民族高校綜合化學(xué)實驗設(shè)計與實踐

王朗++王獻

摘要：指出了民族高校綜合化學(xué)實驗開展的重要性，給出了實驗設(shè)計的思路及在實踐環(huán)節(jié)用到的實驗教學(xué)模式：分別為“循序漸進”教學(xué)模式和“開放式”教學(xué)模式。提出了未來綜合化學(xué)實驗發(fā)展的建議，應(yīng)加大綜合實驗的比例和投入，對實驗成績實行評價制度以及搭建信息化教學(xué)平臺。

關(guān)鍵詞：綜合化學(xué)實驗；民族高校；實驗設(shè)計；實驗教學(xué)模式

中圖分類號：O631

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2014）06032602

1 開展綜合化學(xué)實驗的重要性

民族高?；瘜W(xué)相關(guān)專業(yè)除涉及四大化學(xué)（無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)）外，還有生物化學(xué)、藥物化學(xué)、高分子化學(xué)等課程[1]，其中化學(xué)實驗是化學(xué)學(xué)科教學(xué)活動中重要的環(huán)節(jié)，綜合化學(xué)實驗的開設(shè)已經(jīng)成為大學(xué)化學(xué)專業(yè)本科實驗教學(xué)改革的發(fā)展方向之一[2]。傳統(tǒng)的基礎(chǔ)化學(xué)實驗是老師先寫好板書，對實驗?zāi)康暮蛯嶒炘怼⒉襟E加以講解，并指出實驗注意事項，然后學(xué)生按部就班地做，很多學(xué)生認為只要學(xué)好理論課就行了，不重視實驗。這種實驗教學(xué)方式雖在一定程度上加強了學(xué)生的理論知識和動手操作能力，但限定了學(xué)生自主探究、提出問題、分析問題、解決問題的能力，不利于學(xué)生的實驗創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)。綜合化學(xué)實驗是一門具有多學(xué)科性質(zhì)的、實驗技能綜合性較強的化學(xué)實驗課程，學(xué)生在實驗過程中需要綜合運用所學(xué)的化學(xué)知識和實驗操作技能，自主提出問題并通過各種化學(xué)研究方法解決問題，學(xué)生在實驗過程中積極性較高，主動投入到實驗中去，這對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力、實踐能力和創(chuàng)新能力起著重要的作用。

2 設(shè)計與實踐

綜合化學(xué)實驗的開設(shè)對象主要是大三、大四高年級學(xué)生。在《儀器分析》的課堂教學(xué)過程中，學(xué)生們對各種分析方法如光譜法（發(fā)射光譜法、原子吸收光譜法、紅外光譜法、紫外-可見分光光度法、熒光光譜法等）、核磁共振波譜法、電化學(xué)法、色譜法、質(zhì)譜法等有了一定的了解和掌握。但學(xué)生對這些方法大多數(shù)停留在理解概念的層次上，而缺少運用所學(xué)的實驗方法親自動手做實驗的機會。通過開設(shè)綜合化學(xué)實驗可以把所學(xué)到的理論知識和實驗方法應(yīng)用到實踐中去，這對加深基礎(chǔ)知識的理解和培養(yǎng)實驗操作技能是大有裨益的。此外高年級學(xué)生即將準備畢業(yè)論文，綜合實驗無疑架起了溝通基礎(chǔ)實驗和畢業(yè)論文實驗的橋梁，這一方面鞏固和提高了學(xué)生的基礎(chǔ)實驗操作技能，另一方面也對學(xué)生綜合運用化學(xué)知識和實驗動手能力及自主探究問題和創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)起重要的作用。

綜合實驗的設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)綜合性，可以運用兩種或兩種以上實驗方法，內(nèi)容應(yīng)涉及多個知識點或不同課程的交叉知識點。在設(shè)計綜合實驗時，只指定實驗?zāi)康幕驅(qū)嶒灤蟮姆较?，要求學(xué)生自己設(shè)計可行的實驗方案，并開展實驗，學(xué)生做出實驗預(yù)期和設(shè)想，并通過實驗加以驗證和實現(xiàn)。對無法得到明確結(jié)果的實驗組織學(xué)生討論實驗失敗的原因或改進實驗方法的設(shè)想。如在我們色譜-質(zhì)譜聯(lián)用實驗室，以氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀等中高端實驗設(shè)備為依托，先后開展了中藥揮發(fā)油成分的提取、鑒定和含量測定，市售白酒中塑化劑的鑒定及含量測定，不同方法提取甘草中主要成分的研究等綜合化學(xué)實驗。

民族高?；瘜W(xué)相關(guān)專業(yè)開設(shè)綜合化學(xué)實驗首先要考慮到各民族學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)及實驗基本技能參差不齊的情況，采取“循序漸進”的實驗教學(xué)模式。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)活動教師是主體，學(xué)生被動的接受，即使學(xué)生理論知識過關(guān)但實驗動手能力、思考和解決問題的能力卻顯得薄弱。，為此，在實驗教學(xué)過程中，從教師和學(xué)生都是主體再到以學(xué)生為主體，可以一步一步地啟發(fā)學(xué)生，發(fā)揮他們的主觀能動性。比如讓學(xué)生先查閱相關(guān)文獻了解近幾年中草藥揮發(fā)油提取物的研究現(xiàn)狀，文獻報導(dǎo)中用了哪些提取方法及不同方法的提取效率如何，學(xué)生在了解了相關(guān)背景后可以嘗試用不同的提取方法如超聲提取法、水蒸氣蒸餾法、回流提取法、微波萃取法、酶提取法等研究中藥的揮發(fā)油成分，學(xué)生在用不同的方法后可能得到不同的成分，各種方法發(fā)揮互補的作用。也可以對某種研究較少的中草藥開發(fā)揮發(fā)油提取方法。從中草藥的前處理到提取、鑒定，在這過程中，學(xué)生的積極性大大提高，動手做實驗的愿望強烈，創(chuàng)新能力和實踐能力得到培養(yǎng)和鍛煉[3]。

此外，也可以通過“開放式”教學(xué)模式，搭建實驗室開放平臺[4]，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣設(shè)計綜合實驗，這一方面可以讓學(xué)生利用課外時間多開展創(chuàng)新性的小實驗，另一方面也可以充分發(fā)揮開放實驗室的平臺作用，學(xué)生在良好的儀器條件、實驗場地、藥品齊全的環(huán)境下，更能激發(fā)實驗探究的熱情和科學(xué)研究的興趣。比如大家普遍關(guān)心的食品和安全問題，學(xué)生在綜合實驗課上選定了白酒中塑化劑的課題，主動搜集塑化劑的相關(guān)材料，對市售白酒中可能含有的塑化劑進行定性和定量分析。學(xué)生在這樣寬松、自由的實驗室里，實驗的積極性、自覺性和參與性提高，不僅可以高效率地完成實驗，還可以讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)和思考，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力，從而全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

3 建議

3.1 加大綜合實驗的比例和投入

綜合化學(xué)實驗的開展拓寬了學(xué)生的知識面，學(xué)生在對實驗的基本原理、基本操作熟練的基礎(chǔ)上可以綜合運用各種實驗方法和相關(guān)的理論知識設(shè)計實驗方案。學(xué)生對實驗結(jié)果進行數(shù)據(jù)分析，對光譜圖、色譜圖、質(zhì)譜圖進行解析，討論實驗方法的優(yōu)劣，熟練掌握實驗室各種儀器的操作和溶液的配制，其綜合實驗?zāi)芰︼@著提高，創(chuàng)新性思維能力得到開發(fā)和利用。今后可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)時間和教師的教學(xué)情況適當(dāng)增加綜合實驗的比例。綜合實驗的順利進行顯然是離不開合適的儀器條件和充足的藥品，為此可適當(dāng)加大綜合實驗的投入，尤其是鼓勵創(chuàng)新性的綜合實驗，爭取更多的實驗項目，必要時和兄弟實驗室共享儀器或藥品，為學(xué)生提供良好的實驗條件和科研氛圍。

3.2 對實驗成績實行評價制度

對實驗成績實行評價制度一方面為引起學(xué)生對綜合實驗從方案的擬定到實施的高度重視，另一方面也是為規(guī)范化學(xué)實驗的教學(xué)活動，保證綜合化學(xué)實驗有序、穩(wěn)步地進行。實驗成績的考核應(yīng)以實驗的操作和結(jié)果與討論為主，以實驗方案的制定和實驗小結(jié)等為輔，綜合考查學(xué)生的實驗完成情況[5]，對成績較優(yōu)異者，可以適當(dāng)安排開放型的課題，鼓勵探索和創(chuàng)新。對成績不突出的學(xué)生了解他們的弱項，對知識點理解不夠深刻或是實驗操作不夠規(guī)范的問題進行重點的監(jiān)督和培養(yǎng)。

3.3 搭建信息化教學(xué)平臺

以教育信息化帶動教育現(xiàn)代化，實現(xiàn)教學(xué)資源的共建、共享是新課程改革發(fā)展的重要趨勢。信息化教學(xué)平臺可以涵蓋化學(xué)基礎(chǔ)課程信息，比如推出無機化學(xué)、分析化學(xué)等精品課程的教學(xué)視頻及教學(xué)資源，學(xué)生可以在線學(xué)習(xí)并實現(xiàn)互動。對基礎(chǔ)實驗的規(guī)范操作通過視頻講解、演示打牢學(xué)生基礎(chǔ)實驗的操作能力，還可以通過虛擬實驗培養(yǎng)設(shè)計實驗和細心觀察實驗現(xiàn)象的能力。在具備了一定的理論知識和實驗基本技能的基礎(chǔ)上，充分利用信息化教學(xué)平臺的資源，擬定綜合實驗的實驗方案并著手實驗。另外在實驗過程中可能遇到的問題也可以在線和老師互動，及時向老師匯報實驗的進展，確保實驗順利完成。

4 結(jié)語

民族高校綜合化學(xué)實驗的開展為培養(yǎng)大批優(yōu)秀的民族人才，促進民族教育的發(fā)展打下基礎(chǔ)。學(xué)生在參與綜合化學(xué)實驗的過程中，調(diào)動自己學(xué)習(xí)過的化學(xué)理論知識，通過一步一步的實驗操作，動手操作能力得到充分的培養(yǎng)，并通過理論聯(lián)系實際，學(xué)以致用。綜合實驗培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力和動手實踐能力，提高了學(xué)生化學(xué)綜合素養(yǎng)，為科研院校輸送具有一定科研能力的創(chuàng)新型人才，也為社會培養(yǎng)高端人才，適應(yīng)時代的需要。

參考文獻：

[1] 王 獻. 提高民族院校化學(xué)專業(yè)雙語教學(xué)質(zhì)量的一些看法和體會[J]. 廣東化工，2012， 39（15）：180～181.

[2]陳長寶. 開展應(yīng)用化學(xué)專業(yè)綜合化學(xué)實驗提高學(xué)生實踐和創(chuàng)新能力[J]. 廣西輕工業(yè)，2011，（11）：152～153.

[3]邵 穎. 應(yīng)用化學(xué)專業(yè)綜合化學(xué)實驗改革思路與實踐[J]. 廣東化工，2014，41（9）：238， 241.

[4]田運生. 綜合性設(shè)計性實驗項目建設(shè)的探索與實踐[J]. 實驗技術(shù)與管理，2012， 29（2）：126～129.

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