余彩莉，鐘福新

（1.2.桂林理工大學(xué) 化學(xué)與生物工程學(xué)院，廣西 桂林 541004）

《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教程》編寫初探

余彩莉1，鐘福新2

（1.2.桂林理工大學(xué) 化學(xué)與生物工程學(xué)院，廣西 桂林 541004）

介紹了《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教程》編寫的原則、側(cè)重點(diǎn)和教材的特點(diǎn)。教材編寫中，注重將基本操作融入實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中，重視學(xué)生基本技能訓(xùn)練和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)；教材編寫；基本技能；創(chuàng)新培養(yǎng)

教材建設(shè)是課程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)?！洞髮W(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教程》2006年獲得桂林理工大學(xué)“十一五”規(guī)劃教材立項(xiàng)建設(shè)，參與編寫的老師在實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)上，閱讀了大量國內(nèi)外相關(guān)資料，結(jié)合自己的科研成果，經(jīng)過近3年的編寫、實(shí)踐、修改，完成了教材編寫任務(wù)，2009年3月由冶金工業(yè)出版社出版發(fā)行。

桂林理工大學(xué)的大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)面向大學(xué)一年級材料、化工、生物工程、應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)、給排水工程、資源勘查工程等化學(xué)化工和非化學(xué)化工專業(yè)開設(shè)，它對提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力以及后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)具有重要作用。

1 教材編寫原則

目前，大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)已由簡單的鞏固、驗(yàn)證和加深理解理論知識的教學(xué)，轉(zhuǎn)變到以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力、綜合分析問題和解決問題的能力上來。這就要求實(shí)驗(yàn)教材的內(nèi)容除了基本技能實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)外，還要增加綜合性、探究性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

2 教材的側(cè)重點(diǎn)

根據(jù)以上編寫原則，我們在教材編寫中，側(cè)重以下幾點(diǎn)。

2.1 教材內(nèi)容遵循教學(xué)規(guī)律，適合學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)。大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后的第一門實(shí)驗(yàn)課，由于學(xué)生來源不同，化學(xué)基礎(chǔ)不同，實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容的編排上遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，力求做到內(nèi)容深入淺出，語言通俗易懂，便于學(xué)生預(yù)習(xí)和理解。本實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容包括化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本知識和基本操作技術(shù)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、附錄三部分，其中基本知識和基本操作技術(shù)包括基本儀器的洗滌與干燥、加熱的方法，量筒、移液管、滴定管的使用，試劑的取用，物質(zhì)的溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶，固液分離，天平的使用，分光光度計的使用，酸度計的使用，電導(dǎo)率儀的使用等?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)部分包括化合物的物理、化學(xué)常數(shù)的測定，基本原理的驗(yàn)證，元素、化合物性質(zhì)及離子的分離鑒定，化合物制備、提純、分析檢測，綜合應(yīng)用和設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，仿真實(shí)驗(yàn)等。附錄部分包括常用儀器介紹，常用數(shù)據(jù)表，常用指示劑的配制和常見離子的鑒定方法等。這種編排方法有利于學(xué)生由淺入深地理解化學(xué)基本知識，掌握實(shí)驗(yàn)基本操作方法。

2.2重視基本技能訓(xùn)練。大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的之一就是使學(xué)生掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能和技術(shù)。為此，本教材中基本操作采用由易到難的策略，同時還配有圖片，以便學(xué)生模仿操作。其次，注重將基本操作融入實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中，如“沉淀反應(yīng)”、“氧化還原反應(yīng)”等實(shí)驗(yàn)中訓(xùn)練學(xué)生固液試劑的取用、沉淀的分離、洗滌、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與記錄、離心機(jī)的使用等，“氯化鈉的提純”實(shí)驗(yàn)中訓(xùn)練學(xué)生稱量、溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾（常壓過濾和減壓過濾）、干燥等基本操作，“化學(xué)平衡常數(shù)測定”、“醋酸解離度和解離常數(shù)的測定”等實(shí)驗(yàn)中訓(xùn)練學(xué)生溶液配制、移取、分光光度計、酸度計的使用等基本操作。

2.3 重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。設(shè)計性、綜合性實(shí)驗(yàn)對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力具有重要作用。教材中將實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)技術(shù)緊密結(jié)合，用實(shí)驗(yàn)原理指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)操作，注重將學(xué)生的能力培養(yǎng)融合在基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練過程中。教材中編寫了11個難度符合學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的綜合性和設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，包括：(1)吉布斯自由能變與化學(xué)反應(yīng)方向，(2)電化學(xué)及其應(yīng)用，(3)高嶺土中雜質(zhì)鐵的除去與增白，(4)水的純化及其純度測定，(5)基本離子的鑒定，(6)鹵素元素，(7)硫酸銅的提純，(8)堿式碳酸銅的制備，(9)席夫堿及其過渡元素配合物的制備，(10)廢干電池的綜合應(yīng)用，(11)印刷電路腐蝕廢液回收銅和氯化亞鐵。設(shè)計實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生查閱資料→設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案→教師指導(dǎo)→具體操作→寫出實(shí)驗(yàn)報告，通過學(xué)生的積極參與、實(shí)際操作和歸納總結(jié)，培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力和創(chuàng)新能力。

3 教材特點(diǎn)

3.1 在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法和技術(shù)上體現(xiàn)了多樣化和現(xiàn)代化。為了培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力，我們編入了同一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不同實(shí)驗(yàn)方法的實(shí)驗(yàn)，如“醋酸解離度和解離常數(shù)的測定”,可以直接用弱酸解離法，也可以用緩沖溶液法；相對分子質(zhì)量的測定，可以用凝固點(diǎn)降低法測定，也可以用氣體密度法測定；純化后的水質(zhì)檢測，可以用電導(dǎo)率儀進(jìn)行物理檢測，也可以用化學(xué)方法定性檢測水中的Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-離子。還將現(xiàn)代化技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)教材，我們借助于南開大學(xué)研制的“無機(jī)化學(xué)計算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)”光盤，編寫了(1)阿佛加德羅常數(shù)的測定，(2)無水二氯化錫的制備，(3)配合物的生成和性質(zhì)等3個仿真實(shí)驗(yàn)。將實(shí)驗(yàn)儀器與試劑、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)操作等以動畫圖像再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)場景和現(xiàn)象，指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作，以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。[1]

3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容融入了綠色化學(xué)。對一些有毒試劑及對環(huán)境有污染的實(shí)驗(yàn)，盡可能采用半微量實(shí)驗(yàn)和微型實(shí)驗(yàn)。如性質(zhì)實(shí)驗(yàn)盡量在點(diǎn)滴板上進(jìn)行，試管中液體用量減至幾滴到1-2毫升；制備實(shí)驗(yàn)采用微型化，如“固體堿熔氧化法制備重鉻酸鉀”，用微型實(shí)驗(yàn)方法，試劑用量減少到1／15，減少了Cr(Ⅵ)有毒廢棄物的污染。再如“微型實(shí)驗(yàn)法制備十二鎢磷酸”，乙醚用量減少，蒸發(fā)時，彌漫于教室空氣中的乙醚量就少，這樣既保護(hù)了教學(xué)環(huán)境，又增加了實(shí)驗(yàn)的安全性。

3.3 教材內(nèi)容具有實(shí)用性、創(chuàng)新性。教材內(nèi)容既有基本操作、基本技術(shù)的訓(xùn)練，又有綜合訓(xùn)練，以及從查閱→設(shè)計→獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)→書寫報告的全面訓(xùn)練，[2]具有實(shí)用性。為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，在保證學(xué)生掌握一定的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能、基本方法的基礎(chǔ)上，增大了制備、提純、測試性實(shí)驗(yàn)以及綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)（綜合應(yīng)用和設(shè)計實(shí)驗(yàn)占22.9%，制備、提純、測試性實(shí)驗(yàn)占27%），同時結(jié)合不同專業(yè)的特點(diǎn)，還加強(qiáng)了有專業(yè)特色的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，引入了化學(xué)在環(huán)境、材料、工程等方面的應(yīng)用，如“印刷電路腐蝕廢液回收銅和氯化亞鐵”，“水的純化及其純度測定”、“高嶺土中雜質(zhì)鐵的除去與增白”、“電化學(xué)及其應(yīng)用”等實(shí)驗(yàn)，既讓學(xué)生認(rèn)識和了解到化學(xué)與工程技術(shù)的聯(lián)系，又加強(qiáng)了學(xué)生對基本理論的理解。

3.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合了教師的科研成果。參與本教材編寫都是理論與實(shí)踐教學(xué)第一線的老師，他們將自己多年的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及科研成果滲透到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)與科研相結(jié)合，[3]使教材內(nèi)容具有一定的創(chuàng)新性和前瞻性。

2009年9月本教材開始在桂林理工大學(xué)材料、化工、生物工程、應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境工程、給排水工程、資源勘查工程、寶石學(xué)等專業(yè)使用，得到了教師及學(xué)生的歡迎和肯定。他們普遍反映教材內(nèi)容豐富、新穎，便于學(xué)生預(yù)習(xí)和自學(xué)，是一本很好的實(shí)驗(yàn)教材和參考資料。在實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)，不僅鞏固了理論知識，還使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、創(chuàng)新能力得到了提升。

[1]徐培珍，吳琴媛.大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材的編寫與使用[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2002，21(3)：24-26.

[2]徐偉亮,王彥廣,陳恒武,陳時忠.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材編寫標(biāo)準(zhǔn)的探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2004，23(9)：22-23，27.

[3] 賀占博.教材中所表現(xiàn)的科學(xué)研究方法[J].大學(xué)化學(xué)，2000，15(3)：23-24，27.

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1673-8535(2010)03-0055-02

余彩莉（1965-），女，甘肅慶陽人，桂林理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院副教授，研究方向：大學(xué)化學(xué)教學(xué)與科研。

鐘福新（1964-），女，廣西賀州市人，桂林理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院教授，研究方向：大學(xué)化學(xué)教學(xué)與科研。

(責(zé)任編輯：覃華巧）

2010-03-01