翟淑紅， 陳　濤， 向玉秦

(1 武漢設(shè)計工程學(xué)院，湖北　武漢　430205；2 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖北　武漢　430070)

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民辦學(xué)院基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)改革淺談

翟淑紅1， 陳濤2， 向玉秦1

(1 武漢設(shè)計工程學(xué)院，湖北武漢430205；2 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖北武漢430070)

針對民辦學(xué)院基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題，旨在提高學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力，對本校的基礎(chǔ)化學(xué)實驗進行改革，努力建設(shè)“三層次”、“四結(jié)合”的實驗教學(xué)體系，使學(xué)生擺脫被動學(xué)習(xí)的局面，激發(fā)學(xué)生對基礎(chǔ)實驗的興趣和積極性，使學(xué)生不僅能系統(tǒng)、扎實地學(xué)好和掌握知識和專業(yè)技能，而且能加強學(xué)生的素質(zhì)教育與創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

民辦學(xué)院; 基礎(chǔ)化學(xué)實驗; 教學(xué)改革

基礎(chǔ)化學(xué)實驗是化學(xué)專業(yè)及化學(xué)相關(guān)專業(yè)(生物、食品、醫(yī)藥等學(xué)科)的基礎(chǔ)課程。實驗教學(xué)有別于灌輸式教學(xué)方式，是輔助理論知識學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生實驗技能和創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié)[1]。因此，基礎(chǔ)化學(xué)實驗的改革對于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)具有重要的作用。針對民辦學(xué)院的實際情況，在基礎(chǔ)實踐教學(xué)中貫穿創(chuàng)新的教育理念，構(gòu)建三層次(基礎(chǔ)、綜合和創(chuàng)新)、四結(jié)合(化學(xué)實驗課之間、實驗課與理論課、實驗課與專業(yè)課、課內(nèi)和課外)的實踐教學(xué)課程體系，為學(xué)生提供實踐和創(chuàng)新的平臺。

1　民辦學(xué)院化學(xué)實驗存在的問題

目前民辦學(xué)院基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)普遍存在的問題[2]：(1)民辦學(xué)院學(xué)生因基礎(chǔ)知識薄弱，進入大學(xué)后，不知所措，學(xué)習(xí)沒有目標，學(xué)習(xí)興趣不濃厚；(2)大多數(shù)學(xué)生在初高中未能接觸化學(xué)實驗，對實驗預(yù)習(xí)、實驗報告的書寫內(nèi)容和形式一無所知，抄襲現(xiàn)象嚴重，而且缺少對當堂實驗的現(xiàn)象進行總結(jié)與討論；(3)大一學(xué)生理解能力與動手能力欠佳，在課堂上不能順利完成實驗；(4)民辦學(xué)院建校時間短，傳統(tǒng)的教學(xué)模式側(cè)重于驗證性實驗，挫傷了學(xué)生做實驗的積極性，學(xué)生分析、解決實際問題的能力得不到應(yīng)有的培養(yǎng)；(5)傳統(tǒng)化學(xué)實驗偏重于“照本宣科、紙上談兵”。試劑配制、儀器調(diào)試都由不需要學(xué)生動手，教師在做實驗前將實驗原理、實驗步驟注意事項等詳細講解，學(xué)生只需“照方抓藥”，只有極少一部分同學(xué)才會考慮為什么—怎么做—結(jié)果怎么樣。這種教學(xué)模式，缺乏科學(xué)的思維訓(xùn)練和創(chuàng)造性的激勵，極大地抑制了學(xué)生的主觀能動性[3]。

2　改革實驗教學(xué)體系

以校級教學(xué)研究為平臺，著眼于非化學(xué)專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，通過對基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)實效性、教材教法研究，以及通過積極參與深入研究，提供校級和省級化學(xué)技能競賽平臺，構(gòu)建較為完整的基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)體系。

3　改革實驗內(nèi)容

在總課時不變的前提下，貫徹“因材施教、講求實效”的原則，以加強學(xué)生分析問題和解決問題的能力，刪減或合并部分基礎(chǔ)實驗，逐步增加啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新與探索思維的綜合性和設(shè)計性實驗內(nèi)容，將課內(nèi)與課外緊密結(jié)合，增加學(xué)生的有效時間，提高實驗教學(xué)質(zhì)量。以2014、2015級食生院、2014級園林共22個自然班作為研究對象，按照“基礎(chǔ)-綜合-設(shè)計”三個層次安排實驗內(nèi)容，進行了20%的變化。

表　改革前后基礎(chǔ)化學(xué)實驗課時分配

3.1基礎(chǔ)驗證性實驗

驗證性實驗可驗證課堂所講某一原理、理論或結(jié)論，加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解，使學(xué)生掌握最基本的實驗方法與技能。驗證性實驗以學(xué)生為具體實驗操作主體，通過觀察現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)、計算、分析直至得出被驗證的結(jié)論的實驗過程[4]。例如“膠體與吸附”、“凝固點降低法測摩爾質(zhì)量、“乙酸電離度與電離常數(shù)的測定”等實驗均為驗證性實驗。

民辦高校的學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，基本操作能力有限，因此精選實驗內(nèi)容，增加教學(xué)信息量，加大基礎(chǔ)訓(xùn)練內(nèi)容，提高教學(xué)起點。具體實施如下：(1)實驗課與理論課相結(jié)合。刪減與無極及分析化學(xué)的內(nèi)容不相關(guān)的傳統(tǒng)實驗項目，如“阿伏伽德羅常數(shù)的測定”；(2)合并部分基礎(chǔ)實驗。如“酸堿標準溶液的標定”和“鹽酸標準溶液的標定”，實驗內(nèi)容接近，實驗操作重復(fù)，因此合并兩個實驗內(nèi)容，；(3)實驗課與專業(yè)課相結(jié)合。根據(jù)本?；A(chǔ)化學(xué)實驗所面對的專業(yè)有食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全、生物工程，新開設(shè)了與專業(yè)相關(guān)的“食醋中總酸的測定”實驗；(4)在保證實驗效果的基礎(chǔ)上，適當減少樣品用量，少用或不用對環(huán)境有污染的藥品，將綠色化學(xué)和環(huán)保意識深入日常實驗教學(xué)中。如EDTA的標定中氨水用量由10 mL改為5 mL，甚至不需要加入，大大降低實驗隱患。

3.2綜合實驗

綜合性實驗是學(xué)生在具有一定知識和技能的基礎(chǔ)上，運用某一門課程或多門課程的知識、技能和方法進行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合型實驗[5]。根據(jù)定義，綜合性實驗內(nèi)容應(yīng)滿足下列條件之一：①涉及理論課多個章節(jié)的相關(guān)知識點；②涉及多門課程的多個知識點[4]。

針對本校的實際情況，開設(shè)了綜合實驗“硫酸亞鐵銨的制備及純度分析”，其內(nèi)容涵蓋了無機制備和分光光度測定法及分析滴定法。

3.3探究式設(shè)計性實驗

在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，以教師為主、學(xué)生為輔的灌輸式教學(xué)方法使學(xué)生的實驗技能與創(chuàng)新能力得不到提升。通過探究式設(shè)計性實驗的加入，讓學(xué)生查閱資料，進行方案設(shè)計，并進行實驗方案答辯、實驗操作，最后完成實驗論文的方式，讓學(xué)生自主完成實驗，教師只需要給予必要的啟發(fā)引導(dǎo)。

圖1設(shè)計性實驗流程

Fig.1Design experiment flow

3.3.1實驗設(shè)計階段

分組：根據(jù)學(xué)生多少，合理分組，設(shè)立組長負責(zé)制，合理分工。

預(yù)習(xí)：提前兩周設(shè)定題目，讓學(xué)生收集資料，選擇合適的藥品、器材、藥品如何進行前處理、測定方法、影響結(jié)果的因素、如何進行優(yōu)化等，設(shè)計實驗方案，并寫出預(yù)習(xí)報告。組長負責(zé)PPT制作。

3.3.2實驗方案評估階段

各小組以PPT的方式進行實驗設(shè)計方案闡述(每組不超過20分鐘)，通過師生討論，確定實驗方案。

3.3.3實驗準備階段

根據(jù)各組的實驗方案，由實驗員準備相關(guān)藥品與器材。

3.3.4實驗操作階段

各小組根據(jù)實驗方法進行操作，如實記錄實驗數(shù)據(jù)，并與實驗預(yù)期相比對，找出誤差來源，盡量做到操作規(guī)范，誤差小。教師在旁協(xié)助。

3.3.5實驗論文撰寫階段

實驗結(jié)束后，各小組成員匯總實驗結(jié)果，通過自行設(shè)計、反復(fù)操作、數(shù)據(jù)處理等過程，將實驗結(jié)果通過論文形式呈現(xiàn)出來。實驗論文是學(xué)生自我理解的升華，是反映學(xué)生反思實驗成敗以及研究過程的經(jīng)驗和收獲[6]。通過實驗論文，有利于學(xué)生對論文的要素、格式等方面有初步的認識，幫助學(xué)生提高對文獻檢測、與文獻數(shù)據(jù)比對和論文寫作能力，為學(xué)生的畢業(yè)論文打下堅實的基礎(chǔ)。

3.3.6實驗評價

探究式設(shè)計實驗中，實驗評價體系隨之發(fā)生變動：方案設(shè)計(20%)、方案答辯(20%)、實驗操作(30%)、實驗論文(30%)。

在探究式設(shè)計實驗中，教師組織、引導(dǎo)學(xué)生充分利用課余時間，將課內(nèi)與課外相結(jié)合，自主設(shè)計、實施實驗方案，將教學(xué)內(nèi)容與教法、學(xué)法有機地融合在一起。設(shè)計實驗強調(diào)了學(xué)生的自主探究、合作學(xué)習(xí)、多邊互動，旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，幫助提高學(xué)生對文獻檢索和論文寫作能力，有助于團隊協(xié)作能力及科學(xué)精神的培養(yǎng)[6]。探究式設(shè)計實驗一改以往傳統(tǒng)實驗的模式，讓學(xué)生自行選擇要測定的樣品與測定手段。實驗結(jié)果表明，實驗大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，自主選取了雪碧、白醋、白酒、酸奶、冰糖雪梨、水溶VC等食材，測定其中總酸的含量，并與文獻中的數(shù)據(jù)進行比較，判定實驗的成功與否。

4　改進教學(xué)方法與手段

民辦學(xué)院非化學(xué)專業(yè)學(xué)生對基礎(chǔ)課重視程度不夠，還存在混學(xué)現(xiàn)象，即使教師付出艱苦努力，有時難以到達相應(yīng)的教學(xué)效果。改變“講聽式”的教學(xué)模式，靈活運用典型案例式教學(xué)、互換式教學(xué)、討論式教學(xué)，并強化過程考核、獎懲分析等方法，將“教學(xué)做”三位一體，營造良好的教與學(xué)的氛圍與環(huán)境，吸引學(xué)生的注意力，將教法與學(xué)法有機融合在一起。

4.1典型案例式教學(xué)

基礎(chǔ)化學(xué)實驗是一門和生活實際聯(lián)系非常緊密的課程。在教學(xué)過程中，適當增加與化學(xué)相關(guān)的視頻和當前發(fā)生的案例報道。例如，在講授五水硫酸銅的制備時，給學(xué)生放映“毒韭菜”的視頻資料。隨時收集如“三聚氰胺”、“地溝油”、“毒豆芽”、“塑化劑”等案例，結(jié)合教材內(nèi)容講述。教學(xué)實踐證明案例增強了授課的趣味性，圖文并茂的多媒體授課方法極大激發(fā)了學(xué)生的興趣。

4.2互換式教學(xué)

互換式教學(xué)改變以往教師講、學(xué)生聽的模式，將教師與學(xué)生角色互換。在實驗課進行近一半時，學(xué)生對實驗內(nèi)容、實驗步驟、實驗儀器等都相當熟悉的前提下，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生充分利用課余時間結(jié)合教材查閱文獻資料，認真研究所要講授的教學(xué)內(nèi)容，制作多媒體課件，代替老師走上講臺[7]。

在設(shè)計性實驗中，每組成員通過分工合作，設(shè)計實驗方案，并討論后，進行PPT講解。具體方法：分組，確定小組組長，組長安排每組成員具體分工，在充分搜集資料的基礎(chǔ)上，制作教學(xué)課件，根據(jù)實際情況限定講解時間，之后其他學(xué)生進行提問，最后教師進行點評，并補充內(nèi)容?；Q式教學(xué)不僅鍛煉了學(xué)生的合作能力，使小組成員在搜集和整理資料的過程中加深對相關(guān)內(nèi)容的理解與掌握，而且從學(xué)生自身視角出發(fā)的講授可以在更大程度上吸引其他同學(xué)的注意力，增強課堂互動氛圍，提高整個班級的學(xué)習(xí)效果。

4.3討論式教學(xué)

學(xué)生懼怕老師，在課堂上大多同學(xué)選擇了低頭。討論式教學(xué)就是鼓勵學(xué)生敢于表達自己的思想和意見，積極開展課堂討論，可以促進學(xué)生對新知識的追求和探索，得到多種思維方法的訓(xùn)練[8]。根據(jù)實驗方案的設(shè)計，鼓勵學(xué)生圍繞該主題自由發(fā)言，選擇學(xué)生感興趣的食材，教師根據(jù)討論情況，結(jié)合學(xué)生的意見和觀點，講解相關(guān)的理論內(nèi)容。由于食品與學(xué)生的專業(yè)及日常生活息息相關(guān)，針對此類問題展開的討論通常能夠吸引大部分同學(xué)參加，從而提高課堂的活躍程度[9]。

4.4強化過程考核

每次實驗結(jié)束后，教師都會對數(shù)據(jù)及產(chǎn)品進行檢查，作為過程考核的成績。以往的實驗過程考核常常是依照課本“對號入座”，大多數(shù)同學(xué)只要得出答案就算完事，基本上成績都是優(yōu)，挑戰(zhàn)性不強。久而久之，學(xué)生敷衍現(xiàn)象越來越嚴重，儀器不清洗、操作不規(guī)范、實驗數(shù)據(jù)有湊數(shù)嫌疑等，導(dǎo)致大多數(shù)同學(xué)對實驗重視不夠，興趣不大。實驗課成了“輕松課”，實驗教學(xué)的質(zhì)量大大下降[10]。為改變現(xiàn)狀，我們強化過程考核，重視每個教學(xué)環(huán)節(jié)。例如每一次制備實驗，要求學(xué)生上交實驗產(chǎn)品與上報產(chǎn)率，并對產(chǎn)品評定等級；每一次分析滴定實驗中，平行實驗三次，三個滴定到終點的樣品必須得到指導(dǎo)教師的認可，且相對平均偏差必須小于等于0.5%，否則重做。蒙混過關(guān)似乎已不再可能，學(xué)習(xí)主動做實驗的興趣提高，教學(xué)質(zhì)量也隨之提高。

4.5獎懲分明法

主動回答問題、為同學(xué)們表演有趣實驗、在設(shè)計實驗中主動擔任重任等，將為這部分學(xué)生加分。

對學(xué)生遲到現(xiàn)象分析：有些學(xué)生學(xué)習(xí)成績不好，又比較懶惰，對學(xué)習(xí)不感興趣，這類學(xué)生經(jīng)常遲到；有些學(xué)生成績很好，又比較積極，但是偶爾也會遲到的。遲到處理辦法：追問原因、當面批評或扣分。但性格內(nèi)向的學(xué)生遲到了，批評也許會傷害學(xué)生自尊；成績不好的學(xué)生扣分也無所謂；對成績較好、有正當理由遲到的學(xué)生批評或扣分都讓學(xué)生難以接受。改革辦法：以才藝展示為懲罰辦法，如唱歌、跳舞、朗誦詩歌等。每位同學(xué)都不想因為遲到而站在講臺上，僅僅兩次課的懲罰就讓學(xué)生再也不遲到。

4.6增加有趣化學(xué)實驗

為豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，強調(diào)課內(nèi)和課外相結(jié)合，根據(jù)實驗室所具備的條件，組織學(xué)生開展一些理論聯(lián)系實際的實踐活動。學(xué)生自愿報名的前提下，為同學(xué)們表演一些有趣的化學(xué)實驗，例如“魔法點燈”、“美麗的夜空“等，讓同學(xué)們能主動參與課堂，讓化學(xué)實驗更加有趣、直觀。

5　結(jié)　語

基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)的改革被認為是造就應(yīng)用型人才、培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、培養(yǎng)學(xué)生實事求是的探索精神、發(fā)掘?qū)W生創(chuàng)新意識的一個重要環(huán)節(jié)，也是我國高等教育的一個薄弱環(huán)節(jié)[11]。因此，本教研室從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面進行改革，努力構(gòu)建多方位的基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)體系，但如何更好提高基礎(chǔ)化學(xué)實驗的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，任重而道遠。

[1]石瑋瑋,程遠征,閻芳.“探究式"綜合設(shè)計性實驗的實踐探索[J].光譜實驗室，2013,30(4):1607-1610.

[2]翟淑紅,陳濤,汪小惠.獨立學(xué)院基礎(chǔ)化學(xué)實驗開放教學(xué)淺談[J].廣州化工，2014，42(22):222-224.

[3]羅楊合,于秋良.高職分析化學(xué)實驗應(yīng)用型教學(xué)模式探究[J].實驗室研究與探索，2009,28(6):175-177.

[4]賈功利.規(guī)范實驗教學(xué)大綱 提高實驗教學(xué)質(zhì)量[J].實驗室科學(xué)，2007 (6):37-39.

[5]李順華,郝向英,張明.在物理化學(xué)實驗課程中開設(shè)綜合性實驗的探索[J].廣東化工，2013,40(12):206.

[6]王淑英,張向飛,郭保國.從大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實驗改革入手，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[J].商丘師范學(xué)院學(xué)報，2010,26(3):138-141.

[7]趙電波,張向飛,張華.高等工科院校食品安全學(xué)課程教學(xué)方法探討[J].輕工科技，2014(6):201-202.

[8]任紅濤,程麗英,龐凌云.食品安全學(xué)課程教學(xué)探索[J].農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊)，2011(12):134-136.

[9]許蘭娟.高校食品安全與健康公共選修課教學(xué)探索[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊),2014(7):81-83.

[10]劉妙麗.《基礎(chǔ)化學(xué)》課程改革研究[J].重慶工學(xué)院學(xué)報，2003,17(2):137-138.

[11]翟淑紅,陳濤,薛春霞.淺談獨立學(xué)院基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)改革[J].廣州化工,2013,41(20):213-214.

Reform of Basic Chemistry Experiment Teaching in Private Colleges

ZHAI Shu-hong1, CHEN Tao2, XIANG Yu-qin1

(1 Wuhan Institute of Design and Sciences, Hubei Wuhan 430205;2CollegeofFoodScienceandTechnology,HuazhongAgriculturalUniversity,HubeiWuhan430070,China)

In view of the problems existing in the teaching of basic chemistry experiment，to improve students’ ability of innovation，to reform the basic chemistry experiment, the "three levels", "four combination" of the experimental teaching system was built, for getting rid of the students’ passive learning situation, stimulating students’ interest and enthusiasm in learning, can enable students to learn and master the knowledge and professional skills, and strengthen the students’ quality education and innovation ability training.

private colleges; basic chemical experiment; reform in education

翟淑紅(1980-)，女，碩士研究生，主要從事基礎(chǔ)化學(xué)理論與實驗課程的教學(xué)與科研。

陳濤(1979-)，男，博士研究生，主要從事發(fā)酵工程的研究。

O6-3

A

1001-9677(2016)016-0243-03