高職無機化學的實驗教學改革創新研究

張蘭

(重慶化工職業學院，重慶 401228)

“大眾創業，萬眾創新”已成為時代的共識，結合高職無機化學實驗教學，做好創新教育。在實驗教學過程中，一方面培養了學生的實驗操作技能和專業素質，另一方面培養了學生的創新思維和創新能力。但是，目前高職無機化學實驗教學不能適應高職院校培養人才的需求。因此，將創新思維和創新能力的培養貫穿到具體的無機化學實驗教學過程中，對于培養學生的綜合素質具有十分重要的意義。

1 高職無機化學實驗教學存在的問題

高職無機化學實驗課教學內容一般是通過實驗現象來驗證理論知識，強化學生對理論知識的理解，卻沒有注重對學生創新能力的培養，不能充分地發揮實驗課教學的目的，以至于學生出現重理論，輕實驗的現象，缺乏嚴謹的科學態度和創新精神。在高職無機化學實驗教學過程中，化學試劑的使用量比較大，造成一定的環境污染，不利于培養學生環保意識。目前，高職無機化學實驗教學中存在這些問題嚴重影響了高素質技能人才的培養。在現有的條件下，探索適合高職無機化學實驗教學的新思路，以創新理論和方法為指導，針對高職無機化學實驗中普遍存在的問題，減少化學污染，以期達到高職無機化學實驗綠色化，提升學生的環保責任意識，增強創新理論水平與實踐能力，有著重要的現實意義[1]。

2 高職無機化學實驗教學改革的措施

2.1 加強學生安全教育

高職無機化學實驗是為化學化工醫藥類等專業學生開設的第一部分實驗內容，學生面對各種化學實驗儀器設備和化學藥品，導致學生不僅實驗操作不夠規范，而且還將面臨各種不安全因素，而學生的安全意識又比較淡薄。大一學生嚴重缺乏化學實驗室基本操作技能和安全隱患意識，缺乏對危險因素的預判能力，以及處理問題的能力。因此，高職無機化學實驗教學的首要環節應該是加強學生的化學實驗室安全教育，必須將化學實驗室各項安全教育。

2.2 培養學生綠色實驗的環保意識

綠色化學又稱環境友好化學，以減少或消除危險物質的使用和產生的化學品和過程的設計，減少或停止那些對人類健康和生態環境有害的試劑。要將高職無機化學實驗內容綠色化，就需要對化學實驗內容進行改良，從而降低實驗對環境的污染。目前，高職無機化學實驗常用的試劑用量比較大，有毒有害氣體和化學反應產物未經專業處理直接排放，將形成環境的污染源，直接影響空氣、水質和土壤等質量。隨著綠色化學的定義不斷地發展和變化，逐漸意識到在化學實驗教學過程中對學生開展綠色化學教育的必要性。在教學過程中，通過對實驗化學試劑的選用，實驗過程的設計，以及產物的處理，培養學生形成良好的環保意識和創新思維能力[2]。

2.3 推廣微型高職無機化學實驗

微型高職無機化學實驗是采用以微小規格通用儀器，采用常規試劑用量的幾十分之一，既能實現無機化學實驗的微型化，保證明顯的實驗現象，又基本保留了常規實驗的操作規范，直接減少化學試劑的使用劑量，操作安全方便，降低環境污染，教學效果良好。比如，重金屬的化學性質相關實驗毒性比較大，但是如果采用微型實驗的方法，使用低濃度溶液在點滴板上操作，展示同樣的實驗現象，降低安全隱患，減少環境污染，也培養了學生的動手操作能力，達到實驗教學目的。

2.4 實驗廢棄物處理

通過分類處理使高職無機化學實驗廢棄物得到處理，加強對無機化學實驗過程中廢棄物的關注。雖然高職無機化學實驗廢棄物數量少，但是廢棄物長期直接排放，將會污染環境。學校實驗室內部處理成本很高，而廢棄物專業處理公司可以把實驗室各類廢棄物收集起來，然后進行專業處理則變廢為寶。現在，化學實驗廢棄物的處理方法通常采取分類存放，液體和氣體廢棄物相應進行處理。另外，應該在每一個無機化學實驗室放上廢棄物收集裝置，使廢棄物能夠得到科學的處置，還要保證實驗室的空氣質量，避免對人體或環境造成危害。

2.5 優化實驗教學內容，培養學生創新能力

在保證教學基本目的的前提下，對高職無機化學實驗內容進行重新設計、改進和優化[3]。將實驗內容中毒性特別大的試劑盡量替換成對環境危害小的無毒試劑，控制實驗試劑用量與濃度，如硫化物、汞離子、鉛離子等。增設趣味性實驗內容，激發學生的學習興趣。化學實驗現象多樣化，教師應鼓勵學生積極觀察和思考，充分給予肯定，提高學生在實驗過程中的主觀能動性。加強正確的引導，培養學生發現問題，解決問題的能力，以及嚴謹的實驗態度和創新能力[4]。

2.6 創新實驗教學模式

高職無機化學實驗教學通常是學生提前預習，進入實驗室后，聽教師講解，最后學生再完成實驗。而隨著高等職業教育全球化和創新性發展，傳統教育已經不能滿足新形勢下的要求，如何找到一種與傳統教育相比，能夠更有效地教學方法成為我們國家高等職業教育急迫解決的問題。而以問題導向學習(Problem-Based Learning，PBL)就是其中的一種有效的教學模式，能夠充分調動學生學習的積極性和主動性，從而能更好地培養學生的創新思維和創新能力。課程設計在教學內容的選擇上仍然注重知識結構的整體性，使學生的知識結構系統化和條理化，在設置問題的選擇上注重理論聯系實際，將無機化學知識與生活環境、社會熱點問題緊密地結合起來。充分利用網絡新媒體技術推廣高職無機化學實驗知識，解答學生的疑問。在學生實驗操作的過程中，一邊指導學生規范操作，一邊引導啟發學生對實驗現象進行思考，增加教學互動，提高學生的學習主動性[5]。

2.7 創新多媒體教學

對于毒性大、反應時間很長的無機化學實驗，可以采用現代多媒體教學手段，直接形象地展示實驗步驟、實驗現象和實驗結果，這種視聽效果也提高了學生的學習興趣。例如，在氧化還原反應中，探究試劑濃度對反應速率的影響實驗，觀察“鉛樹”生成的速率，從而驗證反應物濃度與反應速率的關系。但是，這個實驗不但反應速度慢，還需要用毒性大的化學試劑，存在環境污染。若采用多媒體視頻教學，不僅能將整個實驗過程內容完全展示出來，而且還降低了實驗成本，減少對環境的危害[6]。

2.8 開設自主探索性實驗，發揮學生的主觀能動性

在教學過程中，指導學生設計綜合性設計性實驗，如驗證某一物質的性質、幾種未知物的鑒別、混合離子的分離與鑒定、實驗廢液的處理、定性、定量分析等實驗。教師通過正確引導學生，讓學生根據所學理論知識，分小組自己設計實驗方案，充分發揮學生的主觀能動性。這樣既解決了學生機械性操作的問題，而且也使學生體會到了設計實驗的樂趣。激發了學生學習的興趣調動了其積極性，從而進一步提高學生的創新思維能力和解決問題的綜合能力。

3 結語

綜上所述，在創新教育環境下，對于高職無機化學實驗教學提出了新的挑戰，積極實現高職無機化學創新，培養學生創新能力，提升學生綜合素質，具有重要意義。通過對高職無機化學實驗教學的改革實施證明，不僅培養了學生安全意識、綠色化學環保意識和創新意識，而且提高了學生學習主動性，培養了學生的創新能力，高職無機化學實驗教學質量明顯提高。