加強無機化學(xué)實驗教學(xué)的一些做法與設(shè)想

張偉英 彭紹琴 李越湘 何 芳 王振興

(南昌大學(xué)化學(xué)學(xué)院，江西 南昌 330031)

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。在化學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展過程中，實驗起著關(guān)鍵和決定性作用。隨著科學(xué)發(fā)展，對化學(xué)工作者的實驗水平提出了越來越高的要求。無機化學(xué)實驗是化學(xué)專業(yè)第一門基本實驗課，教學(xué)質(zhì)量的好壞對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)有較大的影響，因此我們特別重視這方面的教學(xué)。

一、我們強化實驗教學(xué)的一些做法：

1、重視實驗教學(xué)隊伍的建設(shè)

實驗教學(xué)師資隊伍素質(zhì)的高低，直接決定著教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)劣，因此我們十分重視這支隊伍的建設(shè)。教學(xué)隊伍由教學(xué)經(jīng)驗豐富的老年教師掛帥，以中、青年教師為骨干，配備1名實驗技術(shù)人員(技術(shù)人員也普遍具備了博士學(xué)位)。老教師教學(xué)經(jīng)驗豐富，對實驗課程設(shè)計、教學(xué)內(nèi)容把關(guān)，中、青年教師積極鉆研教學(xué)業(yè)務(wù)，開展實驗教學(xué)改革，對原有教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2、加強學(xué)生基本技能和獨立工作能力的訓(xùn)練

無機化學(xué)實驗課的任務(wù)是讓學(xué)生通過實驗加強對所學(xué)基本理論的理解，掌握一些基本操作的方法和技能，培養(yǎng)學(xué)生獨立思維和獨立工作的能力，并養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度[1，2]。

由于許多學(xué)生在中學(xué)未能達(dá)到“中學(xué)化學(xué)教學(xué)大綱”規(guī)定的45學(xué)時，有的甚至從未做過實驗，基本操作的技能訓(xùn)練得從頭開始。我們的做法是：

(1)課前預(yù)習(xí)和課堂示范相結(jié)合。每次實驗前要求學(xué)生預(yù)習(xí)本次實驗涉及到的基本知識和操作。教師在實驗前要求學(xué)生口頭回答，針對學(xué)生存在的問題，進(jìn)行示范講解，特別注意強調(diào)易出現(xiàn)問題的地方，加強學(xué)生的印象，規(guī)范學(xué)生操作。例如分析天平、酸度計和酸堿滴定操作時，課前安排學(xué)生看演示錄像，實驗動手前再示范規(guī)范操作。

(2)學(xué)生演示和教師講評相結(jié)合。為了進(jìn)一步使學(xué)生基本操作規(guī)范化，每次實驗前讓學(xué)生演示實驗所用到的基本操作，并讓其他學(xué)生對出現(xiàn)的錯誤操作加以糾正，加深學(xué)生對實驗操作的印象和理解，老師則把主要精力用于實驗規(guī)范化的講解。

(3)細(xì)心觀察和耐心指導(dǎo)相結(jié)合。在實驗過程中，任課教師時刻觀察學(xué)生的基本操作，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時，教師不是簡單的糾正，而是進(jìn)行啟發(fā)并引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題[3]。如有的學(xué)生在使用布氏漏斗抽濾往往不注意布氏漏斗口和抽濾瓶嘴相對位置，我們不是簡單地指出，而是解釋兩者相對時抽濾較快的原因，加深學(xué)生的印象。

(4)線上實驗理論學(xué)習(xí)和線下實驗相結(jié)合。在今年疫情的特殊時期，為了減少學(xué)生聚集時間，我們采用先在線上講授實驗理論知識、錄制小視頻、講解實驗過程中特別容易犯錯的地方等，線下在實驗室操作時，學(xué)生可以抓住重點快速進(jìn)入實驗，高效地完成實驗內(nèi)容，大大提高學(xué)生實驗教學(xué)的效率和質(zhì)量[4]。

3、嚴(yán)格要求，抓好幾個教學(xué)環(huán)節(jié)

首先，教師嚴(yán)格要求自己，加強實驗前的準(zhǔn)備工作。堅持個人鉆研和集體備課相結(jié)合。每次實驗前安排一至二位教師做預(yù)備實驗，盡管許多實驗做過多次但仍要堅持做，一方面是檢查藥品是否有問題或其他異?，F(xiàn)象，另一方面是為了對實驗條件了如指掌，可以應(yīng)對學(xué)生在實驗過程出現(xiàn)的各類問題。

其次，對學(xué)生的嚴(yán)格要求貫穿于實驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中。實驗前學(xué)生預(yù)習(xí)本次實驗內(nèi)容，及實驗預(yù)習(xí)報告的書寫，無預(yù)習(xí)報告者不準(zhǔn)進(jìn)實驗室做實驗；實驗中對實驗操作的嚴(yán)格要求，及時發(fā)現(xiàn)問題并加以糾正，使學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗室工作習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。對于學(xué)生實驗臺上儀器、藥品雜亂無章的情況，教師應(yīng)進(jìn)行文明整潔的教育并耐心糾正；有的學(xué)生做性質(zhì)實驗時，總是把試劑用量加大，結(jié)果反而使實驗現(xiàn)象不明顯，甚至導(dǎo)致實驗失敗，這里我們就會強調(diào)量的概念，這對以后科研或以后工作中有著重要的意義(加大試劑量發(fā)生實驗室爆炸造成人員財產(chǎn)傷亡的事屢有報道)[5]。

4、進(jìn)行實驗教學(xué)改革

為了加強基本技能的訓(xùn)練和學(xué)生獨立工作的能力，適應(yīng)現(xiàn)代化科技發(fā)展的需要，我們進(jìn)行一些教育改革的探索。

(1)考核制度的改革。實驗考核不如理論知識考核來的簡單，涉及到學(xué)生操作能力和課后實驗報告書寫以及對實驗中出現(xiàn)問題的總結(jié)等，因此對實驗考核我們建立了一套完整的體系：1課前預(yù)習(xí)及預(yù)習(xí)報告的書寫，預(yù)習(xí)報告未寫者不能進(jìn)入本次實驗，兩次缺席實驗的直接給予不合格；2實驗前教師提問答對者和學(xué)生主動講解的給予加分；3實驗中操作規(guī)范，實驗結(jié)果準(zhǔn)確或者實驗產(chǎn)品優(yōu)秀者都給予加分；4實驗報告書寫規(guī)范性；5實驗考核根據(jù)以上4點加權(quán)給分，綜上所述學(xué)生無機化學(xué)實驗最后給分根據(jù)以上5點加權(quán)得分，充分評價學(xué)生全方面的素質(zhì)，摒棄了單純以實驗報告給分的標(biāo)準(zhǔn)。

(2)開放實驗室和開設(shè)設(shè)計實驗。老師選取一些有興趣的實驗或?qū)W生根據(jù)自己愛好設(shè)計實驗，經(jīng)過審核后學(xué)生進(jìn)入實驗室開展實驗，書寫研究報告，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。

二、我們今后的一些設(shè)想和打算

為了更好地使教學(xué)適應(yīng)“四化”及生產(chǎn)實際的需要，我們打算在今后注意加強如下幾方面的工作。

1、繼續(xù)加強基本技能的訓(xùn)練和培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度

基本技能是無機化學(xué)實驗教學(xué)的一個重要方面，我們將繼續(xù)加強基本技能的訓(xùn)練。電化教學(xué)手段、慕課、微課以及視頻講解結(jié)合使學(xué)生能更好更規(guī)范地掌握基本技能[6]。同時在教學(xué)中，除了傳道授業(yè)外，教育學(xué)生在實驗中實事求是，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度也非常重要 。

2、開設(shè)設(shè)計實驗。在原先開放實驗的基礎(chǔ)上，我們根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況和工業(yè)生產(chǎn)實驗選定“硫酸銅的重結(jié)晶”、“碘的精制和純度的測定”等七個實驗題目，讓學(xué)生用課余時間從查閱文獻(xiàn)然后制定實驗方案再實施。通過這類實驗，學(xué)生普遍感到有較大的鍛煉，使學(xué)生真正參與到實驗的設(shè)計和實施，真正提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力[7]。

3、增加無機物制備及提取方面的實驗，加強實驗和工業(yè)生產(chǎn)實際相聯(lián)系

江西“物寶天華，人杰地靈”，地下礦物資源尤為豐富，特別是鎢、銅、鈾、稀土及鈮、鉭礦號稱我省的“五朵金花”，開放和綜合利用這些地下寶藏，我們責(zé)無旁貸。因此，我們把從鎢礦、銅礦提取化合物及其提純作為一個重要的教學(xué)內(nèi)容。為此，我們將開設(shè)“從黑鎢礦制三氧化鎢”、“氫還原法制取鎢粉”、“硫酸銅的精制”等實驗。隨著工業(yè)發(fā)展，廢水、廢氣、廢渣等三廢治理日益重要，為此我們也將增加這方面的教學(xué)內(nèi)容，擬開設(shè)“工業(yè)含鉻廢水的處理”實驗[8]。并要求學(xué)生對實驗過程中產(chǎn)生的廢水廢渣進(jìn)行合理處理，讓學(xué)生養(yǎng)成環(huán)保意識，給學(xué)生講述“綠水青山就是金山銀山”的可持續(xù)經(jīng)濟生態(tài)發(fā)展理念。

4、增設(shè)線上網(wǎng)絡(luò)實驗課程教學(xué)

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)不受時間地點的局限，學(xué)生可以隨時上網(wǎng)進(jìn)行實驗理論知識的學(xué)習(xí)，也可與同學(xué)進(jìn)行課前課后討論，還可以與教師進(jìn)行課后就實驗出現(xiàn)的問題繼續(xù)探討，加深學(xué)生對實驗理論和實驗操作的理解。這種方式可以大大縮短學(xué)生在課堂上實驗理論知識的學(xué)習(xí)，可以將更多的時間留給實驗，增強學(xué)生的動手能力及實驗技能，這種方式也更利于設(shè)計性實驗的開設(shè)。

5、思政元素融入實驗教學(xué)

將思政元素融入實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情懷[9]。我們將青蒿素發(fā)現(xiàn)的故事在實驗教學(xué)中講授給學(xué)生。屠呦呦，中國第一位諾貝爾獎獲得者，通過幾十年如一日的實驗工作，發(fā)現(xiàn)了青蒿素，挽救了全球特別是發(fā)展中國家數(shù)百萬人的生命。同樣我們將石墨烯的發(fā)現(xiàn)推動了材料領(lǐng)域各種高性能材料的快速發(fā)展的歷史展現(xiàn)給學(xué)生。這些都展現(xiàn)了化學(xué)及化學(xué)實驗在人類發(fā)展進(jìn)步過程中發(fā)揮的重要作用以及化學(xué)的魅力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同樣激勵學(xué)生在大學(xué)學(xué)習(xí)階段掌握本領(lǐng)，為祖國的繁榮昌盛而努力奮斗。