加強無機化學實驗教學的一些做法與設(shè)想

張偉英 彭紹琴 李越湘 何 芳 王振興

(南昌大學化學學院，江西 南昌 330031)

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

一、我們強化實驗教學的一些做法：

1、重視實驗教學隊伍的建設(shè)

實驗教學師資隊伍素質(zhì)的高低，直接決定著教學質(zhì)量的優(yōu)劣，因此我們十分重視這支隊伍的建設(shè)。教學隊伍由教學經(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位)。老教師教學經(jīng)驗豐富，對實驗課程設(shè)計、教學內(nèi)容把關(guān)，中、青年教師積極鉆研教學業(yè)務(wù)，開展實驗教學改革，對原有教學內(nèi)容進行改進和創(chuàng)新，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

2、加強學生基本技能和獨立工作能力的訓練

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

由于許多學生在中學未能達到“中學化學教學大綱”規(guī)定的45學時，有的甚至從未做過實驗，基本操作的技能訓練得從頭開始。我們的做法是：

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

(2)學生演示和教師講評相結(jié)合。為了進一步使學生基本操作規(guī)范化，每次實驗前讓學生演示實驗所用到的基本操作，并讓其他學生對出現(xiàn)的錯誤操作加以糾正，加深學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)細心觀察和耐心指導相結(jié)合。在實驗過程中，任課教師時刻觀察學生的基本操作，當發(fā)現(xiàn)問題時，教師不是簡單的糾正，而是進行啟發(fā)并引導學生自己發(fā)現(xiàn)問題[3]。如有的學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，加深學生的印象。

(4)線上實驗理論學習和線下實驗相結(jié)合。在今年疫情的特殊時期，為了減少學生聚集時間，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，學生可以抓住重點快速進入實驗，高效地完成實驗內(nèi)容，大大提高學生實驗教學的效率和質(zhì)量[4]。

3、嚴格要求，抓好幾個教學環(huán)節(jié)

首先，教師嚴格要求自己，加強實驗前的準備工作。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)對學生在實驗過程出現(xiàn)的各類問題。

其次，對學生的嚴格要求貫穿于實驗教學的各個環(huán)節(jié)中。實驗前學生預習本次實驗內(nèi)容，及實驗預習報告的書寫，無預習報告者不準進實驗室做實驗；實驗中對實驗操作的嚴格要求，及時發(fā)現(xiàn)問題并加以糾正，使學生養(yǎng)成良好的實驗室工作習慣和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。對于學生實驗臺上儀器、藥品雜亂無章的情況，教師應(yīng)進行文明整潔的教育并耐心糾正；有的學生做性質(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、進行實驗教學改革

為了加強基本技能的訓練和學生獨立工作的能力，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課前預習及預習報告的書寫，預習報告未寫者不能進入本次實驗，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，綜上所述學生無機化學實驗最后給分根據(jù)以上5點加權(quán)得分，充分評價學生全方面的素質(zhì)，摒棄了單純以實驗報告給分的標準。

(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)過審核后學生進入實驗室開展實驗，書寫研究報告，培養(yǎng)學生的自主學習能力和創(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)加強基本技能的訓練和培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度

基本技能是無機化學實驗教學的一個重要方面，我們將繼續(xù)加強基本技能的訓練。電化教學手段、慕課、微課以及視頻講解結(jié)合使學生能更好更規(guī)范地掌握基本技能[6]。同時在教學中，除了傳道授業(yè)外，教育學生在實驗中實事求是，嚴謹認真的科學態(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)學生學習情況和工業(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，讓學生用課余時間從查閱文獻然后制定實驗方案再實施。通過這類實驗，學生普遍感到有較大的鍛煉，使學生真正參與到實驗的設(shè)計和實施，真正提高學生發(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內(nèi)容，擬開設(shè)“工業(yè)含鉻廢水的處理”實驗[8]。并要求學生對實驗過程中產(chǎn)生的廢水廢渣進行合理處理，讓學生養(yǎng)成環(huán)保意識，給學生講述“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

網(wǎng)絡(luò)教學不受時間地點的局限，學生可以隨時上網(wǎng)進行實驗理論知識的學習，也可與同學進行課前課后討論，還可以與教師進行課后就實驗出現(xiàn)的問題繼續(xù)探討，加深學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生在課堂上實驗理論知識的學習，可以將更多的時間留給實驗，增強學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

將思政元素融入實驗教學，培養(yǎng)學生的愛國主義情懷[9]。我們將青蒿素發(fā)現(xiàn)的故事在實驗教學中講授給學生。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)給學生。這些都展現(xiàn)了化學及化學實驗在人類發(fā)展進步過程中發(fā)揮的重要作用以及化學的魅力，激發(fā)學生的學習興趣，同樣激勵學生在大學學習階段掌握本領(lǐng)，為祖國的繁榮昌盛而努力奮斗。