提高化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量的研究

徐懷春，茍 麗，周云波

(文山學(xué)院生化系，云南文山663000)

化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)實驗是化學(xué)專業(yè)和相關(guān)專業(yè)教育教學(xué)的重要組成部分。通過實驗教學(xué)，不僅可以鞏固學(xué)生在課堂所學(xué)的基礎(chǔ)知識和基本理論，訓(xùn)練基本的實驗操作技能，形成良好的實驗習(xí)慣，而且能較好地培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維習(xí)慣，提高學(xué)生分析、比較、概括、綜合應(yīng)用知識解決問題的能力。

化學(xué)實驗是理論聯(lián)系實際的重要途徑，是對學(xué)生進行科研訓(xùn)練的有效手段。

提高實驗教學(xué)質(zhì)量是實驗教學(xué)研究的永恒主題。

1 整體設(shè)計

無論是理論課還是實驗課，均應(yīng)本著理論夠用，?；A(chǔ)，重應(yīng)用，重學(xué)生能力培養(yǎng)的原則，堅持高校性、地方性、專業(yè)性、應(yīng)用性、綜合創(chuàng)新性五位一體，整體設(shè)計，獨立實施。①

1.1 制定可行的實驗教學(xué)大綱

根據(jù)不同的專業(yè)要求，制定可行的教學(xué)大綱。文山學(xué)院生化系有化學(xué)本?？茖I(yè)、食品科學(xué)與工程本?？茖I(yè)、生物學(xué)本專科專業(yè)、礦物加工專科專業(yè)、綜合理科專業(yè)等?；瘜W(xué)實驗涉及的有理科及工科專業(yè)、有師范與非師范專業(yè)，要求比較復(fù)雜。

實驗堅持“理論夠用，?；A(chǔ)，重應(yīng)用，重學(xué)生能力培養(yǎng)”的思路制定可行的實驗教學(xué)大綱。

1.2 不同的實驗，不同的專業(yè)，側(cè)重點不同

無機化學(xué)實驗，有機化學(xué)實驗，分析化學(xué)實驗，物理化學(xué)實驗被稱為化學(xué)實驗的四大支柱。

無機化學(xué)實驗的側(cè)重點在于打牢基礎(chǔ)，培養(yǎng)習(xí)慣，初步培養(yǎng)化學(xué)思維方式方法。

有機化學(xué)實驗的側(cè)重點在于養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣和初步開展學(xué)生生產(chǎn)科研訓(xùn)練。

分析化學(xué)實驗的側(cè)重點在于培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度和踏實的作風(fēng)，樹立量的準確概念和生產(chǎn)技術(shù)訓(xùn)練。

物理化學(xué)實驗側(cè)重點在于思維方式方法的培養(yǎng)，技術(shù)訓(xùn)練及生產(chǎn)應(yīng)用研究。

同一課程，不同的專業(yè)要求與側(cè)重點也不一樣。

師范類的專業(yè)，側(cè)重于基本操作與方法訓(xùn)練，而應(yīng)用類的工科專業(yè)側(cè)重應(yīng)用訓(xùn)練。

1.3 實驗內(nèi)容

1.3.1 實驗內(nèi)容選擇的靈活性

根據(jù)不同的專業(yè)設(shè)計所需的實驗。制定實驗教學(xué)大綱時，多設(shè)計一些實驗，讓相關(guān)教師選擇時有較大的靈活性，有利于執(zhí)行。1.3.2實驗內(nèi)容選擇的創(chuàng)新性

在實驗內(nèi)容、實驗方法上重視創(chuàng)新。

如根據(jù)辦學(xué)需要增設(shè)內(nèi)容。文山學(xué)院辦學(xué)目標就是為當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)教育、經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)人才和提供技術(shù)支持。所以，生化系結(jié)合專業(yè)實際增設(shè)相應(yīng)的內(nèi)容。

在選擇實驗內(nèi)容與項目時，要求各實驗教師不僅要考慮專業(yè)所需，還要結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟建設(shè)的需求以及學(xué)生就業(yè)所需，實驗內(nèi)容的選擇要具有創(chuàng)新性。如在無機化學(xué)實驗中開設(shè)文山州礦產(chǎn)品綜合開發(fā)利用等實驗;在有機化學(xué)實驗中，訓(xùn)練天然產(chǎn)物的提取時，內(nèi)容選擇三七皂甙的提取、野蕎麥花中蘆丁的提取、染飯花(山藍)及九頭獅子草(爵床科九頭獅子草)等色素的提取等實驗;在分析化學(xué)實驗中，內(nèi)容則選擇文山州典型礦物分析等實驗。

1.4 重視安全教育

從實驗的準備、開設(shè)、收整等各個環(huán)節(jié)重視安全教育。如藥品的規(guī)范保管，實驗室的安全管理做到有章可循，管理規(guī)范。這為教學(xué)、科研奠定了一定的基礎(chǔ)。實驗室的安全規(guī)范管理無小事。

1.5 養(yǎng)成教育

細節(jié)決定成敗，養(yǎng)成教育是人的素質(zhì)教育的主要內(nèi)容。文山學(xué)院在實驗教學(xué)中歷來重視養(yǎng)成教育，為學(xué)生將來能較好地適應(yīng)社會打下良好的基礎(chǔ)。良好的養(yǎng)成教育包括良好的行為習(xí)慣、良好的思維習(xí)慣、良好的合作精神等。

1.6 重視過程

化學(xué)實驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié)都能很好培養(yǎng)學(xué)生的能力。因此，必須重視各環(huán)節(jié)的教學(xué)。

以化學(xué)教育專業(yè)為例，學(xué)生成績評定，平時占70%，期末考試占30%，其中平時成績的70%，又按每個實驗5分來評定，這5分包括了預(yù)習(xí)、實驗操作、實驗報告等。

其它相關(guān)專業(yè)也如此執(zhí)行。

這對學(xué)生實訓(xùn)、能力培養(yǎng)是十分有效的。

2 精心組織實施

2.1 精心準備

在開設(shè)實驗前，必須制定整個學(xué)期甚至是整個學(xué)年的開設(shè)計劃。

在開設(shè)每個實驗前，教師必須做到準備充分。即做到實驗器材、實驗試劑準備充分，認真完成預(yù)備試驗—找出影響實驗完成的各種因素，探索實驗成功的條件，做到實驗安全、可靠，重現(xiàn)性好。

這是提高實驗教學(xué)質(zhì)量的重要保證，也是教師提高教育教學(xué)水平的有效途徑。

對于學(xué)生，要求做好預(yù)習(xí)。教師必須提前一周把實驗開設(shè)告知學(xué)生。學(xué)生必須認真閱讀有關(guān)實驗教材和參考資料，查閱相關(guān)文獻，明確該實驗的目的要求和內(nèi)容，可能遇到的各種各樣的問題，實驗操作方法及有關(guān)注意事項，寫出簡潔的實驗預(yù)習(xí)報告。做到胸有成竹，不預(yù)習(xí)者不得進入實驗室，杜絕學(xué)生因不預(yù)習(xí)而導(dǎo)致照方抓藥而達不到實驗訓(xùn)練的目的要求。

這為實驗教學(xué)質(zhì)量的提高奠定了基礎(chǔ)。

2.2 精講多練，規(guī)范示范

2.2.1 實驗講解要精

實驗教師主要講實驗的原理，引導(dǎo)學(xué)生分析影響試驗成敗的各種因素，強調(diào)安全注意事項。

2.2.2 規(guī)范示范

對于學(xué)生未接觸過的基本操作，實驗原理、儀器安裝等，教師應(yīng)規(guī)范示范。這是養(yǎng)成良好實驗習(xí)慣的開端。

規(guī)范示范，精講多練是實驗教學(xué)必須遵循的原則。

2.3 強化實驗教學(xué)輔導(dǎo)

文山學(xué)院生化系現(xiàn)有具有實驗的專業(yè)多達13個，教師相對較少，而且年輕教師較多，實踐經(jīng)驗缺乏。主要通過如下方法強化實驗教學(xué)輔導(dǎo)。

2.3.1 強化對年青教師的培養(yǎng)

對新分到生化系從事實驗教學(xué)的教師，均采取傳、幫、帶的辦法進行培養(yǎng)，取得較好的效果。年青教師均能很快地適應(yīng)實驗教學(xué)工作，其理論水平、分析問題解決問題的能力、動手操作能力也較快提高。

2.3.2 強化學(xué)生實驗教學(xué)過程中的輔導(dǎo)

要求教師強化實驗指導(dǎo)，在實驗教學(xué)中及時地發(fā)現(xiàn)問題，及時糾正，認真輔導(dǎo)。這是提高實驗教學(xué)質(zhì)量的根本保證。

2.4 強化實驗探索

無論是老教師，還是年輕教師，均必須在認真完成預(yù)備實驗的基礎(chǔ)上進行試驗驗探索，尋找實驗成敗的因素，為提高實驗教學(xué)質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。這是提高實驗教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。

2.5 認真批閱實驗報告，認真總結(jié)，提升質(zhì)量

實驗教師對學(xué)生的實驗報告全批全改。教師必須認真總結(jié)，及時糾正，以提升教育教學(xué)質(zhì)量。

對學(xué)生學(xué)習(xí)評價均采取過程評價，而且做到科學(xué)公平。

3 強化實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)

實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)必須堅持不懈。

3.1 注意循序漸進地培養(yǎng)學(xué)生獨立實驗的能力

在實驗教學(xué)中，教師必須充分調(diào)動學(xué)生的各種分析器，引導(dǎo)學(xué)生在進行每一步操作時，認真思考它的要領(lǐng)、目的以及可能發(fā)生的現(xiàn)象等，并仔細地觀察、記錄實驗現(xiàn)象，分析、比較，理論聯(lián)系實際，得出結(jié)論。不能照方抓藥，不動腦筋。教師指導(dǎo)實驗要勤，要及時發(fā)現(xiàn)、并糾正問題，才能培養(yǎng)好學(xué)生的實驗動手能力。

3.2 培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

觀察是人們認識客觀世界本質(zhì)的橋梁，是發(fā)現(xiàn)真理的途徑。教師在實驗教學(xué)中要認真引導(dǎo)，學(xué)生要認真操作，仔細觀察并翔實記錄相關(guān)現(xiàn)象;遇到反?，F(xiàn)象或疑難問題時，引導(dǎo)學(xué)生認真思考，幫助學(xué)生解決問題。

教師可在保證安全的前提下，故意設(shè)計一定的條件，使學(xué)生實驗出現(xiàn)反?，F(xiàn)象，讓學(xué)生去觀察、分析。如苯比較穩(wěn)定，不與強酸、強堿、強氧化劑發(fā)生反應(yīng)，但試驗中，酸性高錳酸鉀溶液中加入笨，水浴加熱時，紫紅色會退去。為什么?

3.3 規(guī)范實驗報告書寫，培養(yǎng)學(xué)生能力

對實驗結(jié)果分析總結(jié)，去偽存真，得出規(guī)律，撰寫實驗報告、文章是教師、學(xué)生和自然科學(xué)研究工作者應(yīng)具備的能力。

通過規(guī)范實驗報告的書寫訓(xùn)練來進一步培養(yǎng)學(xué)生能力。

3.4 注意培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力

教師必須嚴格遵守實驗教學(xué)大綱，認真組織教學(xué)。而且努力做好知識遷移轉(zhuǎn)化工作，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識分析問題、解決問題的能力。

如在無機化學(xué)實驗教學(xué)中，教師可結(jié)合本地礦產(chǎn)資源較豐富的條件設(shè)計，從冶煉廢礦渣中制備五水硫酸銅等實驗。

有機化學(xué)實驗中，教師可設(shè)計從野生八角中提取蒙草酸。

分析化學(xué)實驗中，教師可設(shè)計銅礦、銻礦、精鉛礦、鎢礦的成分分析測量等。

食品加工實驗中，教師可設(shè)計民族風(fēng)味食品的開發(fā)研究等。

通過實驗設(shè)計，不但培養(yǎng)了學(xué)生綜合分析問題、解決問題的能力，而且還拓寬學(xué)生的視野，也幫助教師完成了科研課題申報的前期準備工作。

3.5 充分調(diào)動各種積極因素培養(yǎng)學(xué)生能力

每位實驗教師可以結(jié)合自己的教學(xué)科研設(shè)計一定的小課題讓學(xué)生利用課余時間完成。這可以彌補沒有開放實驗室的不足，有可培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

有條件時，讓學(xué)生到企業(yè)、野外等參加一定的生產(chǎn)勞動、見習(xí)實習(xí)以強化能力培養(yǎng)。

3.6 改革傳統(tǒng)的實驗方法，培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?/h3>

教師把學(xué)生分成幾個小組，讓他們控制一定的實驗條件或采取不同的方法完成同一個實驗。

如有機合成，天然產(chǎn)物的提取等實驗，教師可根據(jù)正交試驗的要求來設(shè)計、探索實驗條件和最佳工藝路線等。學(xué)生思路打開了，通過交流產(chǎn)生了智慧。

3.7 強化素質(zhì)教育

如要求教師力所能及地修理使用準備報廢的儀器，從而灌輸節(jié)約的思想。

通過采用本地易獲得的實驗材料來代替昂貴的實驗試劑，實驗微型化、實驗的改進創(chuàng)新等培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3.8 通過教書育人，培養(yǎng)學(xué)生良好的思想品德

教書是手段，育人是根本。實驗課不僅要向?qū)W生傳授知識和技能，同時還要對學(xué)生進行作風(fēng)、品德、意志、紀律、合作、安全等教育，培養(yǎng)嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度、一絲不茍的治學(xué)方略，養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣，促進學(xué)生全面發(fā)展，完成培養(yǎng)合格人才的任務(wù)。

4 實驗教科書僅僅是主要教學(xué)參考書

實驗教材只是讓學(xué)生閱讀的主要教學(xué)參考資料。大學(xué)大在大師、大智慧。學(xué)生學(xué)習(xí)的應(yīng)該是教師的智慧、教師的治學(xué)態(tài)度、教師分析問題、解決問題的思路和方法、教師的ideal。

學(xué)習(xí)使人智慧、動手使人靈巧、寫作使人聰明、智慧。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生閱讀大量相關(guān)的材料來豐富自己的知識。

教師必須充分利用一切可以利用的資源，特別是利用多媒體的輔助教學(xué)手段給學(xué)生提供更多的信息、更多思考問題的思路、更多解決問題的方法。

教師可以根據(jù)實驗教學(xué)的具體需要，在嚴格執(zhí)行教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上靈活使用教材。

5 重視環(huán)境保護教育、滲透綠色化學(xué)教育

在實驗教學(xué)中必須滲透環(huán)境保護和綠色化學(xué)教育。化學(xué)家不僅能帶來物質(zhì)和能量的財富，同時也應(yīng)該成為環(huán)境保護的友好使者。如講農(nóng)藥及相關(guān)有機物合成時，可結(jié)合文山學(xué)院生化系開發(fā)氨基酸金屬螯和物來補充，還必須補充生物防治、基因科技繁殖等綜合防治。

設(shè)計實驗內(nèi)容和實驗項目時，除考慮學(xué)校教學(xué)條件、學(xué)生能力、專業(yè)要求及能力培養(yǎng)外，還要考慮滲透環(huán)境保護和綠色化學(xué)的需要。如選擇氧化劑時，進可能不選重鉻酸鉀，而選擇次氯酸或高錳酸鉀。②

利用學(xué)生做公共清潔的機會教會學(xué)生如何處理實驗廢棄物，滲透資源的綜合利用及環(huán)境保護意識。這是課堂教學(xué)的延伸。

6 化學(xué)知識來源于生活，化學(xué)知識服務(wù)于生活

在進行相關(guān)實驗時，一定要強化化學(xué)知識來源于生活，化學(xué)知識服務(wù)于生活的基本理念。既可以理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的，還能培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。

如設(shè)計烷烴、烯烴、芳香烴實驗時，要補充日常燃料的內(nèi)容，滲透低碳、環(huán)保的生化理念與實踐。

設(shè)計類脂類化合物性質(zhì)實驗時，應(yīng)該補充講解中國人食用油脂、營養(yǎng)均衡的問題，補充講解如何通過食物來補充各種維生素的問題。補充講解通過高級烷烴氧化值得相應(yīng)的高級脂肪酸來制備肥皂，解決與生活爭油脂的問題。

設(shè)計糖類、蛋白質(zhì)、核酸等實驗時，應(yīng)該補充糖尿病的發(fā)病的原因、治療的原則等，補充如何食補各種營養(yǎng)物質(zhì)等。還原化學(xué)的本來。

設(shè)計綜合類實驗時，要考慮資源的綜合利用、可持續(xù)利用。［1］

7 教學(xué)方法

教學(xué)有法、無定法、貴在得法。

教師應(yīng)根據(jù)不同的專業(yè)、不同的實驗、不同年級的學(xué)生實際選擇不同的教學(xué)方法進行教學(xué)。

多媒體只是教學(xué)的一種輔助手段。在教學(xué)中，利用多媒體盡可能地提供更多的思路、方法、信息，補充傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法不能完成的內(nèi)容，解決可能帶來的安全問題。

如瓦爾登翻轉(zhuǎn)的教學(xué)，各種基團的轉(zhuǎn)化，各種反應(yīng)的可能機理等，通過多媒體演示效果就比較好。瓦斯爆炸若用多媒體演示，不但效果震撼，而且安全。［2］

8 實驗教學(xué)的幾點思考

8.1 必須加強課程建設(shè)

根據(jù)不同專業(yè)需要制定相應(yīng)的課程目標、組織有能力的實驗課程組編寫出實用的教材。

8.2 必須加強實驗教師隊伍建設(shè)

通過強化校際合作、院所合作、學(xué)科學(xué)術(shù)活動等多途徑培養(yǎng)教師，提高教師的學(xué)術(shù)、科研水平，從而提高實驗教育教學(xué)質(zhì)量。

8.3 強化實驗室、實習(xí)實訓(xùn)基地的標準化建設(shè)

應(yīng)加大對實驗室、實習(xí)實訓(xùn)基地規(guī)范建設(shè)的投入，保證實習(xí)實訓(xùn)的需要。

注 釋:

① 文山學(xué)院生化系各專業(yè)的教學(xué)大綱及教學(xué)計劃。

② 高占先.《有機化學(xué)及實驗精品課程》輔導(dǎo)，2010年9月，全國高校教師網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)中心，http://www.enetedu.com。

［1］徐懷春，機化學(xué)及實驗教學(xué)的研究［J］.價值工程，2010，(12):226.

［2］徐懷春，解成駿.基礎(chǔ)有機化學(xué)教學(xué)研究［J］.陜西師范大學(xué)學(xué)報(增)，2009，(1):148 －151.