无机化学实验教学的改革

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摘要:无机化学实验课程作为高校实验教学课程中的重要组成部分，在锻炼学生的动手能力、发展创新思维等方面都起着关键作用。结合高校无机化学实验教学中存在的问题与本学院药学专业的特点，从教学理念、教学内容、教学模式、考核方式等环节提出改革思路。

关键词:无机化学实验;化学实验课;实验教学;教学改革

1加强安全教育

无机化学实验是大一新生进入大学后的第一个化学实验课，面对各式各样的玻璃仪器、形态颜色丰富的化学试剂，很多学生都会不知所措、手忙脚乱，因为大多数学生在中学阶段很少有机会接触实验仪器，有的中学甚至没有实验室，所有的操作方法仅是纸上谈兵。新生缺乏实验的基本操作技能及安全意识，因此加强实验室安全教育是无机化学实验教学的首要任务。将实验室安全教育列入新生入学教育的其中一项内容，在学院网站上建立基础化学实验安全知识的培训平台［1］，学生登录平台认真学习有关常见玻璃仪器的使用方法、常见试剂的使用储藏方法、常见设备的操作规程、常见事故的处理手段等知识，考核合格后才能进入实验室上课。此外，本学院还在实验课开始的前一周组织全体新生参与实验室安全教育专题讲座，再次强调牢固的安全意识，强化严谨的实验作风，为日后无机化学实验课能够安全有序地开展奠定基础。

2重视环保理念

高校的实验作为环境污染的一部分常常被人们忽略［2］。化学实验可能会用到有毒有害的试剂，在实验过程中也或多或少地产生了废液、废固或废气。每所高校的每一次化学实验都生产出“三废”，积少成多，每年的排放量不容小觑。因此，除了加强实验室安全教育，将环保、绿色化学的理念融入到实验设计中也十分重要。应选用一些低毒、甚至无毒的试剂，选择对环境友好的实验方法，减少污染物的排放。对于实验课后产生的废弃物，学生不能随意倾倒且必须要分类回收，再由实验教师统一处理。另一方面，减少试剂的使用量也符合绿色化学的原则。无机化学实验中多数是验证性的实验，只需要使用很少的试剂便能够看到实验现象，高校可尝试建立微型化的实验体系［3］，简化实验装置，减少试剂的用量。例如:在氧化还原的实验中［4］，按照课本要求，在试管中先加入3mL或者2mL的液体，接着再加入其他试剂开始反应。但是，如果液体的用量减少至1mL，能否发生反应呢?能否看清楚实验现象呢?答案是肯定的。采用微型化实验，不仅能够节约成本、降低实验的危险性，还能够减少能耗与污染排放，是保护环境的有效手段。

3优化实验教学内容

无机化学实验的项目主要以验证性的实验为主，综合性的实验较少，自主设计的实验更加少。在验证性的实验项目中，例如:酸碱滴定、卤素、氧化还原等，都是学生在中学就学习过的反应，学生对于实验目的、反应原理、操作要点等都十分熟悉，就连实验现象都能够通过理论知识来预见。这类实验无法引起学生的兴趣，甚至有可能令学生产生“无机化学实验都是很简单无趣”这一想法，严重影响了教学效果，也不利于培养学生认真观察现象、独立思考问题、解决问题的能力。很多学校开始优化实验教学内容，增加综合性、设计性的实验内容，都获得了明显的效果［5－6］。教师提前布置实验任务，要求学生自行查阅资料，设计实验方案。对于学生设计好的方案，教师可先审阅，保证可行后再让学生开始实验;也可不审阅，让学生在实验中不断地发现问题，摸索着去解决问题。但是，考虑到无机化学实验的授课对象是大一新生，实操技能与知识水平有限，难度大的设计性实验项目不易过多。对于学有余力的同学，还可鼓励其利用网络公开课，学习更多实验项目。此外，高校教师还应追踪化学类学科的理论前沿与实验最新动态，不断学习新的实验方法，也可将科研成果融入到实验教学中，设计更新更有趣的实验项目［7］。

4改变实验教学模式

课前学生完成预习报告，课堂上先由教师讲授实验内容，之后学生开始实验，这样的传统教学模式已经不再适合当今的实验教学。改革思路如下:A.制作微课。教师将每次试验的原理、试剂仪器、操作要点、思考问题等内容录制成微课，学生在课前自行看微课预习，提高预习质量，节省课堂授课时间。另一方面，学生也可自行录制实验小视频，供他人评判学习，这样便可提高学生的动手能力和学习兴趣。B.建立虚拟实验室。对于条件要求苛刻、试剂毒性大、反应耗时过长或实验过程不环保的项目，都可借助虚拟实验室完成。通过虚拟实验平台，学生能随时随地进行学习，反复操作练习，此举可避免出现意外事故的风险，增加操作的熟练程度，学校也可节省成本，减少环境污染。C.翻转课堂。知识的传授与学习在实验课前完成，而课堂则成为借助教师与学生之间互动从而完成知识的内化与升华的一个场所［8］。实验课前两周，教师将自制或网上的资源共享给学生，同时布置题目供学生思考。得到反馈之后，教师根据学生的自学情况，在实验课上组织学生讨论，接着在学生操作的过程中，边巡视指导，边引导学生对实验现象进行思考，增加课堂互动性与学生的主动性。D.多途径学习辅导。利用QQ群、微信群、微信公众号［9］、微博等多种手段推广无机化学实验知识，解答学生的疑问，对课堂教学做出补充。

5鼓励学生参加科研竞赛项目

由于实验内容与时间有限，很多学生在课堂上都没能完全施展自己的实验才能，长久下去，其可能会失去对实验课的热情，无法真正感受到化学实验的魅力与重要性。因此，在实验课之外，学校定期开放实验室，学生利用开放实验室重做实验，或完成对已有实验的延伸，或开展创新性的实验。高校的职能不仅仅是教学，开展科学研究、发展科学知识也是高校的责任。为了锻炼学生的基本技能，调动他们的积极性，学院每年都组织实验大赛。近几年本院学生获得了多个省级、国家级的实验比赛奖项。成功的喜悦感染了每一个人，激发了学生参与竞赛的热情，营造了积极实验的氛围。通过科研项目，将理论与实践结合，既紧跟学科热点，又能拓宽视野，对于培养大学生创造性思维、塑造勇于探索的精神、锻炼独立研究的能力，都发挥了重要作用。在教导学生的过程中，学生可向教师学习严谨的治学风格、孜孜不倦的科学态度;教师也可更加了解学生，学习新潮的想法，教学相长。除了鼓励学生参加科研、竞赛活动，还可让学生加入到实验准备和实验后处理的环节中，让学生有机会参与配制试剂、调试仪器、回收试剂等工作，借此熟悉实验室的规划，熟悉实验的设计思路，强化实验室安全意识与绿色化学意识。

6完善师生考核制度

传统的无机化学实验的考核方式通常以学生的实验报告为主，根据报告内容是否完整、实验数据记录是否清楚、实验结果计算是否准确、实验现象描述是否详细以及实验后有否讨论总结等方面做出评判。这导致学生把大部分的精力放在了完成实验报告上，而轻视了在实验过程中的思考、观察与操作，非常不利于学生实验能力与实验素质的提高，与借助实验培养全方位技能人才的目标也相背离。同时，这种传统的考核方式，无法了解学生的实验态度、操作技巧、思维能力、解决问题的能力，也不利于培养学生对化学实验的兴趣与创造力。为此，应完善考核制度:A.细化评分标准。不再笼统地打一个分数，而要明确每一个考察内容的分值，例如:预习占5分，出勤占5分，操作占20分，有了清晰的标准才能使评分更公平客观。B.提高实验过程考核的比重。相比于产率高低、计算结果对错，更要注重学生在课堂上的操作与表现，例如:装置的搭建、现象的记录、对异常结果的思考及应变处理手段。C.设计加分项目。如果学生提出了一个很有意义的问题或对异常现象做出了详细的解释，等等，富有创造性的举动，都应当面给其加分，以资鼓励，此举也有助于调动其他同学的积极性。D.增加期末考试。将某一次实验作为期末考试内容或建立网络在线考试系统，通过多样的题型对学生进行较全面的考察;还可借助虚拟实验室，减少试错的风险。教学的主体是学生，学生学得好不好与教师教得好不好有很大关系，教学效果的评价必须参考学生的意见，所以还应对教师进行考核。建立教学反馈机制，在学期末收集学生对于教师及实验课的意见与建议，教师根据反馈的信息不断地优化教学方案［10］。唯有如此才能精进教学，使得学生与教师共同进步，创造一个更加高效的无机化学实验课堂。

7结语

教改是永恒的话题，以上改革措施有的已经试行，有的仍在探索中。希望通过以上方法，提高无机化学实验的教学质量。

参考文献:

［1］刘媛，邹清，房川琳，等.无机化学实验教学改革与创新［J］．实验科学与技术，2016，14(01):140－142，145.

［2］申丽华.绿色化学在无机及分析化学实验教学中的探索［J］．中国现代教育装备，2016，(11):54－56.

［3］吴茂英，肖楚民，韩峭峰，等.无机化学实验微型化的新尝试及其教学效果［J］．实验技术与管理，2008，(03):16－19.

作者：黎卓熹 张镖 李小珠 关冠恒 单位：中山大学新华学院药学院