非化学专业基础化学实验的教学探索

谭桂娥 曾秀琼

(浙江大学化学系化学实验中心 浙江杭州 310058)

非化学专业基础化学实验的教学探索

谭桂娥 曾秀琼

(浙江大学化学系化学实验中心 浙江杭州 310058)

在非化学专业基础无机和分析化学实验课程多年的教学和管理中，对教师的教学状况、教师队伍的培养和发展，学生实验前的准备、实验过程、实验后的情况等开展调查研究，进行了一些实践创新的探索，取得了一定的效果。

非化学专业 基础化学实验 教学探索

浙江大学化学实验中心针对非化学专业开设的大学化学实验(G)(以下简称大化(G))涵盖了无机化学和分析化学两门化学主干课程的实验知识，是理论性和实践性都很强的基础课程[1],是理、工、农、医等四大类近40个非化学专业学生的必修课，覆盖面广、影响大。笔者已从事大学基础化学实验的教学和管理工作多年，在该课程的教学和管理中，对教师队伍的培养和发展以及学生的学习状况等，开展了调查研究，进行了实践创新的探索。从本课程指导教师的教学情况、教师自身的感受以及学生的学习兴趣和整体状况看，实验教学实践创新后，不管是学生的学习，还是教师的教学，都取得了较好的效果。

1 教师队伍

大化(G)课程的教学、研讨、考试及课程建设等由一位课程主讲教师负责。每学年选课人数1300左右，按每班30人，约46～48个班。任课教师24人，其中教授4人、副教授18人、讲师2人。每个班配备一位教师和一位研究生助教。另有2～3位教辅人员负责实验的准备工作。

1.1 实验指导教师

我们处于改革创新的年代，以教为主转向以学生为主，以课堂为主转向课内外相结合，以结果评价为主转向结果与过程相结合。所以，社会对教师的要求比以往都高。化学教师不仅要精通化学专业知识，也要懂一些教育心理学和方法学，最好还能用哲学观念去思考化学问题；此外，还要有小学教师的耐心和长辈般的爱心。

为引导教师探寻教学方法改革途径，寻求教学方法改革突破点，学校教师发展中心每周至少有1次国内外教学名师的教学理论与实践的讲座，化学系每周至少有1次国内外知名化学家的专题讲座。这些教学和学术讲座对于实验指导教师提高教学水平、丰富化学综合知识，提供了很好的途径和机会。但研究型大学重科研、轻教学，影响了教师的教学热情。据2013年6月至2014年6月一学年的统计，在本课程24位任课教师中，有54%的教师经常参加与自己科研相关的讲座和会议；但对于教学理论与实践的讲座和会议，只有21%的教师参加了4次，13%的教师参加了2次，8%的教师参加了1次。要提高教学素质，除需要教师自身努力之外，在行政层面上还应有更切实可行的措施。

为了统一和规范课程教学，掌控整体教学质量，主讲教师每学年都组织2～4次教学研讨会，对实验课程的设置、基本理论、基本操作、每个实验的要点难点、教学方法等进行集体讨论。对于相同的实验内容，由于不同专业教师的视角不同，理解的深度和广度会有差异。本课程指导教师的专业和从事的科研涉及化学的各个学科，如从事无机合成科研的教师对化合物制备实验的理解会更全面、透彻，有更多的实践和经验；从事仪器分析的教师对仪器的使用有独到的经验；从事化学分析研究的教师对定量分析的操作更规范；等等。在教学研讨会上，由不同专业的教师做专题演讲，互相交流；并以这些研讨内容为基础，完成了一套专门、翔实的指导教师教学参考资料，且每次讨论后不断更新。我们还鼓励教师相互听课、互相交流教学体会，主讲教师一旦获得某位教师在教学中的感悟时，会很快发邮件，与所有的指导教师交流分享；主讲教师经常和指导教师保持联系，及时商讨和解决教学中出现的问题。全体指导教师也积极支持和参与，推动了教学创新探索的实践。从指导教师的反映和主讲教师听课情况看，教学研讨会及相关的参考资料对课程内容的教学有很大帮助。

1.2 实验助教

每个实验班级配备1位从全系的硕士、博士研究生中公开招聘、择优录取的研究生助教。因为研究生来自不同的学校，从培训时的操作和综合能力可以看出他们的化学实验能力差异很大。另外，由于研究生的科研任务繁重，有些导师不愿意研究生做助教花费太多时间；还有些助教则有做“小跟班”的心态。

在新学期开始前，先对助教进行集中培训。助教要预做所有的实验，掌握正确、规范的基本操作，完成实验报告。在学期中，主讲教师要检查助教的教学情况，与指导教师进行交流，协调助教与指导教师的关系。在学期结束时，发放助教考核表(由指导教师考评、助教自评)，对实验培训和实验报告、实验课讲授和演示、课件的制作、实验指导和批改实验报告、试卷的批改和讲评、实验室卫生安全等方面进行考核，同时也参考实验教辅人员对助教的仪器和试剂的使用和管理、实验室安全和卫生等方面的评价。评定分为优秀、良好、合格、不合格4个等级，评选10%～20%的优秀助教，给予“优秀助教奖”和一定的物质奖励。严格的培训、平时的督导和期末的考核，对助教协助教师进行教学很有必要。

1.3 实验教辅人员

高素质人才的培养目标对实验教辅人员提出了更高的要求。要求实验准备人员对于所准备的实验都要做一到两遍；指导教师要与实验教辅人员进行交流，将指导教师用的内部参考资料发给实验教辅人员作为参考，以提高他们的化学素养；具有硕士学位的青年实验教辅人员每学年至少要承担两次助教工作，以便于体会学生实验的流程和要求。此外，要求实验教辅人员参加指导教师的实验课程教学研讨会；教学改革项目也都吸纳实验教辅人员参加，并鼓励他们撰写实验教学论文；由主讲教师和课程负责人评价考核实验教辅人员的工作质量。这些措施有助于提高实验教辅人员的整体水平。

2 学生

2.1 实验预习

在实验前，要求学生认真预习。每位学生都要有准备预习报告本，在实验前要完成预习报告。统计一学年46个班的情况表明，如果平时不检查评阅预习报告，而是在期末统一收起来再评分，则只有约20%的学生会坚持在实验前认真预习；而近80%的学生只是应付，他们在实验前对实验的原理、步骤及相关条件的设定原因并不清楚。这样就会使大多数学生做实验时很迷惘，只是机械地完成实验。

针对上述状况，要求指导教师先以一个实验为例，详细讲解怎样预习；在后续的实验中，还要进一步引导、教会学生做好预习准备。指导教师在每次实验前都要检查预习报告，对每份预习报告要给出明确评分，并向学生说明评分的依据。每学期有两次1～2课时的专题讨论，应提前布置给学生准备，并让学生讲解和演示；教师最后进行总结，并将学生的讲解情况纳入预习报告的评分中。这些措施的实施明显地提高了学生准备实验的能力。

2.2 实验过程

我们在2012～2013学年的秋冬学期，对来自医学、药学、材料、应用生物科学、信息、环境工程等专业3个班的90名学生发放了调查表，进行无记名统计。调查表主要是统计学生的预习、实验过程以及实验报告等。在教学研讨会上，36个班的指导教师的总体感觉与统计结果基本一致。统计结果显示：60%的学生在实验过程中缺乏独立思考，对实验原理等理解不深刻，只是机械地按照教材或讲义完成实验步骤。教师在身边时，有些学生往往不经思考就提问，还有些学生比较喜欢揣摩教师的意图，如果教师的态度看似否定，学生就不知道如何去做了；而教师不在身边时，很多学生即使有疑问也不问。有些学生为了让实验结果更接近理论值，拼凑实验数据。有近80%的学生承认曾有过更改实验数据的经历。针对上述情况，要求指导教师和助教勤于巡视，除非遇到特别情况，教师一般不坐下来，这样便于及时纠正学生的错误操作，与学生探讨实验中的问题，鼓励和欣赏学生改进实验的方法和操作。如果学生表现出良好的解决问题的态度和能力，教师会及时进行表扬和鼓励，引导学生发现问题、自主探索，培养和挖掘学生的创造力。在实验过程中，教师既指导学生学习，也做学生的实验助手和伙伴。如有些学生在制备三草酸合铁酸钾时，对结晶的形成条件感兴趣，教师就引导他们分别在不同的冷却速度、加晶核或加溶剂等条件下做结晶，并在晶体做好后进行比较，总结结晶形成的条件。定量分析要选择实际样品，如茶叶中氟含量的测定，除实验室准备的茶叶外，学生可以测自己带来的茶叶。学生的热情很高，对实验的兴趣大增。我们还规定，一旦发现伪造、抄袭实验数据等造假行为，本次实验成绩降两个等级，总评成绩不能评定为优秀。

统计结果还显示：做完实验后，仍然有30%的学生对实验的核心内容和关键步骤不了解，没有达到实验的最基本目的。对此，要求指导教师和助教在每次实验结束后，随机抽查几个学生的实验数据，询问学生实验前后对实验的认识和理解，并进行只有几个学生参加的小范围讨论。经抽查后，发现学生的主动性有所增强，能积极地多问、多想、多做，并会用更多的时间去思考。

2.3 实验报告

从2010～2011学年46个班指导教师和助教批改实验报告的统计结果看，约80%学生的实验报告过多抄书而缺少思考，由于只是机械地照抄实验讲义，使实验报告分不清主次。对此，我们要求学生用自己的语言简洁明了地概括实验原理和操作步骤，重点突出实验现象分析、数据记录和处理、实验体会和总结等核心内容。对于生硬照抄书本的情况，在评分时要酌情扣分。

有些学生的实验报告质量很高，除规定的内容外，会很详尽地进行分析和总结，如分析实验误差的原因、对实验中的疑难问题进行讨论、提出自己的见解和收获。教师把这些好的实验报告作为范本，在学生中进行传阅和评议；并将质量特别高的实验报告复印后展示在实验室走廊的玻璃橱窗里。这样可以起到很好的示范作用。

3 实验考核

本课程在期末设置了实验操作考试和实验理论考试。根据每个基本操作的规范要求制定了严谨的评分标准。考试时，由4位教师监考32位学生，且互换班级，即教师不监考自己带课的班级。一方面考核学生，另一方面监考教师可以从学生的操作观察到其他教师的教学特点和不足，从而反思自己的教学，起到教师之间相互学习、相互督促的作用。实验理论考试的内容从学生做过的实验中出题，既涉及基本操作、原理和实验要点，也有对实验的方法和理论的讨论、体会和总结，以引导学生对该课程的学习进行回顾、总结和思考。

4 评分标准

从指导教师和助教指导实验及批改实验报告的情况看，约有15%的学生非常重视实验报告但轻实验过程。如果理论考试分数占比大，会死记硬背；而若实验结果的分值占比稍大，尽管申明不强调数据而重视操作，还是会有学生拼凑、伪造数据。

实验课程是实践性很强的课程，实验课程的成绩评定要重视实验过程。实验评分标准既要符合课程设置要求，也要适当兼顾引导学生达到学习该课程的目的。实验报告都是在课后完成，一般是在实验时交前次的实验报告。实验报告上的评分即为平时成绩，占总成绩的50%，包括实验操作(20%)+实验报告及结果(20%)+实验习惯、桌面整洁、卫生值日(10%)；每次的预习报告评分都有记录，对预习单独评分，这样能较好地引导学生做好实验前的准备，这部分占总成绩的10%；操作考试占总成绩的15%；理论考试占总成绩的15%；在平时实验时，对于是否经常出差错或重做、是否经常损坏仪器、是否操作不规范且屡教不改、实验完成的快慢、分层次教学实验完成情况等，教师都会及时记录，并纳入综合能力评分，综合能力占总成绩的10%。在第一次课时，教师会把评分标准告知学生，将评分标准透明公开。如果学生对自己实验报告的分数有疑问，可与教师探讨得分依据。这样能使学生认为评价客观，并使学生的实验态度和实验效果都有所改善，学生对评分不客观的抱怨和投诉也基本上得以消除。

5 结束语

基础化学实验的教学重点是培养学生的基本实验技能，帮助学生养成良好的实验习惯，并更深地理解相关的理论知识。要使教学目标得到实现，教师和学生的状况是至关重要的。大学化学实验(G)的教学实践创新的探索得到了所有指导教师的积极支持和参与，教师和学生的反应良好。相信在今后的大学基础化学实验中会进行更多的创新探索，会不断提高教学质量，为学生奠定坚实的实验基础。

[1] 郭伟强. 大学化学基础实验.北京:科学出版社，2011

[2] 赵明. 大学化学，2011，26(1):7

[3] 李秀玲,曾秀琼,赵华绒,等. 大学化学，2013，28(6):12

Explorations in Foundational Chemistry Experiment Teaching for the Non-chemistry Major Undergraduates*

Tan Gui′e Zeng Xiuqiong**Li Xiuling Zhao Huarong Wang Yanguang

(DepartmentofChemistry,ZhejiangUniversity,Hangzhou310058,Zhejiang,China)

In the teaching and management of the experimental curriculums of non-chemistry major undergraduates, including foundational inorganic chemistry and analytical chemistry, research efforts have been put on the teaching, training and cultivating of the teaching personnel, and the students′ performance throughout the entire process in the experiment to the facilitate better innovation of the teaching practice.

Non-chemical major; Foundational chemical experiment; Teaching exploration

10.3866/pku.DXHX20150621

*通讯联系人，E-mail:zdzxq@zju.edu.cn 李秀玲 赵华绒 王彦广

浙江大学2013年度本科教学方法改革研究项目(No.Y-7)

O6-3； G64