材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)初探

王瑞紅

摘要：在高等學(xué)校，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的重要途徑，因此深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，是教學(xué)改革與發(fā)展的重要方向。可以通過以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的興趣和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維為目標(biāo)，對(duì)材料化學(xué)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)優(yōu)化和整合，通過塑料模壓成型等實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐，提高學(xué)生分析問題與解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：材料化學(xué)；專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；創(chuàng)新思維

引言

目前，實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)成為大學(xué)教學(xué)中的重要組成部分，是實(shí)施素質(zhì)教育、培養(yǎng)富有工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而化學(xué)作為一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，在化學(xué)教學(xué)過程中的地位也非常重要，化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)和化學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)也都離不開化學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用。

1材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革途徑

不斷發(fā)現(xiàn)并解決實(shí)踐問題是強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ年P(guān)鍵，材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革要想取得良好的效果，就應(yīng)該優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，更加重視實(shí)驗(yàn)操作過程和學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。讓學(xué)生更加透徹的理解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟和規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作的必要性，養(yǎng)成規(guī)范操作的良好習(xí)慣。

1.1優(yōu)化材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

當(dāng)前材料化學(xué)設(shè)計(jì)的各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目大多是獨(dú)立的，內(nèi)容較為傳統(tǒng)，相互聯(lián)系的緊密性不高，與材料科學(xué)的前沿技術(shù)差距較大，難以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要研究材料的制備方法，合成工藝以及測試材料性能的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)。因此，需要對(duì)材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，力求能夠反映材料化學(xué)學(xué)科的新方法和新技術(shù)，主要包括材料氣敏性、孔徑和比表面積、光學(xué)、光催化、熱力學(xué)等性能的測定。

1.2改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段

（1）做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告

材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)是實(shí)踐性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課程，要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理，相關(guān)儀器操作做到心中有數(shù)，對(duì)所涉及的基礎(chǔ)理論和操作步驟有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)。課前預(yù)習(xí)包括理解實(shí)驗(yàn)的制備原理、了解所用試劑的性質(zhì)、儀器操作方法、實(shí)驗(yàn)操作步驟等。另外還要查閱與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的理論知識(shí)，加以復(fù)習(xí)鞏固。在預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，寫出實(shí)驗(yàn)原理，操作步驟，分析實(shí)驗(yàn)中可能遇到的問題，列出需要老師解答的疑問等。實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)向老師提交預(yù)習(xí)報(bào)告，并回答老師提出的與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的一些基本問題后，方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（2）可以進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)

材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，材料的制備步驟較多，包括儀器和藥品的準(zhǔn)備、合成制備、結(jié)構(gòu)表征、性能測試等，耗時(shí)較長，步驟繁瑣，需要多人合作進(jìn)行。因此，材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)采取分組的形式完成，保證每位同學(xué)都能參與到實(shí)驗(yàn)中去，一般以3-4人為宜，一方面可以避免實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜，耗時(shí)過長而引發(fā)學(xué)生焦躁的負(fù)面情緒；另一方面也能避免有些學(xué)生沒有可供操作的儀器，而浪費(fèi)時(shí)間。分組操作有利于培養(yǎng)學(xué)生的合作精神，群策群力，解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，共同進(jìn)步。

（3）充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般由老師講解實(shí)驗(yàn)原理、步驟、儀器操作等，學(xué)生按部就班的完成。這種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ酱蟠笙拗屏藢W(xué)生的創(chuàng)造性思維，學(xué)生缺乏獨(dú)立思考解決問題的能力，只知其然不知其所以然，很難在實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)揮主觀能動(dòng)性。因此，實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)該由學(xué)生在充分預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，嘗試獨(dú)立完成，遇到問題先在小組討論，之后再由老師補(bǔ)充糾正，解疑答惑。應(yīng)當(dāng)注意，發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)作用和主觀思維，并不是要學(xué)生去完成所有的實(shí)驗(yàn)工作，老師首先要全面掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，熟悉實(shí)驗(yàn)操作和可能出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)，做出合理的安排，以免學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容理解不到位，發(fā)生操作事故。

（4）認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)報(bào)告是對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的梳理和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確分析，全面記錄了整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過分析學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，便于教師更好的把握學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中存在的問題。材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求學(xué)生必須如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)藥品和儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)分析和結(jié)論。要求學(xué)生分組討論，獨(dú)立分析并完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，杜絕抄襲現(xiàn)象的發(fā)生。

2化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)

2.1化學(xué)實(shí)驗(yàn)觀察能力的培養(yǎng)

通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力，既是結(jié)合化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)來培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的有效途徑，又是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能和進(jìn)行化學(xué)學(xué)習(xí)的基本條件。因此，在教學(xué)中必須注意培養(yǎng)和提高學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)觀察能力。

（1）明確觀察目的，提高觀察效果

實(shí)驗(yàn)過程是有目的、有計(jì)劃的活動(dòng)，因此在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要增強(qiáng)觀察的目的性。

（2）多感官觀察，提高觀察的客觀性和全面性

實(shí)驗(yàn)觀察的客觀性就是要求學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中觀察到什么，就如實(shí)地反映什么，不以個(gè)人的解釋或推斷來代替物質(zhì)及其變化的真實(shí)情況；全面性就是要求學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中從多方面進(jìn)行觀察，即對(duì)物質(zhì)及其變化的過程和結(jié)果、化學(xué)實(shí)驗(yàn)所使用的儀器、裝置及實(shí)驗(yàn)操作等都要進(jìn)行觀察。

2.2思維能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程不僅是一種感性的活動(dòng)過程，而且是一種理性思維活動(dòng)過程?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)作為科學(xué)研究的一種認(rèn)識(shí)手段，是通過思維與化學(xué)科學(xué)中的理論、假說緊密聯(lián)系在一起的，離開了思維，理論與實(shí)踐將會(huì)脫節(jié)。任何化學(xué)實(shí)驗(yàn)都包括實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)實(shí)施和實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理三個(gè)階段，在實(shí)驗(yàn)的各個(gè)階段，思維都起著重要的作用。因此就需要在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維能力的培養(yǎng).

結(jié)束語

經(jīng)過幾年的優(yōu)化和整合，材料化學(xué)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)克服了以前實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的不合理性，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系工程及科研實(shí)際，加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生分析問題，解決問題等綜合能力的培養(yǎng)。隨著材料科學(xué)的發(fā)展，材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革需要適時(shí)更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，做到與時(shí)俱進(jìn)，更新教學(xué)理念，改進(jìn)教學(xué)手段和方法，充分利用實(shí)驗(yàn)室資源，讓學(xué)生參與進(jìn)來，為將來打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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