開放性化學實驗教學改革與實踐

中北大學理學院 張學俊 李 霞 楊曉峰

開放性化學實驗教學改革與實踐

中北大學理學院 張學俊 李 霞 楊曉峰

傳統的基礎化學實驗教學難以實現培養學生創新精神與實踐能力的目標，與現代社會經濟發展的需要不相

開放性教學 改革 實踐

化學學科在自然科學中的所有理論最初均來源于實驗，實驗作為一種手段本身也是對化學學科發展的進一步完善。化學實驗技能是從事化學相關工作人員的基本技能，對于化學、化工、環境、安全、材料等相關專業的學生來說更為重要。大學期間對化學實驗操作的學習情況影響多數學生的實驗技能。實驗教學的本質是培養學生動手能力，提高思維判斷能力，增強創新能力。實驗教學環節的目的是提高本科階段的教學質量，加強對高素質應用型、創新型人才的培養，對本科辦學水平的全面提升具有重要意義。傳統的化學實驗具體的、相對固定的教學大綱和教學內容，這些內容對培養學生的基礎實驗能力、提高實驗技能有著重要作用，但在發揮自主能動性方面很欠缺。以素質教育為目的，在化學實驗教學活動中，我們進行了開放性化學實驗教學改革實踐。基于引導與提升學生的主動學習和創新能力，充分合理地利用化學實驗室，在空閑間隙時間段，面向學生開放實驗室。在保證安全的前提下，鼓勵學有余力的同學進行開發性化學實驗探究是傳統實驗教學的一種補充和延伸。開放性化學實驗是實驗室場所和實驗時間的開放，同時化學實驗項目和課題也是靈活開放的。

一、開放性化學實驗教學的內容

現行化學實驗的教學流程是學生事先按照實驗講義進行相應實驗預習，實驗課堂上老師對實驗要點簡要講解，學生依照實驗要求步驟操作實驗反應，實驗結束撰寫實驗報告。整個化學實驗教學實施過程中，學生大多數情況下被動接受并理解實驗反應，缺少主動性。在開放性化學實驗中，優化了實驗教學內容，擯棄陳舊實驗方法和灌輸式講授，引入新技術和新方法，激發學生求知欲和學習興趣。學生可以選擇和設計感興趣的實驗，利用所學的基礎實驗技能設計自選實驗。通過對實驗反應的操作、實驗現象的觀察、反應過程中問題的思考和討論，實現學生自主將實驗現象與理論知識進行內部深化和拓展，激發他們創新的動力，同時培養分析、解決問題的方法與能力。在開放性實驗中，學生有極大興趣對實驗反應進行觀察、思考。分析每一步反應中出現的各種現象的同時激發求知欲，思考可能會產生什么樣的現象，為什么會產生這樣的現象，各現象之間存在什么內在聯系，該實驗成敗的關鍵在哪里，不同裝置或試劑對這個實驗的影響在哪里。學生通過自主觀察和實驗，認識和變革反應物質，進而對各種化學進行探索，整個實驗過程處于對未知狀態的探究之中。

化學實驗教學中心在固定時間對學生開放，針對教學任務安排和學生個性發展的需要，提供一定數目的開放性化學實驗項目：基礎性、綜合性和研究性實驗(發布于校園網供學生選擇)；課外探究性學習、發明創造、科技制作、學術論文；鼓勵學生自擬課題(將化學實驗探索、科技創新活動與社會實踐結合)。開放性化學實驗教學是傳統實驗教學的補充和拓展，鼓勵教師作為指導教學審核、指導學生自行提出的實驗項目的開展和完成。

二、開放性化學實驗教學的管理

基礎化學實驗中心整合參加開放實驗學生的數量和實驗內容，分配相應的指導老師和實驗員，提倡并鼓勵高年級本科生、研究生參加實驗室開發管理，協助實驗項目的指導工作，緩解實驗人員數量不足的問題。在實驗室開放期間，安排指導教師、實驗員或安全員值班，負責教學秩序、試劑供應、安全和開放記錄等管理工作。學生進入化學實驗室前，閱讀與實驗內容有關的文獻資料，準備實驗實施方案、步驟等有關實驗準備工作，完成實驗項目的方案設計、實驗裝置安裝與調試等工作。

開放實驗室的使用有一定程序，充分發揮現代化教學手段，建設化學實驗教學和化學實驗室管理信息平臺，通過網上預約、虛擬化學實驗等輔助教學的智能管理，調節化學實驗室的開放空間。主管教師審查開放性實驗題目，合理安排相應實驗室開放時間。進入實驗室后，實驗室主管人員應對開放人員進行必要設備的使用講解及相應實驗室管理、安全教育方可進行。開放性化學實驗教學中實驗項目的數量和難度給化學實驗教學增加了許多工作，為了確保開放性教學的效果和質量，選拔知識面廣、技能水平高以及具有較強責任心的人員參加實驗室開放工作。

三、開放性化學實驗教學效果

我校化學實驗教學中心實施的開放性化學實驗教學項目和內容來自于大綱外，學生在課余時間進行實驗。近年來，開放性化學實驗項目數目以及參加學生數量不斷增加。創新實驗培養了創新能力，鍛煉了動手能力的同時提升了學生對化學實驗的興趣和對科研學習的動力。在已結題和未結題的實驗項目中學生已撰寫發表多篇實驗綜述、實驗總結和科技論文，十多項入選山西省大學生創新創業實驗項目。建立開放性化學實驗教學質量評價體系與大學生創新、實踐能力的培養效果密切相關。今后，進一步調整課內實驗與課外選修實驗學時比例，提高學生的學習自主性，增加實驗機會，鼓勵實驗教師將精力更多地用于課程體系合理建設、實驗教學的改革和培養創新人才。

[1]張學俊，李巧玲，安富強.有機化學與物理化學實驗[B].北京:化學工業出版社， 2014

[2]黎成勇，禹逸君，劉琳琪.高校基礎化學實驗的現狀分析[J].長沙大學學報，2010.02

[3]李 幸.實驗教學與學生創新能力培養的思考[J].實驗科學與技術，2008.06

（此文系中北大學教育教學改革研究項目）

ISSN2095-6711/Z01-2015-06-0233

適應，開放性化學實驗已成為高校化學實驗教學改革的主流方向。本文對化學實驗教學改革進行了積極探索，介紹了開放性化學實驗教學的內容、管理與效果。