地方高等師范院校化學實驗課程體系的構建與實踐*

楊水彬 黃春保 王虹 葉發兵

(黃岡師范學院化學實驗教學示范中心 湖北黃州438000)

地方高等師范院校化學實驗課程體系的構建與實踐*

楊水彬 黃春保 王虹 葉發兵

(黃岡師范學院化學實驗教學示范中心 湖北黃州438000)

構建了化學實驗教學新體系，即“二體系三層次”的化學實驗課程體系。其中二體系為基礎化學實驗課程和綜合化學實驗課程;在三層次中，基本操作實驗為第一層次，基礎性、設計性實驗為第二層次，綜合性實驗為第三層次。該體系的建立、實踐、推廣凸現了地方高等師范院校化學專業實驗課程的特色與優勢。

長期以來，地方高等師范院校化學專業實驗課程的開設依附于化學專業理論課程［1］，缺乏相對獨立的科學體系。存在的主要問題有:(1)各實驗課程的教學目標不明確，實驗內容界定不清晰，因而各實驗課程之間的教學內容時有重復;(2)實驗教學內容以驗證理論知識為主，不大注重實驗技能的提高，也沒有突出綜合性、設計性和研究性。總之，以前的實驗課程開設沒有“以學生為本”的理念作指導，難以達到優化學生的化學專業知識結構和提高學生科學素養的目的。因此，高等化學教育中的實驗課程改革勢在必行，正引起越來越多的關注［2］。

為適應高等化學教育發展的需要，我們于2005年成立了黃岡師范學院化學實驗教學示范中心，旨在以先進的理念、新的體系、現代化的設施和科學的方法進行化學實驗課程的改革與實踐。示范中心立足于“以學生為本，促進學生知識、能力、素質協調發展，理論、實踐、創新能力全面提高”的教學理念，在大量調查和充分論證的基礎上，構建了以能力培養為主線，分層次，多模塊，與理論教學既有機銜接又相對獨立的化學實驗教學新體系——“二體系三層次”的化學實驗課程教學體系。該體系使化學實驗課程設置與教學形成了一定的特色和優勢，取得了良好的效果。2007年，黃岡師范學院化學實驗教學示范中心被批準為湖北省化學實驗教學示范中心。

1 化學實驗課程“二體系三層次”體系及其構建

“二體系三層次”化學實驗課程教學體系打破了過去教學計劃中實驗課程依附于理論課程的慣例，將實驗課設置為獨立課程［3］。該體系中的“二體系”為基礎化學實驗課程和綜合化學實驗課程;“三層次”包括基礎化學實驗課程中的兩個層次，即基本操作實驗教學層次(第一層次)和基礎性、設計性實驗教學層次(第二層次)，以及綜合化學實驗課程中的一個層次，即綜合性實驗教學層次(第三層次)。其中，第一、二層次實驗約占總課程的60%～70%，第三層次實驗約占總課程的30%～40%。

從內容上講，“二體系三層次”體系既考慮到學科知識體系的完整，又順應化學科學發展的潮流與趨勢，將科學研究、實際應用、中學新課標的推行密切聯系起來，實現基礎與前沿、經典與現代、課內與課外的有機結合。并對課程內容進行統籌，既避免了各學科實驗內容的重復，又體現出連貫性和系統性。從邏輯層次方面看，基礎操作實驗以教師的指導為主，強化學生的實驗基本技能;基礎性、設計性實驗以學生自主實驗與教師指導相結合，強化學生的理論和實踐相結合的意識和自主實驗能力;綜合性實驗以學生自主實驗為主，教師指導為輔，注重拓展學生的綜合實踐能力和培養學生的創新精神。“二體系三層次”體系體現了認知過程的漸進性，從感性認識到理性認識的飛躍性，有利于學生自覺實現由被動學習到主動學習的角色轉變。

基礎化學實驗課程體系旨在強化學生基本實驗技能的訓練，培養學生獨立實驗能力、自主獲取知識的能力，啟迪學生創新意識，為后續的高層次專業實驗和科學研究打下堅實的基礎。綜合化學實驗課程體系體現了多學科知識的融合和多種實驗原理、方法的綜合運用，旨在培養學生綜合運用化學知識與實驗技能分析問題和解決問題的能力，培養學生初步的科研能力，以及科學思維和創新精神。

考慮到地方師范院校學生基礎相對薄弱，學生的就業去向大多是基層單位和偏遠地區，在設計的化學實驗中，除了無機化學實驗、有機化學實驗、分析化學實驗、物理化學實驗、儀器分析實驗和化學教學論實驗等之外，還在課程模塊中設置了中學化學探究實驗項目，以突出師范類化學專業的特色和培養目標，有利于學生畢業后在基層單位和在偏遠地區獨立處理實驗教學中的實際問題。

2 課程內容改革

2.1 基礎化學實驗課程內容改革

基礎化學實驗課程按兩個層次設置實驗項目:第一層次為基本操作實驗;第二層次為基礎性實驗、設計性實驗。基本操作實驗是整個實驗課程體系的基礎，必須嚴格訓練，為以后開展高層次專業實驗和科學研究打下堅實的基礎。“二體系三層次”體系將基本操作訓練按照運用的先后分解到各大模塊的基本驗證實驗中并與其結合，以培養學生獨立獲取知識的能力。基礎性、設計性實驗是在學生經過各實驗基本操作訓練的基礎上開設的實驗項目。其目的是使學生整合知識，效仿科學研究的技術路線，掌握科學研究的實驗方法。基礎性實驗課程允許學生變更或選擇實驗材料、實驗方法，部分實驗可在開放實驗室中進行，目的在于培養學生的能力和素質。設計性實驗是由教師規定實驗目標和要求，并提供必要的實驗條件，由學生根據自己所學知識自主選擇實驗技術路線，設計實驗方案，完成實驗過程，目的在于培養學生的綜合實驗能力、科學素養及求實態度。

2.2 綜合化學實驗課程內容改革

要按照學科體系分別圍繞某一研究領域或方向設計綜合化學實驗課程模塊。學生在獲得化學基本知識、基本理論和基本技能的基礎上，綜合運用多學科知識和多種實驗原理、方法分析問題和解決問題，目的是培養學生的發散思維能力和創新精神。例一:“三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備、測定及表征”實驗，使學生能將無機固體制備、重量分析測定結晶水，滴定分析測定草酸根和鐵的含量與紅外光譜表征等結合在一起，跨越了無機化學、分析化學和有機化學3個二級學科，形成學生自主實驗，教師適時指導的良好氛圍。例二:“阿司匹林的合成、鑒定與含量的測定”實驗，讓學生在理論上能綜合運用有機化學的理論和知識，掌握阿司匹林藥物合成的基本技能和紅外光譜鑒定，了解實驗室合成與工廠生產的差別，并用分析化學的光度分析測定其含量。例三:由指導教師結合科研實際開設的“卟啉化合物的合成、表征及性質的測定”實驗，使學生能將有機化學的合成、紅外光譜、紫外光譜、熒光光譜和物理化學的電化學性質測定結合起來，使學生有機會進入科研實際，從而激發他們投入科研工作的熱情和培養創新意識。例四:開設了“大別山茶葉中咖啡因的提取研究”、“蘄春產板藍根的提取和顆粒制劑制備”等實驗項目。通過進行這些與地方經濟發展相關的綜合實驗，使學生在認識本地資源的同時，產生利用本地特色資源開展研究的欲望和志向。綜合化學實驗課程為培養學生的動手能力、綜合分析能力、創新能力和科學思維提供了恰當的平臺，為學生今后的專業發展打下了良好的基礎。

2.3 師范特色實驗內容的改革

新體系還設置了教師技能強化訓練模塊，包括教師技能訓練與中學化學探究實驗設計。教師技能訓練包括教育學、心理學、教育技術學、學科教學論等教育類課程學習，零課時方案(除完成大綱規定的課時之外，還必須利用課外時間進行教師技能訓練)和“三字一話”(粉筆字、鋼筆字、毛筆字和普通話)訓練等。此外，學生在實習期間必須完成“四個一”訓練，即講好一堂課，說好一堂課，制作好一個教學單元的中學化學多媒體課件，完成一篇中學化學教學現狀的調查報告或寫一篇教學研究小論文;還要進行一項中學化學探究實驗的設計并在中學條件許可情況下付諸實施。這些內容應注重趣味性、生活化、微型化、綠色化，以培養師范生創造性地解決中學化學實驗教學中問題的能力，為學生將來從事化學實驗教學和課堂演示實驗教學打好基礎。

3 收獲與體會

自2005年實施新的實驗課程體系以來，黃岡師范學院化學與應用化學學院學生在專業學術刊物上發表學術論文10余篇;獲校內大學生科研項目立項3項;在湖北省2006年及2008年大學生化學實驗技能競賽和首屆大學生化學學術創新成果報告中，取得了較好的成績，多次獲省級獎勵;畢業生就業率一直保持在95%以上;應屆畢業生考研平均錄取率達30%以上。

構建并實踐和推廣化學實驗體系是高等化學教育不斷深化改革的必然要求。通過座談、討論、考核，95%以上的師生認為該實驗課程體系的建立，既不是原有課程實驗的簡單分列與組合，也不是教學內容在形式上的簡單更替。它對教師教學觀念轉變、水平提高，內容更新，方法和手段改革，條件建設，以及對考試制度、教學組織、教學管理等多方面都有深刻的影響。

［1］ 夏有為.實驗室研究與探索，2006，25(3):335

［2］ 陸靖，吳性良，姚子鵬，等.高等理科教育，2000，34(6):55

［3］ 黃馳，席美云，程功臻，等.大學化學，2006，21(6):20

湖北省教育廳教學研究項目(No.2007BE02)