另外，地方高校在農(nóng)學本科層次人才培養(yǎng)上面臨著“理論與實踐脫節(jié)、學生就業(yè)難、專業(yè)人員匱乏”等尷尬局面[3]，加之西部地區(qū)本科院校實驗課“軟硬件基礎(chǔ)較薄弱、經(jīng)費投入相對不足”[4]，如何提高學生自主學習的興趣，提高實驗教學和實驗教學管理質(zhì)量是現(xiàn)在亟待解決的問題。

一、目前基礎(chǔ)化學實驗教學存在的問題

（一）基礎(chǔ)化學實驗教學內(nèi)容不夠科學

一方面，由于課時縮減，基礎(chǔ)化學實驗課程緒論、實驗室安全環(huán)保教育和玻璃儀器認領(lǐng)、洗滌、干燥等理論內(nèi)容的教育被弱化，或考核要求不高而不受學生重視。另一方面，實驗操作訓(xùn)練雷同的實驗項目普遍存在，如滴定分析模塊有酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定、返滴定等內(nèi)容，實驗基本操作內(nèi)容幾乎完全相同。由于重復(fù)度過高，不僅對教育資源造成浪費，同時降低學生對實驗內(nèi)容的興趣和實驗積極主動性，缺乏對實驗課的認真態(tài)度，嚴格按照規(guī)定的實驗?zāi)Ｊ剑饶⒘藢W生的實踐創(chuàng)新意識，又大大降低了實驗課的教學質(zhì)量。

（二）教學模式和方法簡單化

在以往的基礎(chǔ)化學實驗教學過程中以規(guī)定的教材內(nèi)容為主，側(cè)重于學生實驗操作技能的培養(yǎng)，課堂上主要由任課教師按照教案講解實驗原理、步驟、方法、反應(yīng)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)分析等內(nèi)容，實驗室也只準備實驗必需的儀器和藥品，這就使得學生上實驗課只能按照固定步驟操作，思維也是固定不變，學生的主觀能動性沒有被充分調(diào)動起來，思考問題也不積極，不能主動尋找解決問題的辦法，這樣造成學生的創(chuàng)新能力不能得到充分發(fā)展。

（三）實驗教學管理體制有待完善

一是由于“1999年高校實行擴招”以來，高校學生人數(shù)猛增，“高等教育過度問題”嚴重[5]，儀器設(shè)備數(shù)量和質(zhì)量不能滿足實驗教學需要。二是實驗課教師教學任務(wù)過重，沒有精力進行全程的巡回指導(dǎo)。三是基礎(chǔ)化學實驗的考核評價體系主要是依據(jù)學生在實驗過程中的操作情況和實驗報告書寫及實驗數(shù)據(jù)處理情況進行評價，由于學生在實驗課中存在缺課、混課（實驗課敷衍了事）及實驗報告書和數(shù)據(jù)處理存在抄襲等現(xiàn)象，考核評價體系不能有效反映學生對知識的掌握情況和具備實驗技能的高低，無法調(diào)動學生的學習積極性。四是學校對實驗教學質(zhì)量的監(jiān)管不夠，導(dǎo)致消極思想和情緒在師生中滋生蔓延。實際教學管理體制中那種重視理論教學、忽視實驗教學和實驗室建設(shè)的觀念和做法，是“一條腿走路”的模式，大大阻礙了理論與實際相結(jié)合。

二、基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的基礎(chǔ)化學實驗教學改革思路

國家級實驗教學示范中心評審指標體系中提出了實驗教學的新理念[6]，即“以人為本，堅持傳授知識、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展”，這一新的教學理念要求在實驗教學中要重視培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，激發(fā)學生的潛在學習興趣和實踐能力[7]?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”教學模式是基于“學科基本知識和拓展知識的混合”，即“混合教學模式”之一[8]，這種模式提供了一種用互聯(lián)網(wǎng)思維解決目前基礎(chǔ)化學實驗教學中的共性問題，可有效提升實驗教學質(zhì)量，“促進教師的專業(yè)發(fā)展”[8]。

（一）基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的基礎(chǔ)化學實驗課程體系構(gòu)建

將基礎(chǔ)化學實驗課程緒論、實驗室安全環(huán)保教育和玻璃儀器認領(lǐng)、洗滌、干燥等理論內(nèi)容，各實驗項目的原理、裝置、實驗步驟、數(shù)據(jù)處理、注意事項等制作為多媒體課件，將主要操作內(nèi)容錄制視頻，制作包括全部實驗內(nèi)容的實驗教學視頻或引進優(yōu)質(zhì)資源共享課，為學生提供豐富的網(wǎng)絡(luò)學習資源。特別是借鑒“賣家秀”與“買家秀”的做法，將學生在實驗過程中的常見錯誤操作的影像資料同時上傳，在與正確操作的對比中使學生加深印象，提高學生的學習效果。

（二）基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的基礎(chǔ)化學實驗教學方法改革

基礎(chǔ)化學實驗的教學內(nèi)容分為實驗室安全環(huán)保教育和玻璃儀器認領(lǐng)、洗滌、干燥，分項目基本操作訓(xùn)練和能力拓展與提升三個模塊，可充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，每個模塊可采用不同的方法進行靈活教學。對實驗室安全環(huán)保教育和玻璃儀器認領(lǐng)、洗滌、干燥等理論內(nèi)容模塊，可采用自學加在線考試的教學方法，學生自學完成后自主選擇時間參加在線考試，系統(tǒng)評分90分以上者方可進行第二模塊的學習。與“公共基礎(chǔ)課采取翻轉(zhuǎn)課堂教學改革”[9]相似，對分項目基本操作訓(xùn)練模塊來說，也可以采取類似的“翻轉(zhuǎn)實驗課”，讓學生自主完成特定實驗項目原理、裝置、實驗步驟、數(shù)據(jù)處理、注意事項等內(nèi)容的預(yù)習并測驗，測驗成績合格后進入實驗室進行實際操作訓(xùn)練，期間實驗指導(dǎo)教師對原理、裝置、實驗步驟、數(shù)據(jù)處理、注意事項等內(nèi)容不作講解，集中精力對學生的操作、數(shù)據(jù)記錄和實驗報告撰寫等進行指導(dǎo)，給學生營造一個對自己的實驗操作技能學習負責的氛圍。第三模塊能力拓展與提升模塊主要為綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性試驗內(nèi)容，由學生課前根據(jù)教師提供的原理、試劑及裝置設(shè)計實驗方案進行預(yù)習，在實驗室獨立完成實驗，教師做必要的指導(dǎo)并對學生的整體表現(xiàn)（包括方案的科學性、操作的規(guī)范性、結(jié)果的可靠性和報告的規(guī)范性）進行量化評價，最大程度的拓展學生的創(chuàng)新思維和能力。

（三）基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的基礎(chǔ)化學實驗考核體系改革

基礎(chǔ)化學實驗成績由理論成績和操作成績兩部分構(gòu)成，其中理論成績?yōu)榍皟蓚€模塊成績的均值，操作成績?yōu)榈谌齻€模塊所有量化評價的均值。這種評價考核體系有諸多優(yōu)點，一是強化了基礎(chǔ)化學實驗理論部分的基礎(chǔ)知識和基本技能的學習和考核要求，顯著提升了實驗理論學習效果和效率。二是克服了傳統(tǒng)評價考核體系中以實驗報告為主要依據(jù)的弊端，使評價結(jié)果更加科學、客觀和公正。三是引導(dǎo)學生更加重視實驗課程的學習，減少實驗課缺課、混課、實驗報告抄襲等現(xiàn)象，從而提升實驗課教學質(zhì)量。

（四）基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的基礎(chǔ)化學實驗教學管理改革

化學實驗教學管理改革的目標應(yīng)該是充分提升人員、場地及設(shè)備的工作與使用效率，以及獲得更好的教學效果。充分利用網(wǎng)絡(luò)資源強化基礎(chǔ)化學實驗教學，能最大限度地減少指導(dǎo)教師的課堂教學強度，使教師有更多的精力與學生互動，更好的對學生實驗過程進行細致指導(dǎo)。對于學生來說，在確保原有教學內(nèi)容不變，教學效果提高的前提下，能減少雷同實驗操作訓(xùn)練的課時，增加了更多的實驗內(nèi)容的學習，增強了學生對實驗課的興趣。同時，可以將性質(zhì)實驗，儀器分析實驗內(nèi)容加入到基礎(chǔ)化學實驗體系中，主要以動畫和視頻形式進行展示，特別是現(xiàn)代儀器分析實驗?zāi)K的氣相色譜、液相色譜、毛細管電泳、超臨界萃取等分離技術(shù)，紅外光譜、紫外光譜、質(zhì)譜、核磁共振譜等結(jié)構(gòu)表征和檢測技術(shù)，均可通過網(wǎng)絡(luò)教學加在線測驗，既拓展了學生實驗技能，保證了教學質(zhì)量，又節(jié)約師資和場地資源，這將使化學實驗教學管理的效能大幅度提升。

（五）基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的基礎(chǔ)化學實驗師生信息交流平臺搭建

為了促進師生交流，分享彼此的基礎(chǔ)化學實驗知識、實驗操作方法和注意事項，可利用話題、圈子、投票等目前流行的交流方式搭建師生信息交流平臺。話題即為開放式平臺，師生共同參與，不管是學生還是教師，在平臺里交流都是平等的，可引入“點贊”，拉近師生距離，還可為師生推送最新最熱的話題動態(tài)，更好地促進學生與學生、教師與學生的交流和知識分享。當學生想和擁有相同興趣的同學一起交流，或教師想和特定學生一起交流而不被打擾，就可利用圈子來實現(xiàn)。當整個實驗課程結(jié)束或某個實驗專題告一段落時，教師可發(fā)起投票，讓學生表達對課程的真實感受和意見建議，從學生的視角提出課程中需要改進的部分，使教師更好的完善自己的教學工作。

三、結(jié)束語

“互聯(lián)網(wǎng)+”作為一種新業(yè)態(tài)，“互聯(lián)網(wǎng)+各個傳統(tǒng)行業(yè)”的模式已經(jīng)引發(fā)了社會經(jīng)濟和科學技術(shù)的巨大變革，將這一模式引入到農(nóng)業(yè)院?；A(chǔ)化學實驗教育中，在課程建設(shè)、教學方法、教學模式、考核制度、管理制度和師生信息交流平臺搭建等諸多方面展現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢，這同樣會促進我國高等教育的改革和發(fā)展，最終會助推我國大學向“雙一流”的目標快速前進。