大學化學實驗教學的探討與創新

江泓 張志秋 張梅 段吉國

摘要：大學化學實驗教學體系和方法的完善與創新，對于提高大學化學的教育成效是至關重要的。通過教學的創新，提高大學化學實驗的教學質量，激發大學生的積極性，重視大學生的主導地位，鍛煉大學生在實驗中的動手操作能力和思維方式。本文以培養具有綜合素質和強動手能力的大學生為目標，分析探討了現今大學化學實驗教學的課程內容選擇和教學手段的創新。

關鍵詞：大學化學實驗；實驗內容；教學手段

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）45-0279-02

一、前言

化學是一門以實驗為基礎的學科，對于大學化學的教學不僅需要學生掌握物質的結構、組成以及性質，還應該通過大學化學實驗培養學生實際動手操作能力、創新性思維和嚴謹的科學態度，提高學生的綜合素質。因此，大學化學及其實驗是很多專業必修的化學基礎課。大學化學實驗是理論知識的實際應用，而理論知識的學習也離不開大學化學實驗的支撐，大學生在學好大學化學理論知識的同時更應該掌握各項化學實驗技能。在大學化學教學過程中，根據教學大綱要求和理論課程的學習進度開設多個經典而具有影響力且可重復操作的實驗，有利于造就高素質化學化工類復合型人才，便于推進素質教育。但是，目前很多大學化學實驗的教學還處于大學生嚴格按照教師預先規定的實驗內容和規范操作被動得到相應的實驗結果的階段，使得大學生機械的照貓畫虎，無法激發大學生的學習熱情以及創新意識。因此，在大學化學實驗的教學過程中，一方面應使大學生對各類實驗產生強烈的好奇心和求知欲；另一方面是使大學生明白任何實驗學科的發展和科學的發現不可一蹴而就，需要每位科研人員的長期實驗和不斷的重復。培養大學生的科研素養，為其今后為化學事業做貢獻夯實基礎。本文主要探討了如何在大學化學實驗教學中，充分調動大學生的積極主動性，達到“玩轉課堂”、快樂學習的效果。

二、大學化學實驗教學創新

1.實驗內容豐富創新。無機化學、分析化學、有機化學、物理化學是大學化學實驗的四大基礎化學實驗。用單一的教學方法講授基本的實驗課程內容會讓學生覺得枯燥無味，不能集中精力參與到實驗中去，進而大大降低了學習效率，無法達到培養學生主觀能動性和實際動手操作能力的教學目標。因此，豐富創新大學化學實驗內容，有利于拓寬學生的知識面，并開發學生的創新意識。例如，可以讓學生首先制得色彩斑斕的配合物，然后通過pH調節使其從沉淀轉為溶解，這樣學生能夠在實驗動手操作的過程中觀察到不同顏色的配合物，并發現溶解等有趣的實驗現象，通過直觀的感受，學生會對配位平衡留下深刻的印象。通過多種現象的大學化學實驗也可以促進學生對大學化學的認知。

大學實驗內容除了經典的驗證性實驗外還可以加入探索性的實驗，還應該與實際生活涉及的化學應用相結合，而不應僅僅局限于課本上的實驗內容。例如，通過讓學生根據實驗原理設計實驗方案、實驗步驟以及后期的實驗結果處理，培養學生將已學的理論知識和實驗操作技能運用于實驗設計中，利用在實驗中掌握的思維方式探索設計實驗中的問題，這樣不僅可以營造大學化學實驗課堂良好的學習氛圍，也增強了學生對大學化學實驗的學習興趣。此外，還可以讓學生更好的理解大學化學的概念和化學實驗的應用，培養學生樂于發現生活中的化學，也讓學生的學習不與社會脫節，有利于學生今后的職業規劃與社會的需求接軌。

2.實驗方案的修改。在大學實驗的教學中，應該側重于提高質量進而避免對實驗數量的追求。因此，在實驗過程中，教師應通過實驗結果的不同引導學生思考對應的原因。通過“引導式”教學培養學生發現問題、思考問題、解決問題的能力，應盡量避免“灌輸式”、機械式的實驗課堂。此外，當實驗過程中出現錯誤或不當操作時，不應立刻制止，應引導學生檢查實驗步驟中各項操作，啟發學生用已學的理論知識對實驗過程中產生的實驗現象進行解釋，達到學以致用的效果，也利于學生更好的理解理論知識。

在實驗的過程中，還應該提出多個不同梯度的問題，誘導學生積極思考，將理論知識和實驗過程結合起來。例如，實驗前可以提問學生所需的實驗裝置，裝置是否需要烘干，移取不同體積的溶液時應該用何種儀器以及兩種儀器同時存在時何種儀器更精確，對于稱量易吸水潮濕的物質時應該用何種容器，等等。通過對各種問題的發現和解決，可以提高學生對實驗內容的理解，進而達到實驗教學的課程目標。

3.啟發式實驗報告。對于傳統的大學化學實驗，學生局限于“食譜氏”的實驗內容，按部就班的完成教師事先安排的實驗方案以及對應的實驗現象和結果，撰寫具有固定模式的實驗報告，易使學生產生依賴性而缺乏主動性。因此，在實驗教學過程中應用啟發式的方法撰寫實驗報告，有助于學生系統理解大學化學實驗的相關概念和原理，使得單一的學習方式得以改善，也可以培養學生的交流表達能力，培養學生的邏輯思維。教師可以通過講解該實驗的目的誘導學生思考相應的實驗原理，將實驗和理論知識結合起來，培養學生結合課本思考實際問題的思維。此外，在實驗結束后引導學生回顧化學知識和實驗步驟、實驗現象以及實驗結果，培養學生從多角度觀察和思考問題的能力。提高學生的實驗技能以及對不同化學方法的掌握和運用，讓學生學會獨立分析問題和動手解決問題，同時也推進了化學教育的發展。

4.開放實驗室教學。由于大學化學實驗教學一般課時很少，因此除了課程大綱要求的課時外，還應該提供更多的課外培訓的實驗室，便于學生在課余時間能夠更加充分的理解實驗現象與原理，以培養學生的學習興趣，提升學生的實驗科研能力。

為吸引學生進入實驗室學習，可以設立大學生化學實驗創新計劃，達到實驗教學的有效性。學生與教師通過雙向溝通對于實驗時間等相關內容達成一致意見，進而開展實驗創新，使得更多的學生在課余時間也能夠接觸到化學實驗。其中，出于對學生和其他科研工作人員的人身安全著想，應制定相應的實驗室規則制度以及培養方法，在雙方同意的條件下進行實施。多種實驗室的開放，不僅可以拓寬學生的知識視野，也可培養其對實驗的興趣并提高其創新能力；進而通過實驗技能的積累以及理論知識的儲備，提高學生的實驗操作水平和科研創新能力，為今后的化學化工行業提供高素質、高技能的復合型人才。

規范性和長期性的實驗室開放，不僅可以讓學生學習教學內容大綱上的實驗，還可以讓學生接觸到多種大型儀器，如獲得質譜、色譜、核磁共振譜等結果，進而讓學生了解相關實驗產物的純度等，并讓學生學會分析通過儀器獲得的各種譜圖，有助于提高學生在今后的科研和工作解決問題的能力。

三、總結

大學化學實驗的教學理念是“以人為本”。學生是學習的主體，教師應是知識的引路人。通過豐富實驗內容，提高學生的積極性，使得課堂學習氛圍濃厚有趣。通過實驗方案的修改以及啟發式實驗報告的撰寫提高學生的主觀能動性，培養學生發現問題、思考問題、解決問題的能力，讓學生學會用所學的知識解釋觀察的實驗現象，通過與他人的交流讓學生用自己的語言來描述實驗現象和結果，使學生加深理解理論知識的同時增強語言表達和交流討論的能力。

將學習和生活緊密地結合，有助于學生發現化學現象，應用化學知識解釋生活中的不同現象，利用化學實驗手段來分析實際生活中的化學問題，提高學生對所學知識的掌握和應用，達到學以致用的教學目標。實驗室的開放有助于學生更好的理解化學實驗，獲得扎實的實驗技能，探索不同的科研手段，為今后的學習和工作夯實實驗基礎。通過對大學化學實驗教學的探索，并在實踐教學中逐步落實，爭取為國家和社會提供一批高素質創新型的科技人才。

參考文獻：

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