向柏霖，張 莉，胡楊劍，陳 桂

(懷化學(xué)院 化學(xué)與材料工程學(xué)院，湖南 懷化 418000)

《無機(jī)材料綜合實驗》是材料化學(xué)本科生一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，通過該課程學(xué)習(xí)可提高學(xué)生的動手能力，加深學(xué)生對專業(yè)理論知識的理解和運用、培養(yǎng)學(xué)生的興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和科研素質(zhì)。在我校，該門實驗課程主要開設(shè)對象為材料化學(xué)專業(yè)大三的學(xué)生。但在以往教學(xué)過程中，實驗項目都是固定的，雖然涵蓋范圍較廣泛，但實驗實驗方案、實驗儀器、實驗藥品及實驗步驟都已經(jīng)預(yù)定好，學(xué)生在實驗過程中僅僅是參照書本上寫好的實驗步驟過一遍，造成學(xué)生被動的完成實驗，實驗過程枯燥，學(xué)生發(fā)揮自己的主觀能動性機(jī)會較少，難以起到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和科研素質(zhì)的作用。因此，改革這門實驗課程的教學(xué)方法和體系成了當(dāng)務(wù)之急[1-2]。

本文通過對這門課程進(jìn)行開放實驗教學(xué)的探索，更加重視學(xué)生創(chuàng)新能力和科研能力的培養(yǎng)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，對學(xué)生的專業(yè)能力和綜合素質(zhì)有很大的幫助。

1 實驗教學(xué)目標(biāo)

《無機(jī)材料綜合實驗》以介紹無機(jī)材料學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論為目的，主要探材料的結(jié)構(gòu)、制備方法、加工工藝以及材料性能之間的關(guān)系，既有很強(qiáng)的理論性，又有很強(qiáng)的應(yīng)用性，是為學(xué)生加深基礎(chǔ)理論知識的理解與運用、提高動手能力和聯(lián)系實踐生產(chǎn)而開設(shè)的實踐環(huán)節(jié)，是提高知識運用能力、加深理論聯(lián)系實際的理解、提高獨立解決問題的重要途徑[3]。

本課程除了要求學(xué)生要掌握一般材料制備檢測的基本方法和技能外，還要求學(xué)生能根據(jù)所學(xué)的材料基礎(chǔ)知識設(shè)計實驗，并學(xué)會選擇和使用各種測試儀器。要求學(xué)生能掌握無機(jī)材料的基礎(chǔ)知識，滿足材料學(xué)科對學(xué)生的的綜合要求，同時還有材料科學(xué)研究的基本素質(zhì)，有獨立自主的學(xué)習(xí)意識、較強(qiáng)的動手能力和創(chuàng)新意識[4]。

2 舊實驗教學(xué)體系的弊端

2.1 實驗內(nèi)容不合理

已有的實驗項目多為驗證性和制備性實驗，實驗步驟和實驗儀器過于簡單，實驗方案固定不變，學(xué)生實驗時按定好的實驗步驟做一遍，多數(shù)人只是走走過場，完成任務(wù)，并沒有深入到實驗本身去探討和研究實驗現(xiàn)象，難以起到對所學(xué)知識的鞏固和運用的作用。同時部分實驗項目還與其他實驗課程的實驗項目重復(fù)，如《無機(jī)非金屬材料實驗》《材料合成實驗》和《材料化學(xué)實驗》等課程。需要對實驗項目進(jìn)行改革更新。

2.2 實驗教學(xué)方法有待改進(jìn)

實驗過程中涉及到的實驗原理、實驗儀器和實驗方法等內(nèi)容，尤其是一些大型的測試儀器，一般尺寸較大，且場地有限，無法在實驗教學(xué)中將其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理完全講解清楚。并且每批實驗學(xué)生較多，在實驗前僅靠口頭講解，難以面面俱到，生動講解，造成學(xué)生理解困難，在實驗過程中產(chǎn)生較多的問題。

2.3 教學(xué)硬件設(shè)施不足，實驗設(shè)備缺乏

由于我校的材料化學(xué)專業(yè)開辦時間不久，因此有些教學(xué)設(shè)施和實驗設(shè)備還不夠齊全，而且試驗場地有限。盡管這幾年學(xué)校購置了很多儀器，但基礎(chǔ)仍然較差，儀器數(shù)量也難以滿足本專業(yè)的教學(xué)需求，實驗室建設(shè)有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

3 《無機(jī)材料綜合實驗》教學(xué)體系改革措施

3.1 修整教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)實驗教學(xué)大綱的要求，結(jié)合材料化學(xué)的專業(yè)培養(yǎng)需要，將《無機(jī)材料綜合實驗》的實驗項目進(jìn)行整理修改，剔除與其他實驗課程重復(fù)較大的實驗項目，同時將實驗內(nèi)容歸納為兩大類：常規(guī)實驗和綜合開放類實驗。

常規(guī)實驗包括一些經(jīng)典的驗證和制備實驗，目的是使學(xué)生通過這些經(jīng)典的實驗鍛煉動手能力，熟悉常見的無機(jī)材料的制備及檢測方法。而綜合開放類實驗則是教師根據(jù)大綱的要求，給定學(xué)生的實驗題目，限定實驗范圍、條件和實驗儀器，讓學(xué)生自己查找資料，確定實驗方案。并對學(xué)生的實驗方案在實驗前進(jìn)行評價、指導(dǎo)和修改，引導(dǎo)學(xué)生正確利用知識，養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。積極引導(dǎo)學(xué)生參與知識的發(fā)現(xiàn)、整理和創(chuàng)新思維模式的培養(yǎng)。

3.2 加強(qiáng)實驗室建設(shè)

近幾年來，我校通過中央與地方共建項目，已經(jīng)購置了很多材料測試儀器，如XRD、電鏡、激光粒度儀、各式高溫爐等設(shè)備，極大的豐富了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段。另外實驗室應(yīng)再根據(jù)實驗需要，購置多一些低價值的小型儀器，盡量保證每位同學(xué)都能動手操作儀器，增強(qiáng)學(xué)生的參與感和動手能力。同時要加強(qiáng)實驗場地的建設(shè)及教學(xué)設(shè)備的建設(shè)，如每個實驗室能加裝投影儀等，使老師的教學(xué)手段更加生動和多樣。

3.3 改革考核評價方法

以往采取平時成績+末考成績的評價方法，平時成績主要參考實驗報告，末考成績則為期末出的實驗考試試卷成績。實驗報告學(xué)生有很多都是抄襲，很難給出客觀公證的評價，而末考成績大部分同學(xué)則是期末突擊復(fù)習(xí)，從而忽視平時的實驗操作，與教學(xué)大綱的培養(yǎng)目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。改革后將實際動手能力加入到評價體系內(nèi)，采取評價實驗方案+實驗態(tài)度+實驗結(jié)果及分析來確定實驗成績。第一部評價實驗方案，若是常規(guī)實驗就根據(jù)學(xué)生的實驗預(yù)習(xí)報告和實驗報告進(jìn)行打分，開放式實驗則根據(jù)交上來的實驗方案，根據(jù)方案的可行性、完整性和資料的查閱詳細(xì)度來打分，并做修改；第二部分實驗態(tài)度，在實驗過程中，根據(jù)學(xué)生的實驗態(tài)度、操作規(guī)范和實驗習(xí)慣進(jìn)行打分；第三部分實驗結(jié)果及分析，根據(jù)學(xué)生的實驗結(jié)果，主要是根據(jù)實驗成功率及實驗完成后對成功或失敗的原因分析情況打分。實驗的總成績綜合以上三個分?jǐn)?shù)來決定，以上三個分?jǐn)?shù)各占三分之一的比例。

4 結(jié)束語

通過對《無機(jī)材料綜合實驗》教學(xué)體系的改革探索，使學(xué)生的對實驗的興趣和綜合素質(zhì)都有所提高，也培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新精神，有著較好的教學(xué)效果。