劉耀謙，段美娜，張才學(xué)，孫省利*

（1. 廣東海洋大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境學(xué)院，廣東 湛江；2. 廣東海洋大學(xué) 海洋資源與環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，廣東 湛江）

一 引言

近年來，實(shí)驗(yàn)教學(xué)以實(shí)踐性、直接性和綜合性的特點(diǎn)[1]，在高等教育及其應(yīng)用型人才培養(yǎng)方面的作用日漸凸顯[2]，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力、分析并解決問題能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等綜合素養(yǎng)方面非常重要[3]。分析及無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是理工農(nóng)類專業(yè)開設(shè)的必修基礎(chǔ)課，是大多數(shù)理工農(nóng)類學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接觸的第一門化學(xué)類實(shí)驗(yàn)課，不僅承擔(dān)著基本實(shí)驗(yàn)技能學(xué)習(xí)和加深理論知識(shí)理解的職責(zé)，同時(shí)也肩負(fù)著培養(yǎng)大學(xué)生基本科學(xué)素養(yǎng)的職責(zé)。通過讓學(xué)生掌握基本儀器設(shè)備使用和基本操作技能，并能熟練進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，為后續(xù)一系列專業(yè)理論和實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的主要問題包括以“注入式”傳統(tǒng)教學(xué)模式為主，學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)較差[4]，實(shí)驗(yàn)課程考核方式不合理等。因此，為了培養(yǎng)學(xué)生良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，改善科學(xué)素質(zhì)[5]，不斷探索和改革無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式、提高課程教學(xué)質(zhì)量具有重要意義[6]。

本文對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問題進(jìn)行分析，探索通過增加現(xiàn)代化教學(xué)手段、運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂形式及優(yōu)化考核評(píng)價(jià)體系，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，從而培養(yǎng)學(xué)生具有良好的實(shí)驗(yàn)操作能力及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果可以為后續(xù)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)夯實(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)為學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目等奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

二 分析及無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

（一） 實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀

無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)不僅是實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行的前提，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力[7]。但是傳統(tǒng)形式的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)方式使得大部分學(xué)生只是為了完成任務(wù)，將教材上的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容抄到實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告上，并沒有認(rèn)真思考實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、操作步驟以及注意事項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)課程教授過程中，教師雖然填鴨式詳細(xì)地講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，但學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)[8]，難以主動(dòng)思考問題，課堂缺乏生機(jī)和活力。并且實(shí)驗(yàn)室缺少多媒體設(shè)備，教學(xué)方式以板書為主，實(shí)驗(yàn)操作演示有限。如果學(xué)生沒有觀看仔細(xì)，便沒有途徑進(jìn)行復(fù)習(xí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的掌握難以透徹[9]。

講課結(jié)束后，學(xué)生就按部就班地依照板書逐步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作[10]，不能有效地鍛煉學(xué)生思考能力、分析問題和解決問題的能力，同時(shí)也不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。實(shí)驗(yàn)過程中即使遇見問題也鮮有學(xué)生與老師進(jìn)行討論，任課教師課上需同時(shí)指導(dǎo)大量學(xué)生，無法保證所有實(shí)驗(yàn)完成質(zhì)量[11]。如此會(huì)導(dǎo)致一系列問題的出現(xiàn)，如實(shí)驗(yàn)中酸堿性改變，因?yàn)榻滩暮屠蠋煕]有講過解決辦法，多數(shù)學(xué)生不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行深層次地探究，會(huì)選擇全部倒掉該溶液重新實(shí)驗(yàn)，既浪費(fèi)實(shí)驗(yàn)試劑，又耽誤時(shí)間。可見，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代教學(xué)的需要，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（二） 實(shí)驗(yàn)課程考核方式現(xiàn)狀

目前在實(shí)際教學(xué)過程中，無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程學(xué)分低，對(duì)實(shí)驗(yàn)考核并不重視。實(shí)驗(yàn)課程考核一般包括考勤和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，考勤主要是指不無故缺課，實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和內(nèi)容撰寫規(guī)范性等。主要采用實(shí)驗(yàn)報(bào)告的方式進(jìn)行考核[12-13]，缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)操作能力的考核，實(shí)驗(yàn)報(bào)告大部分是課后完成的，存在相互抄襲等問題。這就導(dǎo)致各學(xué)生的成績(jī)差異不大，對(duì)獲得獎(jiǎng)學(xué)金影響小，降低了學(xué)生的積極性，對(duì)待實(shí)驗(yàn)課程的態(tài)度不夠嚴(yán)謹(jǐn)。該傳統(tǒng)考核方式未能有效設(shè)計(jì)過程考核方案，激發(fā)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程。

三 分析及無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化策略改革措施

（一） 現(xiàn)代化教學(xué)手段與翻轉(zhuǎn)課堂的結(jié)合應(yīng)用

翻轉(zhuǎn)課堂是將學(xué)習(xí)的決定權(quán)轉(zhuǎn)移給學(xué)生，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心，通過在課前觀看視頻、材料等來完成教師布置學(xué)習(xí)任務(wù)。這就需要授課教師增加現(xiàn)代化教學(xué)手段，借助線上虛擬課堂、網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)視頻等，或制作無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)授課視頻，便于學(xué)生課前自主在線學(xué)習(xí)[14-15]。學(xué)生可以根據(jù)自己對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的掌握情況合理安排學(xué)習(xí)次數(shù)，更好地理解和掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)的基本原理和實(shí)驗(yàn)過程。

將4~5 位同學(xué)分為一組，要求每組同學(xué)根據(jù)下一節(jié)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容制作PPT 對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講解，同時(shí)整理好實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)及問題，進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合能力。在課堂上教師抽取一組同學(xué)進(jìn)行講解，未被抽取的小組必須總結(jié)出實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵點(diǎn)、所測(cè)數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)推測(cè)等關(guān)鍵內(nèi)容，加強(qiáng)學(xué)生以理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)操作的意識(shí)，讓課堂成為知識(shí)實(shí)踐及內(nèi)化的場(chǎng)所[16]。在教師進(jìn)行課堂實(shí)驗(yàn)演示時(shí)，這種教學(xué)方式也能使學(xué)生更快掌握實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理方法。

在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中，教師需要觀察學(xué)生操作情況進(jìn)一步與學(xué)生交流探討，根據(jù)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的新的問題進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)或集體講解。在無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中，任課教師應(yīng)該要求學(xué)生用手機(jī)拍下實(shí)驗(yàn)前的試驗(yàn)臺(tái)工作環(huán)境，如玻璃儀器擺放規(guī)范等；用手機(jī)拍視頻的方式記錄實(shí)驗(yàn)過程，尤其是滴定觀察顏色變化的反應(yīng)，可以有助于學(xué)生判斷加入試劑量的準(zhǔn)確性。教師可以通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)的視頻文件，準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題，如加入試劑的順序是否正確、滴定終點(diǎn)的判斷是否準(zhǔn)確等，從而能夠精準(zhǔn)指導(dǎo)學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)操作質(zhì)量。

（二） 優(yōu)化考核體系

增加無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程過程性評(píng)價(jià)的分?jǐn)?shù)占比，降低實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)?cè)诳己酥械谋壤捎行p少因?qū)嶒?yàn)報(bào)告抄襲而造成的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)不合理的現(xiàn)象。之前已有研究提出，學(xué)生的總成績(jī)中過程性評(píng)價(jià)占70%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)價(jià)占30%[17]，可有效激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教師應(yīng)根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)過程，綜合考評(píng)學(xué)生預(yù)習(xí)效果、PPT 講解內(nèi)容以及課堂討論情況；在學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)過程中，觀察并記錄每個(gè)學(xué)生的實(shí)際操作規(guī)范情況，處理問題的能力和方法，獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)處理方法的準(zhǔn)確性，進(jìn)行綜合點(diǎn)評(píng)。每一個(gè)部分都應(yīng)該占據(jù)一定的分?jǐn)?shù)比例，這樣才能增加學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)每一個(gè)過程的積極性。這一考核過程，雖然給實(shí)驗(yàn)教師增加了相當(dāng)大的工作量，但是能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行準(zhǔn)確的分?jǐn)?shù)評(píng)判，能夠?qū)⑴W(xué)習(xí)和不認(rèn)真的學(xué)生在分?jǐn)?shù)上拉開差距，從而改善學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)態(tài)度，取得實(shí)驗(yàn)課程良好教學(xué)效果。

（三） 實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)態(tài)度培養(yǎng)

無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是大一理工農(nóng)類學(xué)生的基礎(chǔ)課，實(shí)驗(yàn)教師要注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及良好的學(xué)習(xí)作風(fēng)。在課程中，要求學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)過程的細(xì)節(jié)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程及步驟操作，以培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，為后續(xù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外，課后教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)據(jù)中分析并發(fā)現(xiàn)新的問題，促使學(xué)生通過比較、歸納、分析及綜合等方法，分析出影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要因素，從而使得學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力得到提高。

最后一次課程可以增加創(chuàng)新式開放實(shí)驗(yàn)，教師依托無機(jī)及分析化學(xué)課程內(nèi)容，給出實(shí)驗(yàn)課題。將學(xué)生分成三大組，要求每組學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)和資料，組內(nèi)同學(xué)相互討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程，分析實(shí)驗(yàn)步驟，再把最佳的實(shí)驗(yàn)方案交給老師審核。實(shí)驗(yàn)教師在重點(diǎn)對(duì)每組同學(xué)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行分析講解后，指出合理性、創(chuàng)新性和和可能存在的問題，再根據(jù)綜合情況選出最佳的實(shí)驗(yàn)方案指導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)。此措施可以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性、動(dòng)手能力以及創(chuàng)新能力。但這一教學(xué)模式對(duì)教師提出了更高的要求，高校實(shí)驗(yàn)課教師要不斷完善和提高自己的業(yè)務(wù)水平。

新形勢(shì)下，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極參與競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目及教師科研項(xiàng)目等，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，綜合培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)遷移能力、創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用能力。大一新生對(duì)大學(xué)學(xué)習(xí)生活積極性較高，教師將課程與競(jìng)賽獲獎(jiǎng)、考研、項(xiàng)目成果（論文、專利等）等對(duì)學(xué)生有實(shí)際意義的內(nèi)容相結(jié)合，學(xué)生會(huì)更加重視實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)。同時(shí)也能拓展學(xué)生的思維空間，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

（四） 實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師隊(duì)伍是高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要力量，承擔(dān)無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程等大學(xué)生基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)教師尤為重要。在大學(xué)生剛?cè)雽W(xué)階段，培養(yǎng)學(xué)生的良好實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)及嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度可以為學(xué)生未來專業(yè)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)及開展科研工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。打鐵還需自身硬，要加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)，提高教師的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α８咝＝處熞粩嗤晟坪吞岣咦约旱臉I(yè)務(wù)水平，合理制定教學(xué)目標(biāo)。尤其是新入職的教師，一定要主動(dòng)積極去聽優(yōu)秀教師的課程，并且主動(dòng)去交流課程內(nèi)容及細(xì)節(jié)。實(shí)驗(yàn)教師一定要認(rèn)真負(fù)責(zé)，在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)前，完整準(zhǔn)確地演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并且強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)過程中的細(xì)節(jié)及注意事項(xiàng)。課堂中要全程在場(chǎng)，及時(shí)記錄學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生正確規(guī)范操作的引導(dǎo)與督促，及時(shí)糾正錯(cuò)誤操作，和學(xué)生增強(qiáng)溝通交流，啟發(fā)其發(fā)現(xiàn)、分析并解決問題的意識(shí)。

實(shí)驗(yàn)教師還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的安全環(huán)保意識(shí)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生安全方面的考查。要求學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室必須穿實(shí)驗(yàn)服、長(zhǎng)袖長(zhǎng)褲等，不能披散頭發(fā)、穿拖鞋、吃東西等；實(shí)驗(yàn)完畢檢查實(shí)驗(yàn)臺(tái)面清理狀況，以培養(yǎng)學(xué)生良好實(shí)驗(yàn)衛(wèi)生習(xí)慣；應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)藥品和廢液的分類指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)其危害性及對(duì)人和環(huán)境產(chǎn)生的影響等。通過實(shí)驗(yàn)室安全管理制度培訓(xùn)，提高學(xué)生的安全意識(shí)非常重要。

四 結(jié)語

高等學(xué)校的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)一定要重視基礎(chǔ)教育，以培養(yǎng)人才綜合能力為核心，加快實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念創(chuàng)新，不斷加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)，從而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)綜合質(zhì)量。無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是高等院校理工農(nóng)類專業(yè)開設(shè)的必修基礎(chǔ)課，也是本科學(xué)生接觸的第一門化學(xué)類實(shí)驗(yàn)課，是培養(yǎng)學(xué)生基本專業(yè)和科學(xué)素養(yǎng)的重要課堂。結(jié)合無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)這一課程的特點(diǎn)，為提高我校理工農(nóng)類學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性以及培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力，對(duì)無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)進(jìn)行教學(xué)模式的探索。利用線上教學(xué)資源及實(shí)驗(yàn)教學(xué)授課視頻等現(xiàn)代化教學(xué)手段，和以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，通過課前自主預(yù)習(xí)和課上師生間以及學(xué)生間的交流與探討，使學(xué)生更好地掌握實(shí)驗(yàn)的操作技能，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主思考能力以及創(chuàng)新思維。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)課程考核方式，重視過程考核評(píng)價(jià)，將科學(xué)素養(yǎng)的提升貫穿在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和熱情，顯著提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。高校應(yīng)積極開展實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革，不斷完善人才培養(yǎng)方式，持續(xù)探索和改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核體系，為社會(huì)培養(yǎng)出具有扎實(shí)理論知識(shí)、規(guī)范實(shí)驗(yàn)技能以及分析和解決問題能力的綜合型人才。