基于應用型高校無機化學實驗改革探索與實踐

馬姣麗，程輝成

(廣東石油化工學院 化學工程學院，廣東 茂名 525000)

如何有效地培養應用型人才以滿足社會需求，是應用型本科院校教學面臨的重要任務之一。而高等院校的實驗教學是實現應用型人才培養目標的關鍵。 無機化學實驗作為化學專業學生學習的第一門大學化學實驗課, 在整個化學實驗教學中有舉足輕重的地位[1]。它不僅與無機化學理論聯系緊密, 而且是后續實驗課的基礎。通過無機化學實驗的學習，一方面可以使學生掌握實驗基本操作和基本技能以及學會對實驗現象和實驗數據的處理。另一方面可以加深和鞏固學生掌握無機化學基礎知識和基本理論，提高學生的基本科學素養。本文以廣東石油化工學院為例，分析了地方應用型高校在無機化學實驗教學方面存在的一些問題，并提出了具體的改革措施，以確保并提高無機化學實驗教學質量。

1 目前無機化學實驗教學存在的一些問題

1.1 實驗預習效果較差

無機化學實驗是針對大一新生第一學期開設的，對于剛踏入大學校門的學生來說，提前進行實驗預習對于本次實驗的實驗目的和實驗原理的掌握是非常重要的。在正式講解實驗之前，教師通常會提問一些比較簡單的基本概念等。但根據多年的教學經驗發現，通常只有少數的幾個學生能回答出來，有時還解釋的還不太完整，有的學生甚至看著實驗教材書都找不到答案。所以，讓學生提前進行實驗預習，寫好預習報告并帶到實驗室讓指導老師進行批改，對于無機實驗教學改革是一項非常重要的措施。

1.2 實驗教學方法陳舊

傳統無機化學實驗教學過程中，“先講后做”是實驗教學中傳統又典型的教學模式[2]。教師按教材規定的內容對實驗目的、實驗原理、實驗內容、實驗現象、實驗結果、注意事項等逐一進行講解，然后讓學生進行實驗，學生“照方抓藥”按實驗書取用試劑，獲得實驗事實，填充實驗報告，學生只是“按部就班”的完成了實驗，對于每一步操作的原理和實驗過程中出現的問題缺乏思考。這種單一的教學模式導致學生的想象力和創造力缺乏培養。不利于學生科學實驗能力的培養，最多只能達到驗證實驗的目的。

1.3 實驗考核方法簡單

傳統的無機化學實驗考核成績由實驗報告的書寫情況和實驗考試成績兩部分來評定，教師在實驗報告評價時主要是看報告的書寫、實驗數據的處理和分析，因此，學生將大部分精力與時間用于實驗理論知識和實驗報告的書寫。另外，大部分學生都是照抄教材或者相互參考，實驗報告也多是流于形式。但無法反映學生的實驗過程和實驗態度等，該實驗考核方式忽視了實驗過程中的實際操作技能的訓練，很難對學生的實驗能力做出準確的判斷，缺乏客觀性。

1.4 學生基礎操作不規范

很多學生在進入大學教育之前，由于學校的條件及課程體系設置不同，導致部分學生對化學實驗并不重視。高中的化學實驗課只是教師在課堂上進行演示，學生只是觀看教師的步驟及要領，很少有機會自己親手動手去做實驗，這種狀況導致學生的實驗動手能力及分析解決問題的能力極其缺乏，而大學生在學習化學之初掌握規范正確的基本實驗技能是非常重要的，可以為后繼實驗課程的學習打下良好的基礎。傳統的無機化學實驗課，由于一個班級學生人數較多，授課時間有限，正確規范的基本操作主要依靠教師在有限的實驗課中進行演示和說明，一個教師無法顧及所有學生，這些都容易造成學生基礎操作的不規范。

1.5 安全環保意識薄弱

無機化學實驗課一般是針對大一新生開設的，學生一開始就沒有受到綠色化學的教育，安全環保意識淡薄，在整個無機化學實驗過程由于前后實驗缺乏連貫性, 使得藥品重復使用且使用量大，回收率較低，造成嚴重的資源的浪費和環境污染[3]。

總之，無機化學實驗教學中存在這些問題嚴重影響了高素質化工人才的培養。在現有的條件下，盡快地摸索出一條適合無機化學實驗教學的新路子，是任課教師和實驗員肩上的重任。

2 無機化學實驗教學改革的探索

2.1 推行“實驗演示型微課”教學模式

“實驗演示型微課”，能夠再現實驗關鍵環節、模擬一對一實驗指導、促進學生獨立操作，有助于提高課堂實驗效率，加深學生對實驗的理解。在無機化學實驗教學中將實驗基本操作，儀器使用基本操作制作成微視頻，不僅可以使教學更加規范化，而且可以提高大型儀器的使用效率，減輕實驗教輔人員的負擔。例如教師將“測定醋酸解離常數”微視頻進行后期制作，并上傳到微課平臺上，供學生在課外學習，在使用前學生可以反復觀看視頻，對干涉的知識有了系統的理解，并熟悉整個實驗流程，為即將進行的實驗進行針對性的準備。當學生進入無機實驗室后，實驗教師只負責解答疑問即可，學生可以做到獨立操作。將微課實驗中學到的知識與教師在實驗室的講解和演示相結合，可提高無機化學實驗的成功率和教學效率。

2.2 強化綠色化學教學

傳統的無機化學實驗教學中，由于教師忽略對大一學生進行專門環保知識的教育，導致學生的環保意識較為薄弱，因而部分學生在實驗結束后將廢液、廢氣、廢渣等隨意傾倒，造成環境污染。無機化學實驗需要的藥品及試劑種類繁多，產生的“三廢”也較多，因此，在化學實驗教學中滲透環保教育顯得非常重要。(1)課堂上教師要對學生進行環保教育,增強學生的環保意識。在無機實驗中教師應該插進綠色化學教育內容，有助于增強學生的環保意識。在教學中，教師應該鼓勵學生根據理論聯系實際的原則，運用所學化學知識解決實驗室中的一些污染問題。(2)實驗室教師要以身作則,做好實驗室綠色的表率。實驗教師應當在學生進入實驗室的第一天起，結合實驗經常用到的某些有毒、有害藥品，使學生明白這些藥品對環境、人類健康的嚴重危害，以及污染環境的原因及防治措施。(3)在實驗設計上，推廣微量、半微量實驗。在不影響實驗現象和實驗結果的前提下，微量、半微量實驗要求學生盡可能減少試劑用量。這樣，不僅節約了實驗用品，還減少了"三廢"對環境造成的污染，能夠極大地改善實驗室的環境條件。

2.3 部分開放實驗室

在優化實驗教學內容的基礎上，實行開放型實驗教學模式。利用課余時間開放實驗室，對于實驗基礎薄弱的學生，讓其加強基本操作和技能訓練。另外，學生也可在課余時間到實驗室補做實驗課上做失敗的實驗，自己感興趣的實驗或學生自己搞的創新項目。"開放實驗室"不僅彌補了普通實驗教學時間緊、學生動手時間有限等缺點，而且還可提高無機化學實驗室的利用率[4]。在教師的啟發下，學生自行設計實驗方案，獨立完成實驗，這樣可以充分調動學生自主學習的積極性和主動性，全面鍛煉學生的創新思維和創新能力，提高學生分析問題和解決問題的能力。

2.4 完善科學的實驗課考核方式

無機化學實驗課采用結構制成績，學生最終的實驗考核成績全部根據每個實驗的平時綜合成績來定，這樣可以多方面綜合考核學生的實驗素質，使學生在知識、能力和素質等方面協調發展。避免了一次考試決定學生成績的片面性，體現了公平和公正的原則。為了真實全面地反映學生的實驗水平，我校成績的評定標準包括:(1)預習成績(20%)；(2)實驗操作及技能成績(30%)；(3)實驗報告成績(40%)；(4)紀律衛生成績(5%)；(5)遲到早退、上課考勤成績(5%)。這樣可以激發學生平時學習的積極性，使他們高度重視每一個實驗。這種做法比較客觀、公正、合理，并且操作性強。

2.5 傳統課堂教學與多媒體教學相結合

隨著現代教學技術的發展，有些實驗項目可以采用多媒體進行輔助教學。例如，在做無機化學實驗之前，首先組織學生觀看與實驗有關的教學錄像，使學生對基礎實驗規范操作和實驗內容先有個初步認識，這在教學中會起到事半功倍的作用。比如對于一些劇毒易爆易燃物質的實驗，如:砷化合物、氰化物、白磷、氯氣、液溴等的性質實驗，我們可以將這些實驗演示制成課件放映，可以反復播出。使學生觀察到發生的實驗現象和反應條件進而理解這些物質的性質，這樣不僅增加了課堂的直觀性，便于學生掌握規范的操作，并且能減少講課時間，延長學生的實驗時間。

3 結語

為了適應應用型人才培養要求，化學實驗教學改革勢在必行。無機化學實驗作為一門基礎性的實驗，必須從實驗教學方式、實驗教學內容和實驗考核方法上進行深刻的變革，才能適應當前教育改革所帶來的迫切要求。通過幾年的教學實踐和探索，發現以上改革的方法是可行的，也是有效的，使學生在實驗動手能力、觀察能力、創新能力、分析問題和解決問題的能力等方面受到了良好的訓練。我們將繼續努力，不斷推進無機及分析化學實驗教學改革，注重培養學生的綜合能力以滿足社會對應用型人才的需求。

[1] 向乾坤,趙秀琴.無機化學實驗教學改革的探討[J].廣州化工,2016,42(3):157-158.

[2] 劉冬蓮,劉 爽,張 寧,等.無機化學實驗教學改革的探索與實踐[J].唐山師范學院學報,2011,33(2):133-135.

[3] 劉 媛,鄒 清,房川琳,等.無機化學實驗教學改革與創新[J].實驗科學與技術,2016,14(1):140-145.

[4] 曹紅霞.當前高職院校無機化學實驗教學存在的問題及對策[J].開封大學學報,2009,23(1):72-73.