蘇鐵軍，李凡修，2，鄧仕英，李克華，2，易洪潮，2

(1.長江大學(xué) 工程技術(shù)學(xué)院;2.長江大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，荊州 434023)

獨立學(xué)院《化學(xué)實驗》教學(xué)改革

蘇鐵軍1，李凡修1，2，鄧仕英1，李克華1，2，易洪潮1，2

(1.長江大學(xué) 工程技術(shù)學(xué)院;2.長江大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，荊州 434023)

長江大學(xué)在獨立學(xué)院《化學(xué)實驗》教學(xué)改革中，按照“獨立設(shè)課，分層施教”的思路，通過采取調(diào)整實驗化學(xué)課程結(jié)構(gòu)、開設(shè)綠色化學(xué)實驗與打造專業(yè)特色實驗等措施對對實驗教學(xué)內(nèi)容進行了改革，同時針對基礎(chǔ)、提高、研究三個不同層次的實驗內(nèi)容采取了有差異的教學(xué)方式。

獨立學(xué)院; 化學(xué)實驗;教學(xué)內(nèi)容；改革

獨立學(xué)院開展化學(xué)實驗教學(xué)改革是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的必由之路，這是由化學(xué)學(xué)科的教育規(guī)律和獨立學(xué)院自身的定位所決定的[1]。在開展實驗教學(xué)改革的過程中，長江大學(xué)確定了“以‘培養(yǎng)一線工程師’為目標，以教研和教改項目為依托，將化學(xué)實驗教學(xué)實行‘獨立設(shè)課，分層管理’”的總體改革思路。這條思路的核心是“獨立設(shè)課，分層教學(xué)”，即將化學(xué)實驗課程與理論課程的教學(xué)大綱進行分離，按照一級學(xué)科單獨設(shè)置《化學(xué)實驗》課程，同時將獨立設(shè)置的實驗課程分為基礎(chǔ)、提高、研究三個層次，針對每個層次的特點實行差異化教學(xué)和考核。

1 《化學(xué)實驗》教學(xué)內(nèi)容的改革

1.1 緊扣辦學(xué)定位，調(diào)整《化學(xué)實驗》課程結(jié)構(gòu)

1.1.1 獨立安排實驗教學(xué)

在我校2009年以前的人才培養(yǎng)計劃中，化學(xué)實驗都是作為相關(guān)理論課的附屬課程，這樣使化學(xué)實驗課程發(fā)展的空間受到較強的制約。為此，我們對化學(xué)實驗課程體系進行了大膽改革，其核心內(nèi)容就是將以前沿用的化學(xué)實驗統(tǒng)一更新為《實驗化學(xué)》課程。在改革前的2008級人才培養(yǎng)計劃中，有四分之三的課程是非單獨設(shè)置的，通過改革，將所有實驗課程全部轉(zhuǎn)變成了單獨設(shè)課，并且全部定為必修課，一舉改變了實驗課程從屬于理論課程的地位。在總實驗學(xué)分上，改革后的實驗學(xué)分大幅度提高，若以2008級為標準，2009-2011級的實驗學(xué)分分別是2008級的1.53、1.56、1.68倍，給學(xué)生提供了較為充足的實驗機會如表1所示。

表1 改革前后實驗課程結(jié)構(gòu)調(diào)整

為了做到因材施教，在革新后的課程體系中，《實驗化學(xué)》課程被分成基礎(chǔ)、提高、研究三個層次，在實際教學(xué)中，按照不同層次來開設(shè)實驗課程和安排實驗內(nèi)容，以適應(yīng)不同年級學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，具體情況如表2所示。

表2 化學(xué)實驗“三層次”課程基本內(nèi)容

1.1.2 不斷增加課程數(shù)量，持續(xù)更新實驗內(nèi)容

表3列出了改革前后實驗化學(xué)各層次內(nèi)容的學(xué)時比較情況。從表中可見，改革后，實驗課程的門數(shù)由5門增加到了8門，學(xué)時由256學(xué)時增加到了432學(xué)時，并且將基礎(chǔ)層次、提高層次和探索層次實驗內(nèi)容的比例逐步調(diào)整到了約6∶2.5∶1.5的水平，使課程體系的設(shè)置得以進一步優(yōu)化。

表3 改革前后實驗化學(xué)各層次內(nèi)容的學(xué)時比較

1.2 因地制宜，開設(shè)綠色化學(xué)實驗

按照綠色環(huán)保的要求，化學(xué)實驗項目的選擇及過程控制除了滿足典型性、代表性、高復(fù)現(xiàn)性的傳統(tǒng)要求外，還應(yīng)滿足低環(huán)境毒害性的要求[2-3]。在教學(xué)實踐中，我們從實驗試劑、實驗規(guī)模、實驗手段等方面入手，開展了一系列的化學(xué)實驗綠色化改進方法的探索。

1)實驗試劑方面，探索了三條綠色化途徑：(1)以弱腐蝕性試劑代替強腐蝕性試劑。例如，在制備酯類物質(zhì)(乙酸丁酯、乙酸乙酯等)時，將通常使用濃硫酸改成腐蝕性較弱的路易斯酸(鋁鹽、鐵鹽)作為催化劑[4]。(2)用難揮發(fā)性試劑代替易揮發(fā)性試劑。例如，在對溴乙酰苯胺的合成中，將液溴改揮發(fā)性很低的固體溴化鈉，就大大降低了實驗操作的危險性。(3)將高毒害性試劑換成低毒害性試劑。例如，在薄層色譜實驗中，選用乙醇和乙酸分別作溶劑和展開劑來分離甲基橙與熒光黃，摒棄了以往用氯仿、四氯化碳充當溶劑和展開劑的實驗內(nèi)容。

2)實驗規(guī)模方面采取了將常量實驗代之以小量實驗方法。例如，在合成對羥基苯甲酸正丁酯、十二烷基硫酸鈉的制備實驗中，分別為試劑用量減少為教材中所給用量的一成和二成，均不影響實驗的成功率[5]。這樣的改進既節(jié)省了資源，同時也有利于提高學(xué)生的精細操作能力和仔細觀察能力。

3)實驗手段方面將微波、超聲波、電化學(xué)、酶催化應(yīng)用到合成與提取實驗中，縮短反應(yīng)時間，顯著提高產(chǎn)物的產(chǎn)率或提取效率，減少廢液、廢渣的排放。例如乙酰水楊酸的微波輔助合成；在超聲波的應(yīng)用方面，開設(shè)的實驗有槐米中黃酮和多糖的超聲輔助提?。辉陔娀瘜W(xué)合成方面，開設(shè)的實驗有丁二酸、碘仿的電解合成。

1.3 結(jié)合優(yōu)勢學(xué)科，打造專業(yè)特色實驗

而油田化學(xué)則是一門融合了化學(xué)(無機化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)、表面化學(xué)等)、鉆井工程、完井工程、采油工程、油氣集輸?shù)?基礎(chǔ)學(xué)科上的一門應(yīng)用型交叉學(xué)科。因此，在改革實踐中，我們建成了獨立的油田化學(xué)實驗室，逐步使其成為了化學(xué)學(xué)科的特色實驗項目。目前，該課程共32學(xué)時，面向應(yīng)用化學(xué)專業(yè)及石油工程、資源勘查工程等專業(yè)的學(xué)生開設(shè)，主要涉及油田化學(xué)劑、油田化學(xué)材料、油田化學(xué)工作液的制備與評價。具體實驗項目包括酸化緩蝕劑制備與性能評價、堵水劑的制備與滲透性評價、油品防蠟降凝、油品的乳化與破乳、壓裂液的交聯(lián)與破膠、污水的混凝沉降等內(nèi)容。

2 《化學(xué)實驗》教學(xué)方式的改革

2.1 基礎(chǔ)層次教學(xué)方式改革

在基礎(chǔ)層次，確定了“教師示范，學(xué)生模仿”的基本教學(xué)方式。進一步完善了過程考核方式，建立了預(yù)習(xí)—練習(xí)—分析三部曲的學(xué)習(xí)模式：要求學(xué)生事先對下一次的實驗項目進行預(yù)習(xí)并寫出預(yù)習(xí)報告，教師對預(yù)習(xí)報告檢查后，合格者才能進行實驗。同時不允許學(xué)生帶教材進實驗室。實驗完成后，要求學(xué)生將實驗數(shù)據(jù)除了記錄自己的筆記本以外，還應(yīng)在實驗室的數(shù)據(jù)記錄本上登記，由教師引導(dǎo)學(xué)生對所做實驗數(shù)據(jù)進行分析。

2.2 提高層次教學(xué)方式改革

在提高層次，采取了“學(xué)生講解，教師講評”的教學(xué)方式。在經(jīng)過基礎(chǔ)層次的實驗訓(xùn)練之后，學(xué)生都已掌握了基本實驗技能。若仍然采取以前的那種由學(xué)生按照教師的示范亦步亦趨的教學(xué)方式，難以培養(yǎng)學(xué)生的獨立操作能力。為此，我們將學(xué)生分成若干實驗小組，將實驗項目“承包”給各實驗小組進行預(yù)做、講解。在教師的指導(dǎo)下，各實驗小組需要認真做好預(yù)習(xí)乃至相關(guān)文獻的查詢，并完成實驗預(yù)做任務(wù)。然后由預(yù)做小組的同學(xué)將自己對實驗的理解以及心得體會向其他同學(xué)講解，教師最后進行講評和補充。在講解現(xiàn)場，通過教師的引導(dǎo)，學(xué)生之間、師生之間可以互問互答，互相探討。對其中尚無法取得共識的問題可以引導(dǎo)學(xué)生通過接下來的實驗操作來進行探究。這樣的教學(xué)方式既鍛煉了學(xué)生獨立完成實驗的能力，同時也使教師能更近距離、更專注地了解學(xué)生在實驗中面臨和發(fā)現(xiàn)的問題。

2.3 研究層次的教學(xué)方式改革

在研究層次，采取了由學(xué)生“自主探索，教師指導(dǎo)”的教學(xué)方式。許多獨立學(xué)院，學(xué)生參與科研的機會較少。針對這個問題，我們采取了以下的一些措施來彌補：(1)引導(dǎo)教師吸收部分學(xué)生參與到科研項目中去接受訓(xùn)練，同時鼓勵教師將科研項目改造成綜合設(shè)計性實驗項目，使之成為開放實驗，讓學(xué)生選修。(2)與企業(yè)合作成立研究所，引導(dǎo)學(xué)生積極參與企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)或工作實習(xí)。(3)加強畢業(yè)論文的管理，包括采取提前進行畢業(yè)論文的征題和選題工作、嚴把開題答辯關(guān)和中期檢查關(guān)，以杜絕學(xué)生的投機取巧心理等措施。

3 實驗成績考核方法的改革

將實驗成績劃分為態(tài)度分、技能分、報告分、創(chuàng)新分四部分，根據(jù)各層次實驗要求的不同，對評分標準和考核方式實現(xiàn)了差異化管理。如表4所示。

表4 化學(xué)實驗成績考核標準

對于考核方式上同樣實行了差異化管理：基礎(chǔ)層次實驗的考核分成兩部分，即最終成績=平時成績+期末成績，而期末成績=考試成績+操作成績；提高層次的實驗成績=預(yù)選實驗成績+必做實驗成績；探索層次的考核=實驗成績+答辯成績。

4 結(jié)束語

教學(xué)實踐表明,上述的《化學(xué)實驗》教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的改革措施具有較強的可操作性和針對生，較好地適應(yīng)了改革的要求和學(xué)校、學(xué)生的實際情況，在提高教學(xué)質(zhì)量上取得了明顯的成效，同時也進一步凝練了專業(yè)特色，希望對相同層次院校的化學(xué)實驗教學(xué)有一定的借鑒意義。

[1]鄧傳德,孫超,李進才.關(guān)于獨立學(xué)院人才培養(yǎng)目標定位的探討[J].中國高教研究,2008(4):86-87.

[2]楊蓉,王煊軍.對綠色化學(xué)實驗室建設(shè)的幾點設(shè)想[J].實驗室研究與探索,2003,22(3):135-136.

[3] 洪麗雅. 高校綠色化學(xué)實驗室的建設(shè)[J].實驗室研究與探索,2008,27(3):161-164.

[4] 蘇鐵軍,習(xí)偉,李克華.乙酸乙酯綠色合成試驗初探[J].長江大學(xué)學(xué)報,2010,7(1):156-157.

[5] 張友蘭.有機精細化學(xué)品合成及應(yīng)用實驗[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.

小知識2：對論文中表格的要求

論文中的每個表必須有編號和表題。 建議使用三線表，表題選用小五號黑體，表文選用小五號宋體，表中的英文和數(shù)字選用“Times New Roman”。表中列出的數(shù)字，其精度應(yīng)一致，即小數(shù)點后的位數(shù)相同，且小數(shù)點對齊排版。樣表見表1。

表1 計算值ds1及實測值ds2

《實驗科學(xué)與技術(shù)》編輯部

Reform onChemicalExperimentTeaching in Independent College

SU Tiejun, LI Fanxiu, DENG Shiying, LI Kehua，Yi Hongchao

(College of Technology and Engineering,Yangtze University, Jingzhou 434020, China)

According to the idea of “independent course and hierarchical teaching”,chemicalexperimentteaching reform was carried out in the independent college. Measures on the teaching content reform were taked such as adjusting experimental chemistry course structure, establishing green chemistry experiments and constructing distinctive professional experiment. Meanwhile, discrepant teaching methods were taken among the basic stage, improving stage and research stage of experiment.

independent college; chemical experiment; teaching content; reform；teaching contents

2013-07-31

湖北省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃項目(2012B311)；湖北省高等學(xué)校教學(xué)研究項目(2010345)；長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院教研項目(JY201101)。

蘇鐵軍(1975-)，男，碩士，講師，主要從事精細化學(xué)品合成研究。

G642.423;O6-3

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2014.04.044