应用型本科院校《综合化学实验》课程建设探索

赵大洲

(陕西学前师范学院化学与化工系，陕西西安 710100)

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》提出，“培养高水平应用型人才、建设高水平应用型大学”是高等教育发展的核心目标。为适应这一目标，许多新建的本科院校都转向以培养有素质、有能力、有创新精神的应用型人才为目标的改革理念上来。社会的快速发展,也对人才的培养模式有所要求,素质教育和创新能力两大要素已成为全社会对人才的基本要求。基于上述情况，许多院校的化学专业为适应新的转型理念，开设了《综合化学实验》课程[1-3]。

一、《综合化学实验》课程的开设现状

《综合化学实验》课程是架在基础理论实验和创新设计实验之间的桥梁纽带，起到过渡铺垫的作用，一般是在大三下学期和大四上学期进行开设。实验课程教学分为三类，如图1，处在最下面的是基础理论实验，实验内容较多，知识点较为琐碎，课时量较大，主要为学生打下坚实的基底;处在最上面的是创新设计实验，旨在培养学生的创新应用能力;处在中间的就是综合化学实验，起到承前启后的作用，主要为了培养学生设计实验的基本思路和方法，为后期的创新设计实验构筑坚实的桥梁。

图1 化学专业实验教学分类

由于综合化学实验未配备理论课程，所以需要学生对基础理论知识相当的熟悉，才能达到预期的目标。综合化学实验是以合成制备和分析应用两种设计思路来培养学生的综合素质和科学思维，形式上分为综合性、创新性和设计性三大类实验[4]。实验内容涵盖的知识点包括应用化学、生物化学、环境化学、医用化学和材料化学等多个二级学科。对于高校教师和学生而言，实验课堂上的有效时间是很短的，在有限的时间里圆满的完成教学和学习任务，是教师和学生的责任与义务。如何提高实验课堂上教学与学习的效率，成为教学质量是否达标的重要指标之一。良好的教学效果和教学质量取决于实验课堂的有效性管理。目前，新建应用型本科院校实验课堂教学管理问题层出不群。

目前，大学的实验课堂出现两种状态：一是教师讲课缺少激情、很少交流，导致学生不爱上课、不爱交流；二是方法单一、缺乏趣味性，导致学生很少做笔记、厌恶做作业。当代教育学家张楚廷提出“中国大学实验课堂是沉闷的，这种状态是令人堪忧的。” 这种状态下，学生的学习习惯，学习能力都会下降，老师的状态也是疲惫不堪，没有了良好的教学效果，何谈教学质量。长此下来，高校本应该是一个掀起大脑风暴的地方，却寂静地令人可怕。这种教师缺乏爱，学生没兴趣的状态会导致实验课堂教学的有效性大幅度下降。新建的应用型本科院校建校时间较短、发展速度较快，师资队伍建设明显不足，年龄结构上出现“两头多，中间少”的极端化现象，导致教师管理困难，实验课堂教学管理要求很难贯彻实行。教师开展教学研究较少,业务能力较差，在实验课堂上很难把握重难点以及教学方法单一。

二、《综合化学实验》课程的建设思路

基础化学实验是通过学习基本实验技能，培养学生良好的实验操作习惯，以达到对理论知识的深入理解[5-8]。综合化学实验与基础化学实验的教学重点以及教学目标是不同的。综合化学实验是在基础化学实验之上，培养学生对基础化学实验中涉及到的知识点进行串联的综合能力，旨在训练学生形成一种有效解决问题的能力。新建应用型本科院校重点培养的是应用型人才，使学生学会学习、学会生活，有一个良好的学习习惯是其重要的培养目标。只有有效的教学实验课堂才能使教师认真地教学，学生认真地学习，这样不仅培养了学生学习的认真态度，而且塑造了学生做合格人才必备的品质。因此，《综合化学实验》课程的建设思路是：

《综合化学实验》课程覆盖面较广，不仅囊括到无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、仪器分析、高分子化学等二级学科的知识点，而且涉及到环境、生物、材料以及医学等领域。

《综合化学实验》课程以提高学生的实验技能为目标。首先，让学生完成一些受特殊条件约束而在基础化学实验中未能进行的实验，例如，高温高压操作，无氧干燥操作等合成制备技术；再次，选用一些特殊的方法进行实验，例如，循环伏安法测定配合物稳定性、热滴定分析法测定反应动力学参数、各种异构化合物的制备及动力学研究等；最后，在综合化学实验中，尽量融合制备、表征和应用等综合性技能训练。

《综合化学实验》课程的设计应体现化学在社会生活中的实用性，融合渗透多个学科。因此，实验内容上应该更多地选择一些与民生相关的内容，例如，天然有机化合物的提取以及成分分析、金属材料的着色、工业废水的回收处理、多孔纳米材料以及发光材料的合成及应用等。

《综合化学实验》课程着眼于培养学生的实验分析能力和科研创新能力。在实验教学中，重点培养学生独立查阅文献，设计实验以及分析讨论的能力，寓科学精神和科研素质培养于实验教学过程中。

三、《综合化学实验》课程的建设内容

学生在大学四年学习中，获得知识和能力，培养出优良的综合素质是学生、家长以及学校和社会共同的目标。有效的实验课堂管理就是达到这一目标的很好的方法。每一位教师讲好每一节课，提高了实验课堂教学效率，才能使学生获得更多的知识和能力。有效的实验课堂教学管理涉及的方面较多，良好的有效实验课堂管理是学校教学和创新的体现，是学校科学的设计教学质量标准、及时有效的实施教学质量监控和教学质量保障的充分体现。依据上述思路，综合化学实验应该在专题模块和实验内容上进行归类和调整。所选实验以趣味性为主，确保贯穿合成、表征和应用等实验内容，分别纳入到 3 个不同的专题中，见表 1。由表1可知，每个专题中的实验彼此关联度较强，让学生知道可以采用不同手段，从不同角度来解决实际问题。

表1 《综合化学实验》课程的内容编排

《综合化学实验》课程实验时间较长，训练范围较宽，涉及学科较多，目的是增强学生实验的自主能力[9-11]。通过综合化学实验，在四大化学实验基础上，增强了学生的动手能力和科学素养，更好地将各学科知识融合和渗透在一起。这样不仅巩固了化学基本知识，学会了X-射线衍射、红外光谱、高效液相色谱等仪器的测试方法，而且培养了学生设计实验方案以及独立思考、解决实际问题的能力。

四、《综合化学实验》课程的考评方式

教师教与学生学是一个互动沟通的过程，只有保持良好的精神状态，才能保证师生间交流的顺畅。因此，整个实验课堂教学过程需要教师做好基本的教学准备，更要精神饱满、教态端庄，用教学热情感染学生，而学生应该自觉遵守实验课堂纪律，严格要求自己，建立良好的学习习惯。科学的考核方式是有效提高高校实验课堂教学管理的重要保障。将学生的过程性学习以及对过程性的评价与考核，设定为阶段性学习目标和任务。同时，将学生的实验课堂表现纳入到考核范围，这些都是体现高效实验课堂的重要手段。

综合化学实验采用单人单组实验，每位学生独立完成实验设计、实验过程、样品测试、数据处理、结果分析和实验报告。《综合化学实验》课程中的多数实验内容均可以延伸和扩充。允许部分有想法、感兴趣的学生进行进一步研究。综合化学实验考核方式分为平时实验和综合笔试两部分，其中，平时实验部分包括实验报告的书写、实验数据的分析及实验过程的表现，分值占总分的 70%，这部分成绩实行公开考核，对学生及时公布，作为最后成绩的参考。综合笔试部分包括实验原理知识、结构谱图分析、仪器操作知识、数据分析方法等，分值占总分的 30%。

五、《综合化学实验》课程的改进方法

(一)创新实验项目，更新实验教材

实验内容每一学期都应该依据实验仪器、开设的专业、社会发展、科技前沿和教师的科研项目进行适时更进，做到时代性强，具有实用性和针对性，符合学校实际情况的综合化学实验教材。

(二)创建特定的综合化学实验室

目前，高校的扩招，使得学校基础化学实验室已经超负荷运行，综合化学实验室已经没有地方开设。综合化学实验室的建设与规划是实验教学质量和创新人才培养的关键因素。学校应当加大综合化学实验室的建设投入，有效改善实验室的硬件设施，以达到基础合成、样品测定、数据处理、以及结构表征等性质的完成。

(三)开启开放式共享管理模式

学校为了提高学生的实践技能，增强学生的创新能力，可以适当情况下采取共享实验室管理系统，构建师生交流平台，为学生营造一个开放式实验室的氛围。

六、《综合化学实验》课程的创新发展

高校实验课堂教学管理应该将课内外的有效学习紧密联系在一起。在实验课堂上，教师应适当加以点评学生，让学生把实验课堂的学习变得有目的、有内容，而不简单是书本上的简单学习。同时，教师应结合教学需要，给学生布置一定的课后学习任务，积极培养学生的调研能力。这样既锻炼了学生，又提高了学习效果。新建应用型本科院校的师资队伍普遍较为薄弱，教学经验不足，青年教师较多，应当及时加强对青年教师的教学培训。比如在教研室活动中采取教研组对青年教师的备课、说课、实验课堂纪律、作业辅导批阅以及习题答疑等做出全面的指导，提出建设性意见。有效提高高校实验课堂教学管理需要鼓励教师进行课前试讲，实验课堂总结，课后反思，总结每节课的经验，改进不足的地方，及时进行教学反馈。这样会让学生熟练的掌握所学知识，积极把握教学重难点，改进教学设计，培养学生良好的学习习惯。

《综合化学实验》课程要求教师就实验内容重点介绍专业知识和相关背景，以便增加实验的趣味性，开阔学生的视野。教师应该淡化最后的实验结果，注重增强学生的科学素养研究，重点培养学生挖掘实验的设计思路以及分析问题的能力。

通过实验的学习，提高学生的参与性，挖掘学生的自主创新能力。首先，教师对实验内容进行讲解，提出问题。然后，学生依据教师的引导进行文献的查阅，给出具体的实验步骤和操作方案。最后，完成实验过程，收集实验数据，并对实验结果进行分析讨论，完成实验报告。这样不仅有利于培养学生查阅文献、制定方案、处理数据、分析结果、总结报告的能力，而且也培养学生的综合实践能力和自主创新能力。

综合化学实验所选内容应该新颖，有创新性。从实验的训练过程中可以让学生系统地学会产品的制备，表征以及性能测试，得出一个完整的结论，从而培养学生熟练运用综合实验技术的能力。

综合化学实验教学要求教师在实验过程中要充分调动学生的思维，增强学生分析和解决问题的能力，以及对实验的进一步改进做出更深入地研究。部分开放性实验需要学生自己设计和开展实验，这样能够使学生充分发挥自己的创新思维，更大的激发学生的学习兴趣和创新意识。

七、结论

应用型本科院校以发展专业特色，提高区域经济能力为主，主要为社会培养有较强实践创新能力的应用型人才。综合化学实验是应用型本科院校化学专业必须开设的一门实验课程，是基础理论实验与创新设计实验之间的一条纽带，起到一定的承上启下的作用。《综合化学实验》课程的创新建设不仅培养了学生的创新能力和实践能力，而且增强了学生的创新精神和创新意识，为学生成为新时代应用型人才打下坚实的基础。

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