楊水彬 黃春保 王虹 葉發(fā)兵

(黃岡師范學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心 湖北黃州438000)

地方高等師范院?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系的構(gòu)建與實(shí)踐*

楊水彬 黃春保 王虹 葉發(fā)兵

(黃岡師范學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心 湖北黃州438000)

構(gòu)建了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系，即“二體系三層次”的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系。其中二體系為基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程和綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程;在三層次中，基本操作實(shí)驗(yàn)為第一層次，基礎(chǔ)性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為第二層次，綜合性實(shí)驗(yàn)為第三層次。該體系的建立、實(shí)踐、推廣凸現(xiàn)了地方高等師范院?；瘜W(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的特色與優(yōu)勢(shì)。

長(zhǎng)期以來(lái)，地方高等師范院?；瘜W(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)依附于化學(xué)專(zhuān)業(yè)理論課程［1］，缺乏相對(duì)獨(dú)立的科學(xué)體系。存在的主要問(wèn)題有:(1)各實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目標(biāo)不明確，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容界定不清晰，因而各實(shí)驗(yàn)課程之間的教學(xué)內(nèi)容時(shí)有重復(fù);(2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以驗(yàn)證理論知識(shí)為主，不大注重實(shí)驗(yàn)技能的提高，也沒(méi)有突出綜合性、設(shè)計(jì)性和研究性?？傊郧暗膶?shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)沒(méi)有“以學(xué)生為本”的理念作指導(dǎo)，難以達(dá)到優(yōu)化學(xué)生的化學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)和提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。因此，高等化學(xué)教育中的實(shí)驗(yàn)課程改革勢(shì)在必行，正引起越來(lái)越多的關(guān)注［2］。

為適應(yīng)高等化學(xué)教育發(fā)展的需要，我們于2005年成立了黃岡師范學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，旨在以先進(jìn)的理念、新的體系、現(xiàn)代化的設(shè)施和科學(xué)的方法進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的改革與實(shí)踐。示范中心立足于“以學(xué)生為本，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，理論、實(shí)踐、創(chuàng)新能力全面提高”的教學(xué)理念，在大量調(diào)查和充分論證的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了以能力培養(yǎng)為主線(xiàn)，分層次，多模塊，與理論教學(xué)既有機(jī)銜接又相對(duì)獨(dú)立的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系——“二體系三層次”的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系。該體系使化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置與教學(xué)形成了一定的特色和優(yōu)勢(shì)，取得了良好的效果。2007年，黃岡師范學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心被批準(zhǔn)為湖北省化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。

1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程“二體系三層次”體系及其構(gòu)建

“二體系三層次”化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系打破了過(guò)去教學(xué)計(jì)劃中實(shí)驗(yàn)課程依附于理論課程的慣例，將實(shí)驗(yàn)課設(shè)置為獨(dú)立課程［3］。該體系中的“二體系”為基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程和綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程;“三層次”包括基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中的兩個(gè)層次，即基本操作實(shí)驗(yàn)教學(xué)層次(第一層次)和基礎(chǔ)性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)層次(第二層次)，以及綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中的一個(gè)層次，即綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)層次(第三層次)。其中，第一、二層次實(shí)驗(yàn)約占總課程的60%～70%，第三層次實(shí)驗(yàn)約占總課程的30%～40%。

從內(nèi)容上講，“二體系三層次”體系既考慮到學(xué)科知識(shí)體系的完整，又順應(yīng)化學(xué)科學(xué)發(fā)展的潮流與趨勢(shì)，將科學(xué)研究、實(shí)際應(yīng)用、中學(xué)新課標(biāo)的推行密切聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代、課內(nèi)與課外的有機(jī)結(jié)合。并對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌，既避免了各學(xué)科實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重復(fù)，又體現(xiàn)出連貫性和系統(tǒng)性。從邏輯層次方面看，基礎(chǔ)操作實(shí)驗(yàn)以教師的指導(dǎo)為主，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本技能;基礎(chǔ)性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)與教師指導(dǎo)相結(jié)合，強(qiáng)化學(xué)生的理論和實(shí)踐相結(jié)合的意識(shí)和自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?綜合性實(shí)驗(yàn)以學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)為主，教師指導(dǎo)為輔，注重拓展學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。“二體系三層次”體系體現(xiàn)了認(rèn)知過(guò)程的漸進(jìn)性，從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的飛躍性，有利于學(xué)生自覺(jué)實(shí)現(xiàn)由被動(dòng)學(xué)習(xí)到主動(dòng)學(xué)習(xí)的角色轉(zhuǎn)變。

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系旨在強(qiáng)化學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、自主獲取知識(shí)的能力，啟迪學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，為后續(xù)的高層次專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系體現(xiàn)了多學(xué)科知識(shí)的融合和多種實(shí)驗(yàn)原理、方法的綜合運(yùn)用，旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用化學(xué)知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生初步的科研能力，以及科學(xué)思維和創(chuàng)新精神。

考慮到地方師范院校學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，學(xué)生的就業(yè)去向大多是基層單位和偏遠(yuǎn)地區(qū)，在設(shè)計(jì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，除了無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)、儀器分析實(shí)驗(yàn)和化學(xué)教學(xué)論實(shí)驗(yàn)等之外，還在課程模塊中設(shè)置了中學(xué)化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以突出師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)的特色和培養(yǎng)目標(biāo)，有利于學(xué)生畢業(yè)后在基層單位和在偏遠(yuǎn)地區(qū)獨(dú)立處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題。

2 課程內(nèi)容改革

2.1 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容改革

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程按兩個(gè)層次設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:第一層次為基本操作實(shí)驗(yàn);第二層次為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?；静僮鲗?shí)驗(yàn)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程體系的基礎(chǔ)，必須嚴(yán)格訓(xùn)練，為以后開(kāi)展高層次專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！岸w系三層次”體系將基本操作訓(xùn)練按照運(yùn)用的先后分解到各大模塊的基本驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中并與其結(jié)合，以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立獲取知識(shí)的能力?；A(chǔ)性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是在學(xué)生經(jīng)過(guò)各實(shí)驗(yàn)基本操作訓(xùn)練的基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。其目的是使學(xué)生整合知識(shí)，效仿科學(xué)研究的技術(shù)路線(xiàn)，掌握科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)方法?；A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)課程允許學(xué)生變更或選擇實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)方法，部分實(shí)驗(yàn)可在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，目的在于培養(yǎng)學(xué)生的能力和素質(zhì)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是由教師規(guī)定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和要求，并提供必要的實(shí)驗(yàn)條件，由學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)知識(shí)自主選擇實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線(xiàn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程，目的在于培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、科學(xué)素養(yǎng)及求實(shí)態(tài)度。

2.2 綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容改革

要按照學(xué)科體系分別圍繞某一研究領(lǐng)域或方向設(shè)計(jì)綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程模塊。學(xué)生在獲得化學(xué)基本知識(shí)、基本理論和基本技能的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)和多種實(shí)驗(yàn)原理、方法分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，目的是培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和創(chuàng)新精神。例一:“三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備、測(cè)定及表征”實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能將無(wú)機(jī)固體制備、重量分析測(cè)定結(jié)晶水，滴定分析測(cè)定草酸根和鐵的含量與紅外光譜表征等結(jié)合在一起，跨越了無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和有機(jī)化學(xué)3個(gè)二級(jí)學(xué)科，形成學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，教師適時(shí)指導(dǎo)的良好氛圍。例二:“阿司匹林的合成、鑒定與含量的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在理論上能綜合運(yùn)用有機(jī)化學(xué)的理論和知識(shí)，掌握阿司匹林藥物合成的基本技能和紅外光譜鑒定，了解實(shí)驗(yàn)室合成與工廠(chǎng)生產(chǎn)的差別，并用分析化學(xué)的光度分析測(cè)定其含量。例三:由指導(dǎo)教師結(jié)合科研實(shí)際開(kāi)設(shè)的“卟啉化合物的合成、表征及性質(zhì)的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能將有機(jī)化學(xué)的合成、紅外光譜、紫外光譜、熒光光譜和物理化學(xué)的電化學(xué)性質(zhì)測(cè)定結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生有機(jī)會(huì)進(jìn)入科研實(shí)際，從而激發(fā)他們投入科研工作的熱情和培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。例四:開(kāi)設(shè)了“大別山茶葉中咖啡因的提取研究”、“蘄春產(chǎn)板藍(lán)根的提取和顆粒制劑制備”等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過(guò)進(jìn)行這些與地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展相關(guān)的綜合實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在認(rèn)識(shí)本地資源的同時(shí)，產(chǎn)生利用本地特色資源開(kāi)展研究的欲望和志向。綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程為培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、綜合分析能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)思維提供了恰當(dāng)?shù)钠脚_(tái)，為學(xué)生今后的專(zhuān)業(yè)發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。

2.3 師范特色實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革

新體系還設(shè)置了教師技能強(qiáng)化訓(xùn)練模塊，包括教師技能訓(xùn)練與中學(xué)化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。教師技能訓(xùn)練包括教育學(xué)、心理學(xué)、教育技術(shù)學(xué)、學(xué)科教學(xué)論等教育類(lèi)課程學(xué)習(xí)，零課時(shí)方案(除完成大綱規(guī)定的課時(shí)之外，還必須利用課外時(shí)間進(jìn)行教師技能訓(xùn)練)和“三字一話(huà)”(粉筆字、鋼筆字、毛筆字和普通話(huà))訓(xùn)練等。此外，學(xué)生在實(shí)習(xí)期間必須完成“四個(gè)一”訓(xùn)練，即講好一堂課，說(shuō)好一堂課，制作好一個(gè)教學(xué)單元的中學(xué)化學(xué)多媒體課件，完成一篇中學(xué)化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀的調(diào)查報(bào)告或?qū)懸黄虒W(xué)研究小論文;還要進(jìn)行一項(xiàng)中學(xué)化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)并在中學(xué)條件許可情況下付諸實(shí)施。這些內(nèi)容應(yīng)注重趣味性、生活化、微型化、綠色化，以培養(yǎng)師范生創(chuàng)造性地解決中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中問(wèn)題的能力，為學(xué)生將來(lái)從事化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)打好基礎(chǔ)。

3 收獲與體會(huì)

自2005年實(shí)施新的實(shí)驗(yàn)課程體系以來(lái)，黃岡師范學(xué)院化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)學(xué)院學(xué)生在專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇;獲校內(nèi)大學(xué)生科研項(xiàng)目立項(xiàng)3項(xiàng);在湖北省2006年及2008年大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽和首屆大學(xué)生化學(xué)學(xué)術(shù)創(chuàng)新成果報(bào)告中，取得了較好的成績(jī)，多次獲省級(jí)獎(jiǎng)勵(lì);畢業(yè)生就業(yè)率一直保持在95%以上;應(yīng)屆畢業(yè)生考研平均錄取率達(dá)30%以上。

構(gòu)建并實(shí)踐和推廣化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系是高等化學(xué)教育不斷深化改革的必然要求。通過(guò)座談、討論、考核，95%以上的師生認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)課程體系的建立，既不是原有課程實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單分列與組合，也不是教學(xué)內(nèi)容在形式上的簡(jiǎn)單更替。它對(duì)教師教學(xué)觀念轉(zhuǎn)變、水平提高，內(nèi)容更新，方法和手段改革，條件建設(shè)，以及對(duì)考試制度、教學(xué)組織、教學(xué)管理等多方面都有深刻的影響。

［1］ 夏有為.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2006，25(3):335

［2］ 陸靖，吳性良，姚子鵬，等.高等理科教育，2000，34(6):55

［3］ 黃馳，席美云，程功臻，等.大學(xué)化學(xué)，2006，21(6):20

湖北省教育廳教學(xué)研究項(xiàng)目(No.2007BE02)