環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ的探索與實(shí)踐*

余 靜，楊迎春

(成都信息工程大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，四川 成都 610025)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的有效途徑，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的環(huán)境專業(yè)人才的重要途徑，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，不少高校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)在內(nèi)容和模式上都在進(jìn)行改革探索，力求增加現(xiàn)代，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，使學(xué)生掌握的化學(xué)知識與技能與時(shí)代的發(fā)展同步[1]，部分高校進(jìn)行了工科化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革[2-4]，經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)已取得了不少成功經(jīng)驗(yàn)。

然而各校的性質(zhì)和特點(diǎn)不同，實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式也不應(yīng)完全相同，還未有成熟經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》為成都信息工程大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)大一下期開設(shè)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，是與《無機(jī)化學(xué)》和《有機(jī)化學(xué)》配套的一門實(shí)驗(yàn)課程，該門課程在環(huán)境專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)和素質(zhì)教育中具有非常重要的作用，既是對《無機(jī)化學(xué)》、《有機(jī)化學(xué)》基礎(chǔ)理論加深理解的最佳途徑，更是環(huán)境專業(yè)學(xué)生向?qū)I(yè)實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)論文、學(xué)科競賽以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過渡的重要橋梁。

我校《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容未能與時(shí)俱進(jìn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源單一，實(shí)驗(yàn)課程考核方法也顯現(xiàn)出一些弊端，針對以上問題，如何在不改變現(xiàn)有學(xué)時(shí)的前提下，構(gòu)建新的符合我校實(shí)際的《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系顯得尤為重要和迫切。鑒于此，我們從優(yōu)化《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源以及改革實(shí)驗(yàn)考核方法著手，構(gòu)建了“一體化、多層次”的基礎(chǔ)與專業(yè)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，摸索出來一套新的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系，這對于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有十分重要的指導(dǎo)意義。

1 優(yōu)化更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》依附于《無機(jī)化學(xué)》和《有機(jī)化學(xué)》兩門理論課程的教學(xué)體系，因此原有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容僅僅是對相關(guān)課程的理論的簡單驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容存在局限性且陳舊老化，不能體現(xiàn)科技發(fā)展水平。另外，《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》原有實(shí)驗(yàn)講義對實(shí)驗(yàn)原理、所需的儀器、操作步驟、實(shí)驗(yàn)觀察內(nèi)容甚至實(shí)驗(yàn)結(jié)果都有詳細(xì)說明，學(xué)生只需“照方抓藥”、被動(dòng)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)缺乏挑戰(zhàn)性、無法激起他們的實(shí)驗(yàn)興趣，不利于提升學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，無法較好地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識，因此原有《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容亟待優(yōu)化更新。

本著“厚基礎(chǔ)、求創(chuàng)新”的原則，我們對原有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化更新(表1)，制定了新的教學(xué)大綱，編寫了新的實(shí)驗(yàn)講義，力求在不改變現(xiàn)有學(xué)時(shí)的前提下，協(xié)調(diào)前后實(shí)驗(yàn)方案，有梯度地組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生由淺入深、循序漸進(jìn)地受到較全面、較系統(tǒng)、接近實(shí)際的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)，構(gòu)建一個(gè)完整的、貫通的“一體化”的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系。

表1 《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》更新后的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容Table 1 Updated experimental contents of college chemistry experiment Ⅰ

通過優(yōu)化更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，克服了原有《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式(單純的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和低水平重復(fù)實(shí)驗(yàn))的弊端，使大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)真正體現(xiàn)“基礎(chǔ)性、綜合性、實(shí)踐性、創(chuàng)新性”的特點(diǎn)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)和造就創(chuàng)新人才，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)由理論教學(xué)的從屬地位變?yōu)橄鄬Κ?dú)立的地位，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)得到加強(qiáng)。

2 豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源

《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》為我校環(huán)境專業(yè)大一下期的一門實(shí)驗(yàn)課程，大一學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)參差不齊，實(shí)驗(yàn)中涉及的基本實(shí)驗(yàn)操作僅靠任課教師在實(shí)驗(yàn)課上進(jìn)行演示，學(xué)生難以馬上消化，教學(xué)效果欠佳；另一方面，課堂上的基本實(shí)驗(yàn)操作演示也擠壓了學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)時(shí)間，導(dǎo)致每次實(shí)驗(yàn)課學(xué)生都處在“疲于奔命”的狀態(tài)，留給學(xué)生的思考時(shí)間有限，因此通過實(shí)驗(yàn)難達(dá)到培養(yǎng)動(dòng)手能力、分析與解決問題能力的目的，綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)更無從談起，因此《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》原有的教學(xué)資源需充實(shí)，建設(shè)和整合先進(jìn)的多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源是關(guān)鍵，通過新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的開發(fā)利用，有效地拓展和完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，彌補(bǔ)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足[5]。因此我們制作了實(shí)驗(yàn)的多媒體課件和實(shí)驗(yàn)基本操作視頻上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，將網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式相結(jié)合。

通過課前預(yù)習(xí)觀看實(shí)驗(yàn)基本操作視頻，能讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前做到“心中有數(shù)”，知曉自己在該次實(shí)驗(yàn)中的薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)一步激發(fā)其學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。通過改變預(yù)習(xí)方式，既可以縮短課堂演示時(shí)間，也可以從原來的僅僅老師課堂演示基本實(shí)驗(yàn)操作改變?yōu)閷W(xué)生也參與課堂演示，而其他學(xué)生可思考其操作中的錯(cuò)誤點(diǎn)，使學(xué)生能更從容地有針對性地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有時(shí)間來思考或者驗(yàn)證自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，組裝實(shí)驗(yàn)儀器，還能和老師討論實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識。

3 多層次、全方位的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種多因素、多環(huán)節(jié)、多層次的教學(xué)行為，《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》原有的課程考核以學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的平均成績作為其最終課程成績，導(dǎo)致學(xué)生只重視實(shí)驗(yàn)報(bào)告；原有的課程考核方法很難調(diào)動(dòng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性，導(dǎo)致了學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，不重視實(shí)驗(yàn)過程中基本操作的規(guī)范性，不注重自身實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的提高，因此原有的課程考核方法無法全面、客觀、公平地反映出學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果，尤其是學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。因此，我們對《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》的課程考核方法進(jìn)行了探索，開展了多層次、全方位的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核，以平時(shí)成績?yōu)橹鳎綍r(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告、出勤、操作(技能)、預(yù)習(xí)等占總成績70%；期末考核占30%，以操作考試和口試相結(jié)合的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成績考核；平時(shí)缺課1/3者不能參加期末考試，本課程應(yīng)重修(表2)。無論是平時(shí)考核還是期末考核，都涉及到了《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》教學(xué)的各個(gè)方面，既能保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)高效進(jìn)行，也能避免最后一次操作技能考試的偶然性。

表2 《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》考核細(xì)則Table 2 Assessment rules of college chemistry experiment Ⅰ

期末考核的操作考試題(70分)，從平時(shí)實(shí)驗(yàn)中抽出6個(gè)基本操作單元作為考試的內(nèi)容；而口試題(30分)來自于《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的課后思考題、實(shí)驗(yàn)室安全注意事項(xiàng)以及基本操作的理論性和技術(shù)性問題。期末考核時(shí)間為45 min，期末考核時(shí)，每位學(xué)生現(xiàn)場抽簽確定考試內(nèi)容，進(jìn)入指定的實(shí)驗(yàn)位置獨(dú)立操作，監(jiān)考教師根據(jù)操作評分細(xì)則評判其操作成績。

四年實(shí)踐表明，我們所建立的《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》的期末考核方法具科學(xué)性、規(guī)范性和可操作性，既取得了較好的教學(xué)效果，也充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。只有從實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和期末考核等方面入手，才能全方位地對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評估，才能促進(jìn)教與學(xué)，才能客觀評價(jià)學(xué)生該門實(shí)驗(yàn)課程的成績。

4 結(jié) 語

通過優(yōu)化環(huán)境專業(yè)的《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源以及改革實(shí)驗(yàn)考核方法，構(gòu)建了“一體化、多層次”的基礎(chǔ)與專業(yè)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，體現(xiàn)了“基礎(chǔ)性、綜合性、實(shí)踐性、創(chuàng)新性”的特點(diǎn)，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維上發(fā)揮越來越重要的作用，對于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高具有十分重要的指導(dǎo)意義。