應(yīng)用型本科院?！毒C合化學(xué)實驗》課程建設(shè)探索

趙大洲

(陜西學(xué)前師范學(xué)院化學(xué)與化工系，陜西西安 710100)

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》提出，“培養(yǎng)高水平應(yīng)用型人才、建設(shè)高水平應(yīng)用型大學(xué)”是高等教育發(fā)展的核心目標(biāo)。為適應(yīng)這一目標(biāo)，許多新建的本科院校都轉(zhuǎn)向以培養(yǎng)有素質(zhì)、有能力、有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型人才為目標(biāo)的改革理念上來。社會的快速發(fā)展,也對人才的培養(yǎng)模式有所要求,素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力兩大要素已成為全社會對人才的基本要求?；谏鲜銮闆r，許多院校的化學(xué)專業(yè)為適應(yīng)新的轉(zhuǎn)型理念，開設(shè)了《綜合化學(xué)實驗》課程[1-3]。

一、《綜合化學(xué)實驗》課程的開設(shè)現(xiàn)狀

《綜合化學(xué)實驗》課程是架在基礎(chǔ)理論實驗和創(chuàng)新設(shè)計實驗之間的橋梁紐帶，起到過渡鋪墊的作用，一般是在大三下學(xué)期和大四上學(xué)期進(jìn)行開設(shè)。實驗課程教學(xué)分為三類，如圖1，處在最下面的是基礎(chǔ)理論實驗，實驗內(nèi)容較多，知識點較為瑣碎，課時量較大，主要為學(xué)生打下堅實的基底;處在最上面的是創(chuàng)新設(shè)計實驗，旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力;處在中間的就是綜合化學(xué)實驗，起到承前啟后的作用，主要為了培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗的基本思路和方法，為后期的創(chuàng)新設(shè)計實驗構(gòu)筑堅實的橋梁。

圖1 化學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)分類

由于綜合化學(xué)實驗未配備理論課程，所以需要學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識相當(dāng)?shù)氖煜ぃ拍苓_(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。綜合化學(xué)實驗是以合成制備和分析應(yīng)用兩種設(shè)計思路來培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和科學(xué)思維，形式上分為綜合性、創(chuàng)新性和設(shè)計性三大類實驗[4]。實驗內(nèi)容涵蓋的知識點包括應(yīng)用化學(xué)、生物化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、醫(yī)用化學(xué)和材料化學(xué)等多個二級學(xué)科。對于高校教師和學(xué)生而言，實驗課堂上的有效時間是很短的，在有限的時間里圓滿的完成教學(xué)和學(xué)習(xí)任務(wù)，是教師和學(xué)生的責(zé)任與義務(wù)。如何提高實驗課堂上教學(xué)與學(xué)習(xí)的效率，成為教學(xué)質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)的重要指標(biāo)之一。良好的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量取決于實驗課堂的有效性管理。目前，新建應(yīng)用型本科院校實驗課堂教學(xué)管理問題層出不群。

目前，大學(xué)的實驗課堂出現(xiàn)兩種狀態(tài)：一是教師講課缺少激情、很少交流，導(dǎo)致學(xué)生不愛上課、不愛交流；二是方法單一、缺乏趣味性，導(dǎo)致學(xué)生很少做筆記、厭惡做作業(yè)。當(dāng)代教育學(xué)家張楚廷提出“中國大學(xué)實驗課堂是沉悶的，這種狀態(tài)是令人堪憂的?！?這種狀態(tài)下，學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，學(xué)習(xí)能力都會下降，老師的狀態(tài)也是疲憊不堪，沒有了良好的教學(xué)效果，何談教學(xué)質(zhì)量。長此下來，高校本應(yīng)該是一個掀起大腦風(fēng)暴的地方，卻寂靜地令人可怕。這種教師缺乏愛，學(xué)生沒興趣的狀態(tài)會導(dǎo)致實驗課堂教學(xué)的有效性大幅度下降。新建的應(yīng)用型本科院校建校時間較短、發(fā)展速度較快，師資隊伍建設(shè)明顯不足，年齡結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)“兩頭多，中間少”的極端化現(xiàn)象，導(dǎo)致教師管理困難，實驗課堂教學(xué)管理要求很難貫徹實行。教師開展教學(xué)研究較少,業(yè)務(wù)能力較差，在實驗課堂上很難把握重難點以及教學(xué)方法單一。

二、《綜合化學(xué)實驗》課程的建設(shè)思路

基礎(chǔ)化學(xué)實驗是通過學(xué)習(xí)基本實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗操作習(xí)慣，以達(dá)到對理論知識的深入理解[5-8]。綜合化學(xué)實驗與基礎(chǔ)化學(xué)實驗的教學(xué)重點以及教學(xué)目標(biāo)是不同的。綜合化學(xué)實驗是在基礎(chǔ)化學(xué)實驗之上，培養(yǎng)學(xué)生對基礎(chǔ)化學(xué)實驗中涉及到的知識點進(jìn)行串聯(lián)的綜合能力，旨在訓(xùn)練學(xué)生形成一種有效解決問題的能力。新建應(yīng)用型本科院校重點培養(yǎng)的是應(yīng)用型人才，使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會生活，有一個良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣是其重要的培養(yǎng)目標(biāo)。只有有效的教學(xué)實驗課堂才能使教師認(rèn)真地教學(xué)，學(xué)生認(rèn)真地學(xué)習(xí)，這樣不僅培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的認(rèn)真態(tài)度，而且塑造了學(xué)生做合格人才必備的品質(zhì)。因此，《綜合化學(xué)實驗》課程的建設(shè)思路是：

《綜合化學(xué)實驗》課程覆蓋面較廣，不僅囊括到無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、儀器分析、高分子化學(xué)等二級學(xué)科的知識點，而且涉及到環(huán)境、生物、材料以及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。

《綜合化學(xué)實驗》課程以提高學(xué)生的實驗技能為目標(biāo)。首先，讓學(xué)生完成一些受特殊條件約束而在基礎(chǔ)化學(xué)實驗中未能進(jìn)行的實驗，例如，高溫高壓操作，無氧干燥操作等合成制備技術(shù)；再次，選用一些特殊的方法進(jìn)行實驗，例如，循環(huán)伏安法測定配合物穩(wěn)定性、熱滴定分析法測定反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)、各種異構(gòu)化合物的制備及動力學(xué)研究等；最后，在綜合化學(xué)實驗中，盡量融合制備、表征和應(yīng)用等綜合性技能訓(xùn)練。

《綜合化學(xué)實驗》課程的設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)化學(xué)在社會生活中的實用性，融合滲透多個學(xué)科。因此，實驗內(nèi)容上應(yīng)該更多地選擇一些與民生相關(guān)的內(nèi)容，例如，天然有機(jī)化合物的提取以及成分分析、金屬材料的著色、工業(yè)廢水的回收處理、多孔納米材料以及發(fā)光材料的合成及應(yīng)用等。

《綜合化學(xué)實驗》課程著眼于培養(yǎng)學(xué)生的實驗分析能力和科研創(chuàng)新能力。在實驗教學(xué)中，重點培養(yǎng)學(xué)生獨立查閱文獻(xiàn)，設(shè)計實驗以及分析討論的能力，寓科學(xué)精神和科研素質(zhì)培養(yǎng)于實驗教學(xué)過程中。

三、《綜合化學(xué)實驗》課程的建設(shè)內(nèi)容

學(xué)生在大學(xué)四年學(xué)習(xí)中，獲得知識和能力，培養(yǎng)出優(yōu)良的綜合素質(zhì)是學(xué)生、家長以及學(xué)校和社會共同的目標(biāo)。有效的實驗課堂管理就是達(dá)到這一目標(biāo)的很好的方法。每一位教師講好每一節(jié)課，提高了實驗課堂教學(xué)效率，才能使學(xué)生獲得更多的知識和能力。有效的實驗課堂教學(xué)管理涉及的方面較多，良好的有效實驗課堂管理是學(xué)校教學(xué)和創(chuàng)新的體現(xiàn)，是學(xué)校科學(xué)的設(shè)計教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、及時有效的實施教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控和教學(xué)質(zhì)量保障的充分體現(xiàn)。依據(jù)上述思路，綜合化學(xué)實驗應(yīng)該在專題模塊和實驗內(nèi)容上進(jìn)行歸類和調(diào)整。所選實驗以趣味性為主，確保貫穿合成、表征和應(yīng)用等實驗內(nèi)容，分別納入到 3 個不同的專題中，見表 1。由表1可知，每個專題中的實驗彼此關(guān)聯(lián)度較強(qiáng)，讓學(xué)生知道可以采用不同手段，從不同角度來解決實際問題。

表1 《綜合化學(xué)實驗》課程的內(nèi)容編排

《綜合化學(xué)實驗》課程實驗時間較長，訓(xùn)練范圍較寬，涉及學(xué)科較多，目的是增強(qiáng)學(xué)生實驗的自主能力[9-11]。通過綜合化學(xué)實驗，在四大化學(xué)實驗基礎(chǔ)上，增強(qiáng)了學(xué)生的動手能力和科學(xué)素養(yǎng)，更好地將各學(xué)科知識融合和滲透在一起。這樣不僅鞏固了化學(xué)基本知識，學(xué)會了X-射線衍射、紅外光譜、高效液相色譜等儀器的測試方法，而且培養(yǎng)了學(xué)生設(shè)計實驗方案以及獨立思考、解決實際問題的能力。

四、《綜合化學(xué)實驗》課程的考評方式

教師教與學(xué)生學(xué)是一個互動溝通的過程，只有保持良好的精神狀態(tài)，才能保證師生間交流的順暢。因此，整個實驗課堂教學(xué)過程需要教師做好基本的教學(xué)準(zhǔn)備，更要精神飽滿、教態(tài)端莊，用教學(xué)熱情感染學(xué)生，而學(xué)生應(yīng)該自覺遵守實驗課堂紀(jì)律，嚴(yán)格要求自己，建立良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣?？茖W(xué)的考核方式是有效提高高校實驗課堂教學(xué)管理的重要保障。將學(xué)生的過程性學(xué)習(xí)以及對過程性的評價與考核，設(shè)定為階段性學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)。同時，將學(xué)生的實驗課堂表現(xiàn)納入到考核范圍，這些都是體現(xiàn)高效實驗課堂的重要手段。

綜合化學(xué)實驗采用單人單組實驗，每位學(xué)生獨立完成實驗設(shè)計、實驗過程、樣品測試、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析和實驗報告?！毒C合化學(xué)實驗》課程中的多數(shù)實驗內(nèi)容均可以延伸和擴(kuò)充。允許部分有想法、感興趣的學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步研究。綜合化學(xué)實驗考核方式分為平時實驗和綜合筆試兩部分，其中，平時實驗部分包括實驗報告的書寫、實驗數(shù)據(jù)的分析及實驗過程的表現(xiàn)，分值占總分的 70%，這部分成績實行公開考核，對學(xué)生及時公布，作為最后成績的參考。綜合筆試部分包括實驗原理知識、結(jié)構(gòu)譜圖分析、儀器操作知識、數(shù)據(jù)分析方法等，分值占總分的 30%。

五、《綜合化學(xué)實驗》課程的改進(jìn)方法

(一)創(chuàng)新實驗項目，更新實驗教材

實驗內(nèi)容每一學(xué)期都應(yīng)該依據(jù)實驗儀器、開設(shè)的專業(yè)、社會發(fā)展、科技前沿和教師的科研項目進(jìn)行適時更進(jìn)，做到時代性強(qiáng)，具有實用性和針對性，符合學(xué)校實際情況的綜合化學(xué)實驗教材。

(二)創(chuàng)建特定的綜合化學(xué)實驗室

目前，高校的擴(kuò)招，使得學(xué)?；A(chǔ)化學(xué)實驗室已經(jīng)超負(fù)荷運行，綜合化學(xué)實驗室已經(jīng)沒有地方開設(shè)。綜合化學(xué)實驗室的建設(shè)與規(guī)劃是實驗教學(xué)質(zhì)量和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)鍵因素。學(xué)校應(yīng)當(dāng)加大綜合化學(xué)實驗室的建設(shè)投入，有效改善實驗室的硬件設(shè)施，以達(dá)到基礎(chǔ)合成、樣品測定、數(shù)據(jù)處理、以及結(jié)構(gòu)表征等性質(zhì)的完成。

(三)開啟開放式共享管理模式

學(xué)校為了提高學(xué)生的實踐技能，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，可以適當(dāng)情況下采取共享實驗室管理系統(tǒng)，構(gòu)建師生交流平臺，為學(xué)生營造一個開放式實驗室的氛圍。

六、《綜合化學(xué)實驗》課程的創(chuàng)新發(fā)展

高校實驗課堂教學(xué)管理應(yīng)該將課內(nèi)外的有效學(xué)習(xí)緊密聯(lián)系在一起。在實驗課堂上，教師應(yīng)適當(dāng)加以點評學(xué)生，讓學(xué)生把實驗課堂的學(xué)習(xí)變得有目的、有內(nèi)容，而不簡單是書本上的簡單學(xué)習(xí)。同時，教師應(yīng)結(jié)合教學(xué)需要，給學(xué)生布置一定的課后學(xué)習(xí)任務(wù)，積極培養(yǎng)學(xué)生的調(diào)研能力。這樣既鍛煉了學(xué)生，又提高了學(xué)習(xí)效果。新建應(yīng)用型本科院校的師資隊伍普遍較為薄弱，教學(xué)經(jīng)驗不足，青年教師較多，應(yīng)當(dāng)及時加強(qiáng)對青年教師的教學(xué)培訓(xùn)。比如在教研室活動中采取教研組對青年教師的備課、說課、實驗課堂紀(jì)律、作業(yè)輔導(dǎo)批閱以及習(xí)題答疑等做出全面的指導(dǎo)，提出建設(shè)性意見。有效提高高校實驗課堂教學(xué)管理需要鼓勵教師進(jìn)行課前試講，實驗課堂總結(jié)，課后反思，總結(jié)每節(jié)課的經(jīng)驗，改進(jìn)不足的地方，及時進(jìn)行教學(xué)反饋。這樣會讓學(xué)生熟練的掌握所學(xué)知識，積極把握教學(xué)重難點，改進(jìn)教學(xué)設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

《綜合化學(xué)實驗》課程要求教師就實驗內(nèi)容重點介紹專業(yè)知識和相關(guān)背景，以便增加實驗的趣味性，開闊學(xué)生的視野。教師應(yīng)該淡化最后的實驗結(jié)果，注重增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)研究，重點培養(yǎng)學(xué)生挖掘?qū)嶒灥脑O(shè)計思路以及分析問題的能力。

通過實驗的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的參與性，挖掘?qū)W生的自主創(chuàng)新能力。首先，教師對實驗內(nèi)容進(jìn)行講解，提出問題。然后，學(xué)生依據(jù)教師的引導(dǎo)進(jìn)行文獻(xiàn)的查閱，給出具體的實驗步驟和操作方案。最后，完成實驗過程，收集實驗數(shù)據(jù)，并對實驗結(jié)果進(jìn)行分析討論，完成實驗報告。這樣不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)、制定方案、處理數(shù)據(jù)、分析結(jié)果、總結(jié)報告的能力，而且也培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐能力和自主創(chuàng)新能力。

綜合化學(xué)實驗所選內(nèi)容應(yīng)該新穎，有創(chuàng)新性。從實驗的訓(xùn)練過程中可以讓學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)會產(chǎn)品的制備，表征以及性能測試，得出一個完整的結(jié)論，從而培養(yǎng)學(xué)生熟練運用綜合實驗技術(shù)的能力。

綜合化學(xué)實驗教學(xué)要求教師在實驗過程中要充分調(diào)動學(xué)生的思維，增強(qiáng)學(xué)生分析和解決問題的能力，以及對實驗的進(jìn)一步改進(jìn)做出更深入地研究。部分開放性實驗需要學(xué)生自己設(shè)計和開展實驗，這樣能夠使學(xué)生充分發(fā)揮自己的創(chuàng)新思維，更大的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識。

七、結(jié)論

應(yīng)用型本科院校以發(fā)展專業(yè)特色，提高區(qū)域經(jīng)濟(jì)能力為主，主要為社會培養(yǎng)有較強(qiáng)實踐創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才。綜合化學(xué)實驗是應(yīng)用型本科院?；瘜W(xué)專業(yè)必須開設(shè)的一門實驗課程，是基礎(chǔ)理論實驗與創(chuàng)新設(shè)計實驗之間的一條紐帶，起到一定的承上啟下的作用?！毒C合化學(xué)實驗》課程的創(chuàng)新建設(shè)不僅培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力，而且增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識，為學(xué)生成為新時代應(yīng)用型人才打下堅實的基礎(chǔ)。

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