以实验技能大赛促进化学实验教学改革

2017-03-01彭艳王园刘婷

化工时刊 2017年8期

彭艳王园刘婷

(南京医科大学药学院，江苏南京 210000)

本校为医科院校，化学实验课是医学、药学相关专业学生的基础课程，为了加强学生的动手能力、实践能力和创新能力，深化我校化学实验教学改革，促进化学实验教学内容、教学方法和教学手段的创新，自2008年起，我们开始举办全校性的大学生化学实验操作竞赛，并指导药学专业学生参加了共四届“金陵石化杯”江苏省大学生化学化工实验竞赛，分别获得了二等奖2项，三等奖5项和优秀奖1项。2016年我校举办了首届江苏省医药院校大学生化学、药学知识与实验技能邀请赛，并获得了一等奖。分析以往比赛中学生出现的一些情况，我们发现化学实验教学中存在部分问题，提出了一些教学改革思路，希望能进一步提高化学实验教学水平，增强学生的实验技能，以及分析问题、解决问题的能力。

1 实验技能大赛中学生出现的问题

1.1 实验理论知识不扎实

实验技能大赛一般由两部分组成，实验知识和实验操作。本校学生在笔试中表现欠佳，丢分颇多，可见实验理论知识不扎实。实验理论指导实验操作，有过硬的理论水平才能更好地理解实验本质。

1.2 实验基本操作不规范

竞赛过程中出现许多不规范操作，如移液管的使用，碱式滴定管的使用等等。有些学生虽然知道如何操作，但总有些细节处理不完善，动作不流畅。

1.3 实验数据处理不科学

实验过程中原始数据的记录以及最后的数据处理是很重要的，学生在记录的时候对于有效数字的保留不清晰，处理数据时表格的绘制不娴熟。

1.4 综合实验能力不强

实验技能大赛多数是团体协作，各科实验综合穿插，学生平时都照本宣科，缺乏综合思考，统筹安排的能力，在实验过程中遇到问题不能及时解决与处理。

2 化学实验教学中存在的问题

通过分析学生在实验技能大赛中出现的一些问题，反思了我们在化学实验教学中存在的不足。

2.1 实验教学模式单一

目前我们的化学实验教学多采用课前预习、课上实验、课后写报告、教师批改反馈的传统教学模式，实验设计多为验证性实验。从而使学生对实验缺乏浓厚的兴趣，往往只注重实验结果而不重视实验的细节和过程，导致学生许多基本操作不规范，不熟练。

2.2 规范操作的纠正力度不够

实验教学过程中，教师一般会先讲解示范规范操作，课堂巡视指导。但一个教师指导二十几个学生难免会纠正不及时。学生的错误操作没有得到及时的纠正，长久就会成为习惯性的不规范操作。

2.3 综合性实验课时少

目前本校的化学实验是大一、大二学生的基础性课程，大多是验证性实验，缺少综合性、设计性实验，学科之间的交叉性还未能体现，实验方法单一，需要学生自己动脑的部分不多，只需按照课本就能完成实验。这些对学生主动思考、提高他们分析问题和解决问题的能力是不利的。

3 化学实验教学的改革设想

3.1 优化实验教学模式

在实验教学模式上，除了以往传统的实验教学方法，可以引入计算机辅助教学，通过网络平台制作实验教学视频和课件，使学生网上观看实验，开辟实验教学的的新天地[1]。视频与课件的内容包括理论知识的网上自测、各种仪器的正确操作、错误示范等，学生在进入实验室操作之前必须通过网上自测与预习。教师在带教的过程中也随时可以通过手机登录平台标记出学生的相应操作错误，让学生实验课后登录平台反复观看相关视频，撤销教师标记。网络教学平台能使学生巩固实验知识和操作技能，使不规范的实验操作得到及时的纠正。

高校的化学实验教学不单单要着重基础，还要满足现代化教学的脚步，当今的化工行业、科研单位、医学部门都采用先进设备和高新技术代替原先的手工操作设备，这就要求高校化学实验教学要与其匹配开展教学。尽可能地引入新的仪器，如显微熔点仪，将传统的b形管熔点测定与其比较教学。对于一些无法引入的大型、昂贵精密仪器，可以采用虚拟实验的方式或者观看实验视频，使学生初步掌握仪器的使用要点和工作状态。

3.2 丰富实验教学内容

为了增强学生的综合实验能力，减少验证性实验，增加综合性和设计性实验是非常必要的。综合性实验主要是多门实验课程的有机组合，以无机化学实验为例，在后期的试验中增加几个经典的实验[2]：三草酸和铁(Ⅲ)酸钾的合成和组成测定、硫酸四氨合铜(Ⅱ)的制备及配离子组成分析、葡萄糖酸锌的制备及表征等，这些实验中既有有机化学的合成反应，又有减压抽滤、倾析法洗涤分离、结晶等无机化学实验操作，还有差减称样、滴定、移液、定容等分子化学实验操作，最后实验数据处理与计算。这样多学科交叉的实验在有限的实验课时内较大程度地锻炼了学生的综合实践能力。

设计性实验可以培养学生的创新精神和探索精神，提高学生做实验的积极性与主动性。由于实验课时的限制，设计性实验不可能在课内完成，可以将设计性实验当成一个选修课程，将化学实验教学体系与科学研究交叉融合，将科研成果内容转变为设计实验内容[3]，让学生分小组独立完成从查阅文献资料、拟定实验方案，到具体实验操作，结论分析的全过程，教师从旁指导，给予相应的学分奖励。

3.3 改革实验考核方式

本校的化学实验考核方式主要是平时的实验报告成绩结合实验考试，然而实验考核分数只占了整个化学课程考核成绩(期末理论+实验)的20%，从总体来看，实验考试没有与理论考试单独分开，并且所占比重太少，使学生主观上不重视。实验报告的成绩也主要根据学生的数据处理，结果讨论、思考题回答情况评分，不能真实反映学生此次实验课的掌握程度。实验考试是通过抽签的形式抽取几个小实验进行操作考核，无法涉及本学期的所有实验内容。可见改革试验考核方式很有必要，有助于加强学生对实验课的重视程度，提高学生实验规范操作的水平。实验成绩可单独计分，分为平时成绩与考试成绩两部分，平时成绩不光看实验报告，课堂表现由老师通过手机登录网络教学平台实时反馈；实验考试可参考实验技能大赛评分细则，分为实验理论与操作两部分，让学生从主观上重视实验教学。