石 斌 江 泓

東北石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 黑龍江大慶 163318

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是生物、農(nóng)學(xué)、水產(chǎn)、園林和環(huán)保等非化學(xué)專業(yè)學(xué)生的一門必修基礎(chǔ)課。通過這門課的學(xué)習(xí)，能夠增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，培養(yǎng)獨(dú)立思考、分析問題、解決問題的能力。通過多次的實(shí)驗(yàn)操作和嚴(yán)格訓(xùn)練，使學(xué)生逐步養(yǎng)成實(shí)事求是、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和綜合能力，為將來的工作做準(zhǔn)備。但目前在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在著很多不足之處，難以打破學(xué)生的固有思維，無法調(diào)動他們的積極性。因此，亟須對此門課程進(jìn)行教學(xué)改革，形成完善的教學(xué)體系，從而提高教學(xué)水平，培養(yǎng)滿足當(dāng)今社會需要的綜合型和創(chuàng)新型人才。

1 目前基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

1.1 實(shí)驗(yàn)課的開設(shè)與所學(xué)專業(yè)知識和當(dāng)今科技發(fā)展趨勢脫節(jié)

由于基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是依托于基礎(chǔ)化學(xué)理論教學(xué)的，因此實(shí)驗(yàn)教材也是以理論教材內(nèi)容為主。當(dāng)前部分高校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容略有些陳舊，主要是傳授知識及理論的驗(yàn)證，以及實(shí)驗(yàn)基本技能的掌握，缺乏新技術(shù)和手段，無法跟上當(dāng)前科技發(fā)展的趨勢。且目前基礎(chǔ)化學(xué)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有很好地融合到一起，有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)生所學(xué)的專業(yè)知識脫節(jié)，導(dǎo)致很多學(xué)生在上完實(shí)驗(yàn)課之后，無法用所學(xué)知識解決實(shí)際中遇到的問題。這是由于教學(xué)體系的不完整造成的。因?yàn)榛A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是面向不同學(xué)院不同專業(yè)的，不同學(xué)科實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一樣，這就導(dǎo)致所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與某些專業(yè)學(xué)科結(jié)合的不緊密，與其專業(yè)課程的橫向聯(lián)系較少。并且有些班級的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)無法與理論課同步進(jìn)行，只能是零敲碎打。這樣就無法調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，因而流于形式。

1.2 大一新生對實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)自主性不強(qiáng)

很多學(xué)生高中的教學(xué)模式是灌輸式教學(xué)，而一進(jìn)大學(xué)就面臨主動式學(xué)習(xí)，這就涉及一個適應(yīng)的過程。學(xué)生對教師提出的課前預(yù)習(xí)要求，沒能引起足夠的重視，這是一個普遍的現(xiàn)象。很多學(xué)生只是簡單地抄錄一下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，應(yīng)付一下教師的課前檢查，而把主要精力放在課堂上，等教師講解演示，然后“照方抓藥”式地完成實(shí)驗(yàn)。個別的學(xué)生還在實(shí)驗(yàn)課上懈怠，自己不動手做實(shí)驗(yàn)，而是借鑒鄰桌的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論，草草完成實(shí)驗(yàn)報告，錯過了培養(yǎng)實(shí)踐能力的機(jī)會。也有一些學(xué)生，由于中學(xué)時所在學(xué)校教學(xué)硬件的缺失，只能靠老師在黑板上進(jìn)行圖解實(shí)驗(yàn)，沒有進(jìn)行過實(shí)際動手操作，導(dǎo)致對實(shí)驗(yàn)沒有感性認(rèn)識，因此，產(chǎn)生重理論、輕實(shí)踐的想法。但從大學(xué)一年級開始，學(xué)校就開設(shè)各種各樣的實(shí)驗(yàn)課，因此部分學(xué)生常感到手足無措，出現(xiàn)各種各樣本不應(yīng)出現(xiàn)的錯誤操作。例如，打開試劑瓶，取出試劑后，瓶蓋沒能立即蓋上，與其他試劑瓶蓋混淆，造成“張冠李戴”；或是某一次實(shí)驗(yàn)滴瓶個數(shù)較多，每個滴瓶裝的試劑又不同時，常常因滴管用完后放錯對應(yīng)的滴瓶，造成該試劑被污染，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性。對于得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不認(rèn)真分析思考，得出的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象與理論不符，不去主動積極尋找原因，仔細(xì)地對實(shí)驗(yàn)過程的每一步進(jìn)行分析，而是直接問老師，讓老師幫忙找原因。這樣就使得一些學(xué)生沒有深入思考，學(xué)習(xí)主動性沒能充分地發(fā)揮出來。

2 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改革措施

2.1 改革教學(xué)內(nèi)容

將四大化學(xué)實(shí)驗(yàn)，包括無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行重組，彼此聯(lián)系，形成三種不同類型的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課。

第一類是以傳統(tǒng)性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，此類實(shí)驗(yàn)也就是每學(xué)期由教務(wù)處統(tǒng)一安排的，每周固定時間開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課。課堂上通過教師指導(dǎo)，學(xué)生獨(dú)立地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。此類實(shí)驗(yàn)可以使大一新生能夠進(jìn)一步地鞏固由課堂教學(xué)所獲得的基本理論知識，并通過實(shí)踐從而得到對理論知識的驗(yàn)證。此類實(shí)驗(yàn)也能夠加強(qiáng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ绮僮?、觀察、原始數(shù)據(jù)處理能力以及分析討論的能力。授課教師應(yīng)對此類型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行刪減和重新編排，刪除四大化學(xué)實(shí)驗(yàn)中重復(fù)或相似的實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行更新。根據(jù)不同專業(yè)設(shè)計不同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，但總體框架要繼續(xù)保持。

第二類是以綜合設(shè)計型實(shí)驗(yàn)為主的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。之所以要開設(shè)這一類實(shí)驗(yàn)，就是想對學(xué)生以往所學(xué)到的化學(xué)基本理論知識和所掌握的實(shí)驗(yàn)基本技能、方法進(jìn)行進(jìn)一步的考查，并通過讓學(xué)生對此類實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自行設(shè)計和獨(dú)立操作來培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。教師應(yīng)從學(xué)生所掌握的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為出發(fā)點(diǎn)，盡可能地選擇與學(xué)生所學(xué)專業(yè)有密切關(guān)系的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，放手讓學(xué)生個人去查閱相關(guān)的文獻(xiàn)或者與之相關(guān)的書籍等，然后讓學(xué)生獨(dú)立地設(shè)計出實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立地完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)并寫出實(shí)驗(yàn)報告。

對于已經(jīng)掌握以上兩類實(shí)驗(yàn)的學(xué)生，可以進(jìn)行第三類實(shí)驗(yàn)，即創(chuàng)新型化學(xué)實(shí)驗(yàn)。開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，進(jìn)一步培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合能力，為以后的工作打基礎(chǔ)。因此，對教師而言，應(yīng)該精心地選擇比較有代表性的研究課題?？梢砸髮W(xué)生一個人或幾個人組合做一個研究課題，或是選擇某些大課題中的子課題里的某一側(cè)面。方法是由教師去指導(dǎo)學(xué)生如何查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料，讓學(xué)生通過反復(fù)討論去寫出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案，然后交由教師督查修改。督查修改包括方案是否安全，是否可行，所需的材料、試劑、儀器等是否具備，并以實(shí)驗(yàn)室已有的條件為準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)的修改，如果涉及大型儀器，還需與相關(guān)部門進(jìn)行協(xié)商。盡可能地要求學(xué)生在對所學(xué)理論知識的運(yùn)用方面，對所設(shè)計的實(shí)驗(yàn)用到的分析方法和分析手段方面，對該實(shí)驗(yàn)所涉及的實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面，以及該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)在日常的生產(chǎn)和生活實(shí)際中的應(yīng)用等方面要有自己的新見解、新思路，也可以在有條件的情況下，讓學(xué)生參加到教師的科研團(tuán)隊中，承擔(dān)力所能及的工作。通過開設(shè)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在一步一步地探索中，能夠把課堂上所學(xué)到的基本理論知識與實(shí)踐中出現(xiàn)的問題聯(lián)系起來，從而使學(xué)生對理論知識的掌握更加牢固，印象更加深刻。在這樣一個過程中，即發(fā)現(xiàn)問題—分析問題—解決問題—再發(fā)現(xiàn)問題—再解決問題這一辯證思維方法過程中，學(xué)生們培養(yǎng)了獨(dú)立自主的思維能力，隨著潛移默化的影響，使學(xué)生逐漸成為社會需要的兼具綜合型和創(chuàng)新型人才。

2.2 培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

應(yīng)該摒棄以往單調(diào)的“填鴨式”教學(xué)，即以教師為主，學(xué)生被動接受的模式，而是采用啟發(fā)式教學(xué)，提問的方式讓學(xué)生參與進(jìn)去。教師每節(jié)課在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)之前，需要針對本次實(shí)驗(yàn)基本原理和操作過程的注意事項(xiàng)進(jìn)行簡單地講述，在這個過程中可以適當(dāng)?shù)靥岢鲆粋€或幾個與本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的問題，示意學(xué)生們舉手回答，如果某幾位同學(xué)回答正確，可以在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)給這幾位同學(xué)適當(dāng)加分。教師講述時還可以聯(lián)系到日常生活中可能碰到的類似內(nèi)容，使學(xué)生增加對相關(guān)實(shí)驗(yàn)的關(guān)注和興趣，達(dá)到舉一反三的效果。也可以在課后讓學(xué)生們自己設(shè)計另一套實(shí)驗(yàn)方法來完成此次實(shí)驗(yàn)，這可能需要學(xué)生查閱一些資料，獨(dú)立思考，適當(dāng)?shù)馗淖円恍?shí)驗(yàn)條件，以此調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，培養(yǎng)發(fā)散思維，開闊視野，拓寬知識面。

2.3 完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

現(xiàn)階段，大多數(shù)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式要求學(xué)生在開展實(shí)驗(yàn)活動前必須書寫預(yù)習(xí)報告，實(shí)驗(yàn)課上教師講解后再由學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)操作，最終在師生的共同努力下完成實(shí)驗(yàn)報告。這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式無法避免地存在著一些問題。有很多學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課前臨時抱佛腳，抄寫預(yù)習(xí)報告時千篇一律，根本就無法達(dá)到預(yù)習(xí)的目的，在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)也僅僅只是被動進(jìn)行操作。這樣的教學(xué)狀態(tài)無法培養(yǎng)學(xué)生對基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，導(dǎo)致他們學(xué)習(xí)的積極性不高。因此，在實(shí)際教學(xué)過程中，教師應(yīng)積極改進(jìn)教學(xué)方法，才能真正提升學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量，使學(xué)生更快更牢固地掌握相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)技能。

首先，教師要對課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)予以足夠的重視，引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識課前預(yù)習(xí)的重要性，從而使學(xué)生充分了解實(shí)驗(yàn)原理，并熟悉實(shí)驗(yàn)操作的各個步驟，而不僅僅只是抄寫教材。并且讓學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中對自己的知識盲區(qū)或無法理解的內(nèi)容做好筆記。在實(shí)驗(yàn)課堂上，要求學(xué)生帶著問題仔細(xì)聽講，從而使學(xué)生對知識點(diǎn)融會貫通，能知其然更知其所以然。

其次，要鼓勵學(xué)生參與每次實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)都是上本門課的實(shí)驗(yàn)教師來完成。實(shí)驗(yàn)教師在課前就準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)用到的試劑和儀器，當(dāng)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后便根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程按部就班地進(jìn)行操作。雖然這種方式能夠極大縮短開展實(shí)驗(yàn)的教學(xué)時間，但是卻無法讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容留下深刻的印象，即使最終得出了較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但也僅僅是用知識驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的原本效果，不能顯著提升學(xué)生對知識的實(shí)際應(yīng)用能力。因此，應(yīng)該讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作中，這樣不僅能夠減輕實(shí)驗(yàn)教師的工作量，同時也能夠進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的動手操作能力。學(xué)生全程參與實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)試劑的配置、裝液以及分組，在這個過程中能夠加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)知和理解，起到二次預(yù)習(xí)的效果。這種教學(xué)方式還能在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣的同時，使他們養(yǎng)成發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的良好習(xí)慣。

最后，教師在講授實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的過程中，也要適當(dāng)?shù)匾詥栴}為導(dǎo)向，在合適的時機(jī)切入主題，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中來。例如，教師以生活中常見的緩沖溶液為教學(xué)切入點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上對學(xué)生進(jìn)行提問。比如“人的血液pH值為什么能在7.35～7.45穩(wěn)定存在？”帶著問題逐步引入緩沖液性質(zhì)、緩沖體系的組成以及緩沖液的作用等實(shí)驗(yàn)原理，并分析人的血液pH值能穩(wěn)定的原因是血液中存在多對緩沖體系。以問題為導(dǎo)向，提出專業(yè)相關(guān)問題，并在實(shí)驗(yàn)中找出解決問題的關(guān)鍵方法，從而激發(fā)學(xué)生對基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣。

2.4 注重實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提高學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)

2.4.1 注重實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)

上實(shí)驗(yàn)課之前應(yīng)要求學(xué)生預(yù)習(xí)并書寫預(yù)習(xí)報告。對于學(xué)生的預(yù)習(xí)報告，要求學(xué)生用專門的預(yù)習(xí)報告本書寫。實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)中用到的器材和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄表格，這幾項(xiàng)要通過查閱相關(guān)的教材進(jìn)行書寫，每一項(xiàng)都要求寫完整。而實(shí)驗(yàn)過程，要用自己的語言來概括表達(dá)，自己沒有歸納，完全照抄實(shí)驗(yàn)教材者，在平時成績中給予減分。

2.4.2 注重實(shí)驗(yàn)操作技能的培養(yǎng)

學(xué)生規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作技能是通過多次的、長期的訓(xùn)練而逐步形成的。除了教師的課上演示和相應(yīng)的教學(xué)視頻資料以外，著重在于每個學(xué)生的操作。因此，教師針對每一次實(shí)驗(yàn)課中的每一個基本操作都應(yīng)制定出相應(yīng)的操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng)。教師要在課堂上不斷地巡回檢查，以便及時地糾正學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的錯誤操作。如果一個錯誤操作在學(xué)生中普遍出現(xiàn)，應(yīng)由教師集中進(jìn)行示范操作和講解。

2.4.3 注重數(shù)據(jù)記錄

化學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄這一項(xiàng)是特別重要的，它要求學(xué)生忠實(shí)地記錄實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)。對于這些原始數(shù)據(jù)，必須記在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)記錄本上，并由教師檢查合格后簽字為準(zhǔn)。在學(xué)生遞交的實(shí)驗(yàn)報告中，應(yīng)把教師簽字的原始數(shù)據(jù)紙貼在實(shí)驗(yàn)報告最后一頁。若無教師簽字，則視為無效數(shù)據(jù)。還有個別學(xué)生原始數(shù)據(jù)丟失，或隨意涂改數(shù)據(jù)，甚至偽造數(shù)據(jù)，這些情況都應(yīng)在該學(xué)生實(shí)驗(yàn)報告成績中給予相應(yīng)扣分。

2.4.4 注重數(shù)據(jù)處理和分析討論

做完實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理部分是實(shí)驗(yàn)報告中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。很多學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報告數(shù)據(jù)處理部分存在錯誤，有的是計算錯誤，有的是將數(shù)代入公式時有錯誤，有的是有效數(shù)字的保留有錯誤。教師應(yīng)在課前演示講解時向?qū)W生強(qiáng)調(diào)以往實(shí)驗(yàn)報告數(shù)據(jù)處理中存在共性錯誤的地方，尤其是有效數(shù)字位數(shù)保留的法則，這樣學(xué)生上交的實(shí)驗(yàn)報告錯誤率就會大大減小。

實(shí)驗(yàn)報告的分析討論部分也應(yīng)予以重視。學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后，應(yīng)對計算所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治鲇懻?。每一次?shí)驗(yàn)報告都要求結(jié)論數(shù)據(jù)相對誤差不大于2%，或相對平均偏差不大于0.5%。學(xué)生根據(jù)誤差或偏差值的大小來討論自己的實(shí)驗(yàn)成功在哪里，失敗在哪里。此外，還要每個學(xué)生寫出通過實(shí)驗(yàn)得出的心得體會。

2.5 運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng)+”進(jìn)行教學(xué)

除了傳統(tǒng)教學(xué)方式，還可以利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行授課。針對需要開設(shè)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的不同學(xué)院和不同專業(yè)的學(xué)生，教師建立不同的班級微信群和QQ群，利用雨課堂和微信群上傳電子版教材和其他學(xué)習(xí)資料，并告知學(xué)生每節(jié)課需要掌握的知識點(diǎn)。學(xué)生根據(jù)教師發(fā)布的內(nèi)容提前預(yù)習(xí)，并熟悉微信平臺、雨課堂和移動仿真實(shí)驗(yàn)室的使用流程，通過虛擬實(shí)驗(yàn)來了解實(shí)驗(yàn)過程。開課前，教師利用微信群和QQ群提醒學(xué)生上課時間，確保全體學(xué)生準(zhǔn)時聽課。上課時，教師通過騰訊會議和雨課堂進(jìn)行線上教學(xué)，講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、器材和注意事?xiàng)，并針對每個實(shí)驗(yàn)拓展相互關(guān)聯(lián)的知識，注重對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)，跟學(xué)生產(chǎn)生互動?？梢园牙碚摻虒W(xué)的內(nèi)容化整為零，即每講解完一個知識點(diǎn)，適時與學(xué)生互動一下，這樣也解決了因?qū)W生長時間盯著屏幕看而產(chǎn)生的疲勞感，同時還可以使學(xué)生因教學(xué)互動而增添了參與感，提高了授課的效果。講解完各知識點(diǎn)后，教師播放利用中國大學(xué)MOOC(慕課)平臺上找到的相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作視頻，讓學(xué)生不僅能看到整個實(shí)驗(yàn)過程中裝置的搭建，更能觀察到實(shí)驗(yàn)特有的現(xiàn)象和結(jié)果，打破了以往只靠板書和教師講解的局限性。

結(jié)語

綜上所述，基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改革和探索，一直是我們努力的方向，也是廣大教師教學(xué)的動力。隨著科技的迅速發(fā)展，對培養(yǎng)高素質(zhì)人才的要求越來越迫切。這就需要我們在教學(xué)中不斷反思并加以改進(jìn)，以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)，為國家培養(yǎng)出更多的兼具綜合性和創(chuàng)新性的人才。