水文與水資源工程專業大學化學實驗課程教學探索

張建美

【摘要】大學化學實驗課程是水文與水資源工程專業的基礎實驗課，課程開設的質量將直接影響到學生以后專業課程的學習及人才培養的水平。文章結合水文與水資源工程專業的特點及大學化學實驗課授課過程中存在的問題，從教學內容、教學方法以及考核方式等方面進行了教學探索。

【關鍵詞】水文與水資源工程專業;大學化學實驗;教學探索

一、前言

水文與水資源工程專業主要研究水文、水資源、水環境及水生態等領域，保證水資源可持續發展利用的同時，為社會水利工程領域培養專業素質過硬的杰出人才。目前隨著水資源短缺以及水環境污染問題的加劇，我國急需大量能從事水文與水資源方面的專業人才[1]。長江大學作為水文與水資源專業人才培養的高等院校，要想培養符合社會經濟發展需求的優質畢業生，不僅要在理論課教學上下功夫，而且要提高實踐教學的質量。大學化學實驗課程是水文與水資源工程專業學生在大學低年級接觸到的一門重要實驗課，其任務是使學生掌握大學化學實驗基本知識和操作技能，為后續專業課程的學習提供強有力的保障，從而為學生今后從事專業工作打下堅實的基礎。不僅如此，該課程還可以有效地激發學生的科研熱情，正確引導學生培養科研創新意識。因此，大學化學實驗課程在水文與水資源工程專業的系統教學中具有十分重要的意義，尋找一套契合當代大學教育精神的教學方法迫在眉睫。

二、大學化學實驗教學的改革與探索

甄選合適的實驗教學內容、采取科學的實驗教學手段，以及進行客觀的考核是保證授課效果的前提。下面結合教學實際情況，對大學化學實驗課程的教學進行探討。

1.結合水文與水資源工程專業特點，甄選合適的實驗內容

目前，隨著經濟的持續快速發展，我國水環境面臨巨大考驗，污染日益嚴重，許多水資源豐富的地區出現了水質性缺水的問題。在此背景下，水文與水資源工程專業的發展越來越注重環境類課程的教學與研究，該專業學生應熟練掌握水質分析、水環境監測、水污染治理等方面的相關知識和技能[1]。這些知識的學習需要以較扎實的大學化學知識作為鋪墊，因此該專業大學化學實驗課程應在原有的基礎上，與專業特點相結合，合理選擇實驗內容，使學生既要學會實驗基本操作，鞏固與發展基本理論知識，又要在大學化學實驗階段進入專業學習角色，實現學生實踐能力及創新能力的培養，為其以后的學習打下堅實的基礎。

大學化學實驗課程較好地結合了無機化學、分析化學和物理化學課程的部分內容，以往的實驗內容主要是對課本理論知識進行驗證，缺乏創新性實驗，學生對此了無興趣。為了提高學生對專業課程的學習熱情，實現對學生實驗操作技能與創新能力的培養，結合水文與水資源工程專業的特點，我們采取了“基礎性實驗→綜合性實驗→設計性實驗”這樣的實驗安排。先從基礎性實驗開始，例如滴定操作實驗、酸堿溶液濃度的標定等基礎實驗，培養學生的實驗操作基本技能，為后續水質分析、水污染控制等實驗課程以及以后的工作打下牢固的基礎。之后選擇一些與專業密切相關的綜合性實驗，例如分光光度法測定水中的氮磷含量，不但可以進一步鞏固學生的實驗操作基本技能，而且這些實驗覆蓋面廣，與實際水環境問題聯系密切，能激發學生的學習熱情。最后進行一些設計性實驗，例如底泥中鉻的提取與含量測定，學生根據理論課程學習的知識，可自行設計實驗方案，從被動參與轉化到主動做實驗，很好地培養了學生的綜合素質、創新能力以及自主實驗意識。

2.科學的實驗教學方法

靈活多樣的教學方法可以保證大學化學實驗課程的授課效果[2]。以往的授課主要按照實驗大綱及教學計劃進行，教師先按照實驗教材進行講解和示范，隨后學生根據教材上的實驗步驟和教師的示范完成實驗，最后依據實驗過程和數據撰寫實驗報告。這種教學方式使學生處于被動接受狀態，學生的創新思維得不到開發。大學化學實驗課應以學生為中心，積極調動學生的主觀能動性，讓學生帶著問題進行實驗，才可能取得好的實驗效果。

實驗預習的效果直接關系到課堂的授課效果，因此要求學生在課前必須對實驗內容和操作步驟進行充分的預習，包括實驗原理、操作步驟以及預期效果，同時還需要預知實驗中可能出現的問題并如何避免，最終完成預習報告。實驗正式開始前，授課教師應該隨機抽查學生的預習情況，同時針對本次實驗的注意事項及重難點進行補充。這種方式可以引導學生主動實驗，積極思考，避免實驗過程中照搬課本中的實驗步驟機械模仿。

多媒體教學形式可以有效地對人產生視覺沖擊，學生在觀看實驗教學視頻時，能夠對實驗內容產生直觀的印象[3]。因此，在大學化學實驗教學中，可通過播放視頻等方式進行教學，力求將枯燥乏味的實驗課堂變得生動有趣。同時，教師在重要部分予以強調，幫助學生快速有效地理解實驗內容，提高教學效果。隨著互聯網技術飛躍式的發展，各種在線開放教育資源十分豐富，這些資源利用互聯網模式打破了傳統的教育方式[4]。在授課過程中可適當引入開放式的教學理念，教師可根據教學目的、授課形式和教學內容等制作形式不一的教學微視頻供學生觀看學習。學生提前觀看視頻以達到預習效果，同時記錄視頻中難以理解的部分，可在上課時就實驗內容的重難點進行互動交流，在共同探討、互相分享的過程中理解學習，主動深入了解實驗原理，掌握實驗方法。

3.靈活的考核方式

以往大學化學實驗課的考核一般由考勤和實驗報告兩部分組成，這種考核方式難以全面評定學生的實驗操作能力和綜合實驗素質，無法做到客觀、公正地給出成績，甚至有部分學生實驗時不動手，僅靠抄寫實驗報告就能獲得優異的成績。這削弱了大部分學生的積極性，僅把實驗作為一項任務來完成，無法培養學生的創新意識。為提高大學化學實驗課程教學質量，全面考核學生的實驗能力，我們將實驗考核分為實驗考勤和學習態度、實驗準備、實驗操作能力和實驗報告四部分進行綜合評估。

按時上課反映了學生對待實驗課的認真程度，實驗課期間嚴禁學生無故遲到或早退，若肆意曠課，則本次實驗成績計為零分。實驗態度主要包括實驗過程中的紀律情況和衛生執行情況，要求學生嚴格遵守實驗室的規章制度，培養良好的實驗習慣，進出實驗室都要保持室內和實驗臺清潔有序，實驗廢棄物處理嚴格遵照實驗室規定。教師可以根據實驗過程中的實際情況進行評估，并計入最終的考核成績。為更好地掌握學生預習實驗的效果，每次實驗課前教師針對實驗原理、基本操作等設計一些問題提問學生，最后根據每個學生的預習報告和答題表現，給出預習成績。實驗操作成績主要依據學生實驗操作是否規范、態度是否嚴謹等方面進行評定。在實驗過程中，教師應全程檢查指導，認真觀察每個學生的實驗操作，如儀器使用是否正確、實驗操作是否規范、實驗現象是否準確、動手操作是否熟練以及數據記錄是否準確等，據此給出相應成績。實驗報告是對實驗數據的記錄分析以及問題的總結，能反映學生處理實驗數據及對實驗結果分析討論的能力，要求實驗數據必須實事求是，實驗結果分析充分合理。實驗指導教師依據實驗報告評分標準，給出最終的實驗報告成績。

三、結語

大學化學實驗課在水文與水資源工程專業人才培養中發揮著十分重要的作用。實驗教學內容的選擇既保證了學生基本操作能力的培養，又與專業緊密結合，激發了學生的學習興趣與科研熱情。借助多媒體和網絡教學，可以使學生充分參與到教學過程中，調動了學生的主觀能動性。靈活的評價方法可以綜合考查學生的實驗能力，有助于培養學生認真仔細的實驗態度和良好的實驗習慣。大學化學實驗課程改革任重道遠，我們今后還需繼續在該課程方面做出更多的教學探討，為培養水文與水資源工程專業的高素質人才提供有力的支撐。

【參考文獻】

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法煥寶，尹偉，甘孟瑜，等. “互聯網+”時代大學化學系列課程網絡資源供給側改革研究[J]. 化工高等教育，2018（06）：51-54.