基于人才培養的無機化學實驗教學研究

摘要：以完善無機化學實驗教學體系為目標， 就無機化學實驗課程的教學內容、教學方法以、評價方法等方面的革新，開展了初步的探討。

關鍵詞：無機化學；實驗教學；改革

作者簡介：吳永軍（1978.1-），男，安徽嘉山人，碩士，講師，研究方向：功能材料。

[中圖分類號]：G633.8 [文獻標識碼]：A

[文章編號]：1002-2139(2012)-12-0032-01

無機化學實驗是高校理、工、農、林、材料、資源、環境等相關學科專業學生入學后接觸到的第一門專業基礎實驗課程，其與大學化學（無機）理論教學相輔相成，構成專業知識體系的重要基石。但長期以來，無機化學實驗教學的重要性一直被低估，其被定位為理論教學的輔助部分，無機化學實驗內容和教學形式陳舊，實驗教學課時不斷減少，已成為制約教育教學與人才培養質量提高的瓶頸。為此，我們必須從無機化學實驗的教學內容、教學方法及評價手段等方面進行革新。

一、優化實驗教學課程內容

當前，無機化學實驗課程的教學內容以驗證性實驗為主。實驗目的、原理和內容均被詳細的羅列于書本上，學生在教師的指導下按部就班地開展實驗、被動地接受知識，無法對于學生綜合能力的培養無法起到促進作用。人才培養的要點之一在于將傳授知識與培養能力相融合，根據高職高專教學的特點，對現行的無機化學實驗教學內容進行革新。

1、技能實驗: 作為整個化學實驗的基礎，技能實驗意在訓練學生熟練掌握基本實驗操作技能，如：稱量、定容、加熱、結晶、滴定等；以及常用實驗儀器的使用方法，如：分析天平、pH計、離心機、分光光度計等。在教學實踐中，通常將第一節實驗課作為基本實驗操作的教學演示課，介紹規范化的基本實驗操作，如: 移液管、容量瓶等常見儀器的使用、清洗、干燥與擺放等。教師演示后讓學生進行相關操作訓練，教師要注意發現學生操作中的問題，并加以點評，促進學生快速掌握實驗操作技能。此外，鑒于驗證性實驗很難激發學生的想象力與創造力，應精選實驗內容、減少此類實驗數量，選擇一些典型元素化合物的性質實驗即可。

2、綜合實驗: 此類實驗通過理論知識的融會貫通，意在培養學生發現問題、鉆研問題、解決問題的能力，如三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備等。通過實驗在促進學生掌握熟練的化學實驗操作能力的同時，對無機化學課程中的一些理論知識加以驗證，深化對知識的理解。同時，適當安排了一些小型的設計性實驗。例如：從海帶中提取碘；利用CoCl2·6H2O 制備配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2，并確定其結構式。如此，變被動的執行操作為主動的分析與思考，在實驗教學中激發學生的求知欲，培養學習興趣，促進學生綜合運用知識的能力的養成。

3、研究性實驗：此類實驗著眼于培養學生科學思維和創新意識，選擇與專業密切相關的熱點問題作為研究對象，綜合了相關專業知識，通過團體協作完成實驗過程。在實驗內容的選擇上，提倡開設綜合性設計實驗，即整合無機、分析等相關實驗，以培養學生的創新能力、提高教學資源的使用效益。如:結合水體中化學耗氧量(COD)的測定實驗中利用KMnO4滴定H2C2O4，設計H2SO4-H2C2O4混合液濃度測定的實驗，原理是:（1）利用酸堿滴定法，以標準NaOH溶液滴定待測液得到溶液的總酸度；（2）在混合溶液中，利用酸性KMnO4的強氧化性滴定草酸，得到草酸的濃度；（3）從總酸中減去對應的草酸酸度，即可計算出H2SO4的濃度。整個研究性實驗過程中，指導教師應積極參與，促進創新能力與協作精神的培養。

二、改進實驗教學方法

在一定意義上，教學方法取決于教學內容，并服務于教學目標。無機化學實驗教學內容包含兩個部分: （1）基礎實驗，教材中詳細給出了其實驗步驟。對于此類實驗，教師首先要重視做實驗預習，嚴格執行先預習后實驗的流程，實驗教學中應對預習情況加以提問檢查，以幫助學生理解實驗的原理，避免盲目操作；其次，要通過示范操作來規范學生的基本操作，還可借助演示錄像、仿真實驗軟件等現代手段來輔助實驗教學，為學生理解、記憶知識創設條件。如: 將稱量、過濾、滴定等基本操作；常用儀器設備的使用；化學試劑的存放與取用等制作成教學視頻。使用仿真實驗軟件模擬合成氨生產工序等。再次，教師要提前把實驗做一遍，抓住實驗中的關鍵步驟，有針對性地設計問題，啟發學生利用所學知識找尋答案。最后，培養學生科學的研究態度，做得認真觀察、如實記錄、實事求是。（2）設計實驗，明確實驗目的要求，學生自己設計實驗步驟。此類實驗要求學生運用所學的理論知識與實驗技能，通過查閱相關資料，獨立設計并完成實驗。在實驗過程中，教師要在關鍵環節給予指導，總體思路是在把握實驗的可行性與操作性的基礎上不過多干涉實驗設計與實施。

三、優化實驗考核體系

實踐性與連續性是化學實驗區別于普通理論課程的顯著特征，傳統的實驗考核方式重結果輕過程，無法如實反映學生的實驗技能水平。為此，必須構建一套契合實驗課程特點、有助于培養學生基本實驗技能與創新能力的考評體系，客觀地評價學生的實驗成績。考核主要內容由: 無機化學實驗的基礎理論知識、實驗操作技能和創新實踐能力三部分組成。在筆者的教學實踐中，實驗課程的總成績由平時成績（50%）和期終考核成績（50%）組成。無機化學實驗課平時成績主要由預習、實驗操作、實驗報告、器材整理與保管以及考勤等內容組成。課程期終考核包括: 筆試（50%）和操作（50%）兩部分。筆試的內容為無機化學實驗的基本原理與知識，實驗操作考核分兩部分: 一是在做過的實驗中隨機選擇，讓學生參考教材在規定的時間內完成，教師根據實驗操作情況與實驗結果現場打分。二是由老師給出多個應用學生現有的知識可以完成的研究性小實驗，讓學生自主選題，并在規定的時間設計實驗方案、完成實驗并提交實驗報告。教師則根據實驗設計方案的可行性與創新性、完成實驗的規范性與時間性等因素來確定實驗成績。

四、結語

無機化學實驗課程是相關學科專業體系的重要基石，其對于培養學生的基本實驗技能、動手能力、科學態度及創新能力具有重要的促進意義。我們需要從實驗教學內容、教學手段以及考評方式等方面加以革新與改進，提高無機化學實驗教學的質量，適應人才培養的現實需求。

參考文獻

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