提高化學實驗教學質量的研究

徐懷春，茍 麗，周云波

(文山學院生化系，云南文山663000)

化學是以實驗為基礎的學科，化學實驗是化學專業和相關專業教育教學的重要組成部分。通過實驗教學，不僅可以鞏固學生在課堂所學的基礎知識和基本理論，訓練基本的實驗操作技能，形成良好的實驗習慣，而且能較好地培養學生嚴謹求實的科學態度，培養學生的化學思維習慣，提高學生分析、比較、概括、綜合應用知識解決問題的能力。

化學實驗是理論聯系實際的重要途徑，是對學生進行科研訓練的有效手段。

提高實驗教學質量是實驗教學研究的永恒主題。

1 整體設計

無論是理論課還是實驗課，均應本著理論夠用，保基礎，重應用，重學生能力培養的原則，堅持高校性、地方性、專業性、應用性、綜合創新性五位一體，整體設計，獨立實施。①

1.1 制定可行的實驗教學大綱

根據不同的專業要求，制定可行的教學大綱。文山學院生化系有化學本專科專業、食品科學與工程本專科專業、生物學本專科專業、礦物加工專科專業、綜合理科專業等。化學實驗涉及的有理科及工科專業、有師范與非師范專業，要求比較復雜。

實驗堅持“理論夠用，保基礎，重應用，重學生能力培養”的思路制定可行的實驗教學大綱。

1.2 不同的實驗，不同的專業，側重點不同

無機化學實驗，有機化學實驗，分析化學實驗，物理化學實驗被稱為化學實驗的四大支柱。

無機化學實驗的側重點在于打牢基礎，培養習慣，初步培養化學思維方式方法。

有機化學實驗的側重點在于養成良好的實驗習慣和初步開展學生生產科研訓練。

分析化學實驗的側重點在于培養學生嚴謹求實的科學態度和踏實的作風，樹立量的準確概念和生產技術訓練。

物理化學實驗側重點在于思維方式方法的培養，技術訓練及生產應用研究。

同一課程，不同的專業要求與側重點也不一樣。

師范類的專業，側重于基本操作與方法訓練，而應用類的工科專業側重應用訓練。

1.3 實驗內容

1.3.1 實驗內容選擇的靈活性

根據不同的專業設計所需的實驗。制定實驗教學大綱時，多設計一些實驗，讓相關教師選擇時有較大的靈活性，有利于執行。1.3.2實驗內容選擇的創新性

在實驗內容、實驗方法上重視創新。

如根據辦學需要增設內容。文山學院辦學目標就是為當地基礎教育、經濟建設培養人才和提供技術支持。所以，生化系結合專業實際增設相應的內容。

在選擇實驗內容與項目時，要求各實驗教師不僅要考慮專業所需，還要結合當地經濟建設的需求以及學生就業所需，實驗內容的選擇要具有創新性。如在無機化學實驗中開設文山州礦產品綜合開發利用等實驗;在有機化學實驗中，訓練天然產物的提取時，內容選擇三七皂甙的提取、野蕎麥花中蘆丁的提取、染飯花(山藍)及九頭獅子草(爵床科九頭獅子草)等色素的提取等實驗;在分析化學實驗中，內容則選擇文山州典型礦物分析等實驗。

1.4 重視安全教育

從實驗的準備、開設、收整等各個環節重視安全教育。如藥品的規范保管，實驗室的安全管理做到有章可循，管理規范。這為教學、科研奠定了一定的基礎。實驗室的安全規范管理無小事。

1.5 養成教育

細節決定成敗，養成教育是人的素質教育的主要內容。文山學院在實驗教學中歷來重視養成教育，為學生將來能較好地適應社會打下良好的基礎。良好的養成教育包括良好的行為習慣、良好的思維習慣、良好的合作精神等。

1.6 重視過程

化學實驗教學的各個環節都能很好培養學生的能力。因此，必須重視各環節的教學。

以化學教育專業為例，學生成績評定，平時占70%，期末考試占30%，其中平時成績的70%，又按每個實驗5分來評定，這5分包括了預習、實驗操作、實驗報告等。

其它相關專業也如此執行。

這對學生實訓、能力培養是十分有效的。

2 精心組織實施

2.1 精心準備

在開設實驗前，必須制定整個學期甚至是整個學年的開設計劃。

在開設每個實驗前，教師必須做到準備充分。即做到實驗器材、實驗試劑準備充分，認真完成預備試驗—找出影響實驗完成的各種因素，探索實驗成功的條件，做到實驗安全、可靠，重現性好。

這是提高實驗教學質量的重要保證，也是教師提高教育教學水平的有效途徑。

對于學生，要求做好預習。教師必須提前一周把實驗開設告知學生。學生必須認真閱讀有關實驗教材和參考資料，查閱相關文獻，明確該實驗的目的要求和內容，可能遇到的各種各樣的問題，實驗操作方法及有關注意事項，寫出簡潔的實驗預習報告。做到胸有成竹，不預習者不得進入實驗室，杜絕學生因不預習而導致照方抓藥而達不到實驗訓練的目的要求。

這為實驗教學質量的提高奠定了基礎。

2.2 精講多練，規范示范

2.2.1 實驗講解要精

實驗教師主要講實驗的原理，引導學生分析影響試驗成敗的各種因素，強調安全注意事項。

2.2.2 規范示范

對于學生未接觸過的基本操作，實驗原理、儀器安裝等，教師應規范示范。這是養成良好實驗習慣的開端。

規范示范，精講多練是實驗教學必須遵循的原則。

2.3 強化實驗教學輔導

文山學院生化系現有具有實驗的專業多達13個，教師相對較少，而且年輕教師較多，實踐經驗缺乏。主要通過如下方法強化實驗教學輔導。

2.3.1 強化對年青教師的培養

對新分到生化系從事實驗教學的教師，均采取傳、幫、帶的辦法進行培養，取得較好的效果。年青教師均能很快地適應實驗教學工作，其理論水平、分析問題解決問題的能力、動手操作能力也較快提高。

2.3.2 強化學生實驗教學過程中的輔導

要求教師強化實驗指導，在實驗教學中及時地發現問題，及時糾正，認真輔導。這是提高實驗教學質量的根本保證。

2.4 強化實驗探索

無論是老教師，還是年輕教師，均必須在認真完成預備實驗的基礎上進行試驗驗探索，尋找實驗成敗的因素，為提高實驗教學質量奠定基礎。這是提高實驗教學質量的重要途徑。

2.5 認真批閱實驗報告，認真總結，提升質量

實驗教師對學生的實驗報告全批全改。教師必須認真總結，及時糾正，以提升教育教學質量。

對學生學習評價均采取過程評價，而且做到科學公平。

3 強化實驗能力的培養

實驗能力培養必須堅持不懈。

3.1 注意循序漸進地培養學生獨立實驗的能力

在實驗教學中，教師必須充分調動學生的各種分析器，引導學生在進行每一步操作時，認真思考它的要領、目的以及可能發生的現象等，并仔細地觀察、記錄實驗現象，分析、比較，理論聯系實際，得出結論。不能照方抓藥，不動腦筋。教師指導實驗要勤，要及時發現、并糾正問題，才能培養好學生的實驗動手能力。

3.2 培養學生的觀察能力

觀察是人們認識客觀世界本質的橋梁，是發現真理的途徑。教師在實驗教學中要認真引導，學生要認真操作，仔細觀察并翔實記錄相關現象;遇到反常現象或疑難問題時，引導學生認真思考，幫助學生解決問題。

教師可在保證安全的前提下，故意設計一定的條件，使學生實驗出現反常現象，讓學生去觀察、分析。如苯比較穩定，不與強酸、強堿、強氧化劑發生反應，但試驗中，酸性高錳酸鉀溶液中加入笨，水浴加熱時，紫紅色會退去。為什么?

3.3 規范實驗報告書寫，培養學生能力

對實驗結果分析總結，去偽存真，得出規律，撰寫實驗報告、文章是教師、學生和自然科學研究工作者應具備的能力。

通過規范實驗報告的書寫訓練來進一步培養學生能力。

3.4 注意培養學生綜合應用知識的能力

教師必須嚴格遵守實驗教學大綱，認真組織教學。而且努力做好知識遷移轉化工作，培養學生綜合應用知識分析問題、解決問題的能力。

如在無機化學實驗教學中，教師可結合本地礦產資源較豐富的條件設計，從冶煉廢礦渣中制備五水硫酸銅等實驗。

有機化學實驗中，教師可設計從野生八角中提取蒙草酸。

分析化學實驗中，教師可設計銅礦、銻礦、精鉛礦、鎢礦的成分分析測量等。

食品加工實驗中，教師可設計民族風味食品的開發研究等。

通過實驗設計，不但培養了學生綜合分析問題、解決問題的能力，而且還拓寬學生的視野，也幫助教師完成了科研課題申報的前期準備工作。

3.5 充分調動各種積極因素培養學生能力

每位實驗教師可以結合自己的教學科研設計一定的小課題讓學生利用課余時間完成。這可以彌補沒有開放實驗室的不足，有可培養學生的綜合能力。

有條件時，讓學生到企業、野外等參加一定的生產勞動、見習實習以強化能力培養。

3.6 改革傳統的實驗方法，培養學生的實驗能力

教師把學生分成幾個小組，讓他們控制一定的實驗條件或采取不同的方法完成同一個實驗。

如有機合成，天然產物的提取等實驗，教師可根據正交試驗的要求來設計、探索實驗條件和最佳工藝路線等。學生思路打開了，通過交流產生了智慧。

3.7 強化素質教育

如要求教師力所能及地修理使用準備報廢的儀器，從而灌輸節約的思想。

通過采用本地易獲得的實驗材料來代替昂貴的實驗試劑，實驗微型化、實驗的改進創新等培養學生的創新能力。

3.8 通過教書育人，培養學生良好的思想品德

教書是手段，育人是根本。實驗課不僅要向學生傳授知識和技能，同時還要對學生進行作風、品德、意志、紀律、合作、安全等教育，培養嚴謹求實的科學態度、一絲不茍的治學方略，養成良好的實驗習慣，促進學生全面發展，完成培養合格人才的任務。

4 實驗教科書僅僅是主要教學參考書

實驗教材只是讓學生閱讀的主要教學參考資料。大學大在大師、大智慧。學生學習的應該是教師的智慧、教師的治學態度、教師分析問題、解決問題的思路和方法、教師的ideal。

學習使人智慧、動手使人靈巧、寫作使人聰明、智慧。教師應指導學生閱讀大量相關的材料來豐富自己的知識。

教師必須充分利用一切可以利用的資源，特別是利用多媒體的輔助教學手段給學生提供更多的信息、更多思考問題的思路、更多解決問題的方法。

教師可以根據實驗教學的具體需要，在嚴格執行教學大綱的基礎上靈活使用教材。

5 重視環境保護教育、滲透綠色化學教育

在實驗教學中必須滲透環境保護和綠色化學教育。化學家不僅能帶來物質和能量的財富，同時也應該成為環境保護的友好使者。如講農藥及相關有機物合成時，可結合文山學院生化系開發氨基酸金屬螯和物來補充，還必須補充生物防治、基因科技繁殖等綜合防治。

設計實驗內容和實驗項目時，除考慮學校教學條件、學生能力、專業要求及能力培養外，還要考慮滲透環境保護和綠色化學的需要。如選擇氧化劑時，進可能不選重鉻酸鉀，而選擇次氯酸或高錳酸鉀。②

利用學生做公共清潔的機會教會學生如何處理實驗廢棄物，滲透資源的綜合利用及環境保護意識。這是課堂教學的延伸。

6 化學知識來源于生活，化學知識服務于生活

在進行相關實驗時，一定要強化化學知識來源于生活，化學知識服務于生活的基本理念。既可以理論聯系實際，培養學生學習興趣的目的，還能培養學生的社會責任感。

如設計烷烴、烯烴、芳香烴實驗時，要補充日常燃料的內容，滲透低碳、環保的生化理念與實踐。

設計類脂類化合物性質實驗時，應該補充講解中國人食用油脂、營養均衡的問題，補充講解如何通過食物來補充各種維生素的問題。補充講解通過高級烷烴氧化值得相應的高級脂肪酸來制備肥皂，解決與生活爭油脂的問題。

設計糖類、蛋白質、核酸等實驗時，應該補充糖尿病的發病的原因、治療的原則等，補充如何食補各種營養物質等。還原化學的本來。

設計綜合類實驗時，要考慮資源的綜合利用、可持續利用。［1］

7 教學方法

教學有法、無定法、貴在得法。

教師應根據不同的專業、不同的實驗、不同年級的學生實際選擇不同的教學方法進行教學。

多媒體只是教學的一種輔助手段。在教學中，利用多媒體盡可能地提供更多的思路、方法、信息，補充傳統的實驗教學方法不能完成的內容，解決可能帶來的安全問題。

如瓦爾登翻轉的教學，各種基團的轉化，各種反應的可能機理等，通過多媒體演示效果就比較好。瓦斯爆炸若用多媒體演示，不但效果震撼，而且安全。［2］

8 實驗教學的幾點思考

8.1 必須加強課程建設

根據不同專業需要制定相應的課程目標、組織有能力的實驗課程組編寫出實用的教材。

8.2 必須加強實驗教師隊伍建設

通過強化校際合作、院所合作、學科學術活動等多途徑培養教師，提高教師的學術、科研水平，從而提高實驗教育教學質量。

8.3 強化實驗室、實習實訓基地的標準化建設

應加大對實驗室、實習實訓基地規范建設的投入，保證實習實訓的需要。

注 釋:

① 文山學院生化系各專業的教學大綱及教學計劃。

② 高占先.《有機化學及實驗精品課程》輔導，2010年9月，全國高校教師網絡培訓中心，http://www.enetedu.com。

［1］徐懷春，機化學及實驗教學的研究［J］.價值工程，2010，(12):226.

［2］徐懷春，解成駿.基礎有機化學教學研究［J］.陜西師范大學學報(增)，2009，(1):148 －151.