高等学校化学实验教学改革的研究与实践

付 蕾，王 蒙，富 波，张 超，张春晶，张基庆，周媛媛，杨连荣，齐乐辉，徐 暘

(黑龙江中医药大学 药学院，黑龙江 哈尔滨 150040)

化学是一门实践性强、应用性广，以实验为基础的自然科学。作为新世纪高等学校创新人才培养过程中不可缺少的重要组成部分，化学实验教学不仅是理论教学的重要延伸和补充，更是提高学生综合素质、培养学生实践能力和创新能力的重要途径[1]。

1 化学实验教学改革的目标

传统化学实验教学大多只重视理论知识的验证和实验结果的而获得，而忽略了在实验过程中对学生动手能力和创新能力的培养，既不能激发学生学习兴趣，也不能充分调动学生的学习积极性[2]。

为适应新世纪人才培养要求，高等学校化学实验必须进行相应的教学改革。化学实验教改的目标是：把对学生动手能力、创新能力的培养和综合素质的提高放在首位，通过实验教学的开展，使学生在牢固掌握基本操作的基础上，熟悉科学研究的方法，养成科学的思维方式，具备一定的团队协作精神和环保意识，毕业后能够更好地为国家的经济建设服务[3]。

2 化学实验教学内容的改革

在“理论教学-实验教学-科学研究”相互结合的教学平台支持下，以“合成制备-结构表征-实际应用”为主线，使学生能够“熟练掌握实验技能和科研方法，具有团队合作精神和环保意识，创新能力和综合素质均得到显著提高”为目标，将化学实验教学内容科学地划分为：“夯实基础、综合提高、研究创新”三大模块。

2.1 基础型实验

基本操作实验是化学实验课的基础，通过基本操作技能和实验方法的训练规范学生的操作，重点培养学生的实验技能和动手能力，为后续综合性实验的开展打下坚实基础。

在基础实验教学过程当中，首先使学生了解实验室规则、药品的取用与保存、易燃易爆试剂取用与存放和意外事故的处理方法，了解实验常用仪器及设备的性能和使用方法，养成良好的实验习惯。其次，对于基础操作和理化常数测定实验，主要采取学生课下预习，课上教师讲解示范，学生独立操作的方式，从简单的仪器洗涤、固体药品的称量、液体药品的取用、到溶液的标定、实验数据的采集与处理，通过教师严格、规范的指导和学生反复的练习，使学生夯实化学实验操作基本功，并熟练掌握测定化合物重要理化常数的方法，动手能力得到加强。再次，对于常用的分离、提纯实验进行规范的操作训练，使学生在理解实验原理的基础上进行独立操作，教师通过启发的方式与学生交流，给予学生独立思考和操作的机会，培养学生动手能力的同时，养成了实事求是、科学严谨的工作态度。

2.2 综合设计性实验

综合设计性实验指的是：在实验前，先由教师布置实验题目，学生在明确实验目的、要求和条件的前提下，自行查阅相关资料并设计实验方案，综合运用相关理论知识和实验方法来独立完成的实验，从而更好地提高学生分析问题、解决问题能力，培养学生综合能力，提高学生综合素质[4]。

综合设计性实验的具体步骤为：教师布置实验题目→学生独立查阅相关文献，设计实验方案→师生共同研讨，确定实验方案→学生独立完成实验→提交实验报告→师生共同评议总结。通过综合设计性实验训练，学生既夯实了基本操作技能，又能理论联系实际，举一反三，从被动的接受知识变为主动地去求知、去探索，他们的表达能力、分析问题解决问题能力、动手能力、团队协作能力在分析问题和解决问题过程中得到了进一步的发展，综合素质得到了提高。

2.3 研究创新型实验

创新能力是指运用知识、经验和理论，在科学、技术等领域和各种实践活动中不断产生具有社会价值、经济价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力[5]。

当代社会的竞争，从本质上讲就是人的创新能力的竞争。研究创新型实验是大学化学实验教学体系中第三层次的实验，是以具体的科研项目为载体，将化学理论知识、实验知识和实验操作技能融会贯通的综合性训练。在内容上融无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、生物学、医学、药学、环境科学等学科于一体，在一级学科层面上对有机化合物和无机化合物的制备、分离、纯化、表征[6]。我们每年都坚持从导师的最新科研成果中选取与化学知识和药学知识相关的小型科研题目作为研究创新型实验，如：抗肿瘤药物斑蝥素类似物及其衍生物的合成；基于结构优化的小分子新药研发等。每一个研究创新型实验过程都是一个完整的科学研究过程,学生根据实验的研究目标独立查阅国内外相关文献、设计方案、独立完成实验，对实验数据进行处理和分析，并得出最终结论。研究创新型实验在充分调动学生学习积极性、锻炼了学生动手能力的同时，使学生熟悉了科学研究的过程和方法，拓宽了知识面，科学研究能力得到全面提升。

3 化学实验教学方法的改革

3.1 以学生为主体，教师为主导

为提高化学实验课的教学效果，充分调动学生的学习积极性，在授课过程中，我们坚持“以学生为主体，教师为主导”的教学理念，采用启发式与互动式相结合教学方法。在教学过程，将学生放在主体地位，教师则起到引导和启发作用，做到课前强化预习、课上双向互动、认真规范操作，并通过启发的方式，引导学生独立解决问题。整个预习→讨论→实验的过程中，学生思维始终处于活跃状态，主观能动性得到了充分发挥，实现从“要我学”到“我要学”的转变[7]。

3.2 建立“开放实验室”

“以学生为主体，教师为主导”的教学模式冲击着传统的“封闭式”实验室管理机制。学生自主学习的瓶颈是封闭的实验室，要使实验内容、时间、条件、指导教师等多方面因素均适应学生的发展需求，就必须“有秩序、分层次”的开放实验室。“开放实验”室是指：利用实验室现有的资源、仪器设备、场地设施、技术服务等，将实验室全面、全天向学生开放，为学生营造宽松的学习和实验环境，学生进入实验室后，可通过自主选题开展实验[8-9]。

为此，我们遵循“计划教学→开放实验→课外实践”相结合的实验教学模式，利用现有的实验室资源、仪器设备、场地设施、技术服务等，将3个基础化学实验室和4个科研室全面、全天向学生开放，并由专职的实验教师和科研人员进行管理，鼓励学生充分利用实验中心的设备和技术优势，自行选择试剂、仪器，自己动手安装实验装置、操作大型精密仪器，按照自行设计的方案进行独立的科研实验，为学生营造宽松、自主的学习环境，从而激发了学生从事科学研究的积极性，促进了学生个性的发展，提高了学生的综合素质和科研能力，强化了学生探索精神和创新能力的培养。

4 考核方式改革

实验考核是化学实验教学中的一个重要环节，也是检验实验教学效果、提高实验教学质量的重要手段。只重视实验报告，而忽视实验过程的传统考核方式不能激发学生的学习兴趣，不利于创新思维的发展和科研能力的培养[10]。

教学改革后，采用“平时成绩+期末成绩”的组合考核方式，能够更加科学、客观地反映学生的学习成绩，学生普遍感到自身的动手能力、实验技能和综合素质得到了提高。

5 结论与展望

化学实验教学作为新世纪高等学校创新人才培养过程中的重要组成部分，不仅是理论教学的重要延伸和补充，更是提高学生综合素质、培养学生实践能力和创新能力的重要途径。经过多年的研究与实践，我校化学实验课程的建设水平和教学质量得到了显著的提高，对高素质创新型人才的培养起到了重要的促进作用。