浅议大学生化学实验教学改革

摘要：由于时代和经济社会的发展，对创新型人才培养提出了越来越高的要求。大学生化学实验教学怎样才能使学生获得生动的感性知识，培养学生的创新精神，激发学生的学习兴趣，从而更好地理解、巩固所学化学知识，促进观察、分析和解决问题等各方面能力的提高。本文通过对化学实验教学中存在问题的分析，提出了几点化学实验教学改革的具体措施，以期达到交流和抛砖引玉的目的。

前 言

化学实验是一门重要的课程，可以培养大学生的动手能力，巩固理论课上学到的知识，在实验中对化学增加感性认识[1]。实验能力的高低是衡量大学化学专业学生综合素养的重要标志之一。正因为此，各高校在实验课程设置、内容目标、实验资源、教学模式、评价方法等方面积极进行改革，以促进学生实验能力的提高[2]。

一、大学生化学实验课程教学改革的目的

化学实验课程主要包括无机化学、有机化学、分析化学、仪器分析、物理化学的相关实验，其目的是培养学生的基本化学实验技能、基本化学计算、实验设计、实验操作、数据采集和分析处理能力，常规和部分贵重仪器的使用、图谱解析，实验总结与报告能力。进行化学实验教学改革的目的主要有以下几个方面[3]：

1.培养学生基本操作技能的规范性

玻璃器具使用、天平使用、真空泵使用、滴定分析、抽滤、分离、洗涤等，实验器材的维护及正确放置、标签的书写、实验废弃物处置等，都属于基本操作的范畴，规范地掌握这些基本操作，是形成良好实验行为的基础，也是学生基本科学素质的体现。这些素质的欠缺，将影响学生的未来发展，甚至人身安全，因为许多化学实验室事故的发生都是由于操作不规范而引发的。因此，化学实验教学必须在培养学生操作的规范性方面下足功夫，教师的指导必须严格到位。

2.强调基础性实验的作用和重要性

在当前强调培养创新人才、加强综合性实验的同时，不要忘记和淡化基础性实验。没有基础或基础不牢，就谈不上综合，更谈不上创新。因此，在教学资源的调配上，要始终抓好基础性实验的教学安排，配备足够的师资、教学时间和教学设备等，这是需要由实验教学管理部门统筹考虑的工作。

3.训练学生的表达与分析能力

经过一系列测试获得一批实验数据，对这些数据进行科学处理与分析，进而得出科学结论，不仅是对教学实验的总结，而且也是科研的重要环节之一。这种能力的培养十分重要，如果在这方面重视不够，就会导致学生的归纳、总结与分析能力不强，提出问题、提出新概念的能力不强，这最终会影响学生的创造能力。

4.培养学生综合素质

学生思维的多样性、观察能力、耐心、细致、沉稳、有序等素质需要依靠实验过程的点滴训练和积累，这是一个长期的过程，需要在实验教学中精心培养，需要教师进行耐心细致的、科学的指导。大学生化学实验综合素质的培养需要从选择题目开始，到实验设计、实验操作、结果分析、问题思考与解答等多个方面系统进行能力培养[4]。

5.提高化学实验教师队伍素质

实验教师的授课水平和责任心是影响实验教学质量的关键。实验教学改革对于青年教师和研究生助教的培养，老教师在教学方法、教案设计、教学技巧与能力、教学态度等方面的引导，全面帮助，都有助于他们胜任实验教学工作，科学地培养学生。

二、大学生化学实验教学中存在的问题

化学实验是化学教学中一门独立课程，其目的不仅是传授化学知识，更重要的是动手能力和优良素质的培养。通过长时间对大学实验课程教学的切身感受和观察分析，我们可以看出在化学实验教学中现在主要存在以下几个问题：

1.课程设置不重视化学实验

许多学校对理论课程很重视，而忽略实验操作的训练，即存在重理论、轻实验的现象。尽管现在强调培养创新型人才、加强综合性化学实验，但决不能淡化基础实验的训练，基础实验是综合性实验的基础，其基础性和重要性是毫无疑问的。实验指导教师要认真负责、严谨规范，实验课程就会得到学生的高度重视。此外，还存在实验课学时数占总学时的比例较低，有些实验课学生动手的机会较少等不合理现象。

2.对学生的综合素质培养不够

化学实验是化学教学中一门独立课程，其目的不仅是传授化学知识，更重要的是动手能力和优良素质的培养。综合设计性实验可以体现化学教学内容的综合性，设计的独立性，同时能考察出大学生的实验技能，反映出学生的实验综合素质。但是现在实验课内容较浅，一般都是验证性的，很少有探求性和研究性的。这样的实验不符合培养高素质大学生的要求，也会影响学生学习的积极性。

3.实验教学室设备陈旧，投入不足

尽管各院校都在加大对实验教学的投资力度，购进了不少新的实验仪器，实验室面积较过去有所增大，但是由于过去欠账较多，仍有不少陈旧仪器在使用，近几年在校学生人数增加了几倍，而实验室的面积和实验仪器的增加相对滞后，实验课的教学条件没有明显的改善，所以对实验课教学质量的提高必然会产生一定的影响[5]。

4.实验课教学方法欠佳

一些教师在实验课的讲授方法上比较单一，不注意实验课教学方法的研究，教师怎么讲学生就怎么做，给予学生独立分析问题和发挥想象的机会较少，不能充分调动学生的主观能动性。另外，课堂讨论的教学方式采用较少，现代化教学手段应用不够，也制约着实验教学水平的提高。

5.教师责任心不够，对学生管理不够严格

部分学生的化学实验习惯不好。比方说，对于刚打开的天平没有检查是否处于水平态；使用完电子天平没有进行清扫；用完后未关掉电源和罩上天平罩。学生在做滴定实验时，坐站姿态不雅观；有的学生损害仪器不汇报给带课教师等[6]。学生实验动作不规范也是化学实验教师需要特别关注的问题。如果要求严格、动作规范，对他们的后续化学实验课大有益处；相反，如果实验操作动作不规范，以后很难改正。

三、大学生化学实验教学存在原因分析

很多高校在教学中重理论轻实验的思想仍然没有发生根本地改变，必然会影响到实验室的管理和建设，从而影响实验课的教学质量[7]。

1.教师和学生对实验课的认识不够重视

很多大学生在学习时，仍然保持着高中的一些学习习惯，就是重理论轻实践。到了大学以后，对实验课的重视程度仍然轻于理论课，他们在思想上并没有将实验课提升到与理论课同等重要的地位。其次，诸如大学英语四六级、计算机等级的考试也占据了学生的大部分时间，这些考试都会涉及到以后学生的就业、落户等问题，使他们没有更多的精力投入到实验课的学习当中去；最后，基础实验较多，没有充分激发学生的兴趣，结果基础没学好，专业实验课也是学的一塌糊涂，操作能力自然就会很差。

2.化学实验室建设水平落后

有的高校把实验教学附属于理论教学，在一定程度上削弱了实验教学在整个教学过程中的作用。另外，在实验教学的建设中投入非常有限，实验仪器设备及设施老化、废弃、数量不足，且配套不齐全，自动化程度不高，仪器设备分散，开出实验率低，设备利用率低，实验条件、实验手段、实验技术水平落后。

3.实验课教师队伍的素质不高

在一些高校里，实验教师是辅助教学的二线工作人员，因此大家一直认为实验工作无足轻重，致使不少人缺岗在编，却很少或根本没有从事实验教学工作，部分人员只经过简单培训就上岗工作。此外，实验室人员独立活动能力弱，不利于充分调动实验技术人员的积极性。

4.实验课程管理制度的松懈。

多数高校都有实验课考试不通过不能参加理论课考试的规定，但是几乎所有高校学生每次实验课都来参加，不论实验做的如何，其实验课程考试成绩均为合格，以杜绝学生因实验课考试未通过而不能参加理论课考试的现象发生。从而使学生滋生了轻视实验课的想法，反正最后也能通过。

四、大学生化学实验教学改革的具体措施

1.将理论教学与实践教学有机结合起来

课堂教学可以使学生熟悉每种仪器分析方法和分析仪器所基于的基本理论，也可以培养学生的思维和创新能力；同时加大实践教学的比例，使学生能有机会学习和使用这些仪器和设备，运用理论与实际相结合的教学过程，最大限度地提高学生的实践能力。培养学生比较系统地掌握本学科、专业必需的基础理论、基本知识，掌握本专业必要的基本技能、方法和相关知识，具有充实本专业实际工作和研究工作的初步能力。教会学生在实践中自主地发现问题、查阅资料、处理及解决问题[8]。

2.注重更新实验教学手段

随着科学技术的发展，电化教学手段的广泛应用，计算机及多媒体技术的日益普及，这些教学手段可以将实验的全过程生动、形象、直观地展现在学生们面前，便于学生对某些抽象、枯燥的实验原理、理论和概念更准确、更深刻地理解和掌握，激发学生的学习的兴趣，提高他们学习的积极性。在仪器分析教学和实验中，最严峻的一个问题是一些大型贵重仪器的短缺。采用多媒体教学可以在某种程度上弥补机器难以普及的缺陷。

近年来开始应用的计算机辅助教学技术，可以把计算机应用和化学实验教学紧密结合起来，利用微机模拟实验的全过程，对拓宽学生知识面，开阔学生视野，巩固和提高学生计算机应用能力，培养学生创造性思维有极大促进作用，这是传统的实验教学手段所无法比拟的。还要注意加强计算机在实验教学中的应用，引导学生利用计算机进行繁杂的实验数据处理和数据分析，不断改进传统的实验方法和测试手段，促进实验内容与现代科学技术的有机结合。

3.开展灵活多样的实验教学形式

针对目前存在的实验教学学时数偏低的问题，在按实验教学大纲的要求开好课内实验的前提下，各实验室应积极创造条件，贯彻因材施教的原则，在学有余力的学生中开展一些丰富活泼、形式多样的课外实验活动，如开放实验室，在实验室完成课程设计、毕业（论文）设计，开设实验选修（辅修）课，开设第二课堂，成立课外科技兴趣小组，参与教师的科研课题等，以此作为实验教学的延续、补充和提高[9]。

4.强调学生在实验教学中的主体性

在实验过程中教师要明确学生是学习主体的观点，在学生熟练掌握基础实验知识和实验技能之后，充分利用大学生求知欲强、愿意动手、喜欢操作的特点，放手让学生在实验过程中唱“主角”，给学生充分的独立思考、独立活动和探索新知识的锻炼机会，充分发挥学生在实验中的主观能动性。为进一步调动学生化学实验的积极性和参与意识，可以让学生自己设计实验题目，带着问题动手做，带着问题去学习、去查找答案，完成实验，提出改进实验的思路和方法，变被动为主动。不但可以培养学生的自学能力、在知识海洋中查找资料的能力、解决问题的能力，还可以充分调整、调动学生学习化学实验的积极性和对化学课的兴趣。这种放手让学生参与的做法激励了学生积极思考的意识，增强了化学实验思维能力，拓宽了学生知识面，变被动机械的学习为主动灵活的学习，学生动手能力也有了很大提高[10-12]。

5.在实验教学中培养大学生创新能力

要培养学生的实验创新能力，必须首先加强学生实践动手能力的培养，科学改革实验教学内容，减掉那些陈旧的演示性的实验、验证性实验，增加一些设计性、应用性和综合性实验，锻炼学生综合运用所学知识，解决实际问题的能力。另外，也可以让学生参与到教师的教学科研活动中，让他们真正体验实验的价值与魅力所在，培养学生在纷繁复杂的科学领域发现问题，找到发明创造的方法[13]。

5.1 查阅文献能力

通过网上查询、图书馆文献查询等方式，在前人大量科研工作的基础上，不断总结经验，找到研究的切入点，有所创新，将两者完美结合，成为自己的东西，在实践中提高创新能力[14]。

5.2 实验设计能力

针对研究方向，在查阅资料的基础上，讨论实验方案，根据前人的工作和化学实验的特点，设计实验方案和实验的具体内容。

5.3 动手能力的培养

通过示范各种设备的使用方法，充分发挥学生的聪明才智，鼓励他们动手动脑，遇到困难，自己想办法克服，不要立刻告诉他们如何做，以此来磨练他们的意志。

5.4 化学实验操作的准确性训练

实验操作的正确与否直接影响着实验结果的准确性，熟练和扎实的实验技能是学生应该具备的能力，要强调基本操作规范化的重要性和必要性。

5.5 写作能力的培养

首先给学生一个论文的模版，按照模版撰写论文，论文要进行反复修改，比如摘要尽量简洁，关键词要有，论文中的图表要规范，论文文笔要流畅，内容充实，结论要总结好，还要有文献的引用及致谢等。

6.加强学校实验室硬件建设

提高大学生实验创新能力的培养，必须搞好实验室的硬件设施建设。实验教学不仅能综合利用学生学过的理论知识提高学生的动手实践能力，更能够较好的培养学生的实验创新能力，从而提高学生的综合素质。这些年来，大部分学校对学校的实验室都有很大的改善，但随着经济的快速发展，大学生的数目越来越多，学校实验室远远不能满足实验教学的需要。学校必须要有计划的、有步骤地增加对实验室的投入，对实验室的设备要不断更新、不断完善，才能为实验教学提供更好的条件[13]。

7.提高实验教学人员的素质，促进实验教学水平的提高

学生实验操作水平，实验创新能力的提高与学校实验指导教师的能力密切相关。目前，部分学校化学实验教师队伍素质与社会发展不适应，长期对实验教学的不重视，导致大量人才的流失，实验教学人员严重不足，另一方面，广大学生却对教学要求提出了更高的要求，他们已经不能满足实验指导书上知识的学习，简单的技能指导完全不能满足他们对知识的渴望，这就要求广大实验指导老师不仅要专业精，还要求知识广。为了加强实验教学队伍实力，还可以将一些高学历，高能力的教师引进到教师队伍中，把这些教师培养为实验教师队伍的骨干成员，学科带头人，从而提升实验教学水平。

8.改进化学实验成绩的评定方法

实验成绩评定方法和量化评分标准的改进有助于促进学生的实验兴趣和科研行为的养成，根据前人实践经验和方法，实验成绩评定一般采用的几种方法如下[15]：

8.1 实验预习检查法

检查对整个实验课程体系的宏观了解和认识，既是每次实验前的准备工作，又是做好每个实验的保证。

8.2 实验过程评分法

就是学生在做实验的过程中，老师观察每个学生做实验的情况，按一定的方式和标准，进行现场评分。

8.3 实验报告审阅评分法

实验报告是学生在实验基础上的再加工过程，对培养学生的抽象思维能力，数据的观察、记录与处理能力，实验过程的概括思维能力，科技论文写作和表达能力，以及实事求是的科学精神与工作作风，具有不可替代的作用。

8.4 其他评判方法

如学生参与全国大赛并取得好成绩，或科研创新具有特色；实验事故率处理与新现象发现；操作规范与卫生习惯，制度与纪律遵守等，一般由老师灵活掌握，作为个性或特色适当加、减分。

9.重视化学竞赛对实验教学的推动作用

广泛地开展化学实验技能竞赛活动，可以激发广大学生提高化学实验技能的热情，培养他们的全面素质与能力，能够有效地大面积提高教育质量，同时也有力地推动和促进高校的化学实验教学[16]。

开展化学实验技能竞赛受到了广大院校和师生的极大重视，各参赛院校都以实验技能竞赛为契机，加大了对化学实验的投入，如投入经费改善设备条件，更新实验仪器，对学生开放化学实验室等。而参加训练的学生也都加大了对化学实验的精力投入从长远上看，这些都有利于化学实验教学的进一步深化和提高。

9.2 发现实验教学中的不足，交流实验教学经验

在化学实验技能竞赛中，参赛学生所产生的诸多失误，有相当部分反映了在实验教学中的存在问题，对今后的实验教学改革提供了参考资料。通过竞赛与交流，各院校发现一些化学实验教学中存在的不足之处，在后继的实验教学中加以改进和优化。

总之，通过调整化学理论和化学实验教学内容和方式，改进实验教学方法，强化教学管理，加强实验教学条件的建设，培养学生扎实的理论基础和规范、娴熟的实验操作技艺，提高学生发现问题、综合分析问题和解决问题的能力，改善化学实验教学的评定方法，提高化学实验教学人员的职业素养，才能更好的促进大学生化学实验教学的改革与发展。

参考文献

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作者简介：洪东风（1977-）男，河南商丘人，硕士讲师，主要从事化学类医药中间体的研究开发。