應用化學實驗的優化策略研究

戰兆森

摘 要：應用化學綜合實驗是應用化學專業學生的必修實驗課程，是培養寬口徑、厚基礎、綜合性、復合型人才的重要實踐教學環節。應用化學專業實驗課程與理論課程教學有同樣的重要作用，針對實驗教學存在的問題，通過調整實驗內容，完善教學管理體系，改革教學手段，提高教學水平等方面對應用化學實驗課程進行改革，充分調動了師生的積極性，進一步提高了學生的實踐能力。

關鍵詞：應用化學;能力培養;教學改革

0.引言

應用化學綜合實驗內容不同于基礎化學實驗，更多體現在對學生綜合素質和能力的培養上。在基礎化學理論知識的理解上進一步提高實驗技能，加強化學學科以及化學與環境、材料、物理等交叉學科知識的融會與貫通。課程以基本技能、綜合能力培養為主線，打破化學實驗完全依附于理論教學的傳統模式，構建具有一定聯系又相對獨立的實驗教學模式;展示新方法、新技術，培養創新創業能力和學生綜合素質，為學生將來從事科研、生產實踐等實際工作打下良好的基礎。實踐教學環節是培養學生創新創業能力的有效手段，若沒有實踐能力，創新創業能力的培養是空談。

1.調整實驗課程結構，優化應用化學專業實驗內容

在教學過程中，教師們要重視化學實驗基本操作的訓練，學會各種處理數據的方法等實驗課程的顯著性功能，忽略了對于對于學生深層次潛力的挖掘和開發。以我校吉林農業科技學院應用化學專業為例，在化學專業實驗課程教學方面存在諸如以下問題：（1）實驗內容陳舊，各個學校實驗項目一成不變，（2）實驗項目以經典理論的驗證性實驗為主，缺少綜合性、設計性、研究性實驗項目，（3）教學方法和教學手段比較傳統，以教師講授的方法為主，學生實踐，教師與學生互動比較少，學生對實驗的控制較差，學生的積極性很難發揮出來，（4）數據處理方法停留在以前的方式方法，沒有與時俱進，（5）學生對實驗結果的討論不重視，分析實驗成功失敗原因不客觀，總是流于形式，沒有進行深入思考，教師期望的拓展效果總是不理想。（一）整合實驗課程設置很多經典實驗的儀器和設備更新很快，教材或者講義與實驗不能做到同步、統一，在教研室會議中，全體專業課教師討論各個獨立設課實驗的項目，爭取做到既要覆蓋主要理論知識點，訓練學生的基本操作為基礎，又要以培養學生的實驗能力為核心目標，因此，我們整合了各個課程實驗項目。應用化學專業按照專業培養方向，除了開始專業基礎課的無機化學實驗、有機化學實驗、分析化學實驗、儀器分析實驗、物理化學實驗之外，將原來分開獨立設課的有機合成實驗和無機合成實驗整合為一門課合成化學實驗，將高分子化學實驗和高分子材料實習整合為一門高分子材料實驗，發揮各個學科優勢，綜合利用實驗資源。（二）實驗項目采用綜合性實驗傳統的應用化學專業設計的各個實驗項目大多是獨立的，內容較為保守單一，主要針對的是匹配理論課程，不僅實驗課程之間相互聯系的緊密性不高，而且實驗項目與化學學科的前沿發展差距較大，特別是對于有關新產品的開發能力、新技術的研究能力的培養做的還不到位，難以充分調動學生的學習興趣和積極性，難以適應培養學生創新意識和創新能力。吉林農業科技學院應用化學專業實驗課程側重合成化學方向，兼顧學科間的交叉和滲透，所以我們精選了如下綜合性的實驗項目：從植物中提取天然香料，紫外光譜法測定飲料中苯甲酸鈉的含量，阿司匹林的合成及光譜分析等等。這些綜合性、設計性實驗主要從材料的制備、結構表征、成分分析入手，以研究合成工藝以及測試材料性能的實驗方法和技術為手段，重點培養學生自己查閱文獻資料，根據文獻選擇和設計實驗方法而又不拘泥與文獻中方法，在實驗過程中根據實際情況調整實驗條件，分析實驗數據結果的能力，充分調動學生的積極性，取得了良好的教學效果。

2.加強教師技能培養

學校應該重視加強教師的技能培養，定期選派實驗教學教師去其他高校或企業進行學習交流，從而提高教師的專業技能并不斷的改進實驗教學方法。教師在教學過程中，應擅于運用引導啟發式教學，要始終以學生為主體，教師在課堂上只是起引導作用和監督作用，在進行實驗之前，教師應提前講解本節課實驗的內容和實驗要求等，以便學生對其實驗有一定的了解，在實驗過程中，教師應引導學生以小組為單位獨立的完成實驗，應引導學生發現問題、提出問題并解決問題，培養學生的獨立思考問題的能力、邏輯思維能力和實際操作能力。另外，教師還應注重探究協作式教學，教師應鼓勵學生自主組成小組，每組學生可在教師的審核同意后，自主選擇實驗內容和時間，有利于促進其個性化學習。例如，在“固體酒精的制備”的實驗中，教師可以不給出實驗的材料和比例，而應引導學生根據不同因素影響的差異性，自主選擇實驗的原材料，通過這種方法，有利于提高學生的小組協作能力和獨立思考和認真學習的能力。

3.從灌輸式教學向自主學習轉變的“翻轉課堂”

翻轉課堂的教學模式打破了傳統的教師講授、學生聽課的教學模式，使學生和老師在教學過程中的角色發生了轉變，也使學生從被動地接受新知識轉變為自主地學習新知識。課前教師將課件、相關資料發送給學生，學生根據自己的實際情況自主學習，將自己完全理解的內容跳過，自己難已理解的內容進行記錄，從而縮短教師課堂講授的時間。在課堂上，學生可以以小組為單位進行討論，學生不能解決或理解的問題可進行提問，教師對其進行合理的引導或進行解釋。師生互動是翻轉課堂教學中的關鍵，通過師生互動環節解答了學生的困惑，使學生深入理解相關知識，同時也使教師對學生的學習狀況有了全面深入的了解，有利于后續教學活動的開展。翻轉課堂的有效實施離不開對學生的課前學習、課堂討論進行公正、公平的評價。教師可通過課堂討論、習題練習檢驗學生的學習情況。

4.加強專業實驗室建設，改善實踐教學環境

各實驗項目的儀器數量、質量和自動化程度得到顯著提升，實驗室功能、實驗環境、安全保護設施和教學條件得到根本性改善。我們進一步按照課程建設與學科發展要求，對專業實驗的教學體系進行了調整與革新，構建了涉及現代工業分析、電化學儲能、精細合成及助劑材料研究領域的綜合性、創新型實驗平臺。先后集成開發了燃料電池電化學動力學數據采集與分析系統等多個實驗測試平臺系統，使專業實驗室不僅可以滿足日常專業實驗教學要求，也成為科學研究的平臺，并接納高年級本科學生參與科研項目研究與開發。應化專業實驗室實施開放式管理，制定了針對性的開放運行管理辦法。在實驗教學周次（約半學期）主要以實驗教學為主，周末和非實驗教學周次對本科畢業論文、大學生科研創新計劃、各類創新實踐和研究生的科研全面開發，為學生提供了動手實踐的機會，為提高學生的實驗技能和培養科研課題自主設計能力奠定了基礎。

5.結語

綜上，經過幾年的教學改革實踐，我們改變實驗教學的方法和途徑，從優化實驗內容入手，不僅建立實驗管理制度，改進教學手段，還提高實驗教師團隊的業務水平，摒棄了以前實驗教學體系的不合理性，加強對學生實踐能力培養，適應新時代的發展，為專業發展和學生學習深造和就業打下良好的基礎。

參考文獻：

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