地方高师院校化学实验体系的重构与实践

2013-08-15郝桂霞衷明华

河南化工 2013年13期

郝桂霞，衷明华

(韩山师范学院化学系，广东潮州 521041)

1 化学实验体系改革趋势

进入21 世纪后，基于培养科学素养和创新能力的人才培养标准，各高校进一步转变教育观念，深化了面向21 世纪课程体系的改革。其中实践教学体系，尤其是实验课程体系的改革愈来愈深入，取得了诸多成果，对提升实验教学的质量，培养创新能力起到促进作用。

我校针对地方高师院校的软硬件条件，结合地方经济社会发展需要，为了更好地培养学生的动手能力和创新意识，2005 年在原基础化学实验室基础上，建立化学实验教学中心，开始着手对化学实验课程进行改革。实验中心将原有的9 个实验分室，整合为化学基础实验室、化学综合实验室、化学专业研究实验室、教师科研室(学生课外科研)4 个实验室。2007 年中心被确立为广东省高等学校实验教学示范中心。中心将无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验和物理化学实验和中教法实验课程在一级学科基础上进行重组，确立其教学目标，制定相应的教学大纲，编写相应实验教材。形成了自己的特色，取得了显著成效。

2 实验教学新体系

2.1 “三层一线”化学实验体系

新的实验体系破除了原二级化学实验课程界限，将大学化学实验内容进行合并、精选、综合，并注重与环境、材料、生命科学等其他学科的渗透融合，注重开发生活化学实验。构建了“三层一线”实验教学体系，即化学基础实验、综合提高实验和专业研究实验3 个层次，以培养学生实践动手能力和创新意识为主线。

对于综合实验和专业研究实验，学生根据个人兴趣选做实验，其中综合实验Ⅱ不排入课表，师生共同商定实验时间和形式。

2.2 新实验体系的特点

2.2.1 层次鲜明，梯度科学

化学基础实验旨在培养学生基本化学实验方法和操作技能，理论的认知能力;综合实验则培养综合应用理论知识能力和解决较复杂实际问题的能力;专业研究实验是培养更新理论的专业研究能力。各个模块实验内容层层递进，相对独立，教学方法运用灵活，培养目标明确合理，实验教学的知识目标、技能目标和能力目标形成科学梯度。地方院校新生的化学实验技能相对薄弱，重理论轻实验的观念较重，在基础实验Ⅰ安排了与中学化学实验相互衔接的基本操作训练，旨在通过集中强化训练，达到良好实验技能和素质的养成，为后续实验奠定基础。因为诸如称量、洗涤、滴定等操作有中学阶段训练基础，所以实验内容坡度小，学生容易掌握。同样，回流、蒸馏和萃取等操作也是承接高中化学实验训练的项目，只是进一步系统化和规范化。

在基础化学实验中也可以再细分为基础训练实验、综合训练实验和设计性实验。比如，基础实验Ⅲ中，在训练了基本操作和合成技巧基础上，制备实验中涉及到原料反应、后续分离提纯和鉴定等多种实验技术，需要综合运用多种基本操作技能并加以综合运用，无机物合成、有机物合成可以归于综合训练实验，该层次实验巩固了学生的基本操作、实验方法和思维能力。在学习无机物合成、有机物合成基础上，安排了设计性实验，如苯甲酸甲酯的合成，要求学生查阅文献，设计实验方案，选用仪器装置，分析实验结果，教学过程采用小组对照，分组讨论，旨在培养学生领会合成实验的反应原理、装置原理和操作原理，掌握实验设计的方法和思想。在分析未知物组成实验项目中，也包含了丰富的设计性实验素材，可以作为训练学生设计实验方案，处理实验数据，表达实验结果的载体。

当然综合提高实验阶段包含的部分设计性实验，其实验原理、实验技术比基础实验阶段更为综合，进一步加深理解物质的性质、结构和物性参数之间的紧密联系，训练独立思考，分析解决问题的能力。为进入专业研究实验阶段奠定了基础。

研究实验阶段实验选题注重实际应用，实验过程往往就是科研过程的简化，学生自主设计实验方案，自主实验，自主分析实验结果，得到结论。实验全程训练学生运用知识和实验技能独立设计实验和独立完成实验的能力。全面提升学生分析问题和解决问题的能力，培养了学生科研能力，强化其创新意识和实践能力。

2.2.2 开放性凸显

2.2.2.1 实验选题和内容是开放的

实验项目和内容编选按照由浅入深、循序渐进原则，沿着基本单元操作(基本操作技能与方法-合成技能与方法-测量与表征技能)、综合实验技能-设计与研究实验技能主线，体现动态的开放性，兼收并蓄，与时俱进而非一成不变。主要来源为:①精选经典实验;②文献实验;③教师科研成果转化，如微流控分析实验教学，对学生更好地了解微流控分析的特点和优势，激发学生的学习兴趣具有积极作用。而高取代度阳离子淀粉及絮凝性能测试引入综合实验，教学效果显著;④改进实验，选自实验现象异常、不明显或容易失败的实验，进行改进研究，如银镜反应实验研究;⑤中学化学实验研究;⑥课外创新实验，学校立项资助大学生创新实验项目。

2.2.2.2 教学形式和空间是开放的

教学形式多元化，除了课堂实验外，学生还可开展自主合作实验，课外兴趣实验，提前进入教师科研组实验、教学空间突破课堂，打破课内课外界限。

2.2.2.3 评价指标是开放的

实验成绩评定，注重实验过程，预习、实验操作、实验习惯、实验报告均纳入评价体系，比如，校级以上创新科研立项可以免选综合实验Ⅱ，发表论文直接评定为实验成绩。

2.2.3 立体网络，渗透交叉

构建了立体化的实验教学网络:教学手段立体化，课堂实验、开放自主实验、课外创新实验拓展了实验空间。多媒体、仿真实验、手持技术实验丰富了实验教学载体。开展了“轮流蹲组”活动，提倡学生轮流进入不同学院教师科研组学习科学实验方法，体会科研过程。建立了近代分析化学重点实验室网和化学实验教学示范中心网，成为在线学习实验的资源平台。

实验项目筛选注重学科间的交叉渗透，与环境、材料、生命科学、食品、能源和信息等学科内容紧密联系，选题反映学科前沿领域以及高新技术的应用。

2.2.4 强化创新，立足应用

开设应用性实验，选用了生活化学实验和精细化工实验内容，以及涉及当地企业生产技术问题的实验。采纳了“全程实践+竞赛”培养模式，定期举办实验技能大赛，化学日用品设计大赛、化学实验知识竞赛等赛事，建立化学实验技能大赛网、挑战杯专题网站。通过竞赛激发学生实验研究的内驱力。在蹲组活动、创新实验和实验竞赛过程中，考察了学生运用理论和实验技能独立设计和完成实验能力，提高他们科研能力和解决实际问题能力，达到实践能力和创新意识的全程培养。