淺談創新型綜合化學實驗內容與模式的構建

摘 要:總結了化學專業綜合化學實驗的現狀與存在問題，根據教學實踐的體會，提出了應突出綜合性與創新性的教學特點，分階段、分層次推行綜合化學實驗教學，構建立體化教學模式的改革設想。

關鍵詞:綜合化學實驗 改革 創新

中圖分類號:G642文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)12(b)-0009-01

化學是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學是化學教學工作的重要組成部分。較強的實驗能力是新世紀合格化學人才所必須具有的一種重要能力。培養具有創新思維的高素質人才是二十一世紀高等教育的首要目標，然而沒有創新的教學模式和全新的教學內容，要培養具有創新思維的高素質專業人才是不可想象的。綜合化學實驗正是應這種要求而開設的一門課程。它是在學生具有一定基礎知識和基本技能的基礎上，運用多門課程的綜合知識，對學生實驗技能和實驗方法進行綜合訓練的復合性實驗。綜合化學實驗以培養學生的動手能力、科研能力以及創新能力為目標，這就要求我們不但要對其實驗內容、實驗時數、實驗教法以及開設時間進行科學設置，更要重視現代化教學手段以及立體化教學模式的建設，這對提高學生的綜合素質與創新能力尤為關鍵。河南大學化學化工學院對化學專業開設綜合化學實驗已有五年了，從教學效果上看，通過本課程的學習確實能夠提高學生解決問題的能力、科研能力和創新意識，這在后續的科研訓練和研究生階段表現的尤為突出。但是，目前該課程的內容和教學模式還存在一定的不足，下面根據我們開設綜合化學實驗情況體會談幾點課程改革的建議。

1 課程內容的現狀與問題

1.1 目前綜合化學實驗的內容和教學方法

綜合化學實驗的開設之初，我院組織無機化學、有機化學、物理化學、分析化學以及精細化工專業的相關老師，根據已有設備情況結合指導老師的教學和科研，共同精選了十個具有特色的實驗來開設。實驗內容的選取上全面考慮學生知識結構的完善和創新能力的培養，突出綜合性與學科交叉性，同時充分利用已有的大型設備。如十二鎢磷酸的制備和表征實驗中，要求學生通過文獻查閱了解十二鎢磷酸的結構、光譜特征和制備方法，設計實驗步驟，制備過程中要會使用磁力攪拌儀器、恒溫水浴和真空循環水泵等儀器，熟練應用抽濾和重結晶的實驗技術，最后還要對產品進行熱重、紅外光譜和紫外光譜表征并對結果進行分析。這樣鍛煉了對所學知識和技能的綜合應用能力，并且接觸到了大型設備的應用，拓寬了眼界。教學模式主要采用傳統的實驗教學方法，十個實驗分別由相關二級學科的老師承擔，每個實驗具有相對的獨立性。

1.2 綜合化學實驗存在的問題

綜合化學雖然在培養學生動手能力和創新意識方面發揮了一定的作用，但是隨著學院儀器設備的不斷改善和學科建設的發展，現行的內容和教學模式的缺點和不足逐漸凸顯出來。首先，實驗內容普遍偏舊，缺乏與學科前沿的關聯。，考慮到儀器設備條件的限制，開設實驗之初選擇的實驗都是便于操作的已有的非常成熟的實驗，一些和學科前沿相聯系的交叉學科實驗未能包含在內，實驗內容體系不能體現綜合性與創新性的課程特點。其次，現行教學模式缺乏創新性，綜合化學實驗只在第七學期開設，通過學生正常上課時間的安排，兩人一組，在教師指導下完成實驗，一個實驗大約6小時，這種教學模式沿襲了傳統的基礎實驗教學模式;另外，第七學期也面臨著研究生入學考試的壓力，很大程度上削弱一部分學生參與實驗的積極性。因此，綜合化學實驗的課程教學從教學內容和教學方法有必要進行系統的改革與建設。

2 綜合化學課程改革的設想

綜合化學實驗的改革應突出綜合性與創新性的教學特點，全面考慮知識結構的完善、學科交叉以及培養目標，結合指導老師的教學和科研調整教學內容;同時注重教學方法與模式的改革，運用多種教學手段，分階段、分層次推行綜合化學實驗教學的立體化教學模式。

2.1 教學內容的調整與拓展

按照綜合化學實驗的教學內容應具有復合性、探索性、廣泛性、層次性的原則，結合實驗方法的多樣性，實驗手段的多元性，設置課程內容，主要從以下方面考慮:(1) 兼顧基本理論知識與新知識、新成果的融合，體現課程內容的與時俱進。要把前沿性的內容和技術引入到實驗中，提高學生的學習興趣，擴大知識面。(2)體現綜合實驗能力的分階段、分層次培養。打破傳統的一學期一門課的教學方法，根據不同年級學生的知識結構特點設置內容，使得對學生的綜合能力的培養涵蓋更多的大學學習階段。(3)變小綜合實驗為大綜合實驗。小綜合實驗一般一次完成，學時短，涵蓋內容較少。而大綜合實驗可分多次完成，可以涉及更多學科，每一個實驗就是一個完整的科學探索過程。(4)結合教師的科研設置內容，突出前沿性研究與教學過程的密切結合，充分利用學院新購置的大型儀器，與現實的科學研究接軌。(5)選擇與實際生產過程緊密聯系的內容，展現社會經濟發展中化學的強大實用性。依此調整綜合化學實驗的教學內容更能體現綜合性、前沿性、實用性與多學科性。

2.2 教學方法與模式的改革

綜合化學實驗以培養學生的動手能力和創新意識為目的，這就要其教學方法和模式應不同于基礎實驗，應對其教學方法與模式進行系統的改革，形成多層次、立體化教學模式，提高學生的學習興趣，拓寬學習思路，主要方法包括:(1)將實驗內容分為必修與選修兩部分，既完成對學生綜合實驗能力的訓練，又結合興趣加強學生學習的主動性，顯著提高對學生探索能力與創新能力的培養。(2)在不同年級開設綜合化學實驗，實現多層次教學，更有利于激發低年級學生的化學專業學習興趣、穩固專業思想。(3)采用學生選題—查閱文獻—設計實驗方案—獨立操作—撰寫小論文的模式，讓學生在規定時間內，充分利用課堂、課余時間，進行化學實驗的系統訓練，為畢業論文設計打下良好基礎。(4)加強團隊型的實驗教學內容，讓學生自主結合為實驗團隊，發揮學生的交往潛能，培養學生溝通交流能力和團隊協作精神，為大學生創新性實驗計劃以及挑戰杯大學生課外學術科技作品競賽活動提供前期積累。(5)采用現代化教學手段，運用多媒體技術實現相關內容的課件制作，運用動畫等手段直接、明了的表達內容，更有利于提高學生學習的興趣。

3 展望

綜合化學實驗是現代化學教育為適應時代發展要求而開設的一門課程，需要各相關專業的教師共同努力，在實踐過程中不斷改革，建立科學系統的綜合化學課程體系。目前，我校正在對大學本科培養方案進行修訂，我們借助這一契機，加快綜合化學實驗教學內容和模式的系統改革，使其更好地滿足培養二十一世紀創新型化學人才的需要。

參考文獻

[1] 劉知新.化學實驗論[M].南寧:廣西教育出版社，1996.

[2] 岳宏望，朱團.化學實驗教學中創新能力的培養.科技創新導報[J]，2011，(24):166.

①課題來源:河南大學第十一批教學改革研究項目。