大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革與實(shí)踐

黃妙齡　解慶范　陳延民　許妙瓊　肖春妹　連小兵

摘 要：針對本校轉(zhuǎn)型期基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在的問題，對我院所開設(shè)的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革，科學(xué)合理地優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法及考核方式，加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè)，以適應(yīng)學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)；改革；實(shí)踐

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）06-0105-03

Abstract： Aiming at the existing problems in basic chemical experiment during the transitional period of our university， we reform the basic chemical experiment set up by our institute， optimize the experimental contents scientifically and reasonably， improve the experimental teaching methods and assessment methods， and strengthen the construction of the teaching staffs to adapt to the requirements in the transformation development of university.

Keywords： basic chemical experimen； reform； practice

《大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ-Ⅳ》是我校重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，它是化工、材料化學(xué)、化學(xué)、制藥工程、生物技術(shù)、生物科學(xué)、海洋技術(shù)、食品科學(xué)工程、環(huán)境科學(xué)和紡織工程等專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程，它由傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、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)整合、優(yōu)化而成。幾年來，我們從實(shí)際出發(fā)，對大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了改革嘗試，也取得了一些成果。比如優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，減少重復(fù)率；利用開放實(shí)驗(yàn)室、開放化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或者大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的形式達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)驗(yàn)技能的目的。然而，受實(shí)驗(yàn)條件的限制，只有一小部分學(xué)生可以積極參加這類科研訓(xùn)練。

如何有效地利用有限的教學(xué)資源達(dá)到更快、更好的對化學(xué)化工人才實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新思維培養(yǎng)，是當(dāng)前化學(xué)教育工作者亟待解決的核心問題之一。完善和實(shí)施實(shí)踐教學(xué)體系改革，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)管理，是當(dāng)前國家實(shí)施應(yīng)用型專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要途徑、手段和方法，也是落實(shí)教育部關(guān)于本科院校轉(zhuǎn)型的教育改革精神的具體體現(xiàn)[1-3]。在這樣一個新的教學(xué)改革浪潮下，探索實(shí)施具有培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)技能的化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)大學(xué)化學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和積極探索的科學(xué)精神，具有迫切性及現(xiàn)實(shí)意義[4，5]。

對基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改革與所采取的措施，要堅(jiān)持揚(yáng)長避短的原則，進(jìn)行一系列的系統(tǒng)改造，使之能更好地為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和實(shí)用性，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力等服務(wù)。

一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革

經(jīng)過多年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行的大部分教材知識較陳舊，重復(fù)性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多，綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少，特別是實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與教師的科研項(xiàng)目、現(xiàn)代科技成就和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展應(yīng)用及地方經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)實(shí)際脫節(jié)。大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)缺乏興趣，往往為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)，以被動學(xué)習(xí)為主。大多時候?qū)嶒?yàn)課上只聽教師講，按部就班地做實(shí)驗(yàn)，往往不會去思考為什么會有這樣的現(xiàn)象、導(dǎo)致這樣現(xiàn)象的原因是什么、為什么不選擇其他的試劑藥品、師生之間交流較少，導(dǎo)致學(xué)生思維不活躍，解決問題能力較弱等一系列問題，而到了要操作考試時，也是處于一個應(yīng)付考試的狀態(tài)，忽略了學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的培養(yǎng)和開發(fā)。然而，導(dǎo)致目前現(xiàn)狀的一個很大的原因就是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)問題，現(xiàn)行教材的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容其中大多數(shù)為“經(jīng)典”的實(shí)驗(yàn)，數(shù)年不變，與當(dāng)今化學(xué)學(xué)科中最新的研究成果相關(guān)的系列實(shí)驗(yàn)少之又少，特別是涉及企業(yè)實(shí)際應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。同時，學(xué)校由于發(fā)展的需要，儀器在不斷地更新，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課本中所講述的實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有儀器并不匹配，有的實(shí)驗(yàn)儀器已經(jīng)被淘汰，但是很多實(shí)驗(yàn)課本并沒有更新。所以重新梳理和更新基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增設(shè)實(shí)際應(yīng)用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，重構(gòu)課程體系勢在必行。

（一）摒棄陳舊落后的實(shí)驗(yàn)，合并雷同的實(shí)驗(yàn)

首先，刪除一部分老舊的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容必須跟得上時代與科技發(fā)展的需要。如玻工實(shí)驗(yàn)，這個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目危險性較高，學(xué)生操作時很容易燒傷，而且主要是在以后的教學(xué)實(shí)驗(yàn)和科研中學(xué)生不需要用到此實(shí)驗(yàn)技能，現(xiàn)在的滴管和彎管都有現(xiàn)成的可買，價格也不貴；再如臺稱的使用，現(xiàn)在連市場上用的都是電子天平，科研就更不用說了。其次，刪除或替代一些有毒有害的實(shí)驗(yàn)，因?yàn)檫@些實(shí)驗(yàn)對環(huán)境有污染，對師生身心健康發(fā)展也不利。再者，更改實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，設(shè)計(jì)串聯(lián)實(shí)驗(yàn)，合理安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和次序，使得前面所做實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物為后面實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。如溶液的配制，所有現(xiàn)有的教材都是配硫酸銅、稀硫酸等，但這些溶液配完后是沒有用的，最后只能通過廢液處理方法處理掉，如果把它改為配制氫氧化鈉、稀醋酸，那么這兩種溶液將在下一個實(shí)驗(yàn)醋酸電離度和平衡的測定實(shí)驗(yàn)中用到。學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己配制的溶液能夠在下一個實(shí)驗(yàn)中得到使用，會有一些成就感，做實(shí)驗(yàn)也會更認(rèn)真，因?yàn)槠錅?zhǔn)確度將影響到下一個實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。另外，也避免了藥品的浪費(fèi)。

（二）更改部分實(shí)驗(yàn)儀器的使用說明

近年來，在學(xué)校的大力支持下，我院的很多實(shí)驗(yàn)儀器都得到了更新，儀器比教科書上的更為先進(jìn)，操作更為簡單，因此有必要在教科書上把老舊的儀器使用說明進(jìn)行更新。

（三）增設(shè)與生產(chǎn)生活實(shí)際、社會需求緊密結(jié)合的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

許多教育工作者提出實(shí)施增加綜合性化學(xué)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化無機(jī)、有機(jī)、物化、分析、合成與表征、性能測試及應(yīng)用各方面知識的交叉與融合。在一定程度上，強(qiáng)化了學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能，彌補(bǔ)了大學(xué)本科驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)及演示實(shí)驗(yàn)的不足。但這類實(shí)驗(yàn)往往只是將一些基本實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行簡單的組合，缺乏跟蹤當(dāng)前新興產(chǎn)業(yè)與科技的需要。因此，我們要跟企業(yè)聯(lián)合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，尋找與實(shí)驗(yàn)教學(xué)密切相關(guān)的來自生產(chǎn)生活實(shí)際的、能激發(fā)學(xué)生興趣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。例如，增設(shè)水的常規(guī)五項(xiàng)檢測實(shí)驗(yàn)（酸堿度、化學(xué)耗氧量、溶解氧、氨氮、懸浮物），它不僅是一個綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，而且跟我們的生活息息相關(guān)，可以讓學(xué)生了解到水的相關(guān)知識，掌握自來水廠測試合格自來水的方法。

（四）增設(shè)與本校教師科研相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

考慮到每年有不少的學(xué)生參加研究生考試，另外，近幾年我院加大力度引進(jìn)許多高層次人才（國家千人、閩江學(xué)者、桐江學(xué)者、新世紀(jì)高級人才等），使得我院的科研實(shí)力突飛猛進(jìn)。我們在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課時增設(shè)一些與本院教師科研相關(guān)的可行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課的過程中就能接觸科研前沿，這部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以在教學(xué)中作為選修項(xiàng)目，讓對科研感興趣的學(xué)生來選修，這對學(xué)生今后的考研和畢業(yè)設(shè)計(jì)的科學(xué)研究有很大的幫助。

（五）設(shè)計(jì)不同專業(yè)方向相關(guān)的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

《大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》面對不同學(xué)科的多個專業(yè)，我們可以根據(jù)不同的專業(yè)特點(diǎn)，在綜合性實(shí)驗(yàn)方面設(shè)計(jì)部分適合不同方向的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這樣教師們可以根據(jù)不同專業(yè)選擇部分不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)。如食品專業(yè)可以設(shè)計(jì)食品添加劑的測試實(shí)驗(yàn)，環(huán)境科學(xué)專業(yè)可以設(shè)計(jì)土壤重金屬分析實(shí)驗(yàn)等。這樣就不用因?yàn)閷I(yè)不同而訂不同的教材。

二、教學(xué)方法改革

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，是教師把實(shí)驗(yàn)原理、步驟寫在黑板上，然后很詳細(xì)地從頭到尾講的一遍，學(xué)生再動手做實(shí)驗(yàn)，雖然上課教師也有提問，但回答的總是個別學(xué)生。這種灌溉式教學(xué)很容易造成學(xué)生不好好預(yù)習(xí)，等著教師講，再照著黑板上步驟做。使得學(xué)生沒有了做實(shí)驗(yàn)的興趣和熱情，也提高不了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，無形中也扼殺了學(xué)生的探索創(chuàng)新能力。我們基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程組也試圖改變這些弊端，來提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。

（一）實(shí)驗(yàn)課堂引入雨課堂教學(xué)

雨課堂是一種智慧教學(xué)工具，它將復(fù)雜的信息技術(shù)手段融入到PowerPoint和微信，在課外預(yù)習(xí)與課堂教學(xué)間建立溝通橋梁。我們首先在無機(jī)化學(xué)理論課上引入了雨課堂教學(xué)，效果良好。因此，我們把雨課堂教學(xué)模式也引入實(shí)驗(yàn)課堂，教師可以將帶有視頻、習(xí)題、語音的課前預(yù)習(xí)課件推送到學(xué)生手機(jī)，學(xué)生平時在刷微信的時候就可以進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，不懂的問題可以在平臺上與教師及時溝通交流；實(shí)驗(yàn)課堂上教師講授和演示時可以增加實(shí)時答題和彈幕互動，偶爾發(fā)點(diǎn)小紅包，獎勵作答正確又快速的學(xué)生，增強(qiáng)師生互動，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。另外，雨課堂提供了一套完整立體的數(shù)據(jù)，可以作為學(xué)生的平時成績。

（二）拍攝基本操作小視頻

網(wǎng)上的操作小視頻資源有限，且不一定與我們所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相符合。因此，我們準(zhǔn)備把基本操作拍攝成小視頻，通過雨課堂平臺或?qū)W校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺推送給學(xué)生，學(xué)生在預(yù)習(xí)時可以自己提前觀看視頻學(xué)習(xí)基本操作，增強(qiáng)理解。在手機(jī)不離手的時代，充分利用手機(jī)來學(xué)習(xí)，無形中減少了學(xué)生玩游戲的時間，達(dá)到雙贏的效果。

（三）精煉實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告和實(shí)驗(yàn)報告

多年的教學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的預(yù)習(xí)報告基本上是抄書，例行公事地把報告寫完，對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并沒有真正了解和思考，而實(shí)驗(yàn)報告則是把預(yù)習(xí)報告再抄一遍，然后再加些數(shù)據(jù)處理，但對于誤差分析只是三言兩語了事，有的干脆沒寫。這樣寫報告工作量大效果又不好，沒有達(dá)到提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力以及創(chuàng)新能力。解決的辦法是：對于預(yù)習(xí)報告中的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟要求學(xué)生用簡練的語言來描述，實(shí)驗(yàn)步驟最好畫流程圖并標(biāo)注注意事項(xiàng)，并預(yù)測該實(shí)驗(yàn)的危險性；對于實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟如果學(xué)生在預(yù)習(xí)報告里書寫正確，則實(shí)驗(yàn)報告可以不必再寫，若預(yù)習(xí)報告里書寫不正確的學(xué)生則要在實(shí)驗(yàn)報告里改正。實(shí)驗(yàn)報告主要側(cè)重于數(shù)據(jù)處理和總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)設(shè)結(jié)果或理論結(jié)果的差異，并分析其原因。

三、實(shí)驗(yàn)考核成績科學(xué)合理化

大部分專業(yè)的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課都已經(jīng)是獨(dú)立設(shè)課，可以單獨(dú)考核。但不同專業(yè)或相同專業(yè)不同教師所授班級的考核方式不盡相同，基本上由授課教師自行制定。從今年開始，我們設(shè)立課程組，成績評定方式由各課程統(tǒng)一制定。建議實(shí)驗(yàn)成績應(yīng)包含平時成績（預(yù)習(xí)報告、實(shí)驗(yàn)前的課堂作答、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報告）（60%）、期末操作考試（20%）、期末理論考試（20%）。

四、加強(qiáng)師資隊(duì)伍的管理與培養(yǎng)

只有一流的教師隊(duì)伍才能創(chuàng)造一流的教育業(yè)績，因此，努力建設(shè)一支結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良，專兼結(jié)合的教師隊(duì)伍是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重中之重。

（一）設(shè)立專門準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)員

以往擔(dān)任實(shí)驗(yàn)課程的教師必須自己準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)、上課、改報告等等，這些教師同時又擔(dān)任理論課的講授，工作量非常大，造成工作效率不高的現(xiàn)象?，F(xiàn)在，我院的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程有專門的實(shí)驗(yàn)員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備，大大降低了教師們的工作強(qiáng)度。

（二）以老帶新

在教師培訓(xùn)方面，采取老帶新的辦法。近兩年，我院引進(jìn)了大量的剛畢業(yè)的博士生，他們在科研方面有著優(yōu)異的表現(xiàn)，但在教學(xué)方面都是新手。所以在安排實(shí)驗(yàn)授課教師時，一個班級安排一個老教師和一個新來的博士生，以老帶新，傳授他們一些教學(xué)經(jīng)驗(yàn)；新來的博士生們在輔導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中，可以把他們的一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科研理念傳授給學(xué)生。

（三）不定期開設(shè)公開課

每門實(shí)驗(yàn)課均不定期地開設(shè)公開課，沒有上課沖突的教師都須前往聽課，然后組織一起討論、總結(jié)。

（四）鼓勵教師外出學(xué)習(xí)考察

創(chuàng)造條件，讓教師們“走出去，帶回來”。鼓勵教師們積極參加各種教學(xué)研討會，到各個高校學(xué)習(xí)考察，把別人好的經(jīng)驗(yàn)帶回來。

五、結(jié)束語

經(jīng)過多年的實(shí)驗(yàn)改革，我院在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面取得了一定的成效。實(shí)驗(yàn)室管理越來越規(guī)范；學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造性大大增強(qiáng)，綜合素質(zhì)得到了全面的提高，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)和科研打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師必須不斷地加強(qiáng)理論知識與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，努力地調(diào)整知識結(jié)構(gòu)，并注重對學(xué)生進(jìn)行因材施教。當(dāng)前，地方本科院校正積極地向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型，課程的建設(shè)與改革也必須緊緊圍繞這個主題，為培養(yǎng)符合社會需求的應(yīng)用型人才承擔(dān)應(yīng)有的責(zé)任。

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