工科院校無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)研究

鄭 勇，鄭永軍，彭聰虎，牛永生，杜 慧

(安陽(yáng)工學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，河南 安陽(yáng) 455000)

化學(xué)工業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的主要支柱產(chǎn)業(yè)之一，人民生活水平的提高離不開(kāi)化工行業(yè)的有力支撐。近年來(lái)，化工領(lǐng)域普遍面臨著技術(shù)創(chuàng)新、環(huán)境保護(hù)和脫困增效的問(wèn)題。在此背景下，加強(qiáng)化工專(zhuān)業(yè)的建設(shè)，提高人才的技術(shù)水平和應(yīng)用能力是解決問(wèn)題的重要途徑[1]。地方工科院校承擔(dān)著培養(yǎng)應(yīng)用型化工人才的重任，需要大力做好化工專(zhuān)業(yè)的教學(xué)工作。

在化工專(zhuān)業(yè)的教學(xué)過(guò)程中，無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是其中的重要環(huán)節(jié)和組成部分，也是廣大工科院校開(kāi)設(shè)的本科必修基礎(chǔ)課程之一[2]。該課程旨在無(wú)機(jī)化學(xué)理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，使學(xué)生掌握常見(jiàn)元素和化合物的基本性質(zhì)、制備與提純方法，學(xué)會(huì)溶液的配制和儀器的使用[3-4]。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生思考、分析和解決專(zhuān)業(yè)問(wèn)題的能力，形成實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科研態(tài)度，提高操作技能和創(chuàng)新能力。作為入校后的第一門(mén)實(shí)驗(yàn)課程，無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展對(duì)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課的教學(xué)和實(shí)踐具有較大的影響作用，受到了普遍的重視[5]。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

與理論課相比，無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)方式較為具體、直接，大部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作和反應(yīng)現(xiàn)象很感興趣，學(xué)習(xí)的積極性較高。教師在講授過(guò)程中，學(xué)生一般能夠集中注意力聽(tīng)講，師生之間互動(dòng)性較強(qiáng)。然而，該課程的教學(xué)仍然存在一些問(wèn)題。例如，許多學(xué)生在化工專(zhuān)業(yè)上的知識(shí)儲(chǔ)備不足，入校后的短時(shí)間內(nèi)難以對(duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行深入地理解，不利于獨(dú)立分析和解決問(wèn)題。部分學(xué)生的動(dòng)手能力和安全意識(shí)不強(qiáng)，在實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)了較多的人為失誤。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)小組之間的協(xié)作和組織水平不高，缺乏一定的團(tuán)隊(duì)合作精神。

另一方面，有關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)資料還不夠豐富，可供學(xué)生參考的學(xué)習(xí)資源有限，影響了學(xué)習(xí)效率。課程考核方式側(cè)重于出勤、實(shí)驗(yàn)操作和報(bào)告撰寫(xiě)，對(duì)科研創(chuàng)新和技術(shù)應(yīng)用的評(píng)價(jià)不足，不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。其次，授課過(guò)程主要為教師講授和演示，教學(xué)方法和手段有待進(jìn)一步充實(shí)、完善。

2 研究部分

2.1 課程內(nèi)容的研究

以本校為例，無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容主要包括酒精噴燈的使用和簡(jiǎn)單玻璃工操作、從天然芒硝制取無(wú)水硫酸鈉、氯化鈉的提純、氯化銨生成焓的測(cè)定、醋酸解離常數(shù)的測(cè)定、化學(xué)反應(yīng)速率與活化能的測(cè)定、配合物與沉淀等。這些內(nèi)容基本涵蓋了熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、酸堿反應(yīng)、沉淀反應(yīng)等無(wú)機(jī)化學(xué)理論的關(guān)鍵部分，重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的基本操作和實(shí)驗(yàn)方法。鑒于上述現(xiàn)狀與問(wèn)題，在教學(xué)中加入了安全教育、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、大型儀器測(cè)試等實(shí)驗(yàn)相關(guān)的內(nèi)容。另一方面，對(duì)已有的課程內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，進(jìn)一步加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)原理和結(jié)果分析的講授。在此基礎(chǔ)上，提高了學(xué)生的安全和環(huán)保意識(shí)，加深了對(duì)反應(yīng)原理的理解，更好地培養(yǎng)了獨(dú)立思考和解決科學(xué)問(wèn)題能力。同時(shí)，開(kāi)拓了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)視野，了解到更多新型的測(cè)試方法和設(shè)備，有利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

2.2 教學(xué)方法的研究

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法主要為教師講授和演示，形式比較單一。為了進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，錄制了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和儀器操作視頻，使實(shí)驗(yàn)過(guò)程更加清晰、易懂。另外，借助網(wǎng)絡(luò)和電腦程序，研發(fā)了實(shí)驗(yàn)室安全理論知識(shí)測(cè)試系統(tǒng)，學(xué)生通過(guò)電腦和手機(jī)即可進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)。以上方法不僅提高了教學(xué)效率，而且便于學(xué)生充分利用課余時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，增強(qiáng)了課程的趣味性。

同時(shí)，在課程中融入探究式和案例式教學(xué)方法，讓學(xué)生針對(duì)實(shí)例進(jìn)行主動(dòng)地研究和探索，在獨(dú)立思考中培養(yǎng)創(chuàng)新性思維，發(fā)現(xiàn)并建立解決問(wèn)題的方法。在此基礎(chǔ)上，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)小組學(xué)生之間的交流合作，激發(fā)思維碰撞、互相學(xué)習(xí)和協(xié)作意識(shí)，共同承擔(dān)并完成實(shí)驗(yàn)研究任務(wù)。通過(guò)上述方法，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的主體地位，注重學(xué)生的自我成長(zhǎng)和素質(zhì)教育，更好地滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要。

2.3 考核方式的研究

在以往的教學(xué)中，通常采用課堂考勤、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式對(duì)成績(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià)和認(rèn)定。從培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才的角度出發(fā)，對(duì)課程的考核方式進(jìn)行了優(yōu)化和改革。首先，增強(qiáng)了學(xué)生獨(dú)立分析和解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的考察力度，把專(zhuān)業(yè)能力的提升和創(chuàng)造性思想作為成績(jī)認(rèn)定的重要因素之一。其次，將實(shí)驗(yàn)室安全理論測(cè)試情況納入成績(jī)的評(píng)價(jià)范圍，以此讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)安全的重要性，在學(xué)習(xí)和測(cè)試過(guò)程中更加深入了解有關(guān)安全守則、防護(hù)知識(shí)、危險(xiǎn)品和廢棄物的處理等。另外，對(duì)在省市級(jí)以上大學(xué)生科技創(chuàng)新競(jìng)賽中獲得榮譽(yù)、以及發(fā)表學(xué)術(shù)論文等科研成果的學(xué)生給予加分獎(jiǎng)勵(lì)。通過(guò)以上方法，更加全面、科學(xué)地評(píng)判學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程上的學(xué)習(xí)情況，鼓勵(lì)學(xué)生勇于創(chuàng)新、開(kāi)拓進(jìn)取。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文從工科院校無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀和存在問(wèn)題出發(fā)，首先對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整。同時(shí)，嘗試了探究式和案例式教學(xué)，并利用網(wǎng)絡(luò)、視頻和軟件等媒介進(jìn)一步豐富了教學(xué)方法。在此基礎(chǔ)上，將創(chuàng)新能力、實(shí)驗(yàn)安全理論測(cè)試和科研成果作為成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)的重要因素，完善了考核方式體系。通過(guò)這些工作，提高了教學(xué)效率，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造力，促進(jìn)了化工專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)與成長(zhǎng)。未來(lái)，還需要繼續(xù)順應(yīng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)，加大課程的改革力度，為化工領(lǐng)域的進(jìn)步提供更好的人才和技術(shù)支撐。