【摘 要】基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)涵蓋常見化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作技術(shù)，是化學(xué)相關(guān)學(xué)科發(fā)展的堅(jiān)實(shí)物質(zhì)基礎(chǔ)。河南大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)分中心承擔(dān)學(xué)校七個(gè)學(xué)院二十多個(gè)專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，在開放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步優(yōu)化建設(shè)中，探索運(yùn)用“同質(zhì)異形”教學(xué)法，強(qiáng)化基本實(shí)驗(yàn)操作技能訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)結(jié)合不同學(xué)科專業(yè)實(shí)際創(chuàng)新應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】開放實(shí)驗(yàn)室；“同質(zhì)化”訓(xùn)練；“異形化”應(yīng)用

中圖分類號(hào)： G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）21-0130-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.21.057

高等教育是一個(gè)國家發(fā)展水平和發(fā)展?jié)摿Φ闹匾獦?biāo)志。從規(guī)模擴(kuò)張轉(zhuǎn)向注重質(zhì)量提升和效益增長(zhǎng)，走內(nèi)涵式發(fā)展道路是我國高等教育發(fā)展的必由之路。近年來，教育部、財(cái)政部在“本科教學(xué)工程”中特別要求：在大學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力等薄弱環(huán)節(jié)，建設(shè)開放共享的大學(xué)生實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的應(yīng)用型、研究型和創(chuàng)新型人才[1]。實(shí)驗(yàn)課程是高校實(shí)踐育人的重要形式，高校實(shí)驗(yàn)室在高校教學(xué)科研、培訓(xùn)培養(yǎng)環(huán)節(jié)居于重要地位；“開放、共享、協(xié)作、互動(dòng)”的開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為高校實(shí)踐教學(xué)體系改革研究焦點(diǎn)內(nèi)容[1-6]。國內(nèi)很多高校進(jìn)行開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)探索和嘗試，針對(duì)建設(shè)過程出現(xiàn)的問題，認(rèn)為制度建設(shè)完善、團(tuán)隊(duì)培育提升、場(chǎng)地儀器保障、經(jīng)費(fèi)籌措使用、獎(jiǎng)懲考核激勵(lì)是開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、運(yùn)行機(jī)制有效關(guān)鍵組成[7-11]。隨著開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)深入，有些高校將實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新項(xiàng)目、大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃有機(jī)結(jié)合[12-15]；借鑒國外開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，在開放實(shí)驗(yàn)室管理中引入導(dǎo)師制[3-17]；開發(fā)利用信息技術(shù)，提升開放實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理水平[17-20]。

大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)一般基于傳統(tǒng)無機(jī)、有機(jī)、分析、物化實(shí)驗(yàn)整合優(yōu)化，是化學(xué)、化工、材料、生物科學(xué)、醫(yī)藥食品、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程；開設(shè)對(duì)象主要面向一、二年級(jí)學(xué)生；注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本技能和基本方法培養(yǎng)。基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的主要問題：生師比高、學(xué)生動(dòng)手能力和自主創(chuàng)新意識(shí)薄弱、教學(xué)管理機(jī)構(gòu)重視程度不夠、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容“經(jīng)典”但是陳舊等[21-24]。以“教師引導(dǎo)、學(xué)生為本”為主要教學(xué)理念的開放實(shí)驗(yàn)，可以為學(xué)生提供更為廣闊的自由空間，使學(xué)生主動(dòng)探究、自主創(chuàng)新等綜合能力得到更為良好鍛煉[1-22]。河南大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室在學(xué)校整合本科課程、縮減理論課堂教學(xué)和試驗(yàn)計(jì)劃教學(xué)課時(shí)以還學(xué)生學(xué)習(xí)自主權(quán)及主動(dòng)權(quán)的大環(huán)境中，通過開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，激發(fā)學(xué)生試驗(yàn)實(shí)踐和科研興趣，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展和創(chuàng)新能力培養(yǎng)；在基礎(chǔ)化學(xué)開放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步建設(shè)優(yōu)化中，結(jié)合教學(xué)服務(wù)對(duì)象實(shí)際和專業(yè)大類特點(diǎn)，探索形成“同質(zhì)異形”教學(xué)法，具有明顯的教學(xué)實(shí)踐正向效果。

1 基礎(chǔ)化學(xué)開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)現(xiàn)狀

河南大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)試驗(yàn)分中心于2006年8月由原化學(xué)化工學(xué)院、醫(yī)學(xué)院、藥學(xué)院等基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室合并組建，承擔(dān)七個(gè)學(xué)院二十多個(gè)專業(yè)的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。2007，承擔(dān)校級(jí)教改項(xiàng)目：《分析化學(xué)開放性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施》，2009，承擔(dān)校級(jí)教改項(xiàng)目：《基礎(chǔ)化學(xué)開放性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)》。通過項(xiàng)目開展，完善開放實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)章制度；依據(jù)基礎(chǔ)化學(xué)試驗(yàn)教學(xué)大綱、結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)整合優(yōu)化試驗(yàn)項(xiàng)目和開發(fā)試驗(yàn)教材；逐步實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)對(duì)象三大開放功能，提高場(chǎng)地和儀器設(shè)備利用率，促進(jìn)教學(xué)科研質(zhì)量水平提升；在開放實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部，舉辦實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新競(jìng)賽，釋放學(xué)生創(chuàng)新熱情，錘煉學(xué)生創(chuàng)新能力，參與學(xué)生在校級(jí)和省級(jí)大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”大賽中取得優(yōu)異成績(jī)；進(jìn)行“個(gè)性化服務(wù)的高校實(shí)驗(yàn)室開放模式的構(gòu)建”研究實(shí)施，對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行“多層次、多樣化、遞進(jìn)式”劃分，采用不同開放模式，優(yōu)化完善開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)[25-26]。

2 “同質(zhì)異形”教學(xué)法運(yùn)用探索

2.1 “同質(zhì)”-實(shí)驗(yàn)基本操作技能和方法相同、培養(yǎng)目標(biāo)相通

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是一級(jí)教育實(shí)驗(yàn)即基本操作和基本技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)，涵蓋儀器的洗滌干燥、藥品的取用、加熱方法、攪拌、過濾、蒸發(fā)、蒸餾分餾、結(jié)晶重結(jié)晶、基本度量?jī)x器使用、沉淀、萃取、滴定分析、溶液配制等常見和基礎(chǔ)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)；廣泛應(yīng)用于化學(xué)、化工與制藥、醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)大類科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐，典型如電子天平使用和試劑配制。

學(xué)生通過基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，掌握基本操作技能和試驗(yàn)技術(shù)，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，樹立開拓創(chuàng)新意識(shí)；提升文獻(xiàn)調(diào)研、方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)象觀察、數(shù)據(jù)測(cè)量、分析判斷、文字表達(dá)等綜合科學(xué)素質(zhì)。學(xué)生內(nèi)化形成的基本實(shí)驗(yàn)操作能力、良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和意志品質(zhì)，既是不同相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的相通部分，也能有效遷移到專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中，為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.2 “異形”-專業(yè)不同，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)和運(yùn)用形式不完全相同

不同的學(xué)科、專業(yè)各有自身特點(diǎn)，內(nèi)容研究著眼點(diǎn)、層次范圍也有差異，決定相同的實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)在不同專業(yè)運(yùn)用形式有一定差異、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)也不一定完全相同。如溶液的配制，基本操作技術(shù)主要有固體藥品稱量、液體藥品量取、溶液體積定容；化學(xué)專業(yè)常配制使用準(zhǔn)確物質(zhì)的量濃度（mol/L）溶液試劑，藥物分析專業(yè)常配制使用比例濃度（1：X）和質(zhì)量濃度（g/L）溶液試劑。又如pH值的測(cè)定，基本操作技術(shù)為試紙和pH計(jì)使用，化學(xué)專業(yè)側(cè)重于驗(yàn)證理論知識(shí)（如醋酸電離度和電離常數(shù)測(cè)定），醫(yī)學(xué)專業(yè)側(cè)重于健康診斷和治療基準(zhǔn)意義（如尿液、胃液、血液pH值測(cè)定），制藥、食品專業(yè)側(cè)重于通過pH值測(cè)定控制酶促反應(yīng)進(jìn)程和產(chǎn)品儲(chǔ)存條件（如抗生素維生素的生產(chǎn)和儲(chǔ)存、啤酒的釀造和儲(chǔ)存）。

2.3 “同質(zhì)異形”教學(xué)法實(shí)施過程探索

（1）準(zhǔn)備工作。挑選綜合素質(zhì)相對(duì)較高學(xué)生作為開放實(shí)驗(yàn)室“種子”學(xué)員和學(xué)習(xí)小組負(fù)責(zé)人，組建班級(jí)學(xué)習(xí)小組qq/微信群。借助基礎(chǔ)化學(xué)開放性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師預(yù)先發(fā)布實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有藥品及儀器目錄，具體實(shí)驗(yàn)任務(wù)、實(shí)驗(yàn)基本操作分解步驟、相關(guān)操作小視頻、所用實(shí)驗(yàn)儀器使用規(guī)范，要求以小組為單位完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告。

（2）“同質(zhì)化”訓(xùn)練?！巴|(zhì)化”訓(xùn)練是“異形化”應(yīng)用練習(xí)的基礎(chǔ)，主要利用實(shí)驗(yàn)課時(shí)集中訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，指導(dǎo)教師嚴(yán)格要求、認(rèn)真觀察、耐心指導(dǎo)示范，因材施教，勉勵(lì)操作不夠熟練的學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間單獨(dú)練習(xí)，保證每一位學(xué)生熟練規(guī)范掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)基本操作技能。

（3）“異形化”應(yīng)用練習(xí)。學(xué)習(xí)小組根據(jù)所學(xué)專業(yè)特點(diǎn)和興趣關(guān)注點(diǎn)，自主查閱文獻(xiàn)資料，依托實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有藥品儀器和“同質(zhì)化”練習(xí)中掌握的實(shí)驗(yàn)基本操作技能，設(shè)計(jì)富有專業(yè)特色的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)練習(xí)方案，報(bào)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師指導(dǎo)審核后，通過預(yù)約，在實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間段內(nèi)自主完成。

這一過程中，學(xué)生自由度增加、自主權(quán)擴(kuò)大，無形中滿足求知欲和掌控欲；如果實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果與預(yù)期一致，學(xué)生的成就感會(huì)進(jìn)一步提升，興趣和主動(dòng)性會(huì)更高，形成良性循環(huán)。這一過程中，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師應(yīng)及時(shí)加強(qiáng)交流溝通，幫助學(xué)生沖破思維藩籬，釋放學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)探究熱情。如通過“EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，完成配位滴定基本操作技能-滴定操作、終點(diǎn)判斷、數(shù)據(jù)分析訓(xùn)練；大多數(shù)專業(yè)學(xué)生都能自主設(shè)計(jì)相應(yīng)應(yīng)用練習(xí)實(shí)驗(yàn)方案，如環(huán)境科學(xué)專業(yè)的“校園自來水硬度檢測(cè)”、藥學(xué)專業(yè)的“堿式碳酸鉍片中鉍含量測(cè)定”等；但醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生遲遲找不到和專業(yè)知識(shí)的結(jié)合點(diǎn)，指導(dǎo)老師指點(diǎn)：臨床血象常規(guī)分析所用真空采血管為抗凝管，其中的抗凝劑是什么？學(xué)生思維有了突破口，積極查閱相關(guān)資料，最終設(shè)計(jì)出“血液模擬液中Ca2+含量檢測(cè)”方案。

（4）考核激勵(lì)機(jī)制。實(shí)行“重過程、輕結(jié)果”的全過程分段考核，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告、“同質(zhì)化”訓(xùn)練情況、“異形化”應(yīng)用實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、“異形化”應(yīng)用實(shí)驗(yàn)開展情況按不同權(quán)重計(jì)入實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)；實(shí)驗(yàn)報(bào)告力求精煉，主要側(cè)重于數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)期結(jié)果偏差原因分析。綜合評(píng)定選拔部分責(zé)任心強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)綜合素質(zhì)好、具有一定創(chuàng)新能力和科研熱情的學(xué)生，利用開放實(shí)驗(yàn)基金資助其進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)研究、參加學(xué)科創(chuàng)新項(xiàng)目競(jìng)賽，或初步納入實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)的科研課題項(xiàng)目組，觸摸科研前沿、提前開展畢業(yè)論文科研活動(dòng)。

3 結(jié)語

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中基本操作技能規(guī)范掌握、科學(xué)態(tài)度和良好科研習(xí)慣養(yǎng)成、協(xié)作創(chuàng)新等科學(xué)素質(zhì)培育與相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相通，是學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)展專業(yè)知識(shí)技能的堅(jiān)實(shí)物質(zhì)基礎(chǔ)。在基礎(chǔ)化學(xué)開放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步優(yōu)化建設(shè)實(shí)踐中，探索運(yùn)用“同質(zhì)異形”教學(xué)法：利用“同質(zhì)化”訓(xùn)練強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)基本操作技能熟練規(guī)范掌握；利用“異形化”應(yīng)用練習(xí)激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究興趣，有效提升綜合運(yùn)用能力；利用合適的考核激勵(lì)機(jī)制保持學(xué)生的參與熱情和關(guān)注度，有效進(jìn)行分類多層次個(gè)性化教學(xué)服務(wù)。隨著信息技術(shù)與教學(xué)科研活動(dòng)的深度融合和開放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)的逐漸完善，師師、師生、生生間互動(dòng)溝通會(huì)越加頻繁，同而有異、注重團(tuán)隊(duì)協(xié)作創(chuàng)新應(yīng)用的“同質(zhì)異形”教學(xué)法在基礎(chǔ)化學(xué)開放實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行實(shí)踐中也許更有生命力。

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