大学化学实验课程改革与创新能力培养

张丽，公维民（等）

摘要：大学化学实验的主要目的是培养学生动手能力、科学思维、创新意识。本文从大学化学实验的准备工作、内容安排、教学模式、考核方式等方面阐述了大学化学实验课程进行的改革，并对今后的实验课程改革进行了展望。

关键词：化学实验；教改；创新能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）24-0044-02

在大学化学的学习中，化学理论教学主要是向学生系统地传授化学理论知识，让学生了解知识的来龙去脉。而在化学实验教学中，尽管也向学生传授一定的知识，但其主要目的是使学生在实践中学习、巩固、深化和提高化学的基本知识、基本理论，掌握基本操作技术；激发学生学习大学化学实验课的积极性和主动性，提高学生动手操作及解决实际问题的能力，培养学生的创新思维能力。近年来，在传统化学实验教学不足的基础上，结合国内外化学实验课程改革的经验，对大学化学实验课不断进行教学改革，使大学化学实验教学取得了良好的效果。

一、传统大学化学实验教学存在的不足

1.实验准备工作烦琐。大学化学实验较多，每个实验都会用到多种不同的玻璃器皿，也有个别实验重复使用相同的玻璃器皿，这让实验准备变得比较复杂。另外，有些玻璃器皿别的化学实验也要用，如果准备多套就会造成不必要的浪费，同时增加了工作量。

2.实验内容安排不合理。实验内容多数是基础性、验证性的实验，而设计性、创新性的实验却很少。而且每一个实验几乎都把实验所用的仪器、试剂以及具体的操作步骤、实验方法等具体给出，学生不需要思考，只需要照单抓药，这种安排的结果导致难以引起学生的实验兴趣，做完实验也没有什么收获，更不用说培养学生的探索能力和创新能力，失去了这门课的实际意义。

3.实验教学模式是教师中心制。传统模式是以教师为中心，学生在实验过程中，基本上都是照着老师所讲述的步骤按部就班地做，不利于学生创新能力的培养。

4.实验成绩考核的单一性。大学化学实验课考核，教师以实验报告的完成情况，给予考核分数。由于部分学生之间互相抄袭实验数据、实验报告，所以教师无法客观真实地判断学生实验课学习的真实水平。

5.环保意识薄弱。实验课程进行当中会产生大量的废水、废气、废渣，如果处理不当，就不可避免地对环境造成了污染。

二、大学化学实验改革

1.实验准备工作的改革。把每个人做大学化学实验甚至其他化学实验课用到的所有玻璃器皿统计好，包括器皿名称、规格、数量等，按照学生的学号将每个学生的玻璃器皿编上相应的号，在做实验前发到学生所在位置的柜子里，同时给学生提供一份玻璃器皿清单。这样，即使不同班级多个学生共用这些器皿也没问题，学生还可以通过清单认识这些玻璃器皿。如此既避免了学生所用玻璃器皿乱窜的现象，又可以责任到人，还可以减少由于操作马虎玻璃器皿破碎造成的损失。在实验过程中如果有玻璃器皿破碎现象，教师做好相关的登记手续，课后及时补充，保证其他实验课的正常进行，而且教师实验准备工作量可以大大减少，提高工作效率。

2.实验内容及教学模式的改革。在基础性、验证性实验的基础上增加了设计性、创新性的实验。设计性实验教师只需要给出实验题目和实验要求，学生在老师的适当指导下，结合大学化学理论课学到的知识，自行设计实验方案并通过实验验证，得出结论。要求整个实验设计、操作独立完成，对实验过程中出现的问题，自己分析并解决，充分发挥学生的主动性、积极性、创造性，提高学生的创新能力，为将来做毕业设计以及以后从事科研研究奠定了良好基础。传统教学模式通常是以教师为中心，采用板书加演示型。但是对于一些具体操作，例如：酸碱滴定管的使用，总是有学生看不清楚教师的具体操作；还有一些小型仪器，如酸度计、电子天平、分光光度计等，操作也有同样的问题。起初每组选派一个代表来到教师演示的仪器旁学习，然后回去再给同组的学生演示讲解，效果一般。现在采用多媒体辅助教学，教师需要提前把规范操作配备讲解的视频录制好，上课的时候每个学生都能够清楚地了解仪器的正确操作方式。提高教学的形象性、启发性和生动性，激发学生做实验的兴趣。兴趣是学生探求知识的原动力，也是发明创造精神源泉，只有让学生喜欢化学，才能充分调动他们的主观能动性，启迪学生的科学思维，培养创新能力。

3.实验成绩考核的单一性。为了多层次、多角度、全方位地考核学生实验课的真实成绩，本课程的考核方式采取预习、实验操作、实验报告、思考题、建议等综合考核方式。没做预习不可以进实验室；只写预习报告，回答或者解释不了教师提出的相关实验问题要相应扣分；能够主动到讲台给大家讲解实验原理及具体实验步骤，而且讲解效果良好的可以考虑适当加分。教师要对每个学生的实验操作当堂打分，并作说明，从而提高学生动手操作能力。实验报告书写是否符合要求，数据处理是否准确，结论是否合理以及思考题回答准确与否反映学生对实验原理；操作过程、数据记录及处理等掌握是否准确、透彻。最后一个建议就好比考试的附加题，如果学生在预习的时候通过网络或者其他途径发现某个实验还有其他更可取的实验方法，或者某个步骤可以优化、剂量减少、无毒试剂替代有毒药品等，也可以得到同样的实验效果，建议提出并通过验证，则可以适当加分。最终目的是引导学生认真做好预习，规范实验操作，科学记录实验数据，得出合理的结论；促进学生充分发挥其获取知识的积极性、主动性，培养学生探索和创造的能力。

4.绿色实验。大学化学实验废水水质复杂，排放总量较少但随时间变化较大，瞬时排放浓度较高，如果不做任何处理就排放将对环境造成极大的危害。所以要求学生在实验过程中对所产生的废液进行分类收集，例如重金属废水、有机物废水、酸碱废水等。实验室根据实际情况可以自行处理的，例如酸碱废水，实验室可以自行中和至中性后再排放；对于实验室无法处理的废水，定期联系相关部门来处理。

高等学校实验室是“知识创新的源头，人才培养的基地”。为了有效利用实验室资源条件，充分发挥实验室在培养学生动手能力及创新能力中的重要作用，开展网络教学，这些是社会的必然要求。我们可以利用校园网建立大学化学实验网络教学，实现资源共享，还可以进行开放式实验，以跨学科、跨专业的创新型、研究型、设计型实验项目为主，吸引学生利用课余时间到实验室参加实验创造活动，培养学生的动手能力和创新实践能力，推动学生素质教育地深入开展。

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