民办学院基础化学实验教学改革浅谈

翟淑红， 陈　涛， 向玉秦

(1 武汉设计工程学院，湖北　武汉　430205；2 华中农业大学食品科技学院，湖北　武汉　430070)



民办学院基础化学实验教学改革浅谈

翟淑红1， 陈涛2， 向玉秦1

(1 武汉设计工程学院，湖北武汉430205；2 华中农业大学食品科技学院，湖北武汉430070)

针对民办学院基础化学实验教学中存在的问题，旨在提高学生的创新意识与创新能力，对本校的基础化学实验进行改革，努力建设“三层次”、“四结合”的实验教学体系，使学生摆脱被动学习的局面，激发学生对基础实验的兴趣和积极性，使学生不仅能系统、扎实地学好和掌握知识和专业技能，而且能加强学生的素质教育与创新能力培养。

民办学院; 基础化学实验; 教学改革

基础化学实验是化学专业及化学相关专业(生物、食品、医药等学科)的基础课程。实验教学有别于灌输式教学方式，是辅助理论知识学习、培养学生实验技能和创新人才培养目标的重要环节[1]。因此，基础化学实验的改革对于创新人才的培养具有重要的作用。针对民办学院的实际情况，在基础实践教学中贯穿创新的教育理念，构建三层次(基础、综合和创新)、四结合(化学实验课之间、实验课与理论课、实验课与专业课、课内和课外)的实践教学课程体系，为学生提供实践和创新的平台。

1　民办学院化学实验存在的问题

目前民办学院基础化学实验教学普遍存在的问题[2]：(1)民办学院学生因基础知识薄弱，进入大学后，不知所措，学习没有目标，学习兴趣不浓厚；(2)大多数学生在初高中未能接触化学实验，对实验预习、实验报告的书写内容和形式一无所知，抄袭现象严重，而且缺少对当堂实验的现象进行总结与讨论；(3)大一学生理解能力与动手能力欠佳，在课堂上不能顺利完成实验；(4)民办学院建校时间短，传统的教学模式侧重于验证性实验，挫伤了学生做实验的积极性，学生分析、解决实际问题的能力得不到应有的培养；(5)传统化学实验偏重于“照本宣科、纸上谈兵”。试剂配制、仪器调试都由不需要学生动手，教师在做实验前将实验原理、实验步骤注意事项等详细讲解，学生只需“照方抓药”，只有极少一部分同学才会考虑为什么—怎么做—结果怎么样。这种教学模式，缺乏科学的思维训练和创造性的激励，极大地抑制了学生的主观能动性[3]。

2　改革实验教学体系

以校级教学研究为平台，着眼于非化学专业学生创新能力的培养，通过对基础化学实验教学实效性、教材教法研究，以及通过积极参与深入研究，提供校级和省级化学技能竞赛平台，构建较为完整的基础化学实验教学体系。

3　改革实验内容

在总课时不变的前提下，贯彻“因材施教、讲求实效”的原则，以加强学生分析问题和解决问题的能力，删减或合并部分基础实验，逐步增加启发学生创新与探索思维的综合性和设计性实验内容，将课内与课外紧密结合，增加学生的有效时间，提高实验教学质量。以2014、2015级食生院、2014级园林共22个自然班作为研究对象，按照“基础-综合-设计”三个层次安排实验内容，进行了20%的变化。

表　改革前后基础化学实验课时分配

3.1基础验证性实验

验证性实验可验证课堂所讲某一原理、理论或结论，加深学生对所学知识的理解，使学生掌握最基本的实验方法与技能。验证性实验以学生为具体实验操作主体，通过观察现象、记录数据、计算、分析直至得出被验证的结论的实验过程[4]。例如“胶体与吸附”、“凝固点降低法测摩尔质量、“乙酸电离度与电离常数的测定”等实验均为验证性实验。

民办高校的学生学习兴趣不高，基本操作能力有限，因此精选实验内容，增加教学信息量，加大基础训练内容，提高教学起点。具体实施如下：(1)实验课与理论课相结合。删减与无极及分析化学的内容不相关的传统实验项目，如“阿伏伽德罗常数的测定”；(2)合并部分基础实验。如“酸碱标准溶液的标定”和“盐酸标准溶液的标定”，实验内容接近，实验操作重复，因此合并两个实验内容，；(3)实验课与专业课相结合。根据本校基础化学实验所面对的专业有食品科学与工程、食品质量与安全、生物工程，新开设了与专业相关的“食醋中总酸的测定”实验；(4)在保证实验效果的基础上，适当减少样品用量，少用或不用对环境有污染的药品，将绿色化学和环保意识深入日常实验教学中。如EDTA的标定中氨水用量由10 mL改为5 mL，甚至不需要加入，大大降低实验隐患。

3.2综合实验

综合性实验是学生在具有一定知识和技能的基础上，运用某一门课程或多门课程的知识、技能和方法进行综合训练的一种复合型实验[5]。根据定义，综合性实验内容应满足下列条件之一：①涉及理论课多个章节的相关知识点；②涉及多门课程的多个知识点[4]。

针对本校的实际情况，开设了综合实验“硫酸亚铁铵的制备及纯度分析”，其内容涵盖了无机制备和分光光度测定法及分析滴定法。

3.3探究式设计性实验

在传统的实验教学中，以教师为主、学生为辅的灌输式教学方法使学生的实验技能与创新能力得不到提升。通过探究式设计性实验的加入，让学生查阅资料，进行方案设计，并进行实验方案答辩、实验操作，最后完成实验论文的方式，让学生自主完成实验，教师只需要给予必要的启发引导。

图1设计性实验流程

Fig.1Design experiment flow

3.3.1实验设计阶段

分组：根据学生多少，合理分组，设立组长负责制，合理分工。

预习：提前两周设定题目，让学生收集资料，选择合适的药品、器材、药品如何进行前处理、测定方法、影响结果的因素、如何进行优化等，设计实验方案，并写出预习报告。组长负责PPT制作。

3.3.2实验方案评估阶段

各小组以PPT的方式进行实验设计方案阐述(每组不超过20分钟)，通过师生讨论，确定实验方案。

3.3.3实验准备阶段

根据各组的实验方案，由实验员准备相关药品与器材。

3.3.4实验操作阶段

各小组根据实验方法进行操作，如实记录实验数据，并与实验预期相比对，找出误差来源，尽量做到操作规范，误差小。教师在旁协助。

3.3.5实验论文撰写阶段

实验结束后，各小组成员汇总实验结果，通过自行设计、反复操作、数据处理等过程，将实验结果通过论文形式呈现出来。实验论文是学生自我理解的升华，是反映学生反思实验成败以及研究过程的经验和收获[6]。通过实验论文，有利于学生对论文的要素、格式等方面有初步的认识，帮助学生提高对文献检测、与文献数据比对和论文写作能力，为学生的毕业论文打下坚实的基础。

3.3.6实验评价

探究式设计实验中，实验评价体系随之发生变动：方案设计(20%)、方案答辩(20%)、实验操作(30%)、实验论文(30%)。

在探究式设计实验中，教师组织、引导学生充分利用课余时间，将课内与课外相结合，自主设计、实施实验方案，将教学内容与教法、学法有机地融合在一起。设计实验强调了学生的自主探究、合作学习、多边互动，旨在提高学生学习兴趣，帮助提高学生对文献检索和论文写作能力，有助于团队协作能力及科学精神的培养[6]。探究式设计实验一改以往传统实验的模式，让学生自行选择要测定的样品与测定手段。实验结果表明，实验大大激发了学生学习兴趣，自主选取了雪碧、白醋、白酒、酸奶、冰糖雪梨、水溶VC等食材，测定其中总酸的含量，并与文献中的数据进行比较，判定实验的成功与否。

4　改进教学方法与手段

民办学院非化学专业学生对基础课重视程度不够，还存在混学现象，即使教师付出艰苦努力，有时难以到达相应的教学效果。改变“讲听式”的教学模式，灵活运用典型案例式教学、互换式教学、讨论式教学，并强化过程考核、奖惩分析等方法，将“教学做”三位一体，营造良好的教与学的氛围与环境，吸引学生的注意力，将教法与学法有机融合在一起。

4.1典型案例式教学

基础化学实验是一门和生活实际联系非常紧密的课程。在教学过程中，适当增加与化学相关的视频和当前发生的案例报道。例如，在讲授五水硫酸铜的制备时，给学生放映“毒韭菜”的视频资料。随时收集如“三聚氰胺”、“地沟油”、“毒豆芽”、“塑化剂”等案例，结合教材内容讲述。教学实践证明案例增强了授课的趣味性，图文并茂的多媒体授课方法极大激发了学生的兴趣。

4.2互换式教学

互换式教学改变以往教师讲、学生听的模式，将教师与学生角色互换。在实验课进行近一半时，学生对实验内容、实验步骤、实验仪器等都相当熟悉的前提下，在教师的指导下，学生充分利用课余时间结合教材查阅文献资料，认真研究所要讲授的教学内容，制作多媒体课件，代替老师走上讲台[7]。

在设计性实验中，每组成员通过分工合作，设计实验方案，并讨论后，进行PPT讲解。具体方法：分组，确定小组组长，组长安排每组成员具体分工，在充分搜集资料的基础上，制作教学课件，根据实际情况限定讲解时间，之后其他学生进行提问，最后教师进行点评，并补充内容。互换式教学不仅锻炼了学生的合作能力，使小组成员在搜集和整理资料的过程中加深对相关内容的理解与掌握，而且从学生自身视角出发的讲授可以在更大程度上吸引其他同学的注意力，增强课堂互动氛围，提高整个班级的学习效果。

4.3讨论式教学

学生惧怕老师，在课堂上大多同学选择了低头。讨论式教学就是鼓励学生敢于表达自己的思想和意见，积极开展课堂讨论，可以促进学生对新知识的追求和探索，得到多种思维方法的训练[8]。根据实验方案的设计，鼓励学生围绕该主题自由发言，选择学生感兴趣的食材，教师根据讨论情况，结合学生的意见和观点，讲解相关的理论内容。由于食品与学生的专业及日常生活息息相关，针对此类问题展开的讨论通常能够吸引大部分同学参加，从而提高课堂的活跃程度[9]。

4.4强化过程考核

每次实验结束后，教师都会对数据及产品进行检查，作为过程考核的成绩。以往的实验过程考核常常是依照课本“对号入座”，大多数同学只要得出答案就算完事，基本上成绩都是优，挑战性不强。久而久之，学生敷衍现象越来越严重，仪器不清洗、操作不规范、实验数据有凑数嫌疑等，导致大多数同学对实验重视不够，兴趣不大。实验课成了“轻松课”，实验教学的质量大大下降[10]。为改变现状，我们强化过程考核，重视每个教学环节。例如每一次制备实验，要求学生上交实验产品与上报产率，并对产品评定等级；每一次分析滴定实验中，平行实验三次，三个滴定到终点的样品必须得到指导教师的认可，且相对平均偏差必须小于等于0.5%，否则重做。蒙混过关似乎已不再可能，学习主动做实验的兴趣提高，教学质量也随之提高。

4.5奖惩分明法

主动回答问题、为同学们表演有趣实验、在设计实验中主动担任重任等，将为这部分学生加分。

对学生迟到现象分析：有些学生学习成绩不好，又比较懒惰，对学习不感兴趣，这类学生经常迟到；有些学生成绩很好，又比较积极，但是偶尔也会迟到的。迟到处理办法：追问原因、当面批评或扣分。但性格内向的学生迟到了，批评也许会伤害学生自尊；成绩不好的学生扣分也无所谓；对成绩较好、有正当理由迟到的学生批评或扣分都让学生难以接受。改革办法：以才艺展示为惩罚办法，如唱歌、跳舞、朗诵诗歌等。每位同学都不想因为迟到而站在讲台上，仅仅两次课的惩罚就让学生再也不迟到。

4.6增加有趣化学实验

为丰富课堂教学内容，强调课内和课外相结合，根据实验室所具备的条件，组织学生开展一些理论联系实际的实践活动。学生自愿报名的前提下，为同学们表演一些有趣的化学实验，例如“魔法点灯”、“美丽的夜空“等，让同学们能主动参与课堂，让化学实验更加有趣、直观。

5　结　语

基础化学实验教学的改革被认为是造就应用型人才、培养学生的动手能力、培养学生实事求是的探索精神、发掘学生创新意识的一个重要环节，也是我国高等教育的一个薄弱环节[11]。因此，本教研室从教学内容、教学方法、考核方式等方面进行改革，努力构建多方位的基础化学实验教学体系，但如何更好提高基础化学实验的教学质量，培养创新人才，任重而道远。

[1]石玮玮,程远征,阎芳.“探究式"综合设计性实验的实践探索[J].光谱实验室，2013,30(4):1607-1610.

[2]翟淑红,陈涛,汪小惠.独立学院基础化学实验开放教学浅谈[J].广州化工，2014，42(22):222-224.

[3]罗杨合,于秋良.高职分析化学实验应用型教学模式探究[J].实验室研究与探索，2009,28(6):175-177.

[4]贾功利.规范实验教学大纲 提高实验教学质量[J].实验室科学，2007 (6):37-39.

[5]李顺华,郝向英,张明.在物理化学实验课程中开设综合性实验的探索[J].广东化工，2013,40(12):206.

[6]王淑英,张向飞,郭保国.从大学基础化学实验改革入手，培养创新型人才[J].商丘师范学院学报，2010,26(3):138-141.

[7]赵电波,张向飞,张华.高等工科院校食品安全学课程教学方法探讨[J].轻工科技，2014(6):201-202.

[8]任红涛,程丽英,庞凌云.食品安全学课程教学探索[J].农产品加工(学刊)，2011(12):134-136.

[9]许兰娟.高校食品安全与健康公共选修课教学探索[J]. 农产品加工(学刊),2014(7):81-83.

[10]刘妙丽.《基础化学》课程改革研究[J].重庆工学院学报，2003,17(2):137-138.

[11]翟淑红,陈涛,薛春霞.浅谈独立学院基础化学实验教学改革[J].广州化工,2013,41(20):213-214.

Reform of Basic Chemistry Experiment Teaching in Private Colleges

ZHAI Shu-hong1, CHEN Tao2, XIANG Yu-qin1

(1 Wuhan Institute of Design and Sciences, Hubei Wuhan 430205;2CollegeofFoodScienceandTechnology,HuazhongAgriculturalUniversity,HubeiWuhan430070,China)

In view of the problems existing in the teaching of basic chemistry experiment，to improve students’ ability of innovation，to reform the basic chemistry experiment, the "three levels", "four combination" of the experimental teaching system was built, for getting rid of the students’ passive learning situation, stimulating students’ interest and enthusiasm in learning, can enable students to learn and master the knowledge and professional skills, and strengthen the students’ quality education and innovation ability training.

private colleges; basic chemical experiment; reform in education

翟淑红(1980-)，女，硕士研究生，主要从事基础化学理论与实验课程的教学与科研。

陈涛(1979-)，男，博士研究生，主要从事发酵工程的研究。

O6-3

A

1001-9677(2016)016-0243-03