大學化學實驗中的設計性實驗研究

符會芳

摘 要：隨著現代化教育的深入，大學化實驗教學設計性實驗對學生觀察力、實踐能力、全面發展具有重要作用，也是科研教學活動的重要方法。設計性實驗中，教師應注重教學方法的創新，立足于多角度考察方式；實行開放式實驗教學設計，能夠提升實驗教學效率與質量。對此，筆者根據多年實踐教學經驗，就大學化學實驗中的設計性實驗進行簡要分析。

關鍵詞：大學；化學實驗；設計性實驗；研究分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.246

根據化學實驗能夠將化學理論與實踐進行有效融合、整合、應用，對化學實驗效果提升具有重要作用。設計性實驗將實驗方法作為中心，繼而創新化學實驗模式，并做好綜合性研究。設計性實驗對學生能力的提高具有重要作用，同時具有較大研究價值。

1 設計性實驗特點

1.1 全面性

設計性實驗涉及學科內容眾多，化學實驗應凸顯科學、綜合、靈活性思維形式，使學生能夠在實驗中得到能力的提升，尋找到解決問題的方法，創新思維模式。如：在無機制備與有機合成知識融合中，進行表征任務分析或是利用催化劑與性能檢測融合等方法。

1.2 研究性

不同實驗中包含一個實驗課題，學生在實驗過程中需自主進行資料搜集；同時結合設計實驗方案與操作性書寫論文。在課題研究中，學生應自主、獨立進行課題探究，掌握實驗過程遇到的問題，制定解決方法。利用這種模式，打破了傳統實驗教學模式，實現了創新，對學生自主學習能力、化學實驗研究性具有重要影響。

1.3 創新性

大學實驗教學中，應立足多樣化、創新、環保項目內容，擴大學生知識視角與創新思維。在設計性實驗內，教師應將科研成果轉為設計性實驗，使學生能夠接受到最先進的實驗知識，對后續學習具有幫助性作用。

2 大學化學實驗中設計性實驗不足

一些院校在化學實驗教學中，主要為有機實驗與無機實驗、分析設備監測、物理化學實驗等，使得學科項目被分解，缺少學科有效連接、實驗教學內容缺乏特點體現，多為驗證性實驗。種種原因造成教學資源使用效率平平、缺少完善的管理制度。隨著新課程教育教學的落實，多數院校開始致力于教學革新中，增加設計性實驗教學課時。不過在事實教學中，并未有明顯教學體現，仍然存在諸多問題。

2.1 實驗管理制度問題

設計性實驗對實驗設備、教師水平要求較為嚴格；同時，相對于傳統基礎化學實驗，設計性實驗成本投入高于普通化學實驗。受經濟因素限制，使得設計性實驗一直未得到推廣與普及。一些院校為達到基礎評估需求，而選擇進行一些設計性實驗；但在實際實驗教學中，缺少化學實驗教學的融合，較為形式化，缺少完整的管理機制。現階段多數院校化學實驗管理制度存在諸多問題，實驗教師無法充分發揮作用優勢，實驗教學報酬得不到有效保證，理論知識教學較多而影響實驗管理，造成設計性實驗難以繼續開展下去。

2.2 教學內容落后

在設計性實驗中，教學內容落后成為重要教學問題。通常狀態下，設計性實驗主要是增加綜合實驗內容，而缺少有機、無機等學科融合，課程教學缺少直接連接，以及有效教學形式進而達到全面培養目標。盡管多數學校已經致力于設計性實驗教學內容中，但缺少有效的成果轉變機制，使得學生難以達到學以致用目的，造成學習興趣的降低。

3 大學化學設計性實驗方法

3.1 調動學生學習興趣

大學階段，學生對化學知識已經有一定基礎，了解有關化學理論知識與實驗。對此，在這一過程中應科學應用設計性實驗，為學生創造更多知識運用機會。學生進行自主設計實驗，對能力的提升、興趣的激發具有重要作用。學生在實驗任務探究階段，能夠運用所學化學知識內容進行方案設計，進而找到有效方法與結論。在其過程中，學生完全自主獨立解決問題，當學生找到解決問題的方法與結論則會油然而生一種成就、自豪感。這對化學知識深入研究具有重要推動作用，提升學生學習興趣進而將更多精力投入到化學設計性實驗中。

3.2 提升學生實踐能力、創新意識

在設計性實驗中，能夠將被動科研學習轉變為主動學習。設計性實驗中涉及眾多化學概念原理，學生可以通過無限的空間遐想創新思維。在實際操作過程中，學生利用創新型思維與探究性思維，將所思所想體現在實驗設計中。當學生完成實驗階段，創造思維得到了啟發，提升實踐能力進而發揮教學主體作用。學生在設計性實驗過程中，需要自主進行方案設計與資料搜集，結合實驗目的選擇有關實驗設備與方案。在其設計階段，學生需要獨立面對實驗過程中可能出現的問題，要靈活運用思維得到實驗答案。在這一形式下，對學生主觀能動性的發揮具有重要作用，提高實踐能力。在實驗結束后，學生進行論文寫作，論文寫作是一個將實踐轉變知識概念的過程，需要學生有嚴謹的思維模式與總結思維，對實驗中的不足與解決方法轉換為文字形式。在這一階段中，學生發現問題、探究問題、方法總結能力將得到有效培養，對學生綜合素養的的提升也具有一定推動作用。

3.3 完善學生化學知識結構

設計性實驗包含眾多學科內容，例如：二級學科操作技能和理論知識；在其實驗階段，學生運用多個學科知識融合過渡至實驗中進而解決問題。在其過程中，擴大了學生知識視角、完善學生知識結構。材料、環境概念知識融入至實驗教學內能夠有效彌補以往實驗教學學科內容兩極化問題，提升了學生綜合能力。

4 結語

綜合分析，設計性實驗是現代教育教學改革下的產物，對學生能力的提升具有重要作用。因此，需要有關院校引起高度重視，提倡應用設計性實驗教學。筆者著重對大學化學實驗設計性實驗進行分析，希望各院校充分發揮理論與實踐融合理念進而做好化學人才的培養。

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