地方师范院校《无机化学实验》课程改革与探索

张 南，张永亚，魏 伟，曹广秀

(商丘师范学院 化学化工学院，河南 商丘 476000)

无机化学实验不仅是化学实验的重要分支，也是学生学习其它化学实验的重要基础，是学生必修的一门独立的基础实验课程[1-3]。通过无机化学实验课程的学习，练习并掌握无机化学实验中的基本操作和基本技能；配合理论教学，加深理解有关的基本概念、基本理论和元素化学的基本知识；通过无机制备实验，使学生熟悉无机合成的一些基本过程；通过综合和设计性实验，培养学生分析问题、解决问题的能力以及创新能力，使学生形成良好的思维习惯和独立开展工作的能力[4]。综上所述，无机化学实验作为一门理论和实践紧密结合的课程，对培养实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型人才具有十分重要的作用[5]。

总之，通过本课程的学习，使学生养成严谨求实的科学态度，获得大量物质变化的感性认识，进一步熟悉元素及其化合物的重要性质和反应，加深对化学基本原理和基础知识的理解和掌握，使学生养成独立思考、独立准备和开展实验的能力，养成细致的观察和详细记录现象的习惯，达到正确归纳、综合处理数据和分析实验结果的能力[6-7]。

1 目前无机化学实验课程传统教学中存在的问题

以商丘师范学院为例，无机化学实验课程传统教学尚存在一些问题，主要表现在以下几个方面：

1.1 实验内容简单

《无机化学实验(一)》(大一上学期开设课程)，目前课程内容设置主要为64%的基本操作实验，包括：仪器的洗涤与干燥、称量操作练习、分离操作练习、加热操作练习和溶液的配制等实验；对于《无机化学实验(二)》(大一下学期开设课程)，课程内容设置为63%的验证性实验和37%的合成鉴定实验，设计性实验、综合性实验较少，缺乏难度稍高的探究性实验，学生开展实验“照方抓药”，不能够发展其科学探究能力[8]。

1.2 教学方法单一

在课程教学中常用的教学模式还是“系统陈述知识”模式和“验证知识”模式。前者使得学生处于课堂被动接受的状态，不符合“以学生为中心”的教学理念；后者在介绍某一知识后，即提供有关的例证或验证，不利于激发学生的思维活动。

1.3 教学评价落后

目前该课程学习效果评价主要是预习报告、实验报告和期末理论考试，过于形式化和看重学生的理论成绩，而忽视学生动手能力、自主创新能力及综合素质等的发展[9]。学校培养学生偏重知识传授，老师讲解原理、步骤，学生被动接受、照本宣科，缺乏创新思维和创造能力的培养。然而，随着社会对学生综合素质的要求越来越高，上述培养方式致使学生本科毕业后一方面不能满足企业的需求(比如：研发岗位、分析检测岗位等)，职后发展受限；另一方面若读研深造，因缺乏科学素养，亦不能很好的完成研究课题。

因而如何在教学内容上体现化学实验设计的改革理念，改变传统的教学模式，开发多元的、符合课程特点的教学评价方式，从而使实验课程设计更加具有科学性和探究性成为目前面临的问题。

2 改革方案

2.1 解决的问题

以我校化学专业为例，无机化学实验课程教学改革主要解决以下三个问题：

①优化无机化学实验课程的教学内容体系，解决内容过于简单的问题。目前教学内容多选择基本操作实验和经典验证性实验，而开放性和综合性实验所占的比重较少，缺乏自主选择性，这导致学生仅仅机械性地按照实验教材内容或《无机化学》课程所学知识去验证实验结果，不能培养学生的发现问题和解决问题、创造性思维和探索未知的能力。另一方面，教学内容缺乏应用性，脱离现实生活与应用实践，未让学生产生学以致用的感受，难以激发学生的学习兴趣。

②教学方法单一，仍以讲授等教学方式为主，教师在实验前讲解实验原理、操作步骤、注意事项等，学生按步骤机械的进行操作。在这一教学模式下，难以发挥学生的自主性和创造性，使学生的创新想法、创造能力及发现问题、分析和解决问题的能力逐渐丧失。

③建立更贴合课程特点的、科学的考核方式，解决考核与评价方式单一的问题。目前考核方式通常只注重实验报告和期末实验理论考试两部分内容，这种考核评估具有较大局限性，不能真实反映学生的综合素质。

总的来说，当前采用的无机化学实验教学内容、教学模式和评价方式均已不能满足社会和工作岗位对人才培养的需求，亟需改革。

2.2 具体的实施措施

2.2.1 优化无机化学实验课程的教学内容体系，加大综合性实验内容的比重

对于基本操作实验和验证性实验等内容做适当删减，增加物质的制备、物质的分离与提纯、物质的表征以及物质性质变化规律实验的占比。通过预习基本原理，结合无机化学理论课程知识，“学生为主，教师为辅”，让学生自主设计实验，教师从旁指导，与学生讨论可行性，既调动了学生的学习积极性，又为培养具有创新探究意识和实验操作能力的新兴人才打下良好的基础。具体方案如下：对于《无机化学实验(一)》，将基本操作实验从21个课时压缩至10个课时，综合性实验从12个课时提高至23个课时；对于《无机化学实验(二)》，验证性实验从18个课时压缩至8个课时，合成鉴定实验保持14个课时，设计性实验从无加至10个课时。

2.2.2 实验与理论相结合

化学是一门以实验为基础的学科，实验可以验证猜想，也可以推翻猜想，枯燥无味的理论知识因为有了实验而变得生动有趣。无机化学实验是与无机化学理论课程同步开设的，实验内容的设置需与理论课程章节相呼应，所以如何在不脱离理论的基础上开展与新教学理念相符的实验至关重要。具体方案如下：实验安排与当周所学无机化学理论章节同步。传统的教学中，理论教学和实验课往往是分开的，也就是说理论课和实验课的教学进度有时会不一致，会出现实验课的开设滞后理论课太久，甚至在理论课之前，这可能使得学生在预习以及实验过程中一头雾水，只能按照实验步骤按部就班的机械操作。将实验安排与理论章节同步后，既能达到巩固理论知识的目的，又能使学生整个实验过程得心应手，充满兴趣。比如学生在学习了第22章“铁系元素和铂系元素”第3-2节“钴和镍的配合物”后，可以开设“三氯化六氨合钴(III)的合成和组成测定”实验，重要配合物的颜色、结构和性质是本章的一个重难点，可以让学生及时的通过实验了解其合成方法、颜色和鉴定方法等信息，更有利于学生在理解的基础上巩固所学知识。

2.2.3 培养学生的分析能力

能熟练的完成实验操作不足以满足企业对人才的需求。观察到现象、拿到实验结果只是第一步，能够从现象和结果中分析出原因，进而解释该现象和结果是如何与化学结构相联系的，明白结构是如何决定性质的，性质是如何决定用途的才是目的。这就要求课程在培养学生实操能力的基础上，进一步训练其数据分析能力。具体方案如下：首先，要求实验报告中不光要对实验现象和结果作详细的记录，还要增加一项“解释原因”。学生可课下通过独立思考给出答案，也可课上通过讨论等教学方法实现培养学生的分析能力的目的；其次，引导学生进行课后反思，对实验设计进行反思、对实验过程进行反思，对结果进行反思。反思有助于加深对原理的理解，有助于自身能力的提高。其次，规范实验结果的处理，要求学生将实验结果“化学用语化”、“表格化”或“线图化”。用元素符号、化学式、化学方程式和化学图示等化学用语，对获得的化学实验结果加以系统化和简明化；用若干条横竖线制成表格(表中项目是某些物理量，并标出物理量的单位)，对实验结果加以系统化和简明化；用直线图或曲线图对实验结果加以系统化和简明化(适用于一个物理量的变化引起另一个物理量变化的情况)[10]。

2.2.4 考核多样化

仅通过实验报告和理论考试成绩评价学生的学习效果对于《无机化学实验》课程存在一定的局限性，既不能体现学生基本操作能力，也不能体现学生对仪器和试剂的选择能力以及综合运用所学理论知识的能力。获得所谓的“正确”实验结果不是目的，更重要的是使学生经历和体验获得实验结果的探索过程，在这个过程中受到科学的训练，形成科学的态度、情感和价值观[11]。具体改进方案如下：首先，该课程的最终成绩可由预习报告成绩、实验报告成绩、基本操作成绩、实验设计成绩以及理论考试成绩五个部分组成，合理分配比重，充分调动学生的学习积极性，培养学生的创新思维、实践能力；其次，学期末开展实践实训，组织学生进行综合性强、难度稍大、与生产生活密切联系的设计性实验，让学生综合运用一整个学期所学，发散思维，形成解释。给学生提供一个实验方向，让学生自主设计方案并分组开展实验，利用课程内容相关的知识和操作技能，小组协作，获得实验结果，形成报告并提交。

3 结语

本文分析了商丘师范学院化学专业《无机化学实验》课程存在的问题，调整教学内容，打破以往的灌输式“讲实验”的教学模式，优化评价方式，转变教学观念，提出了可行有效的解决方案，以激发学生学习兴趣、激发学生创造性思维、增加学习深度、培养学生科学探究能力为目的，引导学生主动思考、理论联系实践，提升课程教学质量，提高学生的动手能力、分析与解决问题的能力，为本科生将来的工作和继续深造打下良好的基础。