独立学院《化学实验》教学改革

苏铁军，李凡修，2，邓仕英，李克华，2，易洪潮，2

(1.长江大学 工程技术学院;2.长江大学 化学与环境工程学院，荆州 434023)

独立学院《化学实验》教学改革

苏铁军1，李凡修1，2，邓仕英1，李克华1，2，易洪潮1，2

(1.长江大学 工程技术学院;2.长江大学 化学与环境工程学院，荆州 434023)

长江大学在独立学院《化学实验》教学改革中，按照“独立设课，分层施教”的思路，通过采取调整实验化学课程结构、开设绿色化学实验与打造专业特色实验等措施对对实验教学内容进行了改革，同时针对基础、提高、研究三个不同层次的实验内容采取了有差异的教学方式。

独立学院; 化学实验;教学内容；改革

独立学院开展化学实验教学改革是提高人才培养质量的必由之路，这是由化学学科的教育规律和独立学院自身的定位所决定的[1]。在开展实验教学改革的过程中，长江大学确定了“以‘培养一线工程师’为目标，以教研和教改项目为依托，将化学实验教学实行‘独立设课，分层管理’”的总体改革思路。这条思路的核心是“独立设课，分层教学”，即将化学实验课程与理论课程的教学大纲进行分离，按照一级学科单独设置《化学实验》课程，同时将独立设置的实验课程分为基础、提高、研究三个层次，针对每个层次的特点实行差异化教学和考核。

1 《化学实验》教学内容的改革

1.1 紧扣办学定位，调整《化学实验》课程结构

1.1.1 独立安排实验教学

在我校2009年以前的人才培养计划中，化学实验都是作为相关理论课的附属课程，这样使化学实验课程发展的空间受到较强的制约。为此，我们对化学实验课程体系进行了大胆改革，其核心内容就是将以前沿用的化学实验统一更新为《实验化学》课程。在改革前的2008级人才培养计划中，有四分之三的课程是非单独设置的，通过改革，将所有实验课程全部转变成了单独设课，并且全部定为必修课，一举改变了实验课程从属于理论课程的地位。在总实验学分上，改革后的实验学分大幅度提高，若以2008级为标准，2009-2011级的实验学分分别是2008级的1.53、1.56、1.68倍，给学生提供了较为充足的实验机会如表1所示。

表1 改革前后实验课程结构调整

为了做到因材施教，在革新后的课程体系中，《实验化学》课程被分成基础、提高、研究三个层次，在实际教学中，按照不同层次来开设实验课程和安排实验内容，以适应不同年级学生的学习需要，具体情况如表2所示。

表2 化学实验“三层次”课程基本内容

1.1.2 不断增加课程数量，持续更新实验内容

表3列出了改革前后实验化学各层次内容的学时比较情况。从表中可见，改革后，实验课程的门数由5门增加到了8门，学时由256学时增加到了432学时，并且将基础层次、提高层次和探索层次实验内容的比例逐步调整到了约6∶2.5∶1.5的水平，使课程体系的设置得以进一步优化。

表3 改革前后实验化学各层次内容的学时比较

1.2 因地制宜，开设绿色化学实验

按照绿色环保的要求，化学实验项目的选择及过程控制除了满足典型性、代表性、高复现性的传统要求外，还应满足低环境毒害性的要求[2-3]。在教学实践中，我们从实验试剂、实验规模、实验手段等方面入手，开展了一系列的化学实验绿色化改进方法的探索。

1)实验试剂方面，探索了三条绿色化途径：(1)以弱腐蚀性试剂代替强腐蚀性试剂。例如，在制备酯类物质(乙酸丁酯、乙酸乙酯等)时，将通常使用浓硫酸改成腐蚀性较弱的路易斯酸(铝盐、铁盐)作为催化剂[4]。(2)用难挥发性试剂代替易挥发性试剂。例如，在对溴乙酰苯胺的合成中，将液溴改挥发性很低的固体溴化钠，就大大降低了实验操作的危险性。(3)将高毒害性试剂换成低毒害性试剂。例如，在薄层色谱实验中，选用乙醇和乙酸分别作溶剂和展开剂来分离甲基橙与荧光黄，摒弃了以往用氯仿、四氯化碳充当溶剂和展开剂的实验内容。

2)实验规模方面采取了将常量实验代之以小量实验方法。例如，在合成对羟基苯甲酸正丁酯、十二烷基硫酸钠的制备实验中，分别为试剂用量减少为教材中所给用量的一成和二成，均不影响实验的成功率[5]。这样的改进既节省了资源，同时也有利于提高学生的精细操作能力和仔细观察能力。

3)实验手段方面将微波、超声波、电化学、酶催化应用到合成与提取实验中，缩短反应时间，显著提高产物的产率或提取效率，减少废液、废渣的排放。例如乙酰水杨酸的微波辅助合成；在超声波的应用方面，开设的实验有槐米中黄酮和多糖的超声辅助提取；在电化学合成方面，开设的实验有丁二酸、碘仿的电解合成。

1.3 结合优势学科，打造专业特色实验

而油田化学则是一门融合了化学(无机化学、有机化学、物理化学、高分子化学、表面化学等)、钻井工程、完井工程、采油工程、油气集输等 基础学科上的一门应用型交叉学科。因此，在改革实践中，我们建成了独立的油田化学实验室，逐步使其成为了化学学科的特色实验项目。目前，该课程共32学时，面向应用化学专业及石油工程、资源勘查工程等专业的学生开设，主要涉及油田化学剂、油田化学材料、油田化学工作液的制备与评价。具体实验项目包括酸化缓蚀剂制备与性能评价、堵水剂的制备与渗透性评价、油品防蜡降凝、油品的乳化与破乳、压裂液的交联与破胶、污水的混凝沉降等内容。

2 《化学实验》教学方式的改革

2.1 基础层次教学方式改革

在基础层次，确定了“教师示范，学生模仿”的基本教学方式。进一步完善了过程考核方式，建立了预习—练习—分析三部曲的学习模式：要求学生事先对下一次的实验项目进行预习并写出预习报告，教师对预习报告检查后，合格者才能进行实验。同时不允许学生带教材进实验室。实验完成后，要求学生将实验数据除了记录自己的笔记本以外，还应在实验室的数据记录本上登记，由教师引导学生对所做实验数据进行分析。

2.2 提高层次教学方式改革

在提高层次，采取了“学生讲解，教师讲评”的教学方式。在经过基础层次的实验训练之后，学生都已掌握了基本实验技能。若仍然采取以前的那种由学生按照教师的示范亦步亦趋的教学方式，难以培养学生的独立操作能力。为此，我们将学生分成若干实验小组，将实验项目“承包”给各实验小组进行预做、讲解。在教师的指导下，各实验小组需要认真做好预习乃至相关文献的查询，并完成实验预做任务。然后由预做小组的同学将自己对实验的理解以及心得体会向其他同学讲解，教师最后进行讲评和补充。在讲解现场，通过教师的引导，学生之间、师生之间可以互问互答，互相探讨。对其中尚无法取得共识的问题可以引导学生通过接下来的实验操作来进行探究。这样的教学方式既锻炼了学生独立完成实验的能力，同时也使教师能更近距离、更专注地了解学生在实验中面临和发现的问题。

2.3 研究层次的教学方式改革

在研究层次，采取了由学生“自主探索，教师指导”的教学方式。许多独立学院，学生参与科研的机会较少。针对这个问题，我们采取了以下的一些措施来弥补：(1)引导教师吸收部分学生参与到科研项目中去接受训练，同时鼓励教师将科研项目改造成综合设计性实验项目，使之成为开放实验，让学生选修。(2)与企业合作成立研究所，引导学生积极参与企业的产品研发或工作实习。(3)加强毕业论文的管理，包括采取提前进行毕业论文的征题和选题工作、严把开题答辩关和中期检查关，以杜绝学生的投机取巧心理等措施。

3 实验成绩考核方法的改革

将实验成绩划分为态度分、技能分、报告分、创新分四部分，根据各层次实验要求的不同，对评分标准和考核方式实现了差异化管理。如表4所示。

表4 化学实验成绩考核标准

对于考核方式上同样实行了差异化管理：基础层次实验的考核分成两部分，即最终成绩=平时成绩+期末成绩，而期末成绩=考试成绩+操作成绩；提高层次的实验成绩=预选实验成绩+必做实验成绩；探索层次的考核=实验成绩+答辩成绩。

4 结束语

教学实践表明,上述的《化学实验》教学内容和教学方式的改革措施具有较强的可操作性和针对生，较好地适应了改革的要求和学校、学生的实际情况，在提高教学质量上取得了明显的成效，同时也进一步凝练了专业特色，希望对相同层次院校的化学实验教学有一定的借鉴意义。

[1]邓传德,孙超,李进才.关于独立学院人才培养目标定位的探讨[J].中国高教研究,2008(4):86-87.

[2]杨蓉,王煊军.对绿色化学实验室建设的几点设想[J].实验室研究与探索,2003,22(3):135-136.

[3] 洪丽雅. 高校绿色化学实验室的建设[J].实验室研究与探索,2008,27(3):161-164.

[4] 苏铁军,习伟,李克华.乙酸乙酯绿色合成试验初探[J].长江大学学报,2010,7(1):156-157.

[5] 张友兰.有机精细化学品合成及应用实验[M].北京:化学工业出版社,2009.

小知识2：对论文中表格的要求

论文中的每个表必须有编号和表题。 建议使用三线表，表题选用小五号黑体，表文选用小五号宋体，表中的英文和数字选用“Times New Roman”。表中列出的数字，其精度应一致，即小数点后的位数相同，且小数点对齐排版。样表见表1。

表1 计算值ds1及实测值ds2

《实验科学与技术》编辑部

Reform onChemicalExperimentTeaching in Independent College

SU Tiejun, LI Fanxiu, DENG Shiying, LI Kehua，Yi Hongchao

(College of Technology and Engineering,Yangtze University, Jingzhou 434020, China)

According to the idea of “independent course and hierarchical teaching”,chemicalexperimentteaching reform was carried out in the independent college. Measures on the teaching content reform were taked such as adjusting experimental chemistry course structure, establishing green chemistry experiments and constructing distinctive professional experiment. Meanwhile, discrepant teaching methods were taken among the basic stage, improving stage and research stage of experiment.

independent college; chemical experiment; teaching content; reform；teaching contents

2013-07-31

湖北省教育科学“十二五”规划项目(2012B311)；湖北省高等学校教学研究项目(2010345)；长江大学工程技术学院教研项目(JY201101)。

苏铁军(1975-)，男，硕士，讲师，主要从事精细化学品合成研究。

G642.423;O6-3

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2014.04.044