地方高校“大学化学实验”教学改革探索

潘 路，王凤武，李 莉，孙志梅，潘向萍

(淮南师范学院化学与材料工程学院，安徽 淮南 232038)

人才培养是高校基本功能之一，而且也是最重要的功能[1]。人才培养需从基础抓起。化学类各专业是以实验为基础的学科。这些学科专业理论知识需用实验进行验证，并在实验创新中不断积累和升华[2-4]。地方高校主要担负为地方经济发展输送一大批质量合格、能力较强的专业技术人才[5-6]。因此，在人才培养的实践中，人们通常只注意对学生专业技能的培训和专业化实验能力的培养。一般认为，只要学生在专业技能及专业实验能力上得到足够的训练，他们即可获取就业的资格或资本。这种认识存在明显的误区。这是因为，专业技能的培养是以专业实践基础的累积作为前提的，若没有足够的专业基础训练，没有充分、良好的专业练习为背景，欲取得理想的专业实践技能效果，恐怕只是空中楼阁的设想而已。

大学化学实验作为基础化学实验的一部分，它是化学类各专业知识与能力培训的实践基础[7]。从学生进入高校的那一天开始，注重学生专业基础实验/实践能力的培养，无论是对其在今后的理论知识的学习还是专业技能的培养与锻炼，都具有基础性意义[8]。淮南师范学院作为一所升本已十几年的地方本科院校，其化工与材料工程学院在人才培养方面比较重视对学生基础化学实验能力的培养。这些年来，虽然在基础化学实验教学方面已取得了一定的经验，但仍然存在一些尚难以解决的棘手问题。特别是在教学方法的改革与创新上，尽管我们在不断进行创新实践，但依然问题较多。

1 地方高校基础化学实验教学目前存在的共性问题

地方普通本科高校基础化学实验教学存在一些共性问题，主要体现在以下几个方面。

(1)师资力量相对较弱，实验教师能力有待提高。实验指导教师在实验教学环节中起着引导和再创造的作用。实验指导教师在教学过程中不仅要引导学生掌握基本理论、原理、操作要领、过程掌握与控制及结果分析等环节，还有引领学生进行知识的再创造，即创新意识、创新思维的培养及创新实践的有效开展。因此，当好一名合格的实验指导教师绝非易事。而一些地方高校，由于师资的问题，在实验指导教师(特别是基础化学实验教师)的安排上比较随意，甚至把上理论课有困难的教师都充斥到基础化学实验教师队伍中来。这样做，难以保证实验教学质量。事实上，一些教师不仅业务能力一般，且责任心亦不强，既不进行实验教学理论及实践研究，上课也是为完成任务而敷衍。这样的教师学生在教学评价中往往难以获得好评，而教师却经常埋怨学生素质差。

(2)教学内容陈旧，综合性、设计性及创新性实验数目明显偏少，研究性实验项目稀缺。在实验教学内容的选择上，尽管一些地方高校都在使用一些比较经典的教材(如“面向二十一世纪”系列教材、“十一五”国家级规划教材等)，但这些教材是否符合本校学生学习的实际尚未可知。此外，一些教材的实验内容的也比较陈旧。虽然教育部要求每门实验课程至少有一部分综合性、设计性实验，而实际上，由于各种原因的限制，基础化学实验中综合性、设计性实验少之又少，创新性实验几乎没有，研究性实验更是不敢奢望。基础化学实验中所开设的基本上都是演示、验证性实验。

(3)教学方法落后，教学手段粗糙简易。由于实验教师大都不愿意探索科学有效的教学方法，因此在实验教学过程中，大部分教师依然沿袭传统的教学模式，即教师将实验原理、方法步骤、注意的问题等讲清楚，却无视学生是否在听，是否真正领会，学生能否进行知识的迁移和应用等。实验教学完全是在完成任务。此外，实验教学手段落后，现代化教学设施比较缺，教学资源配置不足，实验投入往往严重不足。

(4)实验管理滞后，实验教学运行效果较差。地方普通高校在实验教学各个环节的管理上大都存在一些不完善的地方。①实验教师配置不合理，实验辅助人员数量明显不足；②实验教学督导不力，实验教学质量监控不到位；③实验教学评价不科学，有些甚至无任何实验教学评价；④实验教学建设缺乏渐进性。由于存在这些实验管理上的问题，从而导致实验教学运行效果不尽人意。这些都不利于化学类人才的培养质量的提高。

(5)学生实验积极性普遍不高。学生是教学的主体，学生学习积极性能否被充分调动起来，对人才培养质量的提升起着关键性作用。然而，由于存在许多主、客观方面的因素，学生实验的积极性一般都比较低。一些学生由于对实验内容不感兴趣，或实验教师上课无吸引力，或实验手段过时、粗糙等，从而使学生对实验产生乏味的感觉。如果不是为了应付，他(她)门实在是不想走进实验室。这种现象必须引起我们教育主管部门的高度重视。学生一旦失去了学习的动力，所谓的高质量、高规格人才培养都将是一句空谈。

2 地方高校“大学化学实验”教学改革实践

针对地方普通高校基础化学实验存在的一些共性问题，我们需在实验教学实践中不断进行改革。具体的主要从以下几个方面进行着手。

(1)调整实验教学内容，大力激发学生实验学习的积极性。以淮南师范学院“大学化学实验”为例，在近几年里我们首先以调整实验教学内容作为切入点。我们的“大学化学实验”基础课程均采用自编教材(讲义)，实验教学内容中除了一些规定的基本操作训练项目外，都选用了学生比较感兴趣且又能锻炼基本操作能力的实验教学项目。比如，无机化学实验部分，我们把选用了“混合阴离子分离与鉴别”、“混合阳离子分离与鉴别”、“日常生活中的化学”、“无机纳米材料的合成与组成分析”等实验，分析化学实验中选用了“化学需氧量(COD)值测定”、“常见水果中维生素C含量测定”、“动植物体中微量元素测定”等实验。这些实验项目的选用，学生实验前需要查阅一些资料，了解实验原理，确定实验方案、实验步骤等。从而鞭策学生积极主动地去获取知识，在实验课程中不断去探索、研究实验现象、规律，并解决实际问题。此外，近几年中，充分利用学校的大型仪器资源，设计了一些创新性、研究性的实验项目，积极号召低年级学生参与，使学生在开展实验项目的同时提前了解一些大型仪器的功能、操作及应用。这些尝试均能有效调动学生实验的积极性，并激发学生从事科学实验研究的兴趣。

(2)改革实验教学方法，采用适合发展需要的先进教学模式。科学有效的实验教学方法是“大学化学实验”成功运行的保障。近几年来，我们院根据专业需要，根据不同的专业对相同的“大学化学实验”采取了形式各异的教学方法。对化学专业，主要采取“实验原理精讲”、“基本操作演示”、“原理合理验证”、“精细合成指导”及“缜密的理论分析”为主的教学方法；对应用化学专业，主要采用“课前预习指导”、“实验原理分析与验证”、“单元合成与应用”以及“结果理论分析”为主的教学方法；对材料化学专业，主要运用“实验原理对比分析”、“单元操作精讲”、“单元合成及结果分析”以及“材料合成应用”等教学方法；对化学工程与工艺专业，我们主要采用“实验原理的精讲”、“实验步骤的逻辑分析与精细操作”、“单元合成精练”以及“简单工艺流程设计与应用”等教学方法。对我院2015年新开设的高分子专业，我们拟采用以“实验原理分析及合理验证”、“单元合成精练”、“操作步骤跟踪”以及“实验结果逻辑分析”等为主的教学方法。对不同的专业，化学实验对学生的要求亦自然不同，切不可因为实验教学资源的不足而对所有专业的“大学化学实验”采用相同的实验教学方法与模式，这样就没有任何特点或特色可言，自然也就无法真正提升实验教学质量和达到有效人才培养的目的。

(3)加大实验教学投入，更新和改善实验教学手段。实验教学的投入包括宏观和微观两个方面。宏观方面，主要是化学实验场所充沛如否与现代化设施的完备情况，实验教学仪器设备是否齐全、充足，开放实验室的配置与保障，实验研究资源及基地建设，充足合格的实验教师队伍配置等；微观方面，主要是实验教学项目的更新与创新，实验教学手段的更新与开发，实验教学机制与运行的科学研究，实验教师个体能力的提升与培训，实验资源的优化与整合等。就“大学化学实验”而言，一些地方高校一般都容易忽视对其进行投入，至少没有进行大量投入。通常，大量的资源易被投入到专业实验室、功能实验室或研究所的建设中。这种做法让人会感觉到对基础化学实验的不重视。然而，淮南师范学院在这方面做得相对要好得多。近几年来，学校对各个学院的基础实验的建设与发展都给予了大力支持，特别是基础化学实验更是尤为突出。比如，我们的物理化学实验仪器在近两年全部更新，仪器分析实验不仅增添了可观的大型分析、表征实验仪器，还购置了多台小型红外、小型紫外、简易型热重分析仪、小型气相色谱等。无机及有机化学实验也增添或更新了相当数量的基础仪器设备。实验教学资源整合已见成效，宽敞、科学及多功能新化学实验楼将于2016年9月投入使用，届时的实验教学手段将明显得到改善。在实验教师队伍建设上，我们建设的力度亦比较大。总之，我们已清醒地认识到，不加大对实验的投入，不及时更新和改善实验教学手段，欲提高实验教学水平将亦是镜花水月。

(4)改革实验管理模式。“大学化学实验”管理一直是困扰地方高校化学实验稳步发展的一个因素。其中最困难的是实验过程的管理及实验形成的评价。“大学化学实验”作为化学各专业的基础性实验，若管理不到位，则实验效果很难达到预期要求。在对实验过程的管理中，涉及到学生方面的主要有实验前的准备、实验过程的监控、实验态度、实验投入和实验创造性衡量等。涉及到教师方面主要有教师对实验教学的投入、创造性劳动、给予学生的指导效果以及实验后的工作等。我们以为，在对学生实验过程管理中，应狠抓实验前的准备检查工作，实验准备不到位不允许进实验室，何时准备充分了才可进实验室进行实验。对学生实验过程监控中，主要抓学生实验态度、实验认真程度和实验投入量，对敷衍塞责、蒙混过关者予应以严惩。对那些实验投入量大、工作积极又有创造性成果的学生要予以表扬、加分。实验指导教师在实验管理中既是实验的管理者又是被管理的对象。对教师的管理往往要困难和复杂得多。我们不仅呼唤实验指导教师要全身心投入到实验教学工作中去，还要去大力激发学生的学习动力和积极性、给学生科学指导以及实验再创造能力的培养。教师的实验指导效果应与其教学考核和年度考核密切挂钩。对实验形成评价应采取多种方式，万不可一刀切。比如对学生实验的评价，应从学生实验的积极性、实验投入、实验态度、实验效果、实验创造能力、团队协作能力以及解决实际问题的能力等多个方面去进行，这样才能比较客观、真实体现学生实验的整体表现。

(5)提升实验教师的整体能力。主要通过实验教师师资培训，选派中青年教师到相关企业或工厂进行专业训练，实施“老”“中”“青”的“传”、“帮”及“带”的作用，利用优秀教师示范作用，开展青年教师导师制以及发挥实验教学团队协作等来切实提高实验教师队伍的整体效能。同时，相关部门还要有明确的大学化学实验教师队伍建设规划，充分利用学校有利政策来发展和壮大大学化学实验教师队伍。

(6)教、科研带动实验教学。从教师层面上而言，激励实验教师大力进行实验教学规律、教学方法以及教学模式的探索与研究，鼓励教师积极申报各级各类教学、科研课题，并督促其认真开展课题研究。鼓励教师将研究成果直接转化为教学辅助手段或实验项目，真正达到科研带动实验教学的目的。对学生而言，主要引导学生主动走进实验室，特别是进入到开放实验室从事与实验相关的课外实验活动。实验教师应积极主动吸纳学生进入自己的科研团队来从事科研活动，以提高其实验动手能力和创造能力。鼓励学生申报各级各类学生科研课题，并指导学生完成课题研究，并尽可能将研究成果转化为科研论文、专利等形式。通过学生具体参与科研以切实提高其实验动手和实验创造能力。

3 地方高校“大学化学实验”教学展望

地方高校“大学化学实验”教学有其特殊性，但也有许多共性。为了更好地培养学生实验动手能力、利用知识解决实际问题能力以及专业创造能力，实验教学是关键。“大学化学实验”是化学各专业的基础实验，学生在 “大学化学实验”过程中学习的优劣将直接影响到其能否打好专业基础。因此，地方普通高校在未来的“大学化学实验”实验教学中更要大力研究高效科学的实验教学方法，探索合理发展的教学模式，增加基础化学实验资源的投入，切实提高实验指导教师的整体能力，利用一切有利的因素来调动学生实验的积极性，从而使学生在学习专业实验之前能更好地掌握本专业的基础实验技能和开展科研的创造能力。