大學化學實驗課程改革與創新能力培養

張麗，公維民（等）

摘要：大學化學實驗的主要目的是培養學生動手能力、科學思維、創新意識。本文從大學化學實驗的準備工作、內容安排、教學模式、考核方式等方面闡述了大學化學實驗課程進行的改革，并對今后的實驗課程改革進行了展望。

關鍵詞：化學實驗；教改；創新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）24-0044-02

在大學化學的學習中，化學理論教學主要是向學生系統地傳授化學理論知識，讓學生了解知識的來龍去脈。而在化學實驗教學中，盡管也向學生傳授一定的知識，但其主要目的是使學生在實踐中學習、鞏固、深化和提高化學的基本知識、基本理論，掌握基本操作技術；激發學生學習大學化學實驗課的積極性和主動性，提高學生動手操作及解決實際問題的能力，培養學生的創新思維能力。近年來，在傳統化學實驗教學不足的基礎上，結合國內外化學實驗課程改革的經驗，對大學化學實驗課不斷進行教學改革，使大學化學實驗教學取得了良好的效果。

一、傳統大學化學實驗教學存在的不足

1.實驗準備工作煩瑣。大學化學實驗較多，每個實驗都會用到多種不同的玻璃器皿，也有個別實驗重復使用相同的玻璃器皿，這讓實驗準備變得比較復雜。另外，有些玻璃器皿別的化學實驗也要用，如果準備多套就會造成不必要的浪費，同時增加了工作量。

2.實驗內容安排不合理。實驗內容多數是基礎性、驗證性的實驗，而設計性、創新性的實驗卻很少。而且每一個實驗幾乎都把實驗所用的儀器、試劑以及具體的操作步驟、實驗方法等具體給出，學生不需要思考，只需要照單抓藥，這種安排的結果導致難以引起學生的實驗興趣，做完實驗也沒有什么收獲，更不用說培養學生的探索能力和創新能力，失去了這門課的實際意義。

3.實驗教學模式是教師中心制。傳統模式是以教師為中心，學生在實驗過程中，基本上都是照著老師所講述的步驟按部就班地做，不利于學生創新能力的培養。

4.實驗成績考核的單一性。大學化學實驗課考核，教師以實驗報告的完成情況，給予考核分數。由于部分學生之間互相抄襲實驗數據、實驗報告，所以教師無法客觀真實地判斷學生實驗課學習的真實水平。

5.環保意識薄弱。實驗課程進行當中會產生大量的廢水、廢氣、廢渣，如果處理不當，就不可避免地對環境造成了污染。

二、大學化學實驗改革

1.實驗準備工作的改革。把每個人做大學化學實驗甚至其他化學實驗課用到的所有玻璃器皿統計好，包括器皿名稱、規格、數量等，按照學生的學號將每個學生的玻璃器皿編上相應的號，在做實驗前發到學生所在位置的柜子里，同時給學生提供一份玻璃器皿清單。這樣，即使不同班級多個學生共用這些器皿也沒問題，學生還可以通過清單認識這些玻璃器皿。如此既避免了學生所用玻璃器皿亂竄的現象，又可以責任到人，還可以減少由于操作馬虎玻璃器皿破碎造成的損失。在實驗過程中如果有玻璃器皿破碎現象，教師做好相關的登記手續，課后及時補充，保證其他實驗課的正常進行，而且教師實驗準備工作量可以大大減少，提高工作效率。

2.實驗內容及教學模式的改革。在基礎性、驗證性實驗的基礎上增加了設計性、創新性的實驗。設計性實驗教師只需要給出實驗題目和實驗要求，學生在老師的適當指導下，結合大學化學理論課學到的知識，自行設計實驗方案并通過實驗驗證，得出結論。要求整個實驗設計、操作獨立完成，對實驗過程中出現的問題，自己分析并解決，充分發揮學生的主動性、積極性、創造性，提高學生的創新能力，為將來做畢業設計以及以后從事科研研究奠定了良好基礎。傳統教學模式通常是以教師為中心，采用板書加演示型。但是對于一些具體操作，例如：酸堿滴定管的使用，總是有學生看不清楚教師的具體操作；還有一些小型儀器，如酸度計、電子天平、分光光度計等，操作也有同樣的問題。起初每組選派一個代表來到教師演示的儀器旁學習，然后回去再給同組的學生演示講解，效果一般。現在采用多媒體輔助教學，教師需要提前把規范操作配備講解的視頻錄制好，上課的時候每個學生都能夠清楚地了解儀器的正確操作方式。提高教學的形象性、啟發性和生動性，激發學生做實驗的興趣。興趣是學生探求知識的原動力，也是發明創造精神源泉，只有讓學生喜歡化學，才能充分調動他們的主觀能動性，啟迪學生的科學思維，培養創新能力。

3.實驗成績考核的單一性。為了多層次、多角度、全方位地考核學生實驗課的真實成績，本課程的考核方式采取預習、實驗操作、實驗報告、思考題、建議等綜合考核方式。沒做預習不可以進實驗室；只寫預習報告，回答或者解釋不了教師提出的相關實驗問題要相應扣分；能夠主動到講臺給大家講解實驗原理及具體實驗步驟，而且講解效果良好的可以考慮適當加分。教師要對每個學生的實驗操作當堂打分，并作說明，從而提高學生動手操作能力。實驗報告書寫是否符合要求，數據處理是否準確，結論是否合理以及思考題回答準確與否反映學生對實驗原理；操作過程、數據記錄及處理等掌握是否準確、透徹。最后一個建議就好比考試的附加題，如果學生在預習的時候通過網絡或者其他途徑發現某個實驗還有其他更可取的實驗方法，或者某個步驟可以優化、劑量減少、無毒試劑替代有毒藥品等，也可以得到同樣的實驗效果，建議提出并通過驗證，則可以適當加分。最終目的是引導學生認真做好預習，規范實驗操作，科學記錄實驗數據，得出合理的結論；促進學生充分發揮其獲取知識的積極性、主動性，培養學生探索和創造的能力。

4.綠色實驗。大學化學實驗廢水水質復雜，排放總量較少但隨時間變化較大，瞬時排放濃度較高，如果不做任何處理就排放將對環境造成極大的危害。所以要求學生在實驗過程中對所產生的廢液進行分類收集，例如重金屬廢水、有機物廢水、酸堿廢水等。實驗室根據實際情況可以自行處理的，例如酸堿廢水，實驗室可以自行中和至中性后再排放；對于實驗室無法處理的廢水，定期聯系相關部門來處理。

高等學校實驗室是“知識創新的源頭，人才培養的基地”。為了有效利用實驗室資源條件，充分發揮實驗室在培養學生動手能力及創新能力中的重要作用，開展網絡教學，這些是社會的必然要求。我們可以利用校園網建立大學化學實驗網絡教學，實現資源共享，還可以進行開放式實驗，以跨學科、跨專業的創新型、研究型、設計型實驗項目為主，吸引學生利用課余時間到實驗室參加實驗創造活動，培養學生的動手能力和創新實踐能力，推動學生素質教育地深入開展。

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