工科基础化学实验教学模式探讨

摘要：我校近年来进行了工科基础化学实践教学模式的教学改革工作，在教学理念及教学方式上积累一些经验，在教学中本着服务学生、强化基本操作、培养科学精神与创新意识进行了一些探索性工作。

关键词：工科基础化学；实践教学；教学模式

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）39-0245-03

化学是一门实践性很强的学科，学科的发展离不开实验，学生为了更好地理解化学的本质也离不开实验。工科学生通过大学阶段学习，必须培养以下基本素质：动手能力、观察能力、思维能力及创新能力，这些能力的培养离不开实践教学，因此，在工科基础化学实验教学中，一方面强调其教学的重要性，另一方面为达到其应有的教学效果，必须在教学模式及教学内容上进行必要地教学改革，以达到教书育人的目标，适应社会对人才的需求[1-3]。贵州大学大学化学教学与实验中心承担我校化学工程与工艺、生物工程、环境工程、环境科学、无机非金属材料等专业基础化学理论教学与实验教学工作，虽然教学任务繁重，但在学校加强本科教学的大环境下进行了大量的教学改革工作，特从以下几方面作介绍，以达到加强交流，共同提高的效果。

一、加强教学团队建设

为了更好地共享人力资源与实验资源，我校于1998年将原四大基础化学教研室合并成大学化学教学与实验中心，建立工科基础化学实验教学平台，达到资源共享，从基础化学教学整体的层面上审视与调整实验教学内容与模式，实现基础化学实验教学改革的整体性与科学性。教学是个人行为，但教育是整体行为。为了提高我校工科化学教学整体教育效果，中心积极倡导以下教学理念：服务意识、平等意识与创新意识。教育是服务型行业，教师必须提高服务意识与服务能力。服务对象是学生与社会，教学过程也就是服务过程，学生是我们服务的“上帝”；服务内容：知识、见识、思想，三者中知识是着力点，见识寓于知识之中来体现，思想是升华，通过教师的态度与学识潜移默化，再通过学生的理解与思维加工，转化为个人的潜质。基于此思想，必须建立新型师生关系，平等意识是其核心内容之一，平等体现在两个方面：人格平等、思想平等，具体体现在教学过程中必须相互尊重，由于教师与学生在知识量、知识结构、人生阅历等信息事实上的不平等，需要教师提高素养来平衡这种事实上不平等的关系。创新意识不仅是对学生的要求，同时也是对教师的要求，没有创新能力，不了解创新潜质的特征，怎么能培养学生的创新意识与创新能力呢？《礼记·学记》中对教与学给了很精辟的说明：“是故学然后知不足，教然后知困。知不足然后能自反也，知困然后能自强也。故曰教学相长也。”教与学是相辅相成、对立统一的关系。中心为了提高教学质量，积极鼓励教师以多种方式进行再教育学习，学成后尽量提供科研条件，为教师的“学”提供场所，在教学中将科研成果转化为教学素材，达到更有效的教学效果。

二、实验教学内容与教学模式改革

实践教学在工科教育中是非常重要的教学环节，工科基础化学实验一方面验证与重复重要理论内容，以规范学生实验操作与培养学习兴趣，另一方面更重要的是通过实验环节培养学生动手能力、观察能力与创新意识，以满足创新型人才培养的需求，达到培养学生动手能力与创新能力相结合，理论验证与创新思维相结合的实践教学新模式。基于以上对于实验教学的认识，我们对传统的课带化学实验内容和模式进行改革，建立分层次、分阶段的三门实验课程，并以独立考核的方式进行授课；在内容上进行大幅度更新并缩减验证性实验内容，更多的引入教师在科研项目中的内容，进行实验内容的更新。实验体系循序渐进的安排，由基础性实验逐渐进入小型综合实验，再进入大型综合、研究性实验项目，安排充分的实验学时，使学生在动手能力与创新意识方面得到较为全面系统的培养提高。

我校工科基础化学实践教学分为三个阶段教学，以凸显实验教学的重要性、独立性与层次感。《大学化学基础实验Ⅰ》以无机及分析化学实验内容为主，介绍基本实验操作原理与规范，数据处理基本原则，内容自成体系，将实验项目与实验指导融为一体；《大学化学基础实验Ⅱ》以有机化学及物理化学实验内容为主，介绍有机合成的基本知识，物质的物理化学性质测定基本原理与方法；《大学化学实验Ⅲ》以仪器分析的基本理论与方法为指导，设计了综合性及设计性实验内容，将现代研究手段与开放实验模式相结合，培养学生的研究能力、设计能力及创新能力。在三门实验教材中，均增加了不同类型的综合性及设计性实验项目。为了有效利用实验室资源，提高实验教学效果，体现教学过程中的个性化要求，我们委托专业软件公司开发化学实验选课系统，目前已在实验课程中广泛使用。学生在化学实验选课系统中选择实验项目、实验时间，通过网络进行实验预习，提交预习报告与实验报告，实现实验管理的信息化。化学实验选课系统体现三个基本思想：竞争机制、以人为本、因材施教。“竞争机制”中的竞争主体是教学资源，包括实践教学的教师，实践教学项目及教学环境与管理。通过网络选择实验项目开放模式，以不局限于教学区域、教学人员及实践教学项目方式，在学生选择中产生竞争机制，淘汰陈旧实践教学项目，提高实践教学教师水平，合理调配与利用区域教学资源。“以人为本”体现教学过程的人性化，同时也是教学过程中一种价值观的潜移默化。教学过程中以学生为主体，充分体现尊重与信任，将在教学过程中产生意想不到的教学效果，而且产生的社会效应与长远效应是不可估量的。通过网络预约选择实验模式，给学生充分学习的自由与权力，但要加强管理，在网络预约实验模式系统中，充分考虑高效与科学。“因材施教”是中国古代教育思想的智慧。目前大学教育中批量化生产模式是值得商榷的。但高校扩招后学生数量的猛增给个性化教育带来了影响。我们在大化化学实践教学中，拟采取灵活的考核方式及实践活动的多元化，以满足不同层次学生的成长需求。如建立综合性实验平台，增加综合性实验项目；鼓励学生参加SRT计划或参与教师科研活动，这些活动以合理方式纳入学生实验考核体系。

三、实验教学考核方式多元化

考核是教学过程中的重要手段，考核是指挥棒，引导学生的学习价值观，从而影响到学生的专业价值观与人生价值观。考核要体现科学化，要与人才培养的目标结合起来，要重视学习过程，将过程考核与目标考核结合起来。考核不是为难学生，而是在一个大的框架或规则下让学生有更多机会展示自己的才能与潜质。化学实验过程承担着培养学生动手能力、科学素养、创新意识与创新能力的责任，为了配合此教学目标，考核方式应该多元化。《大学化学基础实验Ⅰ》及《大学化学基础实验Ⅱ》均建立了科学合理的考核方式，学生平时每个实验的操作标准与规范及实验结果与报告纳入平时成绩的范畴，每门课程设立一个考核性实验项目，在规定时间内完成实验内容，学生从进入实验室到提交实验报告整个过程都纳入考核范围，另外进行必要的实验理论知识考试，以上三个方面按照不同比例汇集成最终成绩。《大学化学实验Ⅲ》除了与其它两门课程考核内容相同之外，另外增加了一个综合性与设计性实验项目，学生可以完成规定性设计实验项目，也可以自选题目，在老师同意后进行设计与实验，亦可以进入教师科研团队进行一段时间的协助科研活动，此过程考核不以成败论结果，主要考核学生视野，学生协作精神与创新精神，更重要的是给学生机会发挥其主观能动性。学生实验的考核，对于教师来说是一个繁琐的工作，教师的责任心是完成该项工作的重要保障。

四、规划与发展

学无止境，教亦无止境。为了达到更好的实践教学效果，我校大学化学教学与实验中心从以下几方面将进一步加强实践教学：

1.将每门实验课程中十项最重要基本操作列为学生必须掌握操作，并将其标准操作制作视频，置于化学实验选课系统，让学生有更多机会观摩与学习；

2.建立实验项目开发平台，让学科发展新技术，新方法能及时进入学生实验项目中来；

3.综合性与设计性实验项目更多与教师科研联系起来，体现前沿性与实用性。该项的实现与中心教师的整体科研能力发展密切相关。

参考文献：

[1]杜志强，李宁，封子先，等.培养创新型人才的综合化学实验教学模式探索与实践[J].大学化学，2006，21（4）：15-17.

[2]董泽华，刘宏芳，邱于兵，郭兴蓬.工科基础化学在交叉学科人才培养模式中的研究与实践[J].化工高等教育，2013，129（1）：38-41.

[3]李和平，龚波林，刘万毅.深化实验教学改革？摇强化技能型人才培养[J].实验技术与管理，2013，30（2）：159-161.

基金项目：2012年贵州省高等学校教学质量与教学改革工程项目

作者简介：肖仁贵，教授，从事基础化学教学工作及其相关科研工作。