提高大學化學實驗教學質量的幾點體會

程清蓉，周 紅，潘志權

摘要：從大學化學實驗教學的實際出發，針對現行大學化學實驗課教學中存在的問題，探討了提高大學化學實驗課教學質量的體會。

關鍵詞：大學化學；實驗課教學；教學質量

中圖分類號：？搖G642.4 文獻標志碼：B 文章編號：1674-9324（2012）12-0260-03

大學化學實驗在培養大學生認識、研究、掌握和應用化學現象及變化規律中起到非常重要的作用。學生通過化學實驗能掌握必需的基本理論知識、基本操作和實驗技能，培養學生實事求是的科學態度，提高學生的分析問題、解決實際問題以及創新能力。這對我國培養新時代的人才具有很重要的現實意義，因此，必須提高大學化學實驗課的教學質量。

一、大學化學實驗教學環節存在的一些問題

高校化學實驗教學是培養大學生的化學基本實驗技能、創新能力、理論聯系實際能力的關鍵環節之一。在我校以提高科研能力作為發展目標的大前提下，雖然對化學實驗教學課程體系進行了一系列改革，并且正在不斷革新和完善，但在教學中我們發現化學實驗教學環節還存在一些問題，主要歸納為以下幾點。

1.態度不夠積極，缺乏事實求是的科學態度。我校上化學實驗的學生主要來自于化工與制藥學院、材料科學學院和環境工程學院，專業的不同，導致學生對化學實驗的認識不夠，所以對待實驗課的態度不夠積極，主要表現為部分同學無故曠課，上課開小差，沒有嚴肅認真的態度，隨便進出實驗室。在對待實驗結果時，隨意編寫不真實的數據，完全沒有事實求是的科學態度。

2.預習不到位，動手能力較差。認真預習實驗，是成功完成實驗的基本條件之一。學生往往認為反正老師都是要講實驗目的、實驗原理和實驗步驟的，覺得沒有預習的必要，所以大部分學生沒有真正地提前預習或預習不到位，沒有養成良好的預習習慣，只是通過簡單的抄寫實驗原理和實驗步驟來應付老師的檢查。由于學生來自各個不同層次的高中，據了解有的學生在中學階段從未做過實驗，最多只是看老師上課的演示實驗，再加上在老師對實驗內容進行短暫的講解后，由于沒有認真預習實驗，很多學生還是對實驗很茫然，不知道該怎么做，所以學生的動手能力還有很大的提升空間。

3.對實驗的觀察能力差，缺乏探究的能力。要完成化學實驗，必須要學會用人的感覺器官去感受化學實驗過程中發生的各種實驗現象，并且學會透過現象看本質，比如學生在做Mn2+在酸性條件下與NaBiO3反應的實驗時，有同學描述的現象是“生成了黑色的溶液，同時還有沉淀生成”。主要的原因是加入的NaBiO3過量，沒有反應完全，就認為有沉淀產生，溶液是渾濁的，也看不清真正的顏色。同時在實驗過程中，對產生的一些與書本結果不同的現象，不會去探究個明白，反而視而不見，根本就不可能提出新的問題，也不會去探根索源。

4.缺乏公共意識和環保意識。部分學生做完實驗后藥品隨意擺放，不打掃實驗桌面，實驗儀器也不清洗。沒有用完的藥品沒有倒入指定的回收瓶，而是隨意倒入下水道。

二、對化學實驗教學的改革措施

1.改變教學模式，提高學生的學習主動性。在過去的教學中，教師往往根據教材將實驗目的、實驗原理和實驗步驟進行詳細的講解，學生也是機械地根據教材安排，按照實驗步驟進行操作，導致學生不愿動腦筋，也沒有積極主動性。目前我們采用教師提問，學生回答，或學生提問，大家討論，然后老師再補充的教學模式，引導學生自主地思考問題、解決問題，這樣不僅引用到了理論知識，加深了對理論知識的理解，更重要的是激發了學生求知探索的熱情，使學生學到了許多書本上沒有的東西，為其科研能力的提高奠定了基礎。

學生實驗往往是驗證性的實驗，而且大多數實驗事先已全部準備好，實驗中所需藥品由實驗人員事先按要求配制好，所用儀器全部按規定在實驗臺上擺好，學生實驗時只須“照方抓藥”，這樣容易造成學生的依賴心理。我們在實驗教學中穿插自行設計實驗，根據學生的興趣，圍繞理論課程的教學內容，獨立選題、設計實驗并完成實驗的全過程，在實踐中學習和掌握文獻的查閱與獲取、實驗研究課題的分析與評價、實驗方案的設計與制定等技能，實驗完成后，學生既驗證了理論，又達到了動手動腦的目的，由被動學習變為主動學習，也提高了自信。

2.完善化學實驗教學的輔助手段。隨著計算機網絡技術和信息科技的進步，多媒體輔助教學已經成為大學教學中的重要手段。依托我校的教學網絡平臺，我們自主開發建立了大學化學實驗的網上虛擬實驗室，便于學生對化學實驗進行更好的預習和交流。大學化學網絡虛擬實驗室運用AdobePhotoshop、Macromedia Flash等軟件，將文本、圖形、聲音、動畫等多媒體信息與化學實驗操作動態地結合在一起，制作flash動畫實驗。這種虛擬實驗室可將大學化學實驗基本操作技術及其詳細步驟簡單清楚、動態地表達出來，讓學習者先觀看正確的演示，再通過實現人機交互虛擬操作，認識化學實驗儀器，練習化學實驗基本操作，熟悉實驗流程，強化理解實現互動，可減少實驗事故的發生，培養學生規范化實驗操作。例如我們在模擬實驗中增加了“四氯化碳氯化法制備無水三氯化鉻”以及“二茂鐵的制備”等十個實驗，不僅開闊了學生的視野，而且在模擬實驗過程，解決了傳統實驗教學的不足之處，使實驗教學更加緊湊；同時也激發了學生的學習興趣與創新意識，使學生由被動學習者變為主動學習者，優化了教學過程，提高了教學質量。

3.開拓多元化的實驗項目，培養創新能力。我們在實驗課的開設上進行了改革，重新編寫了化學實驗教材，實驗項目也變得多元化，所開設的實驗課分為基礎實驗、設計性實驗、綜合性實驗和創新性實驗。基礎性化學實驗包括實驗基本知識的學習和實驗基本儀器的使用以及數據處理；設計性實驗需要獨立分析課題，設計裝置完成實驗，要求把知識轉化為能力。實驗的開設方式是只給題目和器材，不給方法和答案，在一個個問題的引導下自己查閱資料和設計裝置深入進行探索和完成實驗；綜合性化學實驗部分，這類實驗要求能運用所學知識和實驗技能獨立探索化學問題。由于實驗的內容還屬于與基礎性實驗銜接的部分，所以大部分內容是屬于探索性實驗。創新性實驗主要依托本教研室老師的科研實驗室的有關項目，做一些創新性實驗，要求學生根據課題的需要，查閱相關文獻，制定實驗方案來解決問題。學生按照設計好的實驗方案，自覺地利用實驗室開放時間積極地進行準備和試驗。這樣學生有足夠的時間來修復實驗方案、研究實驗現象、分析實驗結果，大大提高學生分析問題、解決問題和創新的能力。同時，促進了科研成果與本科教學相結合，促進了實驗教學與研究開發實踐的結合，提高了學生實驗素養與創新能力。

4.強化綠色環保意識，滲透綠色環保教育。在化學實驗教學中應該滲透綠色環保思想，不但能夠節約資源，從源頭上阻止污染，而且有助于培養學生認識和解決化學實驗中出現的環保問題的能力，增強學生的綠色環保和可持續發展意識。比如在實驗過程中用到的低沸點有機溶劑如乙醚、甲醛、苯等，如使用不當，會對實驗人員或環境造成很大的污染；在有機合成實驗中，要學會設計不同的合成路線，通過反復比較，盡可能采用環保節能的合成路線；教師應盡量引導學生創造性地開展微型化學實驗，實現環保、節約資源的目的，如在進行化學沉淀定性實驗時，就可以指導學生在點滴板上進行，從而達到節省試劑、減少污染、縮短實驗時間等目的。

5.完善化學實驗的評價體系。實驗考核是化學實驗教學的重要環節，考核不光對學生的實驗具有評價作用，同時也能對學生起到督促的作用，提高學生做實驗的積極性。由于實驗課程的特殊性，不可能沿襲理論課的考試方法。為此，對于基礎性實驗，我們提出了把實驗成績分為以下幾塊：預習（10分）、實驗室行為規范（10分）、實驗具體操作（30分）、實驗完成情況（20分）、實驗報告（30分）分五個方面進行綜合考察，滿分100分。這就要求老師在整個實驗的過程中細心觀察學生的實驗情況，及時解決實驗中出現的問題，做到老師和學生一起探討，這也提高了學生的積極主動性。另外對于設計性實驗和創新性實驗，我們根據學生的文獻查閱能力、實驗方案的設計、實驗操作技能、遇到實驗突發情況時的應急能力等幾個方面進行評定，更側重于學生綜合實驗技能的提高。教師可通過實驗實施全過程與學生的交流，找出每一個學生身上的閃光點，培養他們大膽質疑、認真求證的科學精神、實事求是的科學態度，提高他們的綜合能力素質。

三、實驗教學效果分析與體會

近三年來，通過改革大學化學實驗的教學模式、完善實驗教學手段、開拓多元化的實驗項目、完善化學實驗的評價體系等一系列措施，筆者認為這對于培養學生的實驗能力、創新意識，全面提高學生綜合素質，提高實驗課教學質量起到了很好的作用。首先教學模式和教學手段的變更能讓學生自主地學習，提高積極性；實驗項目的多元化，特別是設計性實驗、綜合性實驗和創新性實驗對于培養學生應用知識的能力、實驗操作技能、創新能力有重要作用，也增強了學生的自信和成就感，增強了學生的科學研究意識，培養了實事求是的科學嚴謹態度。