应用化学实验的优化策略研究

战兆森

摘 要：应用化学综合实验是应用化学专业学生的必修实验课程，是培养宽口径、厚基础、综合性、复合型人才的重要实践教学环节。应用化学专业实验课程与理论课程教学有同样的重要作用，针对实验教学存在的问题，通过调整实验内容，完善教学管理体系，改革教学手段，提高教学水平等方面对应用化学实验课程进行改革，充分调动了师生的积极性，进一步提高了学生的实践能力。

关键词：应用化学;能力培养;教学改革

0.引言

应用化学综合实验内容不同于基础化学实验，更多体现在对学生综合素质和能力的培养上。在基础化学理论知识的理解上进一步提高实验技能，加强化学学科以及化学与环境、材料、物理等交叉学科知识的融会与贯通。课程以基本技能、综合能力培养为主线，打破化学实验完全依附于理论教学的传统模式，构建具有一定联系又相对独立的实验教学模式;展示新方法、新技术，培养创新创业能力和学生综合素质，为学生将来从事科研、生产实践等实际工作打下良好的基础。实践教学环节是培养学生创新创业能力的有效手段，若没有实践能力，创新创业能力的培养是空谈。

1.调整实验课程结构，优化应用化学专业实验内容

在教学过程中，教师们要重视化学实验基本操作的训练，学会各种处理数据的方法等实验课程的显著性功能，忽略了对于对于学生深层次潜力的挖掘和开发。以我校吉林农业科技学院应用化学专业为例，在化学专业实验课程教学方面存在诸如以下问题：（1）实验内容陈旧，各个学校实验项目一成不变，（2）实验项目以经典理论的验证性实验为主，缺少综合性、设计性、研究性实验项目，（3）教学方法和教学手段比较传统，以教师讲授的方法为主，学生实践，教师与学生互动比较少，学生对实验的控制较差，学生的积极性很难发挥出来，（4）数据处理方法停留在以前的方式方法，没有与时俱进，（5）学生对实验结果的讨论不重视，分析实验成功失败原因不客观，总是流于形式，没有进行深入思考，教师期望的拓展效果总是不理想。（一）整合实验课程设置很多经典实验的仪器和设备更新很快，教材或者讲义与实验不能做到同步、统一，在教研室会议中，全体专业课教师讨论各个独立设课实验的项目，争取做到既要覆盖主要理论知识点，训练学生的基本操作为基础，又要以培养学生的实验能力为核心目标，因此，我们整合了各个课程实验项目。应用化学专业按照专业培养方向，除了开始专业基础课的无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验、仪器分析实验、物理化学实验之外，将原来分开独立设课的有机合成实验和无机合成实验整合为一门课合成化学实验，将高分子化学实验和高分子材料实习整合为一门高分子材料实验，发挥各个学科优势，综合利用实验资源。（二）实验项目采用综合性实验传统的应用化学专业设计的各个实验项目大多是独立的，内容较为保守单一，主要针对的是匹配理论课程，不仅实验课程之间相互联系的紧密性不高，而且实验项目与化学学科的前沿发展差距较大，特别是对于有关新产品的开发能力、新技术的研究能力的培养做的还不到位，难以充分调动学生的学习兴趣和积极性，难以适应培养学生创新意识和创新能力。吉林农业科技学院应用化学专业实验课程侧重合成化学方向，兼顾学科间的交叉和渗透，所以我们精选了如下综合性的实验项目：从植物中提取天然香料，紫外光谱法测定饮料中苯甲酸钠的含量，阿司匹林的合成及光谱分析等等。这些综合性、设计性实验主要从材料的制备、结构表征、成分分析入手，以研究合成工艺以及测试材料性能的实验方法和技术为手段，重点培养学生自己查阅文献资料，根据文献选择和设计实验方法而又不拘泥与文献中方法，在实验过程中根据实际情况调整实验条件，分析实验数据结果的能力，充分调动学生的积极性，取得了良好的教学效果。

2.加强教师技能培养

学校应该重视加强教师的技能培养，定期选派实验教学教师去其他高校或企业进行学习交流，从而提高教师的专业技能并不断的改进实验教学方法。教师在教学过程中，应擅于运用引导启发式教学，要始终以学生为主体，教师在课堂上只是起引导作用和监督作用，在进行实验之前，教师应提前讲解本节课实验的内容和实验要求等，以便学生对其实验有一定的了解，在实验过程中，教师应引导学生以小组为单位独立的完成实验，应引导学生发现问题、提出问题并解决问题，培养学生的独立思考问题的能力、逻辑思维能力和实际操作能力。另外，教师还应注重探究协作式教学，教师应鼓励学生自主组成小组，每组学生可在教师的审核同意后，自主选择实验内容和时间，有利于促进其个性化学习。例如，在“固体酒精的制备”的实验中，教师可以不给出实验的材料和比例，而应引导学生根据不同因素影响的差异性，自主选择实验的原材料，通过这种方法，有利于提高学生的小组协作能力和独立思考和认真学习的能力。

3.从灌输式教学向自主学习转变的“翻转课堂”

翻转课堂的教学模式打破了传统的教师讲授、学生听课的教学模式，使学生和老师在教学过程中的角色发生了转变，也使学生从被动地接受新知识转变为自主地学习新知识。课前教师将课件、相关资料发送给学生，学生根据自己的实际情况自主学习，将自己完全理解的内容跳过，自己难已理解的内容进行记录，从而缩短教师课堂讲授的时间。在课堂上，学生可以以小组为单位进行讨论，学生不能解决或理解的问题可进行提问，教师对其进行合理的引导或进行解释。师生互动是翻转课堂教学中的关键，通过师生互动环节解答了学生的困惑，使学生深入理解相关知识，同时也使教师对学生的学习状况有了全面深入的了解，有利于后续教学活动的开展。翻转课堂的有效实施離不开对学生的课前学习、课堂讨论进行公正、公平的评价。教师可通过课堂讨论、习题练习检验学生的学习情况。

4.加强专业实验室建设，改善实践教学环境

各实验项目的仪器数量、质量和自动化程度得到显著提升，实验室功能、实验环境、安全保护设施和教学条件得到根本性改善。我们进一步按照课程建设与学科发展要求，对专业实验的教学体系进行了调整与革新，构建了涉及现代工业分析、电化学储能、精细合成及助剂材料研究领域的综合性、创新型实验平台。先后集成开发了燃料电池电化学动力学数据采集与分析系统等多个实验测试平台系统，使专业实验室不仅可以满足日常专业实验教学要求，也成为科学研究的平台，并接纳高年级本科学生参与科研项目研究与开发。应化专业实验室实施开放式管理，制定了针对性的开放运行管理办法。在实验教学周次（约半学期）主要以实验教学为主，周末和非实验教学周次对本科毕业论文、大学生科研创新计划、各类创新实践和研究生的科研全面开发，为学生提供了动手实践的机会，为提高学生的实验技能和培养科研课题自主设计能力奠定了基础。

5.结语

综上，经过几年的教学改革实践，我们改变实验教学的方法和途径，从优化实验内容入手，不仅建立实验管理制度，改进教学手段，还提高实验教师团队的业务水平，摒弃了以前实验教学体系的不合理性，加强对学生实践能力培养，适应新时代的发展，为专业发展和学生学习深造和就业打下良好的基础。

参考文献：

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[2]朱媛媛，潘献晓.基础化学课程设计对学生创新能力的培养研究[J].科技资讯，2012（32）.