李秀玲 蔡吉清 曾秀瓊 趙華絨 傅春玲
(浙江大學(xué)化學(xué)系實(shí)驗(yàn)中心 浙江杭州 310058)
在浙江大學(xué)進(jìn)行大類招生后,理學(xué)院的學(xué)生先經(jīng)過(guò)基礎(chǔ)平臺(tái)學(xué)習(xí),再由學(xué)生根據(jù)本人意愿、專業(yè)興趣、社會(huì)需要和自主擇業(yè)的實(shí)際情況,進(jìn)行中期專業(yè)分流?;瘜W(xué)系的實(shí)驗(yàn)教學(xué)分3個(gè)階段:基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、中級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)[1]。基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生中期專業(yè)分流后第一時(shí)間段的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)理念、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中堅(jiān)持以人為本,即以學(xué)生為基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的中心,在教學(xué)工作中充分發(fā)揮學(xué)生的積極性;在完成教學(xué)任務(wù)的同時(shí),注重培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力,搞好基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)工作[2-4]。
經(jīng)過(guò)中期專業(yè)分流后進(jìn)入化學(xué)系學(xué)習(xí)的學(xué)生通常對(duì)化學(xué)專業(yè)有比較濃厚的興趣。因此,在教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生的積極性,在完成教學(xué)任務(wù)的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力,提高基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量,應(yīng)該以學(xué)生為本。學(xué)生是我們傳授實(shí)驗(yàn)基本理論、基本知識(shí)、基本技能的對(duì)象,又是學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)的主體。 所以,在進(jìn)行基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中,應(yīng)努力營(yíng)造一個(gè)良好的學(xué)習(xí)氛圍。良好的學(xué)習(xí)氛圍要用心去營(yíng)造,我們有大的好環(huán)境,國(guó)家示范中心的申報(bào)成功,2007年基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程被評(píng)定為浙江省精品課程,為我們做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作打下了很好的基礎(chǔ)。此外,我們有一批從事基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師,有堅(jiān)持以學(xué)生為本的理念?;A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程組長(zhǎng)這樣認(rèn)為:“很多人是從這門課第一次接觸到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的,第一次用油浴鍋,第一次用三頸瓶,第一次分離有機(jī)化合物……第一次打破燒瓶——但是不用擔(dān)心,絕對(duì)沒(méi)有人因此而挨罵。20個(gè)星期后,當(dāng)你成為一名真正的實(shí)驗(yàn)高手的時(shí)候,你的自信才是所有老師最大的欣慰!”“寬容”是教師教育智慧的閃光點(diǎn),也是分享實(shí)驗(yàn)課的基本保證。大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(G)的主講教師這樣說(shuō):“想佩帶一顆自己親手合成出的晶瑩剔透的鉆石嗎?想目睹物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的絢麗嗎?想知道錐形瓶在寒冷的冬天里會(huì)變成什么嗎?……Come and join us,do it yourself! ”大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(O)主講教師對(duì)學(xué)生發(fā)出了邀請(qǐng):“想知道藥物加合百服寧的主要成分嗎?在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室你可以親手對(duì)它們進(jìn)行分離和分析。想學(xué)習(xí)各種植物香精油的提取方法嗎?快來(lái)浙江大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室! 在這里,你的很多愿望都可以實(shí)現(xiàn)?!?我們的教師不斷地激發(fā)學(xué)生情趣,教授學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)動(dòng)手能力,努力創(chuàng)造良好的環(huán)境,讓學(xué)生帶著愉快的心情學(xué)習(xí)?;A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的主講教師這樣希望學(xué)生:“來(lái)到基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn),接觸到的是瓶瓶罐罐的玻璃儀器,但從這一刻起,你開(kāi)始了實(shí)驗(yàn)基本操作規(guī)范練習(xí),開(kāi)始了養(yǎng)成注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的習(xí)慣,開(kāi)始了在記錄本中描寫見(jiàn)到的一切,開(kāi)始了具備分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力的培養(yǎng)?!弊寣W(xué)生積極主動(dòng)參與,感受實(shí)驗(yàn)中的愉悅,由不知轉(zhuǎn)化為知,由知轉(zhuǎn)化為智,轉(zhuǎn)化為良好的習(xí)慣?;A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)教師這樣引導(dǎo)學(xué)生:“生命中、環(huán)境中、世界上任何事物無(wú)時(shí)無(wú)刻都在發(fā)生著化學(xué)變化?;瘜W(xué)與衣、食、住、行、能源、信息、材料、環(huán)境、健康等密切相關(guān)?;A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)讓你真正體會(huì)到化學(xué)在我們生活中的重要性?!苯處煶浞旨ぐl(fā)學(xué)生的積極性,讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué),分享課堂,人盡其能,人盡其才,人盡其用。
我們的思路是:將學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)放在重要位置,在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,以化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作和技能訓(xùn)練為主線, 提早引入“量”的概念以提升化學(xué)技能訓(xùn)練質(zhì)量。單純地練習(xí)實(shí)驗(yàn)基本操作會(huì)令學(xué)生感到枯燥,應(yīng)將實(shí)驗(yàn)操作和技能培養(yǎng)放在核心位置,而無(wú)機(jī)及有機(jī)化合物的合成和制備應(yīng)當(dāng)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的最佳載體,因而選擇以學(xué)生為本的實(shí)驗(yàn)尤為重要。
以往基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(Ⅰ)中主要是無(wú)機(jī)化學(xué)的合成和制備內(nèi)容,開(kāi)設(shè)在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(Ⅱ)之前。這種僅僅有關(guān)制備和合成的實(shí)驗(yàn)少了“量”的成分,學(xué)生對(duì)產(chǎn)品不能很好地進(jìn)行組成和純度檢測(cè);再者原基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(Ⅰ)中開(kāi)設(shè)了硫酸鈣溶解度測(cè)定、有機(jī)酸摩爾質(zhì)量的測(cè)定、KI3穩(wěn)定常數(shù)的測(cè)定等實(shí)驗(yàn),基本原理均是無(wú)機(jī)化學(xué)基本原理,但測(cè)定手段使用的是化學(xué)分析的方法,學(xué)生沒(méi)有經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的化學(xué)分析操作訓(xùn)練就進(jìn)行測(cè)定,影響了實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性,同樣也失去了在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)階段對(duì)學(xué)生進(jìn)行“量”和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性培養(yǎng)的最好時(shí)機(jī)?;A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(Ⅱ)主要涉及定量化學(xué)分析的內(nèi)容,單獨(dú)開(kāi)設(shè)時(shí)測(cè)定的樣品過(guò)于單調(diào),基本是由實(shí)驗(yàn)室提供樣品,學(xué)生的興趣受到一定的影響。若學(xué)生在無(wú)機(jī)化學(xué)合成和制備產(chǎn)品時(shí)能自行進(jìn)行分析測(cè)定,將會(huì)提高學(xué)習(xí)的興趣,對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量也能起到很好的推動(dòng)作用。如無(wú)機(jī)制備硫酸亞鐵銨用高錳酸鉀法測(cè)定其質(zhì)量,重鉻酸鉀法測(cè)定鐵礦中鐵含量時(shí)的含鉻廢水用鐵氧體法處理,含鉻廢水處理時(shí)使用的亞鐵鹽可以利用高錳酸鉀測(cè)定后的剩余自制硫酸亞鐵銨,這樣就將這4個(gè)實(shí)驗(yàn)自然綜合在一起;[Co(NH3)6]Cl3合成及質(zhì)量分析、三草酸合鐵酸鉀的制備及測(cè)定均以小綜合實(shí)驗(yàn)形式開(kāi)設(shè)。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)的后期,還開(kāi)設(shè)實(shí)際樣品的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),如食品中蛋白質(zhì)的光度法測(cè)定、廢水中化學(xué)需氧量的測(cè)定、蛋殼中主要成分含量測(cè)定、食品中淀粉的測(cè)定、微波輔助法提取紫色甘薯中的原花青素等。學(xué)生對(duì)這些實(shí)驗(yàn)很感興趣,能利用課余時(shí)間查文獻(xiàn),找自己關(guān)注的試樣,設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方法并在實(shí)驗(yàn)室實(shí)施。這些環(huán)節(jié)有助于提高學(xué)生的綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能。
在多年的實(shí)驗(yàn)課講授中,感到基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要分3個(gè)階段。
在開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)的初期,規(guī)范學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作是重要的環(huán)節(jié)?;A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作包括溶解,加熱,過(guò)濾,結(jié)晶,天平稱量,容量瓶、移液管、滴定管的操作等,指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的教師對(duì)每個(gè)基本操作均要進(jìn)行演示,講明要點(diǎn),強(qiáng)調(diào)學(xué)生要多練習(xí)。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師不斷觀察學(xué)生的操作情況,糾正不正確的操作;允許學(xué)生做錯(cuò)實(shí)驗(yàn)并在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室重做,以糾正實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。教師的“關(guān)注”可使學(xué)生在這個(gè)階段實(shí)驗(yàn)技能有很大的進(jìn)步,操作開(kāi)始自如,數(shù)據(jù)的精密度、準(zhǔn)確度均有提高。有了收獲,學(xué)生就有了小小的成就感,實(shí)驗(yàn)室的氣氛就能比最初的階段輕松不少。
在實(shí)驗(yàn)的中期,教師應(yīng)注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的連貫性,對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,遇到問(wèn)題的處理等方面能力的培養(yǎng)。在做制備實(shí)驗(yàn)時(shí),將每一位學(xué)生的產(chǎn)品放在講臺(tái)上,讓學(xué)生一起觀看、詢問(wèn)、商討、欣賞。好的產(chǎn)率、美麗的晶形能使師生在實(shí)驗(yàn)中得到快樂(lè)。實(shí)驗(yàn)中安排了硫酸鋁鉀大晶體的制備,有學(xué)生在研討會(huì)上這樣評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn):“從最初的準(zhǔn)備制備晶體開(kāi)始,我們就暗自蓄力,小心翼翼,戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢,惟恐留下絲毫的紕漏。而其后的整個(gè)過(guò)程證明,這果然是一個(gè)充滿情節(jié)的旅程。在我們看來(lái),晶體就像一個(gè)神奇的有靈性的生命體,清純,嬌貴,而我們則像撫養(yǎng)一個(gè)初生的嬰兒一般,懷著無(wú)窮的希望,為保其茁壯成長(zhǎng),竭盡全力。這次硫酸鋁鉀大晶體的制作長(zhǎng)達(dá)數(shù)周,是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,其間充滿了艱辛和汗水、希望和失望、思考和探索、經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)以及成功和喜悅。對(duì)于僅有一年多大學(xué)經(jīng)歷的我們來(lái)說(shuō),無(wú)疑是一段難以忘懷的歷程?!?/p>
學(xué)生對(duì)教師的教學(xué)內(nèi)容是有選擇性地接受,而且還要有一個(gè)自我消化、真正理解、學(xué)會(huì)運(yùn)用的過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)的后期,教師要求學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理,善于在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、處理問(wèn)題,會(huì)統(tǒng)籌安排實(shí)驗(yàn)的時(shí)間、處理實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟、發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的缺陷、提出改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的方法。在組織實(shí)驗(yàn)研討會(huì)時(shí),以兩個(gè)學(xué)生為一個(gè)小組,對(duì)KI3穩(wěn)定常數(shù)測(cè)定誤差的來(lái)源、微波輔助法合成磷酸鋅的條件控制、硫酸鋁鉀大晶體的制備體會(huì)、[Co(NH3)6]Cl3質(zhì)量分析中終點(diǎn)的返色、超聲波提取金維他中鐵及光度法測(cè)定等問(wèn)題進(jìn)行探討。為了在研討會(huì)上有充分的論據(jù),學(xué)生可以在教師的實(shí)驗(yàn)室做條件實(shí)驗(yàn),得出他們認(rèn)為最佳的條件。
這樣的教學(xué)方式,體現(xiàn)了以人為本,充分發(fā)揮了學(xué)生的主動(dòng)性和積極性,對(duì)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量的提高有很大的益處。
[1] 雷群芳,殷學(xué)鋒,郭偉強(qiáng).實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2003,20(6):151
[2] 解從霞,王小燕,張振英,等.實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2007,26(5):86
[3] 程圭芳,王清江,宗俊,等.大學(xué)化學(xué),2007,22(6):21
[4] 殷煥順,王日為,錢萍,等.實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2007,26(6):76