“实+虚”模式在分析化学实验教学中的初探

周燕霞，黄 平

（江西医学高等专科学校，江西 上饶 334000）

四大化学之一的分析化学，是药学、医学检验、化学化工等专业的基础课程，学生对此门课程内容的掌握程度将直接影响其专业课的学习。但是，由于其理论性强，内容抽象，学习中学生有畏难情绪，因此，实验成为激发学生学习兴趣、巩固理论知识、提高实际操作和归纳总结能力的重要手段。高职高专医学类专业的分析化学实验课程，如何在重视基本技能训练的同时，培养学生综合实验能力和创新能力成为研究的重点[1，2]。

1 分析化学实验教学现状

目前，各高职高专院校分析化学实验课程多带有附属性质，即作为理论课的辅助，没有得到足够重视。分析我校现状，发现分析化学实验教学存在以下问题：（1）受实验条件限制，学生实验参与度较低。随着我校招生规模的扩大，学生实验人数的增长与有限的实验空间和仪器之间的矛盾越来越明显，我校虽采取分批分组制，但是不能实现单人单组，多人一组不仅会引起分工不均，还会导致课后相互抄袭实验报告。（2）学生对化学兴趣不大，不愿动手实验。受中学化学学习的影响，多数学生对化学类课程心存畏惧，抽象的理论课知识使他们对实验课提不起兴趣，在多人一组情况下，可以不用动手，作壁上观。（3）实验内容设置不合理，多以经典验证性实验为主。在设置实验项目时，考虑到学生基础薄弱，多以验证性实验为主，且有重复性，而学生则认为分析化学不仅理论课枯燥，实验课也没有新意。（4）教学模式单一。在实验教学中，教师多按照实验目的、实验原理、实验仪器与试剂、实验步骤、数据处理和实验思考的流程讲授，学生按部就班进行实验，制约了学生的创造性和创新性。

2 “实+虚”模式的初步探索

2.1 经典类实验仍以实际操作为主

实验课教学目标之一就是锻炼学生的动手能力，为今后工作与研究奠定基础。我系分析化学经典类实验见表1。

分析化学实验主要是帮助学生树立“量”的概念[3]，因此，经典的分析天平的称量练习和四大滴定，我们都保留下来并采用实际操作的方式进行，尤其是滴定练习，只有通过不断地实际操作，学生才能直观感受颜色突变那一霎那的神奇，这也有利于培养学生对分析化学的学习兴趣。

表1 药学系分析化学经典类实验

2.2 应用型实验以虚拟实验为主

虚拟实验的概念最早由美国弗吉尼亚大学的威廉·沃尔夫教授于1989年提出，它是一种以虚代实、以软代硬的实验教学形式。此处说的虚拟实验，主要是利用计算机仿真实验软件来实现的[4]。我系于2017年引进仿真实验平台，为了更好地激发学生的兴趣，提高学生实验参与度，经过严格的筛选，将两个综合性实验用计算机软件的形式来完成，见表2。

表2 药学系分析化学应用型实验

混合碱是药用NaOH溶液，由于NaOH容易吸收空气中的CO2而变质，导致组分中含有部分的Na2CO3，形成NaOH和Na2CO3的混合物，所以，使用前常需要准确测定各组分的含量。水的硬度指溶于水中的Ca2+、Mg2+的总量，生活用水多为硬水[5]。此两个实验具有一定的现实意义，应用仿真软件，将大大提高学生的积极性。软件中主要涉及两部分，一部分是模拟视频，主要用于学生了解整个实验过程；另一部分是练习界面，由学生自主完成实验流程，结束时，系统会给出结果，如果学生操作中有错误，系统会精确指出是哪一步的问题，这不仅有利于学生的自查自纠，还可以减轻教师的压力。除此以外，虚拟实验还在一定程度上培养了学生自学能力，使他们的思维更加活跃。

3 开放型实验室

“开放实验”源于20世纪60年代初期美国的物理实验教学改革，又称“自由实验”“可扩展实验”“开放式实验”等。1979年，在我国高校实验教学改革中首次提出开展“开放实验”[6]。所谓开放实验，最简单的理解就是将实验室全天开放，学生根据自己的情况选择时间做不同的实验。虽然我系基础课教师较少，但是，为了更好地满足学生的实验需求，进一步培养学生的动手能力和创造力，每周二、四晚上7：00—9：00化学实验室对全系学生开放；同时为保证实验安全，教师实行轮班制。

4 展望

经过一个学期的探索，传统的实验教学方法和新型的计算机仿真实训相结合模式取得了初步成果：学生对实验的内容和原理理解得更加透彻，实验参与度和积极性明显提高，让人兴奋的是，有的学生对实验过程中遇到的问题不再是一味地询问老师，而是自己先思考，提出假设，再进行验证。因此，我系正在探索推出两到三个探究型实验，让学生自主选择实验题目，自主进行实验（可以采用虚拟实验与实际操作相结合的方式），以达到充分调动学生的主观能动性，培养学生查阅资料、撰写实验开题报告能力的目的。教师的职责将由“主”转变为“副”，主要引导学生如何运用所学知识、网络等资源达到完成实验的目的。