范舟風(fēng) 韓海軍 王軍濤**

（1.湖北科技學(xué)院 湖北 咸寧 437100；2.海南熱帶海洋學(xué)院 海南 三亞 572022）

眾所周知，化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，尤其是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，課程設(shè)置更加偏重于實(shí)驗(yàn)、化學(xué)工程、化學(xué)工藝等。顯然，化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)于應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的學(xué)生是極其重要的。我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)開(kāi)辦已經(jīng)有十幾年的歷史，在建設(shè)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的過(guò)程中需要不斷探索理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，不斷調(diào)整和完善課程設(shè)置，也需要指導(dǎo)學(xué)生積極參與國(guó)家和省級(jí)等各項(xiàng)化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽是對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)操作技能的綜合考查和檢驗(yàn)，對(duì)選手的綜合專業(yè)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)有著很高的要求，也考查了參賽學(xué)生的臨場(chǎng)心理素質(zhì)和應(yīng)變能力，更是對(duì)高?；瘜W(xué)教學(xué)成果的檢驗(yàn)和評(píng)比?？v觀國(guó)內(nèi)各省的化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽，一般分為計(jì)算機(jī)筆試和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)操作考試兩部分，主要考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作技能、數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理分析、實(shí)驗(yàn)總結(jié)及撰寫(xiě)報(bào)告等，對(duì)學(xué)生的綜合素養(yǎng)有很高的要求，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力方面有著積極作用［1-5］。筆者十幾年以來(lái)一直負(fù)責(zé)組織及實(shí)施我院學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽的選拔、指導(dǎo)與培訓(xùn)工作，結(jié)合歷次帶隊(duì)參賽經(jīng)歷，積累了較為豐富的參賽經(jīng)驗(yàn)，在此淺談化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽對(duì)于應(yīng)用型本科人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的作用。

一、湖北科技學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽介紹

1998 年全國(guó)大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)邀請(qǐng)賽（國(guó)賽）拉開(kāi)了我國(guó)化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽的序幕，該賽事每2 年舉辦一次。隨后各省市的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽陸續(xù)舉行。湖北省大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽于2006年舉辦了第一屆，每2 年一次。該賽事由湖北省教育廳主辦，湖北省高等學(xué)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心聯(lián)席會(huì)協(xié)辦，省內(nèi)高等院校輪流承辦并組建當(dāng)年的競(jìng)賽組委會(huì)。各參賽學(xué)校先行在自己學(xué)校開(kāi)展校級(jí)初賽（選拔賽）并向組委會(huì)提供20名大一、大二、大三的學(xué)生，組委會(huì)用電腦在這20 人里面隨機(jī)抽取4 人，參賽學(xué)校再確定其中3 人為正式選手、另一人為替補(bǔ)選手。競(jìng)賽分為實(shí)驗(yàn)理論部分和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)操作部分，全面考查學(xué)生關(guān)于無(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)等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的理論知識(shí)及操作能力。其中，實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)考查是在電腦上答題，實(shí)驗(yàn)操作部分是參賽選手全程實(shí)時(shí)接受2位監(jiān)考老師的評(píng)判打分。

二、競(jìng)賽反映出當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足

1.實(shí)驗(yàn)課程體系不完善

開(kāi)設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的一方面是為了檢驗(yàn)學(xué)生所學(xué)的化學(xué)理論知識(shí)，另一方面是為了鍛煉和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，但是具體實(shí)施起來(lái)效果不一定很理想。以筆者所在院系開(kāi)設(shè)的“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程為例，該實(shí)驗(yàn)課程根據(jù)“物理化學(xué)”理論課的知識(shí)模塊針對(duì)化學(xué)本科專業(yè)和應(yīng)用化學(xué)本科專業(yè)分別開(kāi)設(shè)了14和16個(gè)實(shí)驗(yàn)。其中，對(duì)于化學(xué)本科專業(yè)學(xué)生，針對(duì)熱力學(xué)知識(shí)模塊開(kāi)設(shè)了恒溫槽的組裝與靈敏度測(cè)定、燃燒熱測(cè)定、凝固點(diǎn)降低測(cè)定分子量、雙液系相圖、二組分金屬相圖、飽和蒸氣壓等6個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，針對(duì)動(dòng)力學(xué)知識(shí)模塊開(kāi)設(shè)了丙酮碘化和蔗糖水解2個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，針對(duì)電化學(xué)知識(shí)模塊開(kāi)設(shè)了原電池的電動(dòng)勢(shì)測(cè)定、離子遷移數(shù)測(cè)定、電導(dǎo)法測(cè)定難溶鹽的溶解度等3個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，針對(duì)表面和膠體知識(shí)模塊開(kāi)設(shè)了表面張力的測(cè)定、溶膠的制備及電泳、高聚物相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定等3個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。另外，對(duì)于應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生，在化學(xué)本科專業(yè)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基礎(chǔ)上，還開(kāi)設(shè)了磁化率的測(cè)定和乙酸乙酯皂化2個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（針對(duì)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)在另一門(mén)課程“專業(yè)實(shí)驗(yàn)”開(kāi)設(shè)了電鍍、電沉積、電催化反應(yīng)等其他電化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目）。

上述物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置基本上可以滿足化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求，但是對(duì)于省級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽，上述實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。以湖北省大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽為例，其競(jìng)賽大綱明確規(guī)定了物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)部分需要考察的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目還有:甲基紅的酸離解平衡常數(shù)的測(cè)定、極化曲線的測(cè)定、偶極矩的測(cè)定等等。據(jù)初步了解，國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件較好的綜合性大學(xué)一般給“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程設(shè)置18-20個(gè)實(shí)驗(yàn)。對(duì)比可知，筆者院系針對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置數(shù)量及知識(shí)模塊分配并不完善，還有進(jìn)一步增長(zhǎng)的空間。因此，以省級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽為契機(jī)，筆者院系加強(qiáng)了物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)本科教學(xué)改革，針對(duì)化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)均增加了2個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在競(jìng)賽集訓(xùn)期間會(huì)額外補(bǔ)充其他實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

2.實(shí)驗(yàn)基本操作不規(guī)范不嚴(yán)謹(jǐn)

筆者在歷屆物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽集訓(xùn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，即使是通過(guò)校內(nèi)化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽選拔出來(lái)的相對(duì)優(yōu)秀的學(xué)生，在實(shí)驗(yàn)集訓(xùn)過(guò)程中仍然會(huì)出現(xiàn)一些不規(guī)范的基本操作。例如:稱量和使用電子分析天平的過(guò)程中忘記關(guān)閉天平的玻璃門(mén)，用燒杯溶解藥品時(shí)攪拌玻璃棒出現(xiàn)叮叮當(dāng)當(dāng)響聲，電爐加熱燒杯時(shí)忘了墊石棉網(wǎng)，甚至在有機(jī)實(shí)驗(yàn)冷凝回流時(shí)忘了通冷卻水，等等。這些不規(guī)范的基本操作在集訓(xùn)過(guò)程中時(shí)有出現(xiàn)，說(shuō)明在“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)”等先行實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)過(guò)程中，由于學(xué)生人數(shù)多，實(shí)驗(yàn)老師人手不夠，不能及時(shí)一一嚴(yán)格指出每個(gè)學(xué)生的不規(guī)范之處，導(dǎo)致在參賽時(shí)才暴露出不規(guī)范的操作。由于參加集訓(xùn)的學(xué)生人數(shù)較少，借著實(shí)驗(yàn)集訓(xùn)的機(jī)會(huì)，集訓(xùn)老師很容易發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題，可以將問(wèn)題及時(shí)整理、記錄下來(lái)，反饋給先行實(shí)驗(yàn)課程的老師們，同時(shí)耐心糾正學(xué)生們的不規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作。

3.臨場(chǎng)心理素質(zhì)有待提高

競(jìng)賽現(xiàn)場(chǎng)是考場(chǎng)，考場(chǎng)猶如戰(zhàn)場(chǎng)，部分學(xué)生難免緊張，甚至個(gè)別參賽選手偶然出現(xiàn)小的操作失誤之后，壓力大增而驚慌失措，進(jìn)而導(dǎo)致更大的操作失誤，最終致使臨場(chǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力發(fā)揮欠佳，影響競(jìng)賽成績(jī)。

筆者院系曾經(jīng)派出一位平時(shí)實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)非常優(yōu)秀的學(xué)生，該學(xué)生在大一大二期間的實(shí)驗(yàn)課上表現(xiàn)優(yōu)異，其實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)和獨(dú)立操作技能獲得了多位實(shí)驗(yàn)老師的一致好評(píng)，是當(dāng)年筆者院系推崇的“種子選手”，師生一致預(yù)期該生將獲得良好的競(jìng)賽成績(jī)。當(dāng)時(shí)該生幸運(yùn)通過(guò)了電腦隨機(jī)抽簽，如期參加了省級(jí)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽。根據(jù)在當(dāng)時(shí)競(jìng)賽結(jié)束后的反饋分析，該生在第一階段的實(shí)驗(yàn)理論測(cè)試成績(jī)非常好（電腦上答題），進(jìn)入第二階段的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)操作階段，該生偶然發(fā)生了一點(diǎn)實(shí)驗(yàn)操作失誤，2 位監(jiān)考打分的老師同時(shí)注意到了該生的失誤，并拿筆在紙上記錄了下來(lái)（給選手扣分）。不巧的是，該生也注意到2位監(jiān)考老師的記錄動(dòng)作，意識(shí)到自己在當(dāng)時(shí)的小步驟上被扣分了。通常情況下，參賽選手在某一個(gè)實(shí)驗(yàn)小步驟被扣分并不會(huì)顯著影響其實(shí)驗(yàn)總成績(jī)，只要其余部分發(fā)揮正常，其不利影響幾乎可以忽略。很不幸的是，該生膽小，臨場(chǎng)心理緊張，壓力大，導(dǎo)致注意力無(wú)法完全集中，在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)步驟中出現(xiàn)一連串失誤，最終發(fā)揮失利，其競(jìng)賽成績(jī)遠(yuǎn)低于預(yù)期。

鑒于上述該生的失誤并非偶發(fā)個(gè)例，參賽學(xué)生普遍面臨臨場(chǎng)心理壓力較大的問(wèn)題。因此，筆者院系自此加強(qiáng)了對(duì)集訓(xùn)學(xué)生的心理干預(yù)，從不同角度鍛煉提升學(xué)生的心理抗壓能力。例如，在校內(nèi)集訓(xùn)期間組織模擬幾次實(shí)驗(yàn)操作考試，特別是讓學(xué)生不熟悉的其他專業(yè)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)老師擔(dān)任考試評(píng)委，學(xué)生反饋對(duì)于提升心理抗壓能力確有幫助。

三、競(jìng)賽促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系設(shè)置的改革與完善

針對(duì)前文第2小節(jié)里面提到的實(shí)驗(yàn)課程體系不完善的問(wèn)題，院系多次組織實(shí)驗(yàn)課程的相關(guān)教師有針對(duì)性地討論、整改。以筆者院系的“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程為例，根據(jù)省級(jí)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽大綱，在本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，不但增加了一些常規(guī)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，還給實(shí)驗(yàn)集訓(xùn)的學(xué)生增加了另外一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以及針對(duì)集訓(xùn)學(xué)生開(kāi)展了綜合物理化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、藥品合成與制備、數(shù)據(jù)采集與作圖處理等方面全面鍛煉了學(xué)生。

四、競(jìng)賽促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件設(shè)備的購(gòu)置升級(jí)

實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽一方面檢驗(yàn)了參賽的各位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)理論和實(shí)驗(yàn)操作技能，另一方面也檢驗(yàn)了各參賽高校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和能力，這兩者都與實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件設(shè)備具有一定的關(guān)聯(lián)度。以筆者院系的“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)為例，在早年實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，由于缺少實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，常常出現(xiàn)3 人一組，甚至4 人一組的情況。這導(dǎo)致在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，雖然學(xué)生進(jìn)行了分工合作，但是學(xué)生只負(fù)責(zé)自己的實(shí)驗(yàn)部分，例如有的學(xué)生只負(fù)責(zé)稱量和配制溶液，有的學(xué)生只負(fù)責(zé)操作主要設(shè)備，有的學(xué)生只負(fù)責(zé)記錄數(shù)據(jù)，很容易使學(xué)生出現(xiàn)懈怠和依賴思想，并不能使每個(gè)學(xué)生獲得充分的實(shí)驗(yàn)操作機(jī)會(huì)，不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的培養(yǎng)。以實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽為導(dǎo)向，為了提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，院系增加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)，采購(gòu)了一大批實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，目前物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)全部是2人一組，并針對(duì)部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目適當(dāng)提倡學(xué)生開(kāi)展單人單組（大部分物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要2人一組協(xié)同開(kāi)展）。隨著實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件設(shè)備的提升，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力顯著提高。

五、競(jìng)賽促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)的提升

化學(xué)實(shí)驗(yàn)通常教學(xué)時(shí)間較長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)多輪實(shí)踐教學(xué)改革，筆者學(xué)校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一律設(shè)置為3課時(shí)，但是部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在有限的3 課時(shí)里是無(wú)法完成的。以“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”項(xiàng)目為例，雙液系相圖的測(cè)定、凝固點(diǎn)降低法測(cè)定分子量、氧彈燃燒熱的測(cè)定等等，這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目通常需要學(xué)生花費(fèi)4-5課時(shí)才能完成。這就要求實(shí)驗(yàn)教師具有更強(qiáng)的敬業(yè)精神和奉獻(xiàn)精神。為了提高“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程的本科教學(xué)效果，筆者院系以省級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽為導(dǎo)向，吸引了實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富且具有較強(qiáng)奉獻(xiàn)精神的中老年教師為實(shí)驗(yàn)課程的負(fù)責(zé)人，組建了人員結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的“老—中—青”教師團(tuán)隊(duì)，激發(fā)了團(tuán)隊(duì)的教學(xué)使命感，夯實(shí)了教學(xué)主體責(zé)任，提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，也為后續(xù)省級(jí)實(shí)驗(yàn)集訓(xùn)減輕了工作負(fù)擔(dān)。

六、結(jié)語(yǔ)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽可以促進(jìn)本科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提升，也可以大力提升學(xué)生的動(dòng)手能力和積極思考能力，還能鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、穩(wěn)定學(xué)生的心理素質(zhì)。從多年來(lái)組織學(xué)生參與省級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽是高校本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有益補(bǔ)充，對(duì)于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和創(chuàng)新人才培養(yǎng)水平有著顯著的作用。