鄭明花 金京一 王清珊

(延邊大學(xué)理學(xué)院化學(xué)系 吉林延吉 133002)

綜合設(shè)計性實驗旨在培養(yǎng)學(xué)生實際解決問題的實踐能力和綜合能力，培育創(chuàng)新意識，是深化實驗教學(xué)改革，提高實驗教學(xué)質(zhì)量的良好途徑，也是為了適應(yīng)21世紀(jì)培養(yǎng)具有知識型、創(chuàng)新型和復(fù)合型人才需要的重要措施之一[1-6]。與其他課程相比，綜合設(shè)計性實驗課的涉及面比較廣，如諸多任課教師之間的交流、教師與實驗技術(shù)員之間的溝通、實驗項目的組織等等。在具體實施過程中，每一環(huán)節(jié)都要面面俱到，即使是一個細節(jié)的微小疏漏，也可能影響整個實驗課的順利開展。因此，對于綜合設(shè)計性實驗而言，不僅需要較適合的教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容，還需要有效的管理和精心的組織，使學(xué)生、任課教師和實驗員在平等、和諧的教學(xué)環(huán)境中共同完成實驗教學(xué)任務(wù)，達到提高學(xué)生的綜合技能這一教學(xué)目的。自2002年我校開設(shè)綜合設(shè)計性實驗以來，經(jīng)過不斷的探索和磨合，課程組在教學(xué)過程中總結(jié)了一些經(jīng)驗和體會。

1 實驗項目的開設(shè)

綜合性設(shè)計性實驗的教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，提高學(xué)生探索新問題的興趣、認識事物的綜合能力以及研究問題的能力。因此，應(yīng)根據(jù)學(xué)生現(xiàn)階段的情況選擇實驗項目。但也要考慮實驗任務(wù)難度適中，使學(xué)生能在有限的時間內(nèi)完成實驗任務(wù)，從而對實驗充滿信心；實驗內(nèi)容應(yīng)有一定的伸縮性，以使能力弱一些的學(xué)生通過努力可以完成基本的要求，而對于能力強的學(xué)生又可以讓他們感覺到有充分的發(fā)揮余地?？紤]實驗項目綜合性、連續(xù)性和設(shè)計性的原則，綜合設(shè)計性實驗應(yīng)盡量選取可激發(fā)學(xué)生實驗興趣，能調(diào)動學(xué)生主動性的實驗項目，進而達到培養(yǎng)學(xué)生綜合能力、培育創(chuàng)新精神的目的。下面以在第三學(xué)期面向二年級本科生開設(shè)的綜合設(shè)計實驗(一)中開設(shè)的“氣體常數(shù)R的測定”項目為例。該項目是典型的驗證性實驗項目，利用稀酸與鎂條反應(yīng)后生成氫氣的體積和質(zhì)量間的關(guān)系計算氣體常數(shù)R。在幾年前的一次基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程教學(xué)中，有學(xué)生質(zhì)疑測定氣體常數(shù)R是否只能采用該方法。通過課程組成員的多方調(diào)查與反復(fù)溝通，決定將該項目作為設(shè)計性實驗項目引入綜合設(shè)計實驗(一)的教學(xué)中。在具體實驗教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生仍愿意使用教材上的稀酸與鎂條反應(yīng)的實驗方案[7]，還有部分學(xué)生采用教材上的二氧化碳摩爾質(zhì)量測定的實驗方案；但讓我們驚喜的是，有部分學(xué)生提出的實驗方案已經(jīng)不再局限于教材，如以空氣為實驗氣體的多種方案，有些是課程組教員沒有想到的。特別是有些理論基礎(chǔ)扎實的學(xué)生，提出了以3種氣體為媒介測定pVm/T關(guān)系，通過作圖的方法來獲得氣體常數(shù)R的數(shù)值[8]。該方案的提出不僅使參與實驗的學(xué)生眼前一亮，同時也對任課教師產(chǎn)生了觸動?？梢?，合理的實驗項目選擇不僅能調(diào)動學(xué)生的實驗主動性和熱情，培養(yǎng)學(xué)生綜合考慮問題的能力和解決問題的能力，同時也能達到教學(xué)相長的目的。

2 確保藥品和儀器

確保藥品和儀器的正常使用是實驗課正常運轉(zhuǎn)的基本條件。綜合設(shè)計性實驗所需藥品和儀器相對較多，因此更需要課程負責(zé)人、任課教師和實驗員之間的良好溝通。為了確保藥品的正確配制、使用、擺放和收回，課程負責(zé)人在授課前一周就把該項目所需使用的藥品清單提交給實驗員，以保證實驗員有充分的時間去準(zhǔn)備該實驗項目的所有儀器和藥品。

實驗課的成功開展與實驗員的工作是分不開的。但是，長期以來實驗技術(shù)人員在實驗教學(xué)中一直處于次要、從屬的地位。為了更好地完成實驗課，應(yīng)積極鼓勵實驗技術(shù)人員共同參與到實驗室的日常工作中來。如在藥品的使用方面多聽取實驗員的意見，征求玻璃細工對實驗儀器改裝的建議；每開一個新項目時，還讓實驗員與實驗教師共同學(xué)習(xí)新知識，了解、掌握更多更新的實驗方法和手段；在編寫和修訂實驗教學(xué)大綱及實驗講義時，也讓實驗員積極參與。這些都可調(diào)動實驗員的工作熱情。

3 集體備課

課程組長期以來堅持實行集體預(yù)備實驗，所有任課教師一起做下一次授課實驗項目，既不論實驗項目新舊與否，也不論所需實驗時間長短。集體預(yù)實驗可以檢查實驗藥品或儀器是否有問題，促使任課教師相互交流實驗教學(xué)中的經(jīng)驗，統(tǒng)一并標(biāo)準(zhǔn)化基本操作，切實溫習(xí)實驗的各個注意事項，清楚實驗教學(xué)過程的具體現(xiàn)象和細節(jié)，有利于實驗教學(xué)的順利開展。集體備課還可以加深教師之間的感情交流，使教學(xué)過程中能互相幫助，氣氛融洽、和諧；同時也能使新教師盡快融入到教學(xué)團隊之中，保證了對實驗課教師隊伍的后續(xù)培養(yǎng)。集體備課還可以確立統(tǒng)一的評分標(biāo)準(zhǔn)，保證對學(xué)生的實驗結(jié)果評價公平合理。

4 重視教學(xué)過程

綜合設(shè)計性實驗不同于基礎(chǔ)實驗，包含了多個原理、基本操作、設(shè)計與相關(guān)內(nèi)容。在實驗過程中，不可避免地會出現(xiàn)各種各樣的問題，因此更需要教師的系統(tǒng)指導(dǎo)?？紤]到不同的指導(dǎo)教師具有本身的特點與講課方式，這就要求課程負責(zé)人既要在良好的溝通下制訂教學(xué)過程的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，也要積極配合其他任課教師處理、解決實驗過程中隨時出現(xiàn)的問題。

在實驗課的每一個環(huán)節(jié)上要求任課教師嚴(yán)格把關(guān)。從進入實驗室開始，到離開實驗室之前的全過程都屬于實驗教學(xué)范圍。任課教師在這一期間要隨時給予學(xué)生指導(dǎo)，對任何環(huán)節(jié)都要予以重視。在實驗過程中，特別提倡學(xué)生與教師之間在和諧、平等條件下的相互交流，教師要重視學(xué)生的基本操作，在學(xué)生實驗及設(shè)計過程的不同階段，及時對出現(xiàn)的問題以及容易忽視的細節(jié)進行指導(dǎo)，鼓勵學(xué)生獨立思考、大膽創(chuàng)新并敢于質(zhì)疑，幫助學(xué)生建立創(chuàng)新的思維方式和科學(xué)的研究方法。同時，教師在實驗課中也要重視培養(yǎng)學(xué)生的自我管理能力以及正視挫折、相互幫助、勇于奉獻的精神。

5 實驗報告書的評分

與理論課的評分不同，實驗課平時成績比重較大，占總評成績的60%。就綜合設(shè)計性實驗課而言，其中包括很多過程，每一個過程都要在報告書的評分中體現(xiàn)，這就更加要求對實驗報告書的評判要全面、準(zhǔn)確、客觀。實驗報告書的評分是由課程負責(zé)人制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各指導(dǎo)教師具體評判，以體現(xiàn)學(xué)生的真實水平。

在對實驗報告書評分時，應(yīng)注重學(xué)生的基本操作和綜合素質(zhì)，并兼顧學(xué)生的實際實驗?zāi)芰?。評定范圍包括基本操作、實驗結(jié)果和方案設(shè)計3大部分。其中，基本操作兼顧考查學(xué)生的實驗室基本素養(yǎng)，實驗結(jié)果以教師集體預(yù)備實驗獲得的結(jié)果為評定標(biāo)準(zhǔn)，方案設(shè)計的評分注重考查方案設(shè)計的合理性，特別是對最終實驗結(jié)論的具體分析。

6 期末考試和成績評定

如何組織實驗課期末考試是實驗教學(xué)中的難點。為了保證實驗課期末考試全面、公正、合理，必須要有詳細的計劃。根據(jù)實驗課的特點，我們把綜合設(shè)計性實驗的期末考試時間設(shè)為100分鐘，在規(guī)定時間內(nèi)要完成4～6個實驗題目，包括具體實際操作部分和數(shù)據(jù)處理等筆答部分。為了突出實際能力的考核，操作考核通常占期末考試的75%，數(shù)據(jù)處理占15%，實驗?zāi)康?原理)和思考題各占5%。

首先，確定考試題目及準(zhǔn)備。由于實驗室場地和監(jiān)考老師的限制，全班學(xué)生不能同時進行考試，因此考試要分幾個場次。為了更好地反映學(xué)生的真實水平，在授課的有關(guān)內(nèi)容中選擇有代表性的、可操作性強的、在規(guī)定時間能夠完成的4～6個題目作為期末考試內(nèi)容。實驗題目確定后，把所需的藥品和儀器清單提前交給實驗員，并且還要組織任課教師在考試前集體交叉預(yù)做一遍考試內(nèi)容，計算出平均值作為數(shù)據(jù)處理的評分標(biāo)準(zhǔn)。每張試卷的思考題，基本上是每人一道。

其次，為了表現(xiàn)期末考試的公平性，學(xué)生考試之前需要進行兩次抽簽。第一輪抽簽提前進行，以確定實驗考試場次，第二輪現(xiàn)場抽簽確定具體的實驗臺和實驗項目(實驗臺上已準(zhǔn)備好藥品、儀器及試卷)，然后立即考試。學(xué)生根據(jù)自己的考試題目進行操作，每一位監(jiān)考老師根據(jù)考前制訂的操作評分標(biāo)準(zhǔn)，對學(xué)生的操作進行具體打分，到規(guī)定的時間考試結(jié)束。

最后進行期末總評分。操作部分的成績由監(jiān)考老師在該場考試結(jié)束后的5分鐘內(nèi)當(dāng)場判定并簽名，然后通報考生并提交給課程負責(zé)人。筆答部分由任課教師在所有考試結(jié)束后集體進行判卷。課程負責(zé)人綜合學(xué)生的平時成績和期末成績，即可得到學(xué)生的綜合設(shè)計性實驗課的最后總評分，一學(xué)期的綜合設(shè)計性實驗課就圓滿結(jié)束了。

總之，綜合設(shè)計性實驗的教學(xué)需要課程負責(zé)人、任課教師、實驗技術(shù)人員以及每個學(xué)生的共同努力。從實驗項目的開設(shè)、實驗的展開、學(xué)生平時成績的評判至期末考試的組織與評分等，每一個環(huán)節(jié)都需要精心組織和良好溝通。只有營造和諧、平等、互相尊重、積極向上的教學(xué)氛圍，才能教學(xué)相長，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，培育學(xué)生的創(chuàng)新精神。

[1] 王伯康,王志林,孫爾康.大學(xué)化學(xué),2001,16(2):25

[2] 吳傳保,劉利江,曾湘暉,等.實驗室研究與探索,2009,28(6):5

[3] 張小林,周美華,李茂康.實驗技術(shù)與管理,2007,24(4):94

[4] 王少剛,劉仁培,封小松.實驗室研究與探索,2009,28(9):117

[5] 楊正銀,王春明,唐寧,等.高等理科教育,2005,64(6):22

[6] 張曉慧,喬成立.教育探索,2008,209(11):81

[7] 宗漢興.化學(xué)基礎(chǔ)實驗.杭州:浙江大學(xué)出版社,2009

[8] 傅獻彩,沈文霞,姚天揚,等.物理化學(xué).第5版.北京:高等教育出版社,2005