化學實驗技能競賽推動實驗教學改革

張秀清 劉崢 王桂霞 唐群

摘要：介紹我校參加“廣西高校大學生化學實驗技能競賽”的情況，分析當前我校在化學實驗技能競賽中存在的問題。通過對基礎實驗、設計性實驗及實驗考核方面的教學改革，提高了化學實驗的教學水平，也使學生的動手能力及分析處理數據的能力得到了提高。

關鍵詞：化學實驗競賽；實驗教學；教學改革；動手能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）30-0281-02

化學是基于以實驗為基礎的自然科學，實驗教學不但可以培養學生的動手能力，還能促進學生對理論課所學知識點的理解，在增強學生對化學學科的感性認識的基礎上，進一步增強對化學的理性認識[1-3]。化學技能競賽是全面考核學生化學實驗技能和創新能力、檢驗學校化學實驗教學效果的有效手段[4]。目前，全國高校都比較熱衷于組織或者參加省級、國家級甚至國際級的化學實驗技能比賽[1-6]。參加化學實驗技能比賽，對學生跟學校來講，都是一個爭取榮譽的機會，向社會證明學習或教學能力的機會，但對學校來講，更重要的是通過實驗技能比賽，可以加強與兄弟院校的交流，發現自身在教學中的不足，借以推動、深化本校的教學改革，達到提高整體的化學教學質量的目的[7]。通過近年我校承辦廣西高校大學生化學實驗技能競賽及筆者近兩屆帶隊學生參加該競賽，我們總結了參與競賽的點滴經驗，就如何提高學生的實驗技能水平及提高整體的教學質量，談點個人體會。

一、“廣西高校大學生化學實驗技能競賽”概況

“廣西高校大學生化學實驗技能競賽”是由廣西壯族自治區教育廳主辦的，旨在進一步推動廣西區各高校化學教學改革，提高實驗教學質量，培養學生的創新精神和實驗、實踐動手能力，每兩年舉辦一屆，到2015年已舉行了八屆。競賽包括實驗理論筆試和實驗操作兩部分，其中實驗理論筆試占30%，實驗操作占70%。競賽涵蓋無機、有機、分析化學的相關內容。競賽設置一、二、三等獎，分別占參賽人數的15%、20%、25%。參賽選手從參賽學校推薦的在讀本、專科20名候選參賽選手中隨機抽取4名參加比賽。

二、通過競賽，發現差距

在近兩屆的競賽中，我校學子取得了一定的成績（2013年，獲一等獎2名，二等獎1名，三等獎1名；2015年，一等獎1名，二等獎3名），但是與其他高校相比，在某些方面還是存在著一定的不足之處。

1.實驗操作不夠規范。在競賽中的很多基本實驗操作，學生在平時的課堂實驗中都練習過，但是在競賽中操作不夠規范而導致扣分。比如在2013年的無機及分析實驗考試中，需要對合成的產物進行滴定，有的同學在使用滴定管時由于操作不夠標準而被扣分。在2015年的競賽中，有機實驗操作考試中有道題目是合成某有機物，然后分離提純測熔點。有的同學在萃取分液步驟中，為了保證分液漏斗不漏液，竟然在分液漏斗的蓋子上涂凡士林，這就使從上口倒出的上層有機液被污染，導致實驗成績不理想。

2.大型儀器接觸少。學生平時科研訓練少，因而基本接觸不到大型的儀器，更別說對儀器的操作和使用，并且對數據的分析能力不強。在2015年的競賽中，無機及分析操作考試的實驗報告中有道思考題，讓學生對產物的紅外和核磁譜圖進行分析，很多學生看到這些譜圖時目瞪口呆，不知道如何進行分析。

3.心理素質有待提高。競賽跟平時的實驗訓練課不一樣，是在一個相對緊張的氛圍中進行，不能查閱任何資料，完全依靠平時的基本功，心理素質在競賽中就顯得很重要了。比如，在2013年的有機實驗考試中合成了兩種產物，并且要求純度的鑒定。而有的同學由于緊張所致，在分液操作中直接倒掉了一種產物，導致后續操作無法正常進行，考試結果很不理想。在2015年的無機及分析實驗操作考試中，要求學生自己配制試樣然后用兩種方法測定某金屬離子的含量。在實驗方法的設計階段，有的同學心慌意亂，花費了不少的時間。有些學生依照試卷要求完成了實驗操作，但是由于時間已經過去了大半，結果在計算時忙中出錯，沒有得到正確的結果。

4.知識面窄。實驗數據的測定，可以通過多途徑實現，比如熔點的測定，可以通過熔點儀和提勒熔點管測定。2015年的有機實驗操作考試中，主辦方在實驗臺上放置了提勒熔點管供學生測量熔點用，有些學校的學生在平時的實驗訓練中沒有用過就很麻煩。最后雖然可以申請用熔點儀來進行測量，但是更換儀器，浪費了學生的時間，扣除了一定的分數，也干擾了學生正常的心理素質。

基于以上問題，我們有針對性進行了化學實驗教學改革。

三、化學實驗教學改革

1.強化基礎實驗。首先，我們從各種渠道購買或者下載基礎實驗的規范操作錄像，比如滴定管、量筒、移液管、分光光度計等常用儀器的使用。無機化學實驗及有機化學實驗的第一個項目都是安排學生觀看基本操作的視頻，通過觀看錄像，進行實驗儀器規范性操作培訓，并且把規范性操作錄像放進網絡課程中，以備學生在課后查看網絡課程時，可以隨時進行觀看、學習。其次，加大大型儀器在基礎性實驗教學中的應用。大型測試儀器在高校里是珍惜資源，多用于教師科研，鮮有用于本科生教學，針對這樣的問題，我們學校對于某些專業專門開設了卓越班，該班級中的所有同學都配有專業指導教師，進行科研活動，這就使同學們近距離接觸到大型科研儀器的機會大大增加。另外，發動低年級學有余力的同學進入導師的工作間，進行科研實驗，初步接觸大型儀器，熟悉儀器的使用，學會數據結果的分析處理方法，為以后的工作打下良好的基礎。

2.修改人才培養計劃。針對競賽要求和用人單位對人才的需求，我們對人才培養計劃也進行了相應的修改，并重新對教學大綱進行了制定。加大了實驗在化學課程中所占的比重，并對實驗內容進行了篩選。除了保留原有的一些經典的基礎實驗外，我們還大量地增加了綜合性實驗，并且在課時外增加了設計性實驗，有意識地培養學生自行設計實驗方案的能力。并引導學生應用大型儀器，擴大了學生的知識面，開闊了眼界，增強了學生的動手能力及分析數據、處理數據的能力。

3.細化分組，增加實驗臺套數。限于目前實驗室面積及實驗器材臺套數不夠的情況，每個實驗需要兩到三人一組，這就導致部分同學的惰性得以“發揮”，有個別組甚至是某一個同學把實驗所有步驟全部操作完，該組內其他成員可能只是幫忙記錄一下實驗數據，更有甚者，埋頭玩手機，這就導致了部分同學的動手操作能力沒有得到提高。針對這樣的問題，學校打算擴大基礎實驗室面積，增購實驗器材，小班上課，爭取能夠做到一個學生一組，從而在很大程度上鍛煉每個學生的動手能力，增強他們的自信心。

4.加強實驗考核。往年我校化學期末總評成績由期末考試成績、實驗報告成績、期中考試成績、平時成績按照不同的比例組成（其中期末考試的比例不小于60%）。因為期末考試是提前出好的試卷，限定了考試的范圍，造成學生在平時不重視，周末瘋狂突擊的情況時有發生，出現知識掌握不全面。針對這一問題，我們把課外設計性實驗及實驗考核也納入到期末考評中來，實驗考核即把幾個經典的綜合性實驗分段編號，讓學生按照抽簽的方式來進行實驗操作。這樣就敦促了所有學生注重平時對實驗操作的積累，收到了良好的效果。

四、結束語

“廣西高校大學生化學實驗技能競賽”的開展，在促使我們發現實驗教學的不足的同時，也加快了我校對化學實驗的教學改革。經過近幾年的教學改革，我校在基礎實驗、設計性實驗及實驗考核方面都取得了較大的進步，學生在實驗操作、數據處理分析能力也得到較大的提高。

參考文獻：

[1]楊巧文，王啟寶，袁振，等.大學生化學實驗競賽體會[J].中國科教創新導刊，2001，（34）：190-191.

[2]王建軍.基于競賽形式的化學實驗教學的實踐與思考[J].化學教與學，2011，（8）：78-80.

[3]李紅霞，王嶺，趙艷琴.新模式“綜合化學實驗競賽”對化學知識在相關學科之間滲透的促進作用[J].化工高等教育，2012，（6）：42-44.

[4]蔣毅民，梁宇寧，蘇桂發，沈星燦.以化學實驗競賽促進實驗教學改革的探索[J].化學教育論壇，2013，（4）：263-264.

[5]張育廣，鄧俊、李彥旭，等.實驗技能競賽與創新實踐能力培養的探索[J].實驗室研究與探索，2010，29（8）：207-209.

[6]王旗，劉國良，杜安.淺談大學生物理實驗競賽的組織及意義[J].大學物理實驗，2013，26（3）：101-103.

[7]王曉崗，趙國華，許新華，樊雅娟.談化學競賽對實驗教學的促進作用[J].實驗室科學，2013，16（2）：206-208.