景紅霞　李巧玲　徐春燕　任紅軍

摘 要： 作者根據(jù)在開設(shè)化學(xué)“設(shè)計性”實驗過程中的問題，提出了一系列改革措施，從實驗教材改革、實驗教學(xué)方法改善、學(xué)生創(chuàng)新學(xué)分和指導(dǎo)教師工作量的核定等方面進行探討，對學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到良好效果。

關(guān)鍵詞： 分析化學(xué) “設(shè)計性實驗” 探索與實踐 創(chuàng)新能力

培養(yǎng)高素質(zhì)的具有創(chuàng)新能力的人才是當(dāng)今高等教育改革的主題，實驗教學(xué)是培養(yǎng)合格人才的基本環(huán)節(jié)，在學(xué)生能力培養(yǎng)和綜合素質(zhì)提高方面有其獨特作用。通過實驗教學(xué)，可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、分析和解決問題的能力、正確的思維方法及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)等，在培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力、高素質(zhì)”的創(chuàng)造性人才方面具有重要意義[1，2]。分析化學(xué)實驗是一門應(yīng)用性、實踐性很強的學(xué)科，它對于學(xué)生獲取新知識、實現(xiàn)知識和能力的轉(zhuǎn)化、理論與實踐的結(jié)合起著舉足輕重的作用[3]。

在分析化學(xué)實驗教學(xué)中，“驗證性”實驗對培養(yǎng)學(xué)生熟練地掌握基本實驗技能、加深對基本理論的理解是非常重要的，但對于培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和解決實際問題的能力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的?！霸O(shè)計性”實驗對調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力及綜合運用知識能力具有重要作用，將引導(dǎo)學(xué)生由知識學(xué)習(xí)向科學(xué)研究初步改變[4]。因而，我系對分析化學(xué)實驗教學(xué)進行了積極的改革和探索，將“設(shè)計性”實驗引入實驗教學(xué)中，我對近幾年在分析化學(xué)“設(shè)計性”實驗教學(xué)中存在的問題進行了剖析，并提出相應(yīng)對策。

一、開設(shè)分析化學(xué)“設(shè)計性”實驗教學(xué)中存在的問題

1.從教學(xué)計劃實施方面來說，由于對某一個實驗，不同學(xué)生設(shè)計出的實驗方案和實驗過程不盡相同，因而實驗完成時間具有很大的不確定性。這樣就給制訂和實施實驗教學(xué)計劃帶來很大困難。

2.從經(jīng)費方面來說，由于學(xué)生要對實驗器材和藥品做出選擇，可能一個實驗所需器材和藥品無論是種類和數(shù)量都很多，而實驗室經(jīng)費是有限的，難以滿足這些實驗所需的藥品和儀器；同時，設(shè)計性實驗很多因素的不確定性也在很大程度上增加了實驗教師和實驗工作人員的工作量。

3.從時間和實驗室安排上來說，實驗周期性延長，實驗場地緊缺。設(shè)計性實驗包括兩大階段，即實驗設(shè)計階段和實驗操作階段。在進行設(shè)計性實驗期間，學(xué)生查閱資料和制訂方案都安排在課外。在實驗室完成課題的時間，根據(jù)班級多少不等，再加上實驗場地緊缺，至少都在2周以上。

二、改革分析化學(xué)“設(shè)計性”實驗教學(xué)，增強教學(xué)效果

1.實驗教材的改革。我們實驗室于2011年自行編寫了《無機化學(xué)與分析化學(xué)實驗》教材，這本教材在原教材的基礎(chǔ)上增設(shè)了綜合、設(shè)計性實驗，例如“納米BaTiO3的制備與表征”、“納米TiO2的低溫制備、表征及光催化活性檢測”、“工業(yè)廢水BOD的測試”、“蛋殼中鈣、鎂含量的測定”等，這些實驗使學(xué)生既能了解當(dāng)代科技發(fā)展的新材料的制備方法及表征手段，又能掌握生活、工業(yè)中一些物質(zhì)的分析手段，從而大大提高學(xué)生的積極性、動手能力及創(chuàng)新能力。解決了教學(xué)計劃難以制訂和實施的困難。

2.實驗教學(xué)方法的改善。在開設(shè)的設(shè)計性實驗中，指導(dǎo)老師分組給定或?qū)W生選定題目，并講述該題目的相關(guān)知識背景，讓學(xué)生自行設(shè)計實驗步驟、數(shù)據(jù)處理和分析。使學(xué)生分析問題、解決問題的能力得以提高，減少學(xué)生在實驗過程中所需藥品和儀器的種類，這樣就節(jié)省了實驗經(jīng)費，為設(shè)計性實驗順利、成功地開展提供了保證。

3.學(xué)生創(chuàng)新學(xué)分和指導(dǎo)教師工作量的核定。在完成設(shè)計性實驗的過程中，學(xué)生需花費大量時間查閱資料，制訂方案。我們根據(jù)學(xué)生在整個實驗過程中的表現(xiàn)給2～3個創(chuàng)新學(xué)分，這樣更能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性和深入研究的探索精神。指導(dǎo)教師在設(shè)計性實驗題目的布置、對學(xué)生制訂方案討論、實驗過程中的必要指導(dǎo)和對學(xué)生實驗結(jié)果的評價等方面，需要付出相當(dāng)?shù)木?，而實驗室工作人員儀器與藥品的準(zhǔn)備工作也隨學(xué)生自擬課題的增加，較普通實驗的難度更大更多。鑒于上述考慮，應(yīng)參考原工作量核算中的一些規(guī)定和相等工作量計算方法，適當(dāng)增加一些權(quán)重，比如權(quán)重取1.5或2，這樣有利于調(diào)動實驗教師和實驗室管理人員的工作積極性。

三、結(jié)語

在近幾年分析化學(xué)“設(shè)計性”實驗教學(xué)的改革中，“設(shè)計性”實驗內(nèi)容能夠充分反映學(xué)科前沿成果，并不斷更新，不斷改進實驗方法，不斷完善實驗成績考核方法，這樣學(xué)生不僅能掌握分析方法和基本操作技能，而且實踐基礎(chǔ)能力也得以提高，綜合能力和創(chuàng)新能力也得到加強，從而為社會培養(yǎng)出更多、更好的創(chuàng)新型人才。

參考文獻：

[1]李克華.有機化學(xué)設(shè)計性實驗教學(xué)內(nèi)容的選擇與實施[J].科技視界，2011，（22）：32-33.

[2]薛蒙偉，施梅，陳新，周宏，李麗.有機化學(xué)實驗教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].化工時刊，2011，25（12）：62-64.

[3]許晶，徐寶榮，徐雅琴.考核性設(shè)計實驗在分析化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].實驗室研究與探索，2007，26（11）：95-97.

[4]劉玲，韋壽蓮.淺議分析化學(xué)教學(xué)中的“設(shè)計性”實驗[J].實驗室研究與探索，2006，25（1）：85-86.

基金項目：中北大學(xué)教學(xué)改革與研究項目。