關于高職高專無機化學實驗教學的研究

摘 要: 本文分析了無機化學實驗教學的現狀，綜述了無機化學實驗教學的一些改革措施，如轉變傳統的教學觀念，開展綜合設計式教學，提高學生的創新能力，高度重視良好的實驗素養與習慣的培養，引導學生進行思維性觀察，加強計算機在實驗教學中的應用。

關鍵詞: 高職高專無機化學實驗 實驗教學 探索

實驗教學是現代高等教育的重要教學形式，它在引導學生掌握科學的研究方法、養成科學態度和方面起著關鍵的作用。高職類實驗教學主要任務是培養學生分析問題和解決問題的能力;訓練學生基本的實驗操作技能和實驗方法，以及良好的實驗工作習慣。無機化學實驗是化學化工類專業的第一門必修實驗課。它既是聯系課堂理論教學的橋梁，又是培養學生基礎實驗能力，并在科研實踐中培養創造性實驗能力的有效途徑。學生通過做實驗獲得對理論知識的感性認識，深入理解和應用無機化學中的概念和理論，在實驗過程中逐步培養起嚴格的科學態度，創新性能力，良好的實驗素質，以及分析和解決問題的獨立工作能力。[1]

一、傳統無機化學實驗教學中的問題

1.在教學觀念上重理論、輕實驗。理論課教學任務由高職稱的專任教師承擔，教學經驗豐富，領導也比較重視理論課的教學效果，而實驗課多由助教上課，把實驗教學放在從屬于理論教學的地位，導致教師對實驗教學重視不夠，不愿意在儀器設備的購置與維護上投入大量資金。在職稱和待遇等方面，實驗教師也沒有得到應有的重視，師資隊伍多由助教和新到崗的見習助教組成，每年都有較大變動，影響了實驗教學的效果。另外，由于實驗師資的不足，每次實驗只配備了一名教師，學生卻有30多人，學生在實驗中的問題比較大，一人實難顧全大局。

2.在實驗教學內容上仍以“理論驗證、性質驗證”或“儀器的使用和操作方法訓練”為主要實驗內容，其中無機化學實驗里驗證性實驗占60%，儀器使用和操作方法訓練占40%，且部分內容為了實驗而實驗，具有一定的重復性，使實驗課落后于科技的發展和時代的要求，不能激發學生對實驗課的興趣，制約了實驗教學水平的提高和學生實驗能力和素質的培養。

3.在實驗教學態度上，多數驗證性實驗均為“照方抓藥”模式，在實驗教師介紹實驗原理、操作要領后，學生在實驗的時候，對著實驗書取用試劑，而不去思考每一步操作的道理和可能出現的現象，記錄的實驗現象是否正確也不知道。

4.在實驗成績的評定上，大多依據實驗報告和期末的筆試，造成實驗成績評定不能準確地反映學生實驗能力。

二、無機化學實驗教學的探索

1.轉變傳統的教學觀念。

教學有法，但無定法。新穎的教學形式和教學方法，可以極大地調動學生學習的積極性，發揮學生的主觀能動性。教師應建立一套完善的成績評分方案，實驗課的成績要以平時考查為主，占總分的50%—60%，平時成績要以實際操作的水平為主要考核依據，對實驗成績考核的主要內容都定出具體的評分標準。教師可以對每個學生建立實驗檔案，詳細記錄學生實驗過程的各項情況，給出每個實驗成績，期末綜合平時成績，這樣做對于端正學生實驗態度，養成良好的實驗習慣有很大的幫助。為了督促學生培養自己獨立實驗，勤于思考，分析和解決問題的能力，教師應增大開放式實驗量，給出課題，讓學生自己查閱資料，設計實驗方案，經教師審閱同意后付諸實施。在做實驗的過程中，由2—3位學生組成一組，教師在實驗過程中起指導作用，其它方面由學生自己掌握。這樣做可以明顯地提高學生的積極性，充分發揮他們的主觀能動性，對于培養他們的自主意識和動手操作能力的作用是巨大的。教師應嚴格實驗考試，期末實驗考試可分為筆試和操作兩個部分。操作考試為無機化學實驗考核的重要組成部分，為了促進學生對所學知識和技能的全面掌握，操作考試應嚴格把關。

2.開展綜合設計式教學，提高學生的創新能力。

我們采用綜合設計式實驗教學，將元素及其化合物的性質與無機物的制備，以及性質測定相結合，組成系列實驗，并將基本實驗知識、基本操作原理、基本實驗技術融合到系列實驗中去進行訓練。由于無機化學內容豐富，但教學時數有限，我們不可能對無機化學中眾多的元素及其化合物逐一進行實驗研究。然而我們可根據元素在周期表中的位置和不同的差異性選擇典型元素進行實驗研究，以點帶面，如S區確定鈉、鈣兩個系列，P區確定鋁、碳、磷、硫、氯五個系列，D區確定鉻、錳、鐵三個系列，D、S區確定銅、銀、鋅三個系列。每個系列都用廉價的原料或工廠廢棄物作為起始原料進行實驗。綜合設計式實驗教學的基本要求是:(1)實驗方案由學生自己設計。實驗課題提前向學生公布，由學生自己查閱有關資料，擬定實驗原理、試劑(規格、濃度)、儀器、實驗條件、實驗步驟，再由教師審閱批準。(2)學生獨立完成實驗。實驗的基本操作要符合規范，實驗方法要科學嚴密，實驗過程中的現象要仔細觀察，實驗數據要認真記錄。(3)寫出論文式的實驗報告。綜合設計式實驗教學對于激發學生穩固而持久的興趣，鍛煉他們勇于突破、大膽創新的精神，鼓勵他們克服以往經驗的障礙、脫離思維的慣性，力爭解決問題的新穎性和獨特性，提高他們的創新能力是非常有效的。

3.高度重視良好的實驗素養與習慣的培養。

如果說熟練的基本操作是做好實驗的基礎，那么良好的素養和習慣就是實驗成功的保證。無機實驗既是學生涉足化學實踐的第一步，自然需要重視良好素質和習慣的培養。根據實驗特點和學生實際，我們著重抓了三個方面:(1)培養學生重視實驗，勇于實踐的情感，克服當前普遍存在的重理論、輕實踐，畏懼化學實驗的毒害作用而不愿實驗的傾向。(2)培養學生認真、求實的科學精神，糾正學生實驗走過場，甚至任意涂改實驗數據編造實驗報告的不良學風。(3)培養學生條理、整潔的習慣。我們要求預習報告和實驗報告必須簡明、規范，實驗中儀器藥品擺放得科學、合理、整齊、方便并隨時保持實驗桌面潔凈，取放儀器藥品有條不紊，就連配發給學生的儀器也必須按確定位置存放。

4.引導學生進行思維性觀察。

對實驗的觀察不應僅僅局限于實驗中所能感知的東西，更重要的是對所感知的東西的思考。學生不僅要觀察實驗儀器的選擇、組裝，而且要分析為什么這樣選，以及為什么這樣組裝，其他選擇和組裝是否可以，為什么?例如:在學習實驗室制取氯氣一節時，我提出了以下幾個問題讓學生思考:(1)比較實驗室制取氯氣、氧氣、氫氣的藥品和反應條件的區別?(2)制取這三種氣體各需要哪些儀器?(3)能否用制取氫氣或氧氣的裝置來制取氯氣?為什么?促使學生經過思維解決問題。在實驗中不僅要求學生觀察實驗的操作步驟，而且要他們思考每一步的作用;不僅要觀察實驗中產生的現象，而且要思考產生這一現象的原因，等等。只有對實驗裝置，操作步驟，以及從始至終所發生的現象進行全面細致的觀察，并將觀察與思考結合起來，進行思維性觀察，學生才能對實驗中的現象有深刻的理解，才能提高實驗操作技能和實驗設計能力，才能使感情、意志、能力受到鍛煉，真正發揮實驗教學育人的功能。在教學過程中，教師應根據學生的特點及知識水平的不同階段，提出不同的觀察要求，引導學生全面地觀察。對于性質實驗，教師應著重要求學生觀察反應條件及實驗中發生的現象，并能逐步地進行思維和分析，得出正確的結論;對于定量實驗，應要求學生認真觀察反應中量的變化;同時，讓學生自己總結，尋找同一類型的實驗在儀器選擇、制備方法、實驗裝置、注意事項、廢氣處理、物質鑒別等方面的共同點及不同點，達到學習新知識和增強記憶的目的。

5.加強計算機在實驗教學中的應用

計算機輔助無機化學實驗教學是對傳統的無機化學實驗教學方式的一個挑戰，也是高校化學教學改革的必然趨勢。比如對于一些劇毒易爆易燃物質的實驗，如:砷化合物、汞及化合物、固體高氯酸鹽、過硫酸鹽、白磷、一氧化碳、氯氣、液溴等性質的實驗，教師可通過計算機輔助教學軟件進行演示教學，使學生觀察到發生的實驗現象和反應條件，進而理解這些物質的性質，并使研究危害性的實驗項目成為可能;利用計算機對一些測定實驗的數據進行相關分析，使得學生能夠獲得實驗數據的處理的方法及相關知識;對學生的測定結果進行統計分析，從而更充分、準確地了解學生實驗的情況，并能有針對性地對實驗教學進行改進;對學生的實驗成績進行計算機管理，使得學生的成績更為準確、真實，更準確地了解學生的學習情況。總之，加強計算機在無機化學實驗中的應用，是實驗教師目前必須努力的方向。

參考文獻:

[1]費正皓.無機化學實驗中學生創新意識能力的培養長春理工大學學報(高教版)，2008.12，(第三卷)，(四).

[2]佟光進.加強無機實驗教學，提高學生科學素質科技信息，2007，(36).

[3]黃成華.無機化學實驗改革探討[J].內江師范學院學報，2001，16，(4):68-72.

[4]杜仲祥.改革無機化學實驗教學，促進課程結構優化[J].洛陽師范學院學報，2002，(2):107-108.

[5]朱妙琴，王祖浩.高師無機化學實驗教學的改革與學生綜合能力的培養[J].化學教育，2002，(11):21-22.

[6]鄭典慧.無機化學實驗教學的改革思考[J].云南師范大學學報，2004，(4):76-78.

[7]桑曉明.無機化學實驗教學改革的探索與實踐[J].實驗技術與管理，2001，(2):103-106.