基于视频多媒体课件的无机化学实验创新性教学研究

孟 岩，牛 贝

(安庆师范大学 化学化工学院，安徽 安庆 246133)

无机化学实验作为一门以实验为基础的科学，是大一新生进入大学以后所接触到的必修基础实验课程之一，也是化学、生物、环境等专业学生的一门极其重要的基础实验实践课程[1]。这门课程中所涉及的理论知识和实验技能也是学生学习其他相关实验学科知识的重要基础，因此，无机化学实验课程在无机化学学习中的重要性是不言而喻的[2]。然而，基于高校课程改革的背景下，随着课程数量、课程种类的增加，教学课时的不断缩减，实验教学课时也不可避免地大幅度缩减。无机化学实验作为一门注重实验实践的课程，在目前相当有限的课时内，如果还只是按照以往教师板书、讲解并进行实验演示的教学方式进行教学，那么，课堂中学生将没有足够的时间消化学习实验原理和练习实验技能。这也就意味着我们现阶段的实验教学改革中依然存在着一些问题亟待解决。

随着新媒体技术的迅速发展和不断完善，电脑和多媒体技术在教育教学领域的应用已经非常广泛。基于多媒体课件具有信息量大、表现能力丰富、能显示动态内容、交互能力灵活等优点，使用多媒体课件教学逐渐成为目前的主流教学手段。而在无机化学实验教学中使用视频多媒体技术，不仅有助于改善实验教学的方法，提升教学效率与安全性，还能够提高学生的学习兴趣与学习质量[3]。因此，在无机化学实验教学改革现阶段取得的经验和不足的基础上，我们需要不断地改革和完善实践教学体系，把大学生培养成为既具有较高理论水平又具有较好的实验能力、创新能力和良好实验习惯的专业人才，才能够满足社会发展的需求[4]。

1 传统无机化学实验课程教学存在的问题

(1)学生学习主观能动性差。目前，无机化学实验教学内容基本上是一些验证性的实验，教材针对实验目的、实验原理、实验步骤以及实验中的的注意事项等均做了较为详细的介绍。但是多数学生只注重对实验理论知识的学习，对实验操作技能方面缺乏足够的重视，甚至对化学实验根本没有兴趣，缺乏主观能动性；大多数学生做实验只是按照教材给出的实验步骤“照葫芦画瓢”，仅仅为了完成学习任务，不能理论与实践相结合，灵活地运用所学的实验知识。这也是为什么实验之后大部分学生对整个实验的进行缺乏自己的理解和感受，严重影响了无机化学实验的教学质量，更难达到我们预期的实验教学目的。

(2)实验教学形式较为单一。传统的实验教学通常采用的都是“填鸭式”的教学模式。教师讲解了实验目的、实验原理和操作要领以后，学生对照教材做实验，而不去思考每步实验操作所对应的实验原理以及可能出现的实验现象，对于自己记录的实验现象正确与否也不知道。这种教学方式忽视了学生的主观能动性和参与意识，实验教学形式比较单一，最终导致实验教学效果不好，学生的学习兴趣与积极性都不高。为了提高学生学习的主观能动性，需要我们科学地指导学生进行实验[5]。

(3)化学实验药品的浪费及污染。许多无机化学实验通常会使用强酸、强碱、具有刺激性气味的气体和液体以及重金属盐等化学实验药品。而这些药品大多具有挥发性、腐蚀性、剧毒性等特点，会对人体和环境污染造成较大危害。尽管无机化学实验的教学内容是由各位老师精心设计整理后得到的，但是学生在实验过程中的操作不当所造成的污染也是不可避免的。尽管现在的实验课程基本上采取的都是小班分组教学，但是课上的学生人数还是相对较多的，教师在课堂上没有办法注意到每一位学生。一些学生上课时不专心听讲，所以在实际进行实验操作时往往会出现操作不当的现象，导致实验失败，进而造成实验药品和试剂的浪费及污染。有部分学生怕麻烦，直接将本应回收至废液桶的实验废液倒入水池中造成污染[6]。

2 无机化学课程教学改革的研究现状以及取得的阶段性成果

在我们现阶段的实验教学改革中，首先，我们采取教师通过示范操作和指导的方式严格规范实验基本操作，让学生掌握正确的实验操作技能；其次，对于综合性实验部分，要启发学生发现问题，并通过自己的思考或与其他同学间的互相讨论解决问题，借此提高学生动脑和动手的能力。最后，在设计性实验中，鼓励学生根据自己所掌握的理论知识，查阅资料，设计实验方案，在与老师讨论了实验方案以后，让学生自己独立或者以分组的形式完成实验，分析实验结果并完成实验报告等。通过这些改革和调整，调动学生对实验学习的主动性和兴趣，充分挖掘他们的学习潜力，培养他们的创新精神、实践能力以及团队协作能力。通过对不同类型的实验采用不同的指导方法，不仅可以使学生掌握基本的实验操作技能，培养并提高他们的动手能力，还可以充分发挥和调动学生学习的积极性和主观能动性，进而提高他们的科学思维能力、创新意识和团队协作精神[7]。

然而，通过对我校2018和2019届化学专业学生对无机化学实验课学习效果的跟踪和调研，我们发现实际实验教学中依然存在着一些问题亟待解决。如学生重理论轻实验，对化学实验缺乏兴趣和热情；多数学生做实验仍然抱着完成任务的心理“照方抓药”，不能将课堂上所学的理论知识与实验结果中的实验现象结合到一起。这也就使得学生对于实验过程缺乏足够的理解，实验动手能力不足，做过就忘，还是达不到学习这门课程的最终目的。这也就敦促我们广大无机化学实验任课教师要进一步研究并采取新的实验教学改革措施，且刻不容缓。

3 视频多媒体课件辅助无机化学实验教学的优势和特点

多媒体课件教学以其信息量大、表现力强、显示动态、交互灵活等特点逐渐成为目前的主流教学手段[8]。采用视频多媒体课件辅助无机化学实验教学的优势和特点主要有以下几个方面：

(1)优化实验内容，提高学生学习效率。视频多媒体教学是集文字、声音、图像、动画等多种功能于一体，使枯燥乏味的无机化学理论知识变得生动有趣的一种新型教学方式[9]。视频多媒体教学在无机化学实验教学过程的应用，不仅可以将枯燥乏味的仪器介绍、难以用文字语言表达清楚的实验操作、实验方法以及烦琐的实验注意事项用更加形象化和具体化的形式展现出来，使学生更容易理解和掌握，而且进一步体现了无机化学实验的直观性、可操作性、可重复性与科学严谨性，为无机化学实验教学的开展提供便利，提高学生学习无机化学实验的效率，进而达到我们提高无机化学实验教学质量的目的。

(2)丰富教学信息，增加学生实验操作时间。视频多媒体课件在教学中的应用不仅能够使学生可以清晰准确地学习实验操作方法，也为教师节省了大量时间用于解决学生容易在实验过程中出现的一系列问题。同时，这样的教学方式使教师在有限的课时内不仅可以轻松完成自己的教学计划，而且还能够为学生提供更多的教学资源，进一步提高了教学效率和质量。对比传统实验教学，教师讲解实验的时间缩减，使得学生可以有更充足的时间去认真动手完成实验，极大地锻炼了学生的实验实际操作能力。

(3)绿色化学。实验教学中使用视频多媒体课件，不仅可以让学生随时观看整个化学实验的反应过程以及操作过程，还可以通过反复观看实验过程中的重难点来减少学生实验时可能出现的一些实验错误，从而提高实验的成功率。同时避免因为多次重复实验而带来实验时间上的浪费和实验后产生的化学废液可能造成的污染。特别是一些使用危险化学药品与气体的化学实验，可以通过文字、图片、视频等多媒体技术，展示实验的基本原理、实验装置、实验步骤以及实验相关的注意事项。虽然学生没有亲手去做每一个步骤实验，但是也能够很直观地看到正确的实验操作演示，加深学生对这些实验的了解。掌握了具体的操作步骤以后，在有条件去做这些实验的时候，学生也可以不需要教师的再次讲解来正确地完成实验。这种教学方式不仅不会产生实验药品对环境的污染，更加不会存在有实验安全方面的问题。因而，利用视频多媒体课件辅助无机化学实验教学既保证了实验的安全性、可靠性以及可重复性，同时也使得实验废物的排放减少，减小了对环境的污染。

综上，我们根据无机化学实验教学大纲的目标和要求，结合无机化学实验多媒体课件的特点，了解实验内容和实验教学的规律，明确制作课件需要达到的教学目的，在理解制作课件所要解决的问题的基础上，确定需要采用的教学模式。同时对整个课件的内容、版面、链接方式以及交互方式等作出全面的规划和协调。对课件内容进行充分的教学设计，对于理论知识部分采用问答的方式，使学生在实验课进行过程中可以边学边练。特别是在无机化学实验教学过程中，将教师提前录制好的演示实验视频(如电子天平的正确操作、酸碱滴定操作及滴定终点的判断、过滤和重结晶操作等实验)引入到多媒体课件，这样不仅能够全方位地展示实验仪器和实验原理，更能够通过真实的实验操作过程与学生进行教学互动，加深学生对实验的理解。与此同时，也可以锻炼学生的独立思考能力、创新思维能力、团队协作能力以及环境保护意识，为学生后续参加实验技能大赛、毕业论文设计以及研究生阶段实验的顺利进行奠定扎实的基础。

4 视频多媒体课件辅助无机化学实验创新性教学的重要性

因为视频多媒体课件是由教师们精心准备和修改得到的，重点难点分明，实验思路清晰，学习目标明确。视频多媒体课件的制作及其在无机化学实验教学过程的应用，不仅可以将枯燥乏味的仪器介绍、难以用文字语言表达清楚的实验操作、实验方法以及烦琐的实验注意事项用更加形象化和具体化的形式展现出来，使学生可以清楚地看到整个实验过程，提高学生的实验效率，准确地判断实验现象，这样有助于学生理解规范实验操作、降低实验风险，而且更能体现无机化学实验的直观性、可操作性、可重复性与科学严谨性，为无机化学实验教学的开展提供便利，提高学生学习无机化学实验的效率，进而达到我们提高无机化学实验教学质量的目的。很多高校限于资金问题，贵重的实验仪器只有少数几台或者没有，实验仪器是由专门的实验员负责操作和维护。这样就会导致一些实验只能学生观看教师的实验操作演示，根本不可能允许学生自己亲自动手去实际操作。而视频多媒体课件的应用就能够很好地解决这一问题，课件中的视频展示，可以让学生深刻地了解这些实验的操作步骤、实验原理和实验现象等。尽管没有最先进的实验仪器，但是通过视频多媒体课件的应用我们也能够让学生了解这些高尖端仪器，拓宽学生学习的知识面，加深学生的知识积累，进一步提高学生对学习无机化学实验的兴趣和热情。

在高等教育信息化方面，我国的发展基本现状是基础设施和资源建设初具规模，但是质量不高，应用水平也不高。所以说在高等教育信息化方面，我们的主要任务就是重点发展优质的课程资源，强调信息技术与教育的融合。结合无机化学实验教学模式改革，制作优质的视频多媒体教学课件并加以应用，不仅是一种尝试也是一种趋势。在实验室多媒体配套设施允许的情况下，将无机化学实验课程视频多媒体课件引入到现实的实验教学中，利用视频多媒体课件的动态显示功能、丰富的表现能力及其灵活的交互能力，逐步落实实施优化线下实验课程，在无机化学实验教学中建立一个新的教学、实验平台，进一步实现创新性实验教学。在目前的教学状态下，无机化学实验课程视频多媒体课件的引入也能够尝试实施线上无机化学实验课程教学，为实现线上线下混合式实验教学奠定基础。同时，在这个平台基础上，我们从培养学生的实验兴趣出发，以视频多媒体课件作为教学媒介，调动学生的积极性，理论与实验相结合，动态地将实验知识引入课堂，丰富课堂内容。努力完善、逐步落实实施无机化学实验视频多媒体课件辅助教学，“首先让线下实验课程优起来，其次把线上实验课程建起来，再次实现线上线下混合式实验教学，最终打造无机化学实验一流课程”。

5 小结

无机化学实验作为化学、生物、环境等专业学生的一门极其重要的基础实验实践课程，是锻炼学生实验动手能力的一个重要平台。在现阶段实验教学改革的基础上，视频多媒体课件的制作与应用不仅有助于改善无机化学实验的教学方法，提升无机化学实验课程的教学效率与安全性，而且还能够提高学生的学习兴趣与学习质量。因此，结合无机化学实验教学的特点，以视频多媒体课件作为教学媒介，动态地将无机化学实验知识引入课堂，可望在无机化学实验教学中建立一个新的教学、实验平台，进而实现无机化学实验的创新性教学。