多專業(yè)普適性基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)模式的建立與實踐

楊娟

（武昌首義學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院湖北武漢430064）

多專業(yè)普適性基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)模式的建立與實踐

楊娟

（武昌首義學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院湖北武漢430064）

構(gòu)建多專業(yè)普適性基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)模式，根據(jù)普通化學(xué)平臺課特點，制訂與理論教學(xué)相關(guān)的實驗課程教學(xué)大綱，將普通化學(xué)的普適性與專業(yè)特色相結(jié)合，在現(xiàn)有實驗課程教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，開設(shè)選修實驗，將實驗技能訓(xùn)練貫穿四年本科人才培養(yǎng)計劃，適用范圍更廣，具有普適性和可持續(xù)發(fā)展性。

多專業(yè)；普適性；實驗教學(xué)

加強實踐教學(xué)是教育和教學(xué)主動適應(yīng)社會需求，培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要舉措。針對大學(xué)生進(jìn)校后長時間對專業(yè)缺乏認(rèn)識，在專業(yè)課學(xué)習(xí)中感到迷茫，學(xué)生動手能力訓(xùn)練不夠的問題，我校通過開展跨年級、開放性化學(xué)實驗教學(xué)的改革與研究，對解決上述問題發(fā)揮了促進(jìn)作用，效果明顯。

1.跨年級、開放性化學(xué)實驗教學(xué)的提出

我校基礎(chǔ)化學(xué)實驗的開設(shè)立足于城市建設(shè)學(xué)院土木工程、工程管理、給水排水工程、環(huán)境工程、生物工程等專業(yè)，以普通化學(xué)實驗和無機與分析化學(xué)實驗進(jìn)行研究及教學(xué)實踐，著力培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)知和實驗操作能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)適應(yīng)社會需要的應(yīng)用型人才，具有重要意義。

跨年級、開放性化學(xué)實驗教學(xué)體系主要內(nèi)容有：一是在現(xiàn)有理論課程基礎(chǔ)上提出相對獨立的實驗課教學(xué)大綱，體現(xiàn)交叉學(xué)科平臺課的特點，建設(shè)具有專業(yè)特色的工程類化學(xué)實驗教學(xué)體系。對于各專業(yè)的平臺搭建起到良好的支撐作用。二是開設(shè)跨年級、開放性化學(xué)實驗課程，針對不同的專業(yè)，指導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計實驗內(nèi)容和步驟，有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，鍛煉學(xué)生的動手能力和解決實際問題能力，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力和自主學(xué)習(xí)的能力。

2.普適性基礎(chǔ)化學(xué)實驗開設(shè)手段及方法

建立系統(tǒng)性的普通化學(xué)實驗體系，如圖：

2.1 平臺驗證性實驗的開設(shè)

根據(jù)普通化學(xué)具有的平臺課特點，制訂與理論教學(xué)相關(guān)的實驗課程教學(xué)大綱，開設(shè)驗證性實驗項目，對理論課起到支撐作用。

在大綱規(guī)定的課時內(nèi)，學(xué)生根據(jù)實驗指導(dǎo)書的要求在教師的講解下完成教學(xué)計劃內(nèi)的實驗項目，所開設(shè)的實驗項目根據(jù)理論課教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整。我校對四個年級的基礎(chǔ)化學(xué)課實驗教學(xué)分別制定了教學(xué)計劃和大綱，并且根據(jù)不同時期教學(xué)要求進(jìn)行微調(diào)，根據(jù)專業(yè)需要，課時和實驗項目有相同也有不同，但實驗室資源共享，實驗教師團(tuán)隊共享，搭建基礎(chǔ)課平臺。

2.2 專業(yè)特色化學(xué)實驗指定性開放

這一類化學(xué)實驗根據(jù)各專業(yè)不同要求和特點，在現(xiàn)有教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，挑選適合不同專業(yè)的實驗項目，讓學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)方向進(jìn)行選修，教師通過指導(dǎo)幫助學(xué)生完成該實驗項目，從而讓學(xué)生獲得對專業(yè)的認(rèn)知和自主的將所學(xué)理論知識與實踐相結(jié)合的能力。以我校學(xué)生為例：

土木工程、工程管理的學(xué)生僅學(xué)習(xí)《普通化學(xué)》這一門化學(xué)課程，因此該課程側(cè)重于化學(xué)知識的實際應(yīng)用，因此在普通化學(xué)實驗內(nèi)容中加入“熔點的測定”著意讓學(xué)生通過物質(zhì)熔沸點的特性了解有機材料的有關(guān)性質(zhì)；并由學(xué)生選擇酸堿平衡相關(guān)實驗，選修內(nèi)容為“鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定”或“醋酸電離常數(shù)的測定”二選一。

環(huán)境工程、給水排水工程的學(xué)生后續(xù)還有跟化學(xué)相關(guān)的專業(yè)課，因此在普通化學(xué)實驗中加入“鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定”，學(xué)生可以選擇標(biāo)準(zhǔn)溶液的種類，設(shè)計實驗方案，并根據(jù)實驗方案完成標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定。本實驗著意培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)實驗操作，為后續(xù)專業(yè)課實驗打下基礎(chǔ)。

生物工程的《無極及分析化學(xué)》內(nèi)容與環(huán)境工程《分析化學(xué)》內(nèi)容有部分相同，但生物工程的基礎(chǔ)化學(xué)課因為涉及到無機部分，并且由于分析化學(xué)所承擔(dān)的任務(wù)有所不同，因此在實驗環(huán)節(jié)上，“氨氮的測定”為選修實驗，在“堿度的測定”實驗內(nèi)容中加入了“稱量和標(biāo)定”。

2.3 跨年級基礎(chǔ)化學(xué)實驗的開設(shè)與多專業(yè)普適性基礎(chǔ)化學(xué)實驗體系建設(shè)

整個實驗體系最核心的內(nèi)容就是跨年級、跨專業(yè)學(xué)生開放性實驗的開設(shè)。

大一基礎(chǔ)化學(xué)的學(xué)習(xí)完成之后，學(xué)生已對自己的專業(yè)有了較深的認(rèn)識，在課余時間，讓學(xué)生參與高年級專業(yè)實驗的準(zhǔn)備和操作，提前接觸專業(yè)課，加深專業(yè)方向感，明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)；同時讓部分學(xué)生參與大四的畢業(yè)論文及畢業(yè)設(shè)計，更加直觀和深刻的明確本專業(yè)本科四年人才培養(yǎng)計劃的思路，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)知、思考和解決問題的能力、實驗操作和設(shè)計能力、創(chuàng)新能力和適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的綜合素質(zhì)。

（1）給水排水工程、環(huán)境工程及生物工程這三個專業(yè)（以下簡稱“水、環(huán)、生”專業(yè)）對化學(xué)課程有較多要求，大一新生由原基礎(chǔ)化學(xué)課教師帶隊，觀摩高年級學(xué)生不同專業(yè)的實驗，如微生物學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗等，并且分組參與部分實驗項目的操作，在保證正常教學(xué)過程的同時，由高年級學(xué)生講解實驗內(nèi)容和操作注意事項。高年級學(xué)生在這個過程中培養(yǎng)了責(zé)任感，通過講解更加深化了所學(xué)，對專業(yè)課來說這一教學(xué)行為大大提高了教學(xué)效果；大一新生在這個過程中對專業(yè)課有了具體認(rèn)識，更加明確自己未來的方向，對后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)有了整體規(guī)劃。

（2）在大二下學(xué)期，由“水、環(huán)、生”專業(yè)畢業(yè)論文指導(dǎo)老師帶隊，采用學(xué)生“一帶一”模式，讓低年級學(xué)生參與到畢業(yè)設(shè)計中來，分組學(xué)生根據(jù)老師擬定的畢業(yè)論文題目開展實驗，自行擬定實驗計劃，查閱資料，準(zhǔn)備實驗器材，協(xié)助畢業(yè)生完成實驗。實驗完成后，畢業(yè)生按照畢業(yè)設(shè)計要求完成論文，大二、大三學(xué)生自行設(shè)計完成實驗報告并撰寫學(xué)科論文，基礎(chǔ)化學(xué)實驗團(tuán)隊教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)并歸檔，必要時可作為相應(yīng)專業(yè)課成績的一部分。

通過不同專業(yè)橫向滲透和高、低年級縱向協(xié)作實現(xiàn)了基礎(chǔ)化學(xué)實驗的立體化教學(xué)，完成了既具有專業(yè)特色又對專業(yè)課有力支撐的多專業(yè)普適性基礎(chǔ)化學(xué)實驗平臺體系建設(shè)。

3.普適性基礎(chǔ)化學(xué)實驗開設(shè)解決的主要問題

基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程改革的難點在于基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程的普適性和多專業(yè)特色的的融合，以及基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程學(xué)時普遍短缺這一現(xiàn)狀，這一矛盾可以通過課外學(xué)時來解決，通過多專業(yè)普適性基礎(chǔ)化學(xué)實驗平臺體系的搭建解決了如下問題：

（1）解決化學(xué)實驗教學(xué)對理論教學(xué)強烈的依賴的問題，使實驗教學(xué)真正成為一個獨立的實踐體系，既可以成為理論教學(xué)的驗證和補充，又具有自己相對獨立、可持續(xù)的發(fā)展空間。

（2）解決目前基礎(chǔ)化學(xué)課程專業(yè)特色不足的問題，在平臺課的有力撐托下各專業(yè)擁有了自己獨具專業(yè)特色的基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)模式，為后續(xù)專業(yè)方向的發(fā)展做了良好的鋪墊。

（3）解決現(xiàn)有本科學(xué)生缺乏動手能力的問題，驗證性、綜合性和設(shè)計性實驗以及實踐教學(xué)內(nèi)容讓學(xué)生得到了良好的鍛煉。

（4）解決學(xué)生對專業(yè)缺乏認(rèn)識對專業(yè)課學(xué)習(xí)感到迷茫的問題，通過跨年級教學(xué)活動讓學(xué)生加強了專業(yè)意識之后，由對專業(yè)深刻的了解和內(nèi)在專業(yè)責(zé)任感引發(fā)的自主學(xué)習(xí)研究動力推動了實踐教學(xué)的前進(jìn)，保障了實踐教學(xué)改革的順利進(jìn)行，同時學(xué)生對自己所學(xué)不再感到茫然，減少盲目轉(zhuǎn)專業(yè)的幾率，有利于學(xué)生成才和學(xué)院穩(wěn)定發(fā)展。

4.普適性基礎(chǔ)化學(xué)實驗開設(shè)效果

我基礎(chǔ)化學(xué)實驗課題團(tuán)隊曾經(jīng)承擔(dān)過多年開放性實踐教學(xué)指導(dǎo)工作，具有豐富的指導(dǎo)開放性實驗課程的經(jīng)驗。由基礎(chǔ)化學(xué)實驗的立體化教學(xué)的形式培養(yǎng)出來的學(xué)生參加湖北省高校大學(xué)生化學(xué)實驗競賽獲得省級一、二、三等獎的優(yōu)異成績。多專業(yè)普適性基礎(chǔ)化學(xué)實驗平臺體系逐漸得到主管部門和學(xué)生的一致認(rèn)可，具體表現(xiàn)如下：

（1）調(diào)動了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。由于教學(xué)模式貫穿了四年本科培養(yǎng)過程，學(xué)生明確了學(xué)習(xí)目的，更早有了四年的學(xué)習(xí)計劃，有效激發(fā)自主學(xué)習(xí)能力。本?！八?、環(huán)、生”專業(yè)四屆學(xué)生的調(diào)研結(jié)果表明，學(xué)生通過這一體系的培養(yǎng)，在分析化學(xué)、有機化學(xué)等化學(xué)課堂的實驗動手操作能力有了明顯提高，專業(yè)課教師對學(xué)生綜合能力表示出極大的贊賞。

（2）激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。自主研究的實驗項目需要占用學(xué)生課余時間，但學(xué)生報名熱情極高，學(xué)生通過文獻(xiàn)的查閱和實驗的設(shè)計，提高了閱讀、綜合思考、創(chuàng)新及動手能力。

（3）提高了學(xué)生在后期專業(yè)課中的學(xué)習(xí)能力。學(xué)生通過參與高年級實驗教學(xué)，在后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)中更容易理解該門專業(yè)課在整個知識體系中的作用，更容易理解掌握該門專業(yè)課的重難點內(nèi)容，參加過普適性基礎(chǔ)化學(xué)實踐的11級學(xué)生成績、學(xué)生作業(yè)完成效果及成績均高過往屆。通過對環(huán)境工程專業(yè)本學(xué)期的學(xué)習(xí)成績跟蹤獲取如下數(shù)據(jù)：11級學(xué)生通過普適性基礎(chǔ)化學(xué)實驗平臺延伸性的學(xué)習(xí)，該學(xué)期《分析化學(xué)》課程班級總成績平均分比10級提高了2.95分，及格率提高5%，優(yōu)秀率提高了7.14%；《有機化學(xué)》課程班級總成績平均分比10級提高了3.74分，及格率提高0.42%，優(yōu)秀率提高了3.93%。

（4）學(xué)生學(xué)會了團(tuán)隊合作，培養(yǎng)了團(tuán)隊精神。通過不同年級學(xué)生縱向合作完成的項目，學(xué)生建立了自己的團(tuán)隊，分工合作，通過這種合作的機會互相幫助、互相激勵和促進(jìn)，磨練了意志，開展了良好的人際交往的活動，這對學(xué)生的性格發(fā)展和綜合素質(zhì)的提高起到了推動作用。

（5）學(xué)生建立了強烈的專業(yè)意識，明確自己專業(yè)方向，及早確定專業(yè)志愿，防止盲目轉(zhuǎn)專業(yè)，保障院系穩(wěn)定發(fā)展。

（6）建立了穩(wěn)定的基礎(chǔ)化學(xué)實踐教學(xué)團(tuán)隊。不同專業(yè)及不同課程互相滲透，更有利于基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)團(tuán)隊的形成和成長，加強了不同專業(yè)教師之間的聯(lián)系，為教師知識更新和教學(xué)水平提高開拓了一條新的途徑。

5.多專業(yè)普適性基礎(chǔ)化學(xué)實驗平臺體系的完善與發(fā)展

多專業(yè)普適性基礎(chǔ)化學(xué)實驗平臺體系的搭建是在長期的教學(xué)過程中逐步形成的，仍存在不少問題，我認(rèn)為該體系仍有如下方面需要改進(jìn)和完善。

（1）教師隊伍建設(shè)。立體化的多專業(yè)普適性基礎(chǔ)化學(xué)實驗平臺需要的不僅僅是懂得基礎(chǔ)課教學(xué)的老師，更需要教師具有多方面的綜合素質(zhì)，既要熟悉本專業(yè)四年的人才培養(yǎng)方案，又要了解不同學(xué)科之間的特色，而人的精力有限，如何做到博而專，這不是一個教師能夠完成的，因此需要一個多學(xué)科滲透的團(tuán)隊。在現(xiàn)有的團(tuán)隊中，既有基礎(chǔ)課教師，也有專業(yè)教師，大家發(fā)揮所長協(xié)調(diào)合作，最終形成了穩(wěn)定的師資隊伍，這個團(tuán)隊仍需要擴充和穩(wěn)定。

（2）進(jìn)一步完善實驗教學(xué)管理體制，讓多專業(yè)普適性基礎(chǔ)化學(xué)實驗平臺體系規(guī)范化、模式化，成為可以大力推廣的新模式。

（3）加大實驗室建設(shè)投入，補充實驗儀器和材料，增加實驗室規(guī)模，提高固定資產(chǎn)使用率。

（4）進(jìn)一步擴充教學(xué)內(nèi)容，制訂更加靈活的教學(xué)計劃和大綱，發(fā)展實踐教學(xué)獨特的系統(tǒng)性和完整性，使其更能體現(xiàn)培養(yǎng)應(yīng)用型人才這一特點。

［1］徐端鈞，陳恒武，李浩然.對面向21世紀(jì)的中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)改革的思考[J].教學(xué)研究，2006：1-2.

［2］強亮生，徐崇泉，郝素娥，劉志剛，胡立江.大學(xué)化學(xué)課程建設(shè)的實踐與效果[J].中國大學(xué)教學(xué)，2005（08）.

［3］申泮文.關(guān)于大一化學(xué)課程化學(xué)概論的討論[J].大學(xué)化學(xué)，2009（02）.

［4］王金發(fā)，王國雄，何炎明，戚康標(biāo)，馮冬茹，劉兵.創(chuàng)建“開放式、研究性”課程教學(xué)模式.開放學(xué)習(xí)，2004，1月上.

［5］王金發(fā)，何炎明，馮冬茹，張兆梁.組織專題科學(xué)報告會培養(yǎng)學(xué)生自己獲取知識的能力.生物學(xué)通報，2000（05）.

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A

2095-7327（2016）-10-0043-02

楊娟（1981.10—），女，漢族，遼寧人，講師，畢業(yè)于華中師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院，理學(xué)碩士，就職于武昌首義學(xué)院，研究方向為無機與分析化學(xué)。