浙江海洋学院大学化学实验教学改革探索

俞群娣，刘 辉，丁迎燕

（浙江海洋学院食品与药学学院化学实验中心,浙江舟山 316004）

复旦大学副校长陆昉教授在第八届全国大学生化学实验竞赛开幕致辞时说：“实验是化学的灵魂，是化学的魅力的源泉，而从人才培养的角度来看，更是培养和发展学生思维能力和创新能力的重要方法和手段”。实验教学是本科教学实施素质教育、培养富有实践能力和创新精神的高素质人才的关键环节[1-5]。浙江海洋学院化学实验中心承担全校化学相关类专业的化学实验教学。早在2002年，浙江海洋学院重组原有的四大化学基础课，并将四大化学实验与理论课剥离，单独设课。随着课程改革的不断深入，2006年又将四大基础化学实验整合为大学化学实验一门课程，从化学一级学科的层面按照实验教学的规律，设置大学化学实验课程。本课程自成立以来，始终以培养学生的创新意识和创新能力为目标,针对不同的实验教学对象,结合不同专业需求搭建相适应的实验教学平台，重新修订实验教学大纲,不断完善与更新实验教学内容、引进先进的现代教学手段，取得了一定的效果。

1 实验教学改革思路

重新整合四大化学实验内容，以介绍最新实验技术为前提，以综合性、设计性、研究性实验为导向，逐年进行实验教学内容更新。在实验教学方式上，以培养学生自主获得知识能力和创新能力为目标，结合现代化教学手段，建立多元化的实验教学模式。强调科学教学与人文教学相结合，以本科生导师制为契机，全面提升学生的整体化学素质。

2 实验教学改革探索

针对不同学科专业的特点,建立了多层次的实验教学体系,灵活的实验教学方式和多元的实验考核办法。

2.1 实验课程体系完善

趁着学校修订2010级本科专业学分制培养计划之机，重新修订实验教学大纲，重新编写教材。根据各学科专业的特点及与基础化学实验之间的关系，搭建三个实验教学平台，即大学化学实验A、大学化学实验B、大学化实验C。课程按相近专业或对基础化学实验有相近要求的原则分类和开课学期（具体见下表1）。每个平台都以实验技术为主线分基础型、综合型和研究创新型三个层次，每个层次的实验项目分选修和必修，采用课内教学和课外教学的方式，系统培养学生动手能力和创新能力。

2.2 实验教学内容新体系构建

李政道教授曾说过：“实验无论怎样强调都不会过分。”新颖的实验内容是激发学生实验的原动力，近几年的教学实践使我们深深体会到这一点。在这次改革中我们首先整合四大化学的实验内容，重新编写实验教材，构建“三层次、三模块”的实验教学内容新体系。三层次指实验类型分“基础型、综合型和研究创新型”三个层次，实验教学内容按层次分为三个训练模块，第一模块是“三基”训练，即实验基本操作、基本实验技能和基本实验方法训练，该模块训练的实验内容是基础性实验，属第一层次。如称量、滴定、分离、合成及各种常数测定等。第二模块是“三基”综合运用能力训练，该模块训练的实验内容是提高型实验（综合性、设计性、应用性），属第二层次。如食醋中总酸量的测定、井水总硬度测定、海水总盐度测定、水中溶解氧测定、土壤中有机物含量测定、茶叶中咖啡提取等。第三模块是研究创新训练（课外完成），该模块训练的实验内容是开放性实验，属第三层次；依托本科生导师制，以大学生创新性实验及新苗人才培养计划为支撑，中心实行开放教学，学生自主选择实验时间实验项目，中心为学生提供场地、仪器设备和技术指导等服务。

2.3 实验教学方式改革探索

2.3.1 改革实验教学方式

新体系下实验教学采用层次化教学模式。在第一层——基础实验层,教学方式以灌输式为主。实验课先由老师示范和讲解,然后学生按照教材设定的实验步骤和方法,独立完成所有实验任务。老师现场指导，在巡视中纠正学生的操作错误和答疑。其教学目的是让学生系统掌握基本的实验原理和实验方法，熟练掌握实验基本操作技能，为第二第三层次的学习打下结实的基础。在第二层——综合提高实验层,采取灵活多变的教学方式,初期仍然以老师辅导为主，帮助学生沟通所学理论与实验的关系，领会每个实验的设计思路和目的，起到融会贯通、举一反三的教学效果，努力拓宽学生的实验学习思维。其教学的重点是培养学生自主学习的能力，有利于后期学习的顺利开展。后期逐步过渡到以老师的引导为主，模拟科学研究进行启发式教学。在第三层——研究创新实验层,实行自主式教学。学生自由选择实验内容和实验指导老师，在老师的帮助下，独立查阅文献资料，设计实验方案，及时完成实验任务，准确采集和处理实验数据,上报实验结果，最终达到提高学生综合化学素质能力和创新意识的教学目标。

表1 大学化学实验开课平台Tab.1 The curriculum arrangement of university chemistry experiment

第一和第二层次的实验项目设置分为必做和选做二种,在课内学生完成必做项目后,在课外实践活动中可根据自己的兴趣选做实验,鼓励学生个性发展。

2.3.2 应用现代教育技术

以校院网为依托，收集和开发了多种网络实验教学资源。建设大学化学实验网络课程，使学生能方便地通过网络进行预习、答疑和查阅有关资料。充分发挥传统的老师板书教学的优点的同时，结合现代教育技术，开发实验教学多媒体课件，尤其是实验基本操作及仪器基本操作的讲解采用实验教学录像播放课堂效果会更好。

2.3.3 实施开放式实验教学

为达到培养学生创新能力的目标,采用实验室开放管理模式。执行化学实验室开放制度,对计划外的验证型、综合设计型实验教学实行预约开放,对大学生创新性实验活动和“新苗”人才计划立项项目实行完全开放。通过开放，推动学生能自主学习与实践，充分调动学生学习的主观能动性,更好地培养学生的创新能力和团队协作精神。

2.4 多元化实验考核方法建立

实验考核办法是衡量实验教学效果,保证实验教学质量的重要手段。对于不同层次的实验给出不同的考核方式。确保真实地反映学生实验技术水平。

第一层次主要是考察学生对实验的基础知识和基本实验操作技能的掌握情况，实验考核由平时单个实验成绩按各单个实验学时数占总学时的权重数累加。平时单个实验成绩包括实验预习情况、实验操作和实验报告三部分；其中预习报告为10%，实验操作占50%，实验报告40%；

第二层次的实验则采用平时单个实验累积成绩加期末考核。平时单个实验成绩评定同第一层次的实验考核；期未考核分操作考核和笔试两种方式，每个学期根据具体情况由指导老师选择考核方式。

第三层次的实验成绩主要以学生的研究报告、论文、发明的专利等来考核，考核结果作为学分制学生的课外综合素质分。

3 实验室开放及运行特色

为加强学生课外实践活动，达到培养学生创新能力的目标，浙江海洋学院化学实验中心部份实验室面向全校师生开放，中心执行开放性实验室运行制度。开放性实验内容可以学生自带（鼓励学生自带），也可以由中心提供。实验前由学生预约，中心批准并安排指导教师。学生进实验室前须给出详细的实验预习报告，经指导教师检阅后，方可进实验室进行实验。近几年来，进入开放性实验室进行各种实践活动的学生越来越多，已经成为浙江海洋学院学生开展创新性、研究性实验活动的主要场所之一。总结开放性实验教学有以下几个特色。

3.1 开放性实验教学与课堂实验教学相结合

《大学化学实验》的授课对象是刚进大学校门的大一新生，他们中大多数人在中学阶段缺乏系统而专业的实验技能学习与训练，在思想上认为化学实验课的目的只是验证课堂上所学过的化学理论知识。结果技能上的不熟练以致于上课时手忙脚乱，错误百出，安全问题严重；思想上的不重视导致实验学习缺乏主动性、探索性和研究性。真对这些现象，开设大学化学实验项目时分必修和选修，采取课堂实验教学和课外实验教学相结合的教学手段，及时地对学生进行科学的实验方法和系统的实验技能的训练。课堂内培养学生扎实的实验基本知识和基本技能，课外进行拓展，循序渐进地进行综合能力的培养，为后续的专业实验教学打下结实的基础。

3.2 开放性实验内容与实验对象相结合

不同实验对象开放性实验的教学内容也不一样。大一新生实验基础知识和实验基本技能弱，专业知识接触少，不适合难度大的研究性和设计性实验学习，应以实验基础知识、实验基本方法和实验基本技能训练为主，侧重培养他们查阅文献资料的能力与创新思维。在大学化学实验教学大纲里有必修和选修的实验项目。必修项目是在课堂上完成的，选修项目供学生课外学习。借助本科生导师制，从大一下学期开始，每个本科生都会有一个指导老师，指导老师就会拟定一些较易实现的实验项目，要求学生阅读一定数量的文献，然后设计实验方案。基础好的学生也可自拟实验项目。大二学生分两种情况，一种是专业基础扎实，有一定独立实验能力，中心鼓励他们积极申报校级大学生创新性实验学习项目及省级新苗人才计划项目，积极报名参加学科竞赛。另一种情况是专业基础相对较差的学生，则相对降低实验项目难度，通过以实验方案设计、问题分析与解决等多种形式的训练，提高自身的综合化学素质。大三学生具备较好的专业知识和基本实验技能，学生可以根据专业特点单独或组队对某一领域进行较为深入的研究。鼓励学生自选研究方向，根据自己感兴趣的学科领域选择指导教师，共同拟定研究课题，并允许其研究成果可以作为毕业论文。

3.3 开放性实验教学与教师科研相结合

浙江海洋学院是一所研究型综合性大学，其优势是师资队伍力量雄厚,科学研究能力强。从大二开始选拔部分优秀学生当科研助手,参与到教师的科研活动中,承担一部分力所能及的科研课题,通过科研实践氛围的熏陶,激发学生的科学研究兴趣,引导学生积极探索。目前在我校承担的科研项目中,约有90%的项目有本科生参与。用他们做科研的实际体会教会学生探索研究的方法和获取新知识的能力。

3.4 开放性实验教学与学生毕业论文相结合

目前诸多社会因素致使本科学生的就业压力增大，大多数大四学生在最后的一学期因把精力都放在找工作、考公务员或者考研上，而忽视了毕业论文，导致毕业论文的质量下降。而开放性实验教学坚持以学生为本，允许大三学生将开放性实验研究成果作为毕业论文，以吸引学生进行研究性学习与创新性实验，学生对此很感兴趣。很多学生都积极申报各种学生科研项目，主动参与老师科研。可见将开放性实验教学与学生毕业论文相结合，既能培养学生的创新意识，又能使学生提前准备毕业论文，充分缓解毕业生找工作、考研等与做毕业论文之间的矛盾，提高学生完成毕业论文的质量。

4 结束语

由于建立了科学合理的实验教学体系和行之有效的教学模式,本科生的实践能力和科研能力都得到了很大的提高。近3年来,本科生公开发表的论文论文有20余篇；省级新苗人才项目立项的有近10项；每年有许多学生申请校级创新性实验研究项目并获得立项。化学实验中心每年开放性实验人学时数约为20000。今后我们的重点要加强学科竞赛，争取在全国大学生化学实验竞赛和浙江省大学生化学学科竞赛上有新的突破。

[1]彭绪兰.改革实验教学培养创新人才[J].高等理科教育,2002(6):17-19.

[2]崔学桂,张树永,李建平.培养学生创新、综合思维能力是大学化学实验课的中心任务[J].实验技术与管理,2003,20(2):120-124.

[3]曹瑰华,席美云.化学设计实验教学内容和方法的探索与实践[J].高等理科教育,2005(6):27-29.

[4]张欣华,杨 光,肖进兵.开设综合研究型化学实验的尝试[J].实验技术与管理,2003,20(5):155-158.

[5]鲁保富,郑春龙.实验体系与创新能力培养的探索与实践[J].高等理科教育,2005(6):107-109.