化学实验竞赛促进实验教学改革与人才培养*

李 勋，罗国添，潘 虹，王 莎

(赣南师范大学 化学化工学院，江西 赣州 341000)



·教学理论研究·

化学实验竞赛促进实验教学改革与人才培养*

李 勋，罗国添，潘 虹，王 莎

(赣南师范大学 化学化工学院，江西 赣州 341000)

大学生化学实验竞赛作为高校化学实验教学的重要补充和延伸，在化学实验教学改革和创新型人才培养中发挥着举足轻重的作用.分析和比较学生参加各类化学实验竞赛的经验，有效促进了对化学实验教学体系、实验教学内容、实验教学模式和实验教学方法等的改革.近年来赣南师范大学化学化工学院学生实验竞赛的成绩表明，化学实验竞赛有效提高了学生的动手能力以及分析和解决实际问题的能力，同时培养了学生的创新意识和创新能力，促进了化学拔尖创新人才的培养.

化学实验竞赛；化学实验教学；人才培养

化学实验是以实验操作为主的技能课程，促进学生掌握化学基础知识和实验技能，培养学生的动手能力和创新意识，提高综合素质.化学实验竞赛在开发学生的创造性思维和培养学生的科研能力及综合素质方面具有十分积极的作用，同时可以有效对学校化学实验教学效果进行评价[1-3].目前在全国高等院校开展的全国性化学实验竞赛和各省开展的化学实验竞赛，比赛方式主要是基于实验基本知识的笔试和基于实验技能的操作考试，内容涵盖实验室安全和基础化学实验(包括无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验、物理化学实验以及综合化学实验等)[4].赣南师范大学化学化工学院自2011年开始参加全国和省级实验竞赛，同时对实验教学培养方案和实验教学体系进行了改革，重点是结合学校教学资源条件对实验项目和内容进行整合，强化教师在教学中的指导作用以及学生实验过程中自主研究能力培养.近年来的实践表明，这一改革有效提高了赣南师范大学化学化工学院的实验教学水平，特别是提升了学生的专业知识水平、实验技能以及创新能力.

1 大学化学实验竞赛模式及实验竞赛体系的建立

作为高校化学实验教学的重要补充和延伸，大学生化学实验竞赛发挥着举足轻重的作用.我国已有20多个省、自治区和直辖市开展了大学生化学实验竞赛，其模式主要有实验理论考试与实验操作考试结合、创新实验竞赛和学科竞赛等三种[5].各类大学生化学实验竞赛，有效促进了化学实验课程体系、实验内容和实验教学方法的改革，有助于提高学校化学实验教学的总体质量[6].

为提高人才培养质量，并与全国和省级各类化学实验竞赛接轨，赣南师范大学化学化工学院化学实验竞赛贯穿于整个培养方案体系，依据不同的目标分阶段开展不同层次的实验竞赛活动.在大学一年级，开展了“实验室安全知识竞赛”，该比赛全体同学参加，成绩合格也作为进入实验室的基本要求，同学们通过学习并亲自参与比赛，安全观念和安全意识得到加强，也成了一种加强大学生实验室安全教育的有效途径；在大学二年级，开展了“化学实验基本操作技能大赛”，以检验一、二年级本科生的化学实验基本技能，通过竞赛过程观测和竞赛结果分析，找出基础化学实验教学的不足，特别是学生实验技能的薄弱环节，有效促进实验教学方法和教学内容的改革，提高基础化学实验的教学质量；在大学三年级，组织学生参加“江西省大学生化学实验技能大赛”，在指导学生参赛的过程中，在操作规范的基础上我们重点系统训练学生的实验设计和实验综合技能，提高综合分析问题和解决问题的能力；在大学四年级，组织学生参加“全国高等师范院校大学生化学实验邀请赛”.通过该全国性的实验技能比赛，进一步强化了学生实践能力和创新精神培养，促进优秀人才脱颖而出.

2 化学实验竞赛促进实验教学改革

2.1 调整实验教学体系

常规基础化学实验教学体系中基本操作和基本技能的训练占据主导地位，而省级以上化学实验竞赛一般以综合性、设计性实验为主，以体现学生创新能力水平.为进一步与化学实验竞赛内容相适应，同时提升大学生实验技能与创新能力的不间断培养，我们按照《高等学校本科化学类专业指导性专业规范》的要求，对实验教学体系进行了大幅度调整，建立了以“培养能力、提高素质”为主线，以培养创新型、应用型人才为目标，更新实验教学内容，按一体化、多层次、开放化的要求组织实验教学的新模式.

2011年学院对实验教学体系进行了调整，按照由浅入深、循序渐进，强基本操作技能，少验证性多综合性和设计性的原则，重新调整了无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验和物理化学实验的实验项目，大幅减少了验证性实验项目，加大了综合性、设计性实验的比例.调整前后实验项目和实验类型的分布情况见表1.

表1 化学实验项目对照表

2.2 加大现代化学实验技术在基础实验教学中的应用

大型仪器设备主要集中在学院的分析测试中心，但在一定程度上与其它许多高校一样，将大型仪器主要用于科研，忽视了本科教学的要求，从而导致学生对大型仪器的知识和操作使用比较缺乏.而以设计性、综合性为主的化学实验竞赛一般都涉及部分现代分析测试手段.因此，我们结合学校已有大型实验设备条件，加大了现代化学分析实验技术在基础化学实验教学中的应用，特别是《仪器分析》和《综合化学实验》的教学中.这一措施不仅提高了测试中心大型仪器设备的利用率，更重要的是让学生掌握了现代化学实验技术，增强了学生开展创新研究的能力.

2.3 改进实验教学内容

通过参加各类大学生化学实验竞赛以及与其他高校的交流合作，还能发现很多创新实验项目，将其内容转化到化学实验教学中，使化学实验内容不断更新和完善.以我校参加的第三届“全国高等师范院校大学生化学实验邀请赛”为例，本届竞赛实验内容“阿司匹林药片中乙酰水杨酸的含量测定”具有很好的综合性，该实验现已列入赣南师范大学化学化工学院本科《分析化学实验》内容，取得了较好的教学效果，受到了师生的广泛好评.

同时，为进一步提升学生竞赛能力，赣南师范大学化学化工学院开设了《综合化学实验》课程，我校化学实验教学中心将技术条件相对成熟和操作性强的部分科研成果转化为一批综合化学实验项目，充实了实验教学内涵，凸显了实验内容的实用性和地方特色.学生在提高综合实践能力的同时，创新意识和能力能够得到明显提高.

2.4 改革实验教学模式及教学方法

传统的实验教学模式是学生按照教师讲述和实验教材中步骤与要点进行操作，在该教学模式的运行中，学生能严格遵循教师的指导开展实验，但缺乏学生对实验的自主性，如在动力学反应速率常数的测定中，大多数学生对实验结果的偏差都归因于仪器的系统误差，学院通过实验教学改革，强化教师在教学中发现并指出实验步骤的不合理和不规范之处，引导学生进行科学的实验误差主要来源分析，最终找到改进实验方法和减少实验误差的新方法.在有机化学合成实验中，学生可以通过改变实验条件或合成路线进行对比实验，对简易的合成实验可以设计正交实验，以得到实验最佳的合成条件.在物理化学实验中，学生可以自行设计和控制实验测量条件，并通过与其他实验组实验结果进行比较分析，总结实验条件对实验测量结果的影响.通过这一系列改革，激发了学生的实验兴趣，提高了学生学习的自主性，改变了以往实验教学中照本宣科和依样画葫芦的局面.

通常，竞赛组委会在比赛结束时均会举行赛后点评和考题分析，总结出学生在实验理论考试与实验操作考试中存在的共性问题，这些化学实验竞赛过程中表现出来的问题，也在一定程度上反映出我们实验教学中的薄弱环节，如大学生在实验基本操作的规范性和基本技能的掌握方面在实验教学中要求和强调不足，技能训练强度和实验操作熟练程度还不够，教师在日常实验教学中指导还不严密、不到位；从比赛中还反映出学生对实验的原理，尤其是实验中所包含的科学思想和方法领会不深，体会不全面等问题.这些都需要我们全面推进实验教学方法改革，在今后的实验教学中学生技能训练和教师教学指导都需进一步改进和加强.

3 化学实验竞赛促进创新型人才的培养

为了检验赣南师范大学化学化工学院的化学实验教学改革成效和实验教学水平，自2011年起，我们积极参与了由教育部化学教学指导委员会主办，高等师范大学承办的“全国高等师范院校大学生化学实验邀请赛”，该比赛隔年进行，目前已举办四届.赣南师范大学化学化工学院已连续6年参加了3次该竞赛，均取得了较好成绩，其中，在2011 年7月在北京师范大学举行的第二届“全国高等师范院校大学生化学实验邀请赛”中，共有华东师范大学等六所部属师范大学、各省属师范大学及少量地方师范院校33 所近百名选手参赛，赣南师范大学化学化工学院化学专业2008 级本科生获得一等奖1 项和二等奖2 项的优异成绩，总成绩与广西师范大学并列全国第一；在2013年7 月在河南师范大学举行的第三届邀请赛中，赣南师范大学化学化工学院化学专业2010 级本科生获得三等奖3项；2015 年7 月，第四届邀请赛在山西师范大学举行，赣南师范大学化学化工学院化学专业2012 级本科生获得二等奖3项.另外，首届“江西省大学生化学实验技能大赛”于2015年在南昌大学举行，赣南师范大学化学化工学院选派五名学生参赛，取得了一等奖1项和三等奖3项的好成绩.这些竞赛成绩的取得在一定程度上体现了赣南师范大学化学化工学院学生的基本化学操作技能、实验设计能力和创新能力较强，同时也反映了我院化学实验教学改革和创新人才培养取得了良好的效果.

近年来，学院还组织了校内实验技能赛和安全知识竞赛，同时积极组织大学生申报和开展科技创新项目，通过参与各类化学实验竞赛、参与教师科研课题和承担本科生科技创新训练项目，使学生的实验实践技能、科研能力和创新创业水平得到显著提升.近年来赣南师范大学化学化工学院本科生还获得“挑战杯”全国大学生创业竞赛三等奖2项，发表SCI论文20余篇.赣南师范大学化学化工学院本科生考研录取率连续五年超过30%，且在2016年达到43%，涌现出一批化学拔尖创新人才.

4 结语

为提升学生化学实验竞赛水平以及实验教学水平，在实验教学改革和创新人才培养的探索实践中，强调加强基本技能训练，注重全面素质培养，强化创新意识实践，突出个性能力发挥.在实验课程设置和实验内容上，增加启发学生创新思维内容，建立了有利于学生创新精神、实践能力和提高全面素质的化学拔尖创新人才培养体系.实践表明，化学实验竞赛作为高校化学实验教学的有效补充和延伸，有效推动了高校化学实验教学的改革，提升了化学实验教学质量和人才培养质量.

[1] 张秀清，刘峥，王桂霞，等.化学实验技能竞赛推动实验教学改革[J].化学教育论坛，2016，(30)：281-282.

[2] 耿振香，曹海燕，王淑梅.开展化学实验技能竞赛促进实验教学[J].大学化学，2004，19(5)：18-19.

[3] 李钒，刘淑珍，张丽娟，等.组织大学生参加化学实验竞赛的体会[J].实验室研究与探索，2012，31(5)：122-124.

[4] 蒋毅民，梁宇宁，苏桂发，等.以化学实验竞赛促进实验教学改革的探索[J].化学教育论坛，2013，(4)：263-264.

[5] 曾秀琼，赵华绒，谭桂娥，等.我国大学生化学实验竞赛模式的评析与思考[J].实验技术与管理，2015，32(4)：179-181.

[6] 赵云岑，欧阳津，刘正平，等.化学实验竞赛在实验教学和人才培养中的作用[J].化学教育，2012，33(3)：64-68.

Promoting Experimental Teaching Reform and Personnel Training by Chemistry Experiment Competition

LI Xun, LUO Guotian, PAN Hong, WANG Sha

(SchoolofChemistryandChemicalEngineering,GannanNormalUniversity,Ganzhou341000,China)

As an important supplementary and extension to the regular chemistry experiment course learning, the undergraduates' chemistry experiment competitions are playing increasingly important roles on promoting experimental teaching reform and innovative personnel training. Experience gained by the competitionpromoted to the reform in chemical experimental teaching system, experimental teaching content, experimental teaching mode and teaching method. The results from competition activities showed that the chemistry experiment competition effectively improved the undergraduates' practical ability and the ability to analyze and solve practical problems, and cultivated the undergraduates' innovation consciousness and innovation ability, and promoted the chemical top-notch innovative personnel training.

chemistry experiment competition; experimental teaching; personnel teaching

2016-09-23

10.13698/j.cnki.cn36-1346/c.2016.06.032

江西省高等学校教学改革研究课题(JXJG-13-14-13)；江西省普通本科高校专业综合改革试点项目(化学)

李勋(1968-)，男，江西宁都人，赣南师范大学化学化工学院教授，研究方向：化学教学研究与管理.

http://www.cnki.net/kcms/detail/36.1037.C.20161209.1524.064.html

G642.0

A

1004-8332(2016)06-0135-03