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時間：2022-06-15 12:37:26
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引言
實驗教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，結(jié)合當(dāng)今時代特點，環(huán)境保護問題已成熱點。綠色化學(xué)是在獲取新物質(zhì)的化學(xué)過程中充分利用每個原料原子，實現(xiàn)“零排放”，既充分利用資源，又不產(chǎn)生污染，對環(huán)境的治理從治標(biāo)轉(zhuǎn)向治本。
日前，我國環(huán)保部參與歐盟亞洲可持續(xù)生產(chǎn)和消費項目研討會會上提出“采用廢物跟蹤系統(tǒng)，提高電子廢物資源利用和環(huán)境保護水平”，可見環(huán)保問題全球關(guān)注。垃圾之多，卻未用盡其能，眼看是不環(huán)保，實則是有限資源的浪費。中國南方素以水鄉(xiāng)為其優(yōu)勢，由于工廠、化肥農(nóng)藥農(nóng)業(yè)、生活、校園實驗等排放的污染水，嚴(yán)重超過環(huán)境水體容量，打亂水體的自凈能力，單方向的水治理困難重重，污水不同程度地影響著民眾身心健康，同時治理污水耗重金耗時而且影響基本生活，如今真正能為民眾享用的潔凈水正急劇削減中，地表水污染引起的土壤污染影響農(nóng)業(yè)的健康耕作，地下水的污染，源頭水的保護，水污染污染物的擴散侵襲等一系列水問題引起我們深思。近日，對環(huán)境污染事件的關(guān)注度日益提高，尤其在水污染防治方面頗為重視。例如華北平原地下水污染防治開展淮水污染重點工程檢查正要在2015年初步完成耗資數(shù)十億建立的監(jiān)測網(wǎng)，耗資巨大，耗時長久，若能減少污染，這些資源的便能得以節(jié)約。就高校來說，從實驗排污源起，減少污染。
在高校中，通常做完實驗就將試劑直接倒入水池中。這樣的實驗不停地進行著，而實驗室很少有三廢處理，致使實驗室如一污染排放源向外排放著各種污染物（所用的化學(xué)藥品種類多，消耗量大，而且大部分有腐蝕性或有毒，有的實驗還伴隨有毒或有害物質(zhì)的產(chǎn)生）。不僅對水體造成污染，其對土壤、水生生物的副作用更強，尤其筆者深有感觸的是所在學(xué)校中的湖泊，經(jīng)常是發(fā)黑散臭氣，而如在國慶假期之后的幾日里能明顯感受到湖的清爽，湖面也無明顯漂浮的植物，這是由于沒有污染行為的發(fā)生，可見實驗室的綠色化勢在必行。
一、綠色成果創(chuàng)意――激發(fā)學(xué)生興趣
教師通過引導(dǎo)促使學(xué)生通過一些改良實驗（如用無毒、弱毒試劑代替有毒試劑進行實驗，發(fā)現(xiàn)新方法代替原本效率低的方法，等等），使學(xué)生感受到綠色化學(xué)創(chuàng)新帶來的好處，產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，從而真正步入綠色化學(xué)實驗的學(xué)習(xí)中。
二、綠色化學(xué)之源――網(wǎng)絡(luò)微型實驗
在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)迅猛發(fā)展的時代，網(wǎng)絡(luò)化已具備各方面完善的功能。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下微型化學(xué)開放實驗的開設(shè)具有顯著的經(jīng)濟效益、環(huán)保效益和教學(xué)效果，代表了化學(xué)實驗改革發(fā)展的方向，是貫徹兩型社會（資源節(jié)約型、環(huán)境友好型）發(fā)展的戰(zhàn)略指導(dǎo)方針。
創(chuàng)新是一個民族生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，是一個國家興旺發(fā)達的不竭的源泉和動力。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下微型化學(xué)實驗教學(xué)模式有如下優(yōu)點：實驗的項目準(zhǔn)備、操作等都是以學(xué)生為主體，使學(xué)生由過去被動“等待”和“接受式”的學(xué)習(xí)方式，變?yōu)椤爸鲃印焙汀疤剿魇健钡膶W(xué)習(xí)方式；培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生實踐和創(chuàng)新的能力。便于學(xué)生在課堂上進行實驗探究和課外進行家庭小實驗（而筆者認(rèn)為學(xué)生的主動思考性實驗即使有缺陷也遠(yuǎn)勝過安排性實驗），能增強參與意識和動手能力，有利于創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。由于微型實驗使用劑量少，可以給學(xué)生更多的機會動手實驗，有利于培養(yǎng)學(xué)生嫻熟的實驗操作技能。
三、綠色實驗開展――融會貫通
1.實踐綠色化學(xué)實驗課程教學(xué)，提高學(xué)生開展綠色化學(xué)實驗的能力。
（1）以學(xué)生為中心，使化學(xué)實驗成為綠色工程。
要求學(xué)生做到“實驗源頭預(yù)防、實驗中間控制、實驗排放達標(biāo)”。期間包括避免使用劇毒原料、用綠色溶劑代替易揮發(fā)性的有毒有機溶劑、用綠色催化劑替代有毒、易腐蝕的催化劑、對實驗中產(chǎn)生的“三廢”進行分類處理，等等。
（2）革新常規(guī)實驗，開展微型、半微型化學(xué)實驗。
微型化學(xué)實驗是以盡可能少的試劑，獲取與常規(guī)實驗相當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)信息的實驗原理與技術(shù)。其主要優(yōu)點是：試劑用量大大減少，僅為常規(guī)實驗的1%～10%，減少了“三廢”排放量，以及相關(guān)材料和水、電的消耗，降低了實驗成本，節(jié)約了實驗經(jīng)費，縮短了實驗時間，提高了實驗的安全性，改善了實驗環(huán)境，降低了環(huán)境的污染。
常規(guī)實驗的半微量是指在不改變實驗方法、不改變操作技術(shù)的前提下，采用常規(guī)的小容量儀器、藥品用量減量，不用額外的經(jīng)費投入，就可以充分利用實驗室現(xiàn)有的資源而進行實驗操作的方法，因為成熟的實驗技術(shù)更容易推廣。
2.實踐課程教學(xué)中形成綠色工程理念，促使學(xué)生形成良好的綠色化學(xué)行為。
（1）綠色化學(xué)觀念貫穿實習(xí)、實踐。
畢業(yè)實習(xí)、課程實習(xí)及社會實踐時，要求學(xué)生用綠色化學(xué)的思維審視生產(chǎn)單位的技術(shù)路線、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品銷售等環(huán)節(jié)，用綠色工程的12條標(biāo)準(zhǔn)驗證各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，總結(jié)出符合綠色化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的各環(huán)節(jié)，整理出不符合綠色化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的各個環(huán)節(jié)，并有針對性地提出解決措施。依據(jù)“5R”原則考慮和解決化學(xué)實驗中出現(xiàn)的污染問題，做到實驗藥品的減量化、循環(huán)或回收再利用，選擇污染少、裝置簡單、產(chǎn)物易分離、安全性高的實驗方法，在無法避免使用或產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)時，必須采取有效的保護和消害處理措施。通過反復(fù)多次地實習(xí)實踐、歸納總結(jié)，強化學(xué)生的綠色化學(xué)觀。
（2）綠色化學(xué)觀伴隨畢業(yè)生終生。
要求學(xué)生在進行畢業(yè)論文及畢業(yè)設(shè)計時，從開題報告到論文答辯都必須體現(xiàn)綠色化學(xué)觀。凡違背綠色化學(xué)觀及綠色工程理念的畢業(yè)論文及畢業(yè)設(shè)計都視為不合格，要么修改，要么重做。指導(dǎo)老師要嚴(yán)格把關(guān)，及時跟蹤指導(dǎo)，務(wù)必培養(yǎng)出合格的應(yīng)用型人才。要讓綠色化學(xué)思想扎根于每一位學(xué)生的心田。這既是對學(xué)生負(fù)責(zé)，更是對社會及歷史負(fù)責(zé)。
結(jié)語
環(huán)境保護是我國的一項基本國策，從源頭開始的綠色實驗，使清潔生產(chǎn)跟上環(huán)保主題前進的步伐。綠色化學(xué)實驗的進行促進學(xué)生在科研、實驗的道路上保持綠色、清潔意識，使用綠色材料，開展節(jié)約型實驗，擁有綠色潔凈實驗過程，排放低污染值三廢。我們要清醒地認(rèn)識到，化學(xué)實驗的綠色化是一項大工程，需要學(xué)者、生產(chǎn)者持久地進行建設(shè)。
參考文獻：
[1]唐純翼.綠色化學(xué)觀在《環(huán)境化學(xué)》教學(xué)中的實踐[J].當(dāng)代教育論壇，2011（10）：126-127.
[2]張康華，曹小華，謝寶華，陶春元.化學(xué)實驗教學(xué)與綠色化學(xué)教育[J].實驗室研究與探索，2010，29（5）：123-125.
[3]黃樹輝.問題教學(xué)法在環(huán)境化學(xué)中的應(yīng)用[J].檢驗醫(yī)學(xué)教育，2008，15（3）：15-172.
1研究的必要性
高等師范院校承擔(dān)著為基礎(chǔ)教育培養(yǎng)具有專業(yè)知識和教學(xué)技能的年輕教師的職責(zé)，同時還被新時代賦予了教師職后培訓(xùn)的新使命，需要承擔(dān)“國培”、“省培”等很多項目的實施．做好這些工作，需要高等師范院校密切了解基礎(chǔ)教育．化學(xué)學(xué)科具有“以實驗為基礎(chǔ)”的學(xué)科特點，化學(xué)實驗教學(xué)在中學(xué)、大學(xué)均具有獨特而不容忽視的作用．近年來，許多師范院校的相關(guān)研究顯示:種種改革舉措的實施對提升高師生化學(xué)實驗綜合能力效果并不顯著．加強實驗教學(xué)研究和深化實驗教學(xué)改革是提高高?；瘜W(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量、增強人才培養(yǎng)效果的基礎(chǔ)［1－2］．顧明遠(yuǎn)先生也曾提出:“當(dāng)前教育中最突出的問題是大學(xué)和中學(xué)的銜接”［3］．回顧新課程改革，中學(xué)化學(xué)在課程功能、結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、實施等方面均有重大創(chuàng)新和突破，尤其是實驗的內(nèi)涵日漸豐富．課程改革直接對中學(xué)化學(xué)教師提出了更高的要求，勢必對高師院?；瘜W(xué)專業(yè)的教學(xué)改革產(chǎn)生深刻的影響．學(xué)習(xí)的終極目標(biāo)應(yīng)是“學(xué)以致用”，但高考制度改革和招生規(guī)模盲目擴大及其他一些因素，導(dǎo)致高師生的化學(xué)實驗技能仍為薄弱，尤其與中學(xué)教師所需要的實驗教學(xué)能力并不相符合．因此，研究大學(xué)與中學(xué)在化學(xué)課程尤其是實驗上的銜接有著現(xiàn)實意義．
2化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析
2．1高中化學(xué)實驗設(shè)置及實施現(xiàn)狀
現(xiàn)行的高中化學(xué)教材無論人教版、蘇教版和魯科版，一方面沿襲將實驗分散于對應(yīng)專題的一貫做法，如人教版、蘇教版和魯科版化學(xué)1和化學(xué)2各種類別的實驗總數(shù)分別高達58、96、107個之多［4］．另一方面，均按照高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，單獨設(shè)置《實驗化學(xué)》選修模塊．這些設(shè)置既突出“實驗是化學(xué)的核心”學(xué)科思想，又以系統(tǒng)化循序漸進的方式促進學(xué)生對化學(xué)實驗的深化認(rèn)識．當(dāng)前高考對實驗的考核僅以選擇題和實驗問答題形式考核基礎(chǔ)內(nèi)容，甚少涉及實驗方案的設(shè)計和優(yōu)化，同時因教學(xué)時間、設(shè)備、師資配置等多方面原因，中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中很大程度依舊呈現(xiàn)“帶學(xué)生觀看實驗視頻、老師講實驗、學(xué)生背實驗”的舊面貌，教材設(shè)置的實驗雖多，但很多實驗只看視頻或教師講解實驗并不直接操作，學(xué)生印象不深，實驗?zāi)芰Σ⒉荒芴岣撸虼丝v然課程設(shè)置再科學(xué)合理，化學(xué)實驗再增強了靈活性，但皆因缺乏對化學(xué)實驗?zāi)芰Φ脑u價，學(xué)生實驗操作技能不行，綜合實驗技能更談不上．
2．2高師化學(xué)實驗設(shè)置和實施教學(xué)現(xiàn)狀
高師實驗課程體系在設(shè)置、內(nèi)容、開課時間上過多依附于理論課程，過分強調(diào)課程的獨立性，對不同課程之間的銜接和結(jié)合重視不夠;實驗技能的訓(xùn)練則單純依附教師，方式過于單調(diào)，實驗活動形式單一;理論課數(shù)量多于實驗課，學(xué)生缺乏足夠的操作訓(xùn)練;部分實驗內(nèi)容陳舊或重復(fù)出現(xiàn)，實驗手段缺乏時代氣息;按部就班的實驗報告冊，誘導(dǎo)學(xué)生滋生懶惰情緒，扼殺了學(xué)生在實驗設(shè)計和優(yōu)化方面的求知欲;高師實驗室擁有先進的化學(xué)實驗設(shè)備，但局限于課本上的演示或驗證性實驗，沒有發(fā)揮其應(yīng)有功能，導(dǎo)致未來的中學(xué)教學(xué)陷入“兩難境地”—－學(xué)的無用，用的未學(xué)．調(diào)查發(fā)現(xiàn)高中教材中出現(xiàn)的先進儀器如紅外光譜儀、X－射線衍射儀、元素分析儀、核磁共振儀、反滲透膜、熔點儀、數(shù)字密度計等，中學(xué)老師自己都不認(rèn)識、不清楚．同時，與中學(xué)構(gòu)建校本課程的現(xiàn)狀相比，高師的統(tǒng)編教材教材建設(shè)相對滯后，實驗內(nèi)容與中學(xué)化學(xué)實驗的聯(lián)系更是極為薄弱，未能體現(xiàn)培養(yǎng)“化學(xué)教師”這一根本目標(biāo)和師范特色．
3實驗教學(xué)優(yōu)化改革
無機化學(xué)實驗是高師生接觸到的第一門與中學(xué)化學(xué)實驗密切相關(guān)的專業(yè)課程，是中學(xué)與大學(xué)化學(xué)的銜接課程，是學(xué)生規(guī)范實驗操作、培養(yǎng)實驗創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)課程，是學(xué)好化學(xué)實驗的關(guān)鍵．目前的無機化學(xué)教材內(nèi)容詳盡豐富，覆蓋面全，但與現(xiàn)行中學(xué)化學(xué)實驗內(nèi)容相比，仍有較大出入［5］．因此，緊密結(jié)合中學(xué)化學(xué)相關(guān)實驗內(nèi)容和教學(xué)模式開展高師無機化學(xué)實驗改革很有必要［6］．
3．1做好學(xué)情及教學(xué)分析
當(dāng)前師范類化學(xué)專業(yè)的學(xué)生，高中時選學(xué)的是理化生綜合，而大學(xué)里不僅要學(xué)習(xí)多門化學(xué)專業(yè)知識，還要學(xué)習(xí)化學(xué)教學(xué)論．未來的中學(xué)化學(xué)教師工作要求他們要將兩者完美結(jié)合．通過調(diào)查與訪談，大一新生多數(shù)覺得無論是實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)模式、教學(xué)手段、考核方式等與高中都大相徑庭，適應(yīng)困難．同時，高師院校配備的實驗老師基本上都是學(xué)科的專業(yè)老師，在實驗教學(xué)上比較側(cè)重基本知識的傳授和驗證實驗的結(jié)果，直接把實驗步驟給出，原理一講，學(xué)生只管做實驗，得結(jié)論;缺乏教學(xué)理念，對需要創(chuàng)設(shè)什么樣的實驗教學(xué)情境，學(xué)生喜歡什么，這個實驗有什么用，可以采用什么不同的實驗方式和實驗活動，缺少思考;缺乏實驗過程的引導(dǎo)，對實驗現(xiàn)象的記錄、分析、處理方法，教師引導(dǎo)較少．從實驗?zāi)芰ι峡?，大學(xué)教師老是抱怨現(xiàn)在的大學(xué)生實驗態(tài)度、基本操作、觀察記錄能力、實驗報告書寫等能力表現(xiàn)差，其實說到底，大學(xué)實驗老師并不了解新課改及高考環(huán)境下學(xué)生在化學(xué)實驗上達到何種水平，忽視了兩階段化學(xué)實驗間的種種“脫節(jié)”．這些事實同時影響著大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生綜合實驗?zāi)芰Φ奶嵘科湓?，中高考制度改革、大學(xué)擴招難逃其責(zé);而兩階段從課程設(shè)置、學(xué)習(xí)方式到老師教學(xué)方法上均差別迥異，無形中延長了新生的適應(yīng)期．因此，深入了解新生之前的學(xué)習(xí)背景、學(xué)習(xí)能力、基礎(chǔ)知識、實驗?zāi)芰?、興趣等，制定相應(yīng)的措施是幫助高師生更好更快地適應(yīng)大學(xué)化學(xué)實驗學(xué)習(xí)的根本．
3．2促進實驗教師教學(xué)觀念轉(zhuǎn)變
戴安邦指出:“只傳授化學(xué)知識和技術(shù)的化學(xué)教育是片面的，全面的化學(xué)教育要求是既傳授化學(xué)知識和技能，又訓(xùn)練科學(xué)方法和思維，同時培養(yǎng)科學(xué)精神和品德，學(xué)生在化學(xué)實驗中是學(xué)習(xí)的主體，在教師指導(dǎo)下進行實驗，訓(xùn)練用實驗解決化學(xué)問題，使各項智力因素皆得到發(fā)展，故化學(xué)實驗是全面化學(xué)教育的一種最有效的教學(xué)形式［7］”．大學(xué)教育以自學(xué)為主，但學(xué)生始終需要教師適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)．當(dāng)前高等師范化學(xué)教育多側(cè)重于個人實驗操作技能熟練程度的培養(yǎng)，而中學(xué)老師需要的是實驗教學(xué)技能的應(yīng)用，兩者有顯著差異．因此，應(yīng)進一步轉(zhuǎn)變大學(xué)實驗教師的教學(xué)思想，在重視實驗操作技能的同時，結(jié)合教學(xué)論在學(xué)生實驗過程中融入實驗的教學(xué)功能．實驗老師應(yīng)明確高師生是未來中學(xué)教師的主力軍，實驗教學(xué)著眼于未來，保證在未來的中學(xué)教學(xué)中真正做到學(xué)以致用．化學(xué)教師應(yīng)樹立強烈的課程資源利用和開發(fā)的意識和責(zé)任感，利用一切可利用的實驗教學(xué)資源，豐富課堂教學(xué)信息，同時促進自身的專業(yè)化發(fā)展．
3．3調(diào)整并規(guī)范實驗教學(xué)體系
高等教育服務(wù)于社會，師范教育提高學(xué)生對未來中學(xué)教學(xué)工作的適應(yīng)性，科學(xué)合理的實驗課程體系至關(guān)重要．我們提出“三層一線”實驗教學(xué)體系，即化學(xué)實驗基礎(chǔ)、綜合提高實驗和專業(yè)研究實驗3個層次，以培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力和創(chuàng)新意識為主線;化學(xué)專業(yè)實驗課設(shè)置應(yīng)多于理論課;多角度強化學(xué)生的實驗技能，努力使實驗體系和內(nèi)容趨于科學(xué)和完善．
3．3．1重視基本操作實驗
無機化學(xué)實驗的重點是熟練而規(guī)范的操作，這是后續(xù)化學(xué)課程順利進行及提高實驗技能的保障．傳統(tǒng)的“典型示范、動作分解、反復(fù)練習(xí)和及時糾錯”的規(guī)范化操作意識及基本訓(xùn)練應(yīng)確保，保障大型實驗儀器的選擇、組裝和系列實驗的操作都能準(zhǔn)確有序，為實驗創(chuàng)新能力發(fā)展奠定基礎(chǔ)．影響實驗教學(xué)效果重要的因素是實驗內(nèi)容和實驗方法，實驗內(nèi)容應(yīng)該具有先進性和綜合性，實驗方法則應(yīng)以新技術(shù)、新方法和新手段為主［8－9］．科技發(fā)展的今天，如何更好地利用網(wǎng)絡(luò)及多媒體技術(shù)值得探討．目前我們采取的方法有:實驗教師指導(dǎo)學(xué)生實驗課前仔細(xì)觀摩“化學(xué)實驗基本操作”相關(guān)視頻，并自行整理要點兒，初步熟悉基本操作;鼓勵學(xué)生錄制個人實驗視頻，課下反復(fù)播放尋找失誤之處，并借助重復(fù)練習(xí)來矯正;鼓勵學(xué)生交流優(yōu)秀實驗視頻，方便日后在中學(xué)教學(xué)中使用;充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，從學(xué)生中征集“規(guī)范實驗操作”的策略和方案．
3．3．2引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新實驗
高考對實驗的考核除了儀器應(yīng)用相關(guān)的基礎(chǔ)操作，主要是實驗的糾錯、改進、設(shè)計和評價，對教師而言自主創(chuàng)新和設(shè)計新實驗的能力必不可缺．在加強基本技能訓(xùn)練的同時，自主增加設(shè)計性明顯的綜合實驗，并削減重復(fù)性、驗證性實驗，是培養(yǎng)創(chuàng)新意識的好方法．傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式多為“課前倉促預(yù)習(xí)、課堂照本實驗、課后教師評閱”，“注入式”教學(xué)，危害極大．河北工業(yè)大學(xué)提出的無機實驗課教學(xué)模式［10］(見圖1)，體現(xiàn)了探究式教學(xué)理念，凸顯了學(xué)生的主體地位和教師的引導(dǎo)作用，實驗過程均由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案并操作檢驗，教師負(fù)責(zé)組織、指導(dǎo)、建議、評價并匯總，值得借鑒．
3．3．3規(guī)范實驗技能考核
常規(guī)的實驗評價機制過多側(cè)重基礎(chǔ)知識的書面考核和基本操作的規(guī)范考核，缺乏最重要的“實驗過程跟蹤評價”．實驗?zāi)芰Φ脑u價問題通過綜合評定實驗成績的機制可得以解決，即兼顧多種成績但調(diào)整其比重，如筆試成績15%、平時實驗成績55%(其中預(yù)習(xí)30%)、期末實驗操作成績30%，督促學(xué)生重視實驗過程．
4完善實驗教學(xué)方法
新課程對中學(xué)教師培養(yǎng)提出了新要求，只有教師自身具備探究能力和創(chuàng)新精神，才能在實施教學(xué)過程中達到新課程目標(biāo)．教師運用扎實的化學(xué)學(xué)科知識和嫻熟的實驗技能，結(jié)合一定的實驗策略，運用觀察、操作和思維三種相互影響和交叉的心理活動，去解決某個特定的化學(xué)實驗問題，提高實驗教學(xué)能力．同時，采取與中學(xué)老師互動討論學(xué)習(xí)的方式，如開學(xué)初邀請優(yōu)秀的化學(xué)老師給新生講解高中化學(xué)實驗考試、實驗教學(xué)的要點;定期請中學(xué)老師參與學(xué)生實驗課，給學(xué)生做演示實驗和常見的改進實驗，指導(dǎo)學(xué)生注意事項;帶領(lǐng)學(xué)生參與中學(xué)化學(xué)實驗課，觀察中學(xué)生在實驗中易出現(xiàn)的問題．通過這些措施，熟悉中學(xué)實驗教學(xué)環(huán)境，提升實驗操作和教學(xué)技能．
5結(jié)語
大學(xué)教育是中學(xué)教育的延續(xù)，中學(xué)是師范生的回歸之處．中學(xué)實驗教學(xué)水平影響著高師化學(xué)新生基本實驗技能，而高師生畢業(yè)時的實驗技能會在中學(xué)化學(xué)教學(xué)起決定作用．隨著新課程改革的深入，對中學(xué)化學(xué)老師的實驗教學(xué)能力要求越來越高;高等師范的教學(xué)改革也在深入進行，研究兩個階段教學(xué)工作的銜接，對提高師范教育質(zhì)量將會產(chǎn)生重要作用．
參考文獻
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化學(xué)是一門實驗性學(xué)科，其化學(xué)實驗是高?；?、生物、材料、師范類化學(xué)等專業(yè)的必修課程?；瘜W(xué)實驗室在履行其實驗和試驗功能的同時也向環(huán)境排放著大量的污染物質(zhì)，這就帶來了額外的化學(xué)環(huán)境問題，環(huán)境污染的加劇其因素之一是化學(xué)品引起的危害。因此，改善環(huán)境的迫切任務(wù)就使得“化學(xué)實驗綠色化”應(yīng)運而生?；瘜W(xué)實驗綠色化是以綠色化學(xué)的理念和方法為核心和基本原則對化學(xué)實驗進行改進，使得化學(xué)實驗過程達到綠色化的方法。
1. 綠色化學(xué)的概念
1984 年美國環(huán)保局( EPA ) 提出廢物最小化, 基本思想是通過減少生產(chǎn)廢物和回收利用廢物達到廢物最少, 這是綠色化學(xué)的最初思想。1989年美國環(huán)保局又提出了污染預(yù)防的概念, 它是指最大限度地減少生產(chǎn)場地產(chǎn)生的廢物, 包括減少使用有害物質(zhì)和更有效地利用資源, 并以此來保護自然資源。至此, 綠色化學(xué)的思想初步形成。1990年美聯(lián)邦政府通過防止污染行動的法令, 第一次使用綠色化學(xué)一詞。1992 年美國環(huán)保局又了污染預(yù)防戰(zhàn)略。1995 年美國政府設(shè)立了總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎。1999 年英國皇家化學(xué)會創(chuàng)辦第一份國際性綠色化學(xué)雜志, 日本也制定了以環(huán)境無害制造技術(shù)等綠色化學(xué)為內(nèi)容的新陽光計劃, 綠色化學(xué)很快成為國際化學(xué)科學(xué)的前沿。
綠色化學(xué)( Green Chemistry) 又稱環(huán)境無害化學(xué)( Environmental Benign Chemistry), 是指從污染預(yù)防的基本思想出發(fā), 在化學(xué)品生產(chǎn)的始端就采用預(yù)防的科學(xué)手段, 整個過程和終端均為零排放或零污染, 它研究的中心問題是使化學(xué)反應(yīng)及其產(chǎn)物具有以下特點: (1) 采用無毒、無害的原料;(2) 在無毒、無害的反應(yīng)條件( 催化劑、溶劑) 下進行; (3) 具有原子經(jīng)濟性, 即反應(yīng)具有高選擇性, 極少副產(chǎn)品, 甚至實現(xiàn)零排放; (4) 產(chǎn)品應(yīng)是對環(huán)境友好的; (5) 滿足物美價廉的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
2. 大學(xué)化學(xué)實驗綠色化的主要內(nèi)容
化學(xué)實驗綠色化主要內(nèi)容包括: (1) 化學(xué)試劑綠色化。應(yīng)選擇無毒或毒性較小的試劑及利用可再生資源( 如生物質(zhì)作試劑) 。(2) 溶劑綠色化。應(yīng)盡量選擇水作溶劑, 避免有毒有害和揮發(fā)性有機溶劑的使用, 特別是鹵代烴類溶劑的使用。(3) 催化劑綠色化。應(yīng)采用無毒無害無腐蝕性的物質(zhì)作催化劑。(4) 反應(yīng)條件綠色化。應(yīng)選擇無有毒副產(chǎn)物生成或有毒副產(chǎn)物生成最小化的反應(yīng)條件。(5) 化學(xué)反應(yīng)綠色化。應(yīng)選擇不產(chǎn)生“三廢”的原子經(jīng)濟反應(yīng)。(6) 反應(yīng)產(chǎn)物綠色化。反應(yīng)的生成物( 產(chǎn)物和副產(chǎn)物) 應(yīng)無毒無害, 是環(huán)境友好產(chǎn)品。(7) 劑量綠色化?；瘜W(xué)反應(yīng)所需試劑、溶劑、催化劑的用量在保證實驗效果的前提下, 要達到實驗劑量最小化。( 8) 末端處理綠色化。對實驗產(chǎn)生的“三廢”進行無毒無害化處理,確保污染最小化。即化學(xué)反應(yīng)全過程綠色化。
3. 大學(xué)化學(xué)實驗綠色化的途徑
3.1實驗項目的選擇
本著從源頭制止污染, 而不是在末端治理污染的原則, 盡量選擇低毒、污染較小且后處理容易的具有環(huán)保型的實驗項目。在高?；瘜W(xué)實驗中, 性質(zhì)實驗是別人已設(shè)計好的驗證性實驗, 綜合操作技能的要求不如制備實驗要求高, 化學(xué)實驗過程中消耗化學(xué)試劑種類繁多, 成本較高, 每看完一個實驗現(xiàn)象, 就要棄去這批用過的試劑, 其中不乏一些有毒、有害物質(zhì), 這樣不僅造成大量的浪費, 而且對環(huán)境造成一定的污染, 這與綠色辦學(xué)理念相悖。因此提倡將性質(zhì)實驗進行壓縮, 選取具有代表性的、低毒的性質(zhì)實驗來鍛煉學(xué)生的基本操作技能。選擇與環(huán)境保護密切相關(guān)的實驗, 如硫酸銅提純中產(chǎn)品的回收、水的總硬度的測定以及廢舊電池的回收和利用等, 讓學(xué)生了解有害物質(zhì)對人體和環(huán)境的危害, 學(xué)習(xí)有害物質(zhì)的鑒定、分離、提純和回收利用等方法, 這是培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境保護意識和能力的重要手段。
3.2分析方法的選擇
測定同一物質(zhì)含量的方法常常有多種, 可以選擇使用無毒或低毒、污染小的試劑方法來進行同一目的的實驗。
3.3替代性試劑的尋找
綠色化目標(biāo)是將化學(xué)過程危害性降至最小。實驗中要盡可能不用或少用危險化學(xué)品, 如易燃、易爆、有毒、刺激或有腐蝕性的, 特別是劇毒物質(zhì)。要研究取代危險化學(xué)品特別是劇毒化學(xué)品的方法,盡可能地選擇對人體和環(huán)境危害小的藥品, 做到低毒化。即使無危害物質(zhì)也應(yīng)盡可能減少使用, 因為任何化學(xué)物質(zhì)過多時都會污染環(huán)境。通過化學(xué)實驗中用到的有毒、有害、易腐蝕藥品, 使人們明白這些藥品對環(huán)境、對人類健康的影響, 感覺到有毒有害物質(zhì)在人們身旁, 體會到保護環(huán)境就是保護人類自己。
3.4密封儀器的使用
用密封的成套儀器來完成有毒的化學(xué)實驗, 使儀器和藥品循環(huán)使用, 不存在污染毒害。
3.5推廣微型化學(xué)實驗
被譽為化學(xué)實驗的革命的微型化學(xué)實驗是近20年來發(fā)展很快的一種化學(xué)實驗方法、新技術(shù)。它是在微型化的儀器裝置中進行的化學(xué)實驗, 其試劑用量比相應(yīng)的常規(guī)化學(xué)實驗節(jié)省90% 以上, 是公認(rèn)的以盡可能少的試劑來獲取所需化學(xué)信息的實驗原理與技術(shù)。微型化學(xué)實驗室是綠色化學(xué)的組成部分, 它既能從源頭上節(jié)約原材料和時間, 減少污染, 又具有安全、便捷、高效等優(yōu)點, 是化學(xué)實驗教學(xué)改革中的一個重要方面。
3.6引進微波、超聲波技術(shù)
微波作為一種新型能量形式, 其促進化學(xué)反應(yīng)速度可比傳統(tǒng)的加熱技術(shù)快數(shù)倍及至數(shù)千倍,具有反應(yīng)條件溫和、操作方便、時間短( 節(jié)能) 、產(chǎn)率高、產(chǎn)品易純化、減少用量或不用溶劑、加熱時微波設(shè)備本身幾乎不輻射能量, 可避免環(huán)境高溫, 改進工作環(huán)境, 對環(huán)境友好等優(yōu)點。在化學(xué)實驗中引入微波、超聲波技術(shù), 如微波輔助提取、微波消化、微波灼燒、超聲催化, 不但能減少環(huán)境污染, 節(jié)約能源，是實現(xiàn)化學(xué)實驗綠色化的一個重要方法。
3.7研究對基礎(chǔ)化學(xué)實驗廢液的處理
化學(xué)實驗要產(chǎn)生大量的廢棄物, 如做完實驗,把廢液往水池中一倒, 自來水一沖, 不及時處理隨意排放, 久而久之不僅對環(huán)境造成污染, 而且會淡化人們的環(huán)保意識, 養(yǎng)成不良的習(xí)慣。廢液絕不可以倒入下水道, 應(yīng)該設(shè)有廢液缸, 作統(tǒng)一回收處理。
放棄有污染的傳統(tǒng)化學(xué)實驗, 探索傳統(tǒng)化學(xué)實驗的綠色化改造, 是化學(xué)實驗工作的必然趨勢。實現(xiàn)大學(xué)化學(xué)實驗綠色化的途徑還很多?？傊?，全面實現(xiàn)化學(xué)實驗綠色化的道路還很漫長, 這期間, 不但需要對化學(xué)實驗教學(xué)進行綠色化改革, 更需要高?；瘜W(xué)教育工作者對化學(xué)實驗綠色化的方法進行深入的研究與探索, 推動整個高等化學(xué)教育質(zhì)量的提高。
參考文獻：
信息管理利用計算機技術(shù)構(gòu)建教學(xué)輔助信息管理系統(tǒng)，基本信息包括“學(xué)生信息”和“教師信息”，個人可以在其中更改、添加、刪除相關(guān)個人信息，便于教師與學(xué)生及時的交流。同時教師通過合理設(shè)定評分參數(shù)進行成績評定，使學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)和考核結(jié)果等能夠得到快速、客觀、舍理的評價，學(xué)生也可以進行及時的成績查詢，得到反饋與幫助。同時還包括更為豐富的實驗項目管理信息，主要有課前預(yù)習(xí)題、實驗基本信息、數(shù)據(jù)記錄表等多方面信息，便于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，自主科研，能有效地縮短學(xué)習(xí)時間、提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，實現(xiàn)最優(yōu)化的師生教學(xué)信息管理與利用，達到更好的教學(xué)目標(biāo)。
不足與限制從硬件設(shè)施方面看，現(xiàn)在的智能化輔助教學(xué)還處于發(fā)展階段，各種技術(shù)如信息管理系統(tǒng)，虛擬實驗室等還存在較大的發(fā)展空間，不能做到真正的一體化管理，信息的及時更新與查詢，多方的即時交流與互動，以及模擬仿真實驗的普及與推廣。同時受限于財力物力人力的投入產(chǎn)出比，以及各高校重視程度不一，還不能構(gòu)建完善的先進的智能化教學(xué)與管理平臺，和龐大實用的實驗教學(xué)基地。從軟性的應(yīng)用方面看，一是受傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響，人們傾向于理論教學(xué)或?qū)W習(xí)，忽視實驗的重要性，或者認(rèn)為智能化輔助教學(xué)只是空架勢，新穎卻不實用；或者認(rèn)為信息管理太過繁雜，并不能切實解決教學(xué)中的實際問題，沒能真正發(fā)揮智能化輔助教學(xué)與管理對大學(xué)化學(xué)實驗教育的幫助。二是對于高技術(shù)智能化輔助的過度依賴，教師過度使用多媒體設(shè)備以及學(xué)生過多關(guān)注高科技帶來的新鮮感，從而忽視了真正教學(xué)的目的。智能化輔助教學(xué)與管理，著落點應(yīng)該是化學(xué)教學(xué)與學(xué)生管理，智能化只是輔助的一種手段，不能因濫用高科技技術(shù)反而分散學(xué)習(xí)重點。
向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化是計算機技術(shù)未來的重要發(fā)展趨勢，這同樣也適用于大學(xué)化學(xué)智能化輔助教學(xué)的未來發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)的連接與應(yīng)用將很大程度上提高教育資源與信息的傳播和傳輸速度，實現(xiàn)及時的資源與信息共享和利用。同時大大縮短了教育之間的距離，能實現(xiàn)的跨學(xué)校、跨地區(qū)、跨國家的教學(xué)交流與實驗共享。并且建立在網(wǎng)絡(luò)背景下的合作學(xué)習(xí)平臺，不僅僅能夠提供硬性的指標(biāo)，如資源數(shù)據(jù)等的更新共享，還能充分利用了教學(xué)中的人力資源，達到更好的資源配置效果。實現(xiàn)全面的人與人，多對多的零距離交流與互動，使學(xué)生接觸到更多的學(xué)習(xí)來源，接觸到平時難以獲得的學(xué)習(xí)機會，如網(wǎng)上課程，講座播報，即時演講，視頻會議等，實現(xiàn)不同層級不同方面乃至不同領(lǐng)域間的交流和討論，使學(xué)生可以根據(jù)自身要求與目標(biāo)，自主、自助進行選擇，安排學(xué)習(xí)內(nèi)容，實現(xiàn)合作學(xué)習(xí)，規(guī)劃實踐活動等。向系統(tǒng)化方向發(fā)展計算機輔助教學(xué)本是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是依托于龐大的數(shù)據(jù)庫存量，高速的運行方式，和快捷的傳播速度。所以需要確定并遵循統(tǒng)一的設(shè)計與研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，來保證系統(tǒng)的可擴展性，應(yīng)用的普遍性以及無限可能的外延性。建立成系統(tǒng)的，有序可查的，有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的，智能化輔助教學(xué)與管理有利于信息的收集整理，數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用，以及資源的上傳共享，從而保證對教學(xué)的幫助，加強師生間的互動與交流，共享化學(xué)實驗的數(shù)據(jù)，分享教育學(xué)習(xí)的經(jīng)驗等，從而實現(xiàn)對整個教育信息的管理與利用，更好的實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
向虛擬化方向發(fā)展虛擬實驗室是智能化輔助教學(xué)中的一大特色與重點，能夠有效解決實驗中面臨的不現(xiàn)實、不具操作性、不能理想開展的尷尬。隨著計算機技術(shù)發(fā)展，運行、計算與傳播速率的提高，數(shù)據(jù)庫朝著大容量小體積的不斷完善，以及各種機器人模擬，智能化服務(wù)的推進，還有觸屏界面和感官技術(shù)的發(fā)展，虛擬化實驗有著更多的可能性和發(fā)展空間。同時從實際角度出發(fā)，受限于時間空間，節(jié)約成本與綠色化學(xué)也要求了虛擬實驗的進一步發(fā)展，學(xué)生也能利用虛擬實驗室進行自主設(shè)計，模擬實驗，記錄仿真變化，建立數(shù)據(jù)模型等更好地鍛煉實際操作能力與發(fā)散性創(chuàng)新思維。綜上所述，隨著近幾年實驗教學(xué)在高?；瘜W(xué)中越來越受到重視，智能化輔助教學(xué)與管理也顯得更加重要，只有通過計算機技術(shù)以科學(xué)的方式和多樣化的手段講解教學(xué)內(nèi)容、安排教學(xué)進程、進行實驗操作、收集利用實驗數(shù)據(jù)等才能更好地完成實驗教學(xué)。同時要注意明確教育目的，分清教學(xué)主次，將智能化輔助與傳統(tǒng)教育手段相結(jié)合，強調(diào)實際操作能力的提升，創(chuàng)新思維的開發(fā)，真正實現(xiàn)實驗教育的普及與目標(biāo)。
作者：王強 劉孝均 賀勝英 單位：四川省宜賓學(xué)院化學(xué)研究所 四川省宜賓市第四中學(xué)校 四川省宜賓學(xué)院
培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的化學(xué)人才是新時期國家發(fā)展戰(zhàn)略的客觀要求，也是高等學(xué)?；瘜W(xué)教育的重要任務(wù)。競爭激烈的當(dāng)今，培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力及實踐能力，是當(dāng)代教育工作者所需要重視的問題。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，是高等學(xué)校實驗教學(xué)改革工程中的重點和難點[1]?；瘜W(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。而化學(xué)實驗則是科學(xué)探究和認(rèn)知的理論來源，是化學(xué)學(xué)科的靈魂。學(xué)生通過實驗不僅可以獲得直觀信息而且可以更直接的認(rèn)識化學(xué)世界。讓學(xué)生逐漸認(rèn)識化學(xué)規(guī)律、形成化學(xué)概念、豐富和理解化學(xué)知識、提高化學(xué)綜合素養(yǎng)。更重要的是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和動手能力的最好的方法就是激發(fā)學(xué)生的探索精神讓他們積極主動參與實驗[2]。
1大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀
多媒體實驗教學(xué)的目的是打破傳統(tǒng)的授課方式，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)都是學(xué)生按照實驗指導(dǎo)書“照方抓藥”。學(xué)生為了完成任務(wù)拿到學(xué)分往往只注重實驗結(jié)果而忽略了實驗現(xiàn)象領(lǐng)悟不到實驗的精髓。“授人以魚不如授人以漁”開展化學(xué)實驗課的目的不僅要傳授學(xué)生化學(xué)知識和技能，還要訓(xùn)練他們的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力，同時培養(yǎng)科學(xué)精神。然而，在本科化學(xué)實驗實際教學(xué)中，會受許多客觀條件和人為因素的限制，實驗教學(xué)方面依然存在著一些問題[3]。
1.1照本宣科“填鴨式”教學(xué)
傳統(tǒng)的實驗教學(xué)幾乎把實驗所用的藥品、儀器、實驗操作步驟都一一給出，完全把老師和書本的思想灌輸給了學(xué)生。學(xué)生只要照方抓藥就可以，毫無創(chuàng)造性可言。這種教學(xué)方式難以激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，即使做完實驗也不會有什么收獲，更談不上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維創(chuàng)新能力。從根本上體現(xiàn)不出實驗的真正價值。
1.2考核單一學(xué)生重視度不夠
傳統(tǒng)的化學(xué)實驗課程主要以理論教學(xué)為主，成績是考核學(xué)生的主要依據(jù)。實驗操作部分占比重并不大，致使很多學(xué)生認(rèn)為實驗課不重要[4]，做實驗也是馬馬虎虎應(yīng)付了事，甚至為了應(yīng)付期末更改或者抄襲別人數(shù)據(jù)。這種不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度不僅學(xué)不到知識而且在實驗過程中還可能會造成實驗事故。
1.3課時限制復(fù)雜實驗無法完成
眾所周知，完成復(fù)雜的實驗需要幾個小時甚至更長的時間，這樣的實驗完全按照課堂時間安排是根本完成不了的。而且每個化學(xué)實驗開始前都需要做前期準(zhǔn)備，例如查閱資料，領(lǐng)取實驗相關(guān)藥品清洗實驗儀器等這些不起眼的細(xì)節(jié)都有可能導(dǎo)致實驗不能進行甚至實驗失敗。然而，大學(xué)生需要學(xué)習(xí)的課程是綜合性的多學(xué)科的，因此，學(xué)生沒有足夠的時間去完成一個完整的復(fù)雜的實驗。
2化學(xué)實驗改革策略
2.1學(xué)生為主體的多媒體教學(xué)
多媒體教學(xué)有許多優(yōu)點，如（1）可以有效地縮短教學(xué)時間，提高記憶效率，最大限度地調(diào)動學(xué)生集中注意力?；瘜W(xué)實驗多媒體演示教學(xué)，使授課方式變得更方便、快捷、節(jié)省出更多的時間讓學(xué)生思考并準(zhǔn)備實驗所需藥品。從而提高教學(xué)效率，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。（2）綜合運用文字、圖片、動畫和視頻等資料進行教學(xué)活動，尤其是圖片，動畫和視頻更生動直觀更形象。（3）活躍課堂氣氛，加深鞏固教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生學(xué)到知識的同時感到快樂，寓學(xué)于樂。因此，化學(xué)實驗采用視頻演示可以更形象快捷展示實驗流程及應(yīng)注意的事項，給學(xué)生留下的印象更深。
在多媒體教學(xué)實施過程中，采用啟發(fā)式教學(xué)，老師提前錄好實驗步驟和儀器正確操作方式的視頻包括實驗過程中應(yīng)注意的事項。學(xué)生提前通過視頻充分預(yù)習(xí)掌握實驗原理熟悉實驗流程。課堂上采用多媒體播放視頻授課，不僅生動形象還可以調(diào)動學(xué)生的實驗積極性。實驗過程中可以重復(fù)播放視頻學(xué)習(xí)也可以直接向?qū)嶒炛笇?dǎo)老師請教。整個實驗操作讓學(xué)生獨立完成，認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象，對實驗過程中遇到問題可以提出自己的疑問和建議，例如，實驗中的危險藥品或者昂貴試劑是否可以用其他的代替，是否可以摸索改變實驗條件，得到更理想的實驗結(jié)果等。這樣的教學(xué)可以充分體現(xiàn)學(xué)生的主體性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極主動性，從而提高學(xué)生的化學(xué)綜合素養(yǎng)。
2.2多層次考核實驗成績
為了培養(yǎng)學(xué)生獨立思考動手能力，讓學(xué)生真正喜歡化學(xué)，了解這個充滿神奇的學(xué)科。考核的方式采取多元化。（1）實驗預(yù)習(xí)的考核：學(xué)生課前交預(yù)習(xí)報告，老師檢查之后，進行提問，沒有提前做實驗預(yù)習(xí)的學(xué)生不允許做實驗。（2）實驗操作過程的考核：實驗結(jié)束指導(dǎo)教師對每個學(xué)生實驗操作的規(guī)范性進行打分并做講解。讓學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。（3）實驗結(jié)果與討論：實驗數(shù)據(jù)是否合理，數(shù)據(jù)處理是否準(zhǔn)確。思考題解析是否透徹明了等。為了考核學(xué)生對實驗的理解程度老師也可以提出一些實驗相關(guān)的問題讓學(xué)生思。例如《大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實驗》課本中“水的總硬度及鈣鎂含量的測定”的原理是配位滴定法[5]。在完成這個實驗后老師可以提出一個類似問題：雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣，那么可以用什么方法來測定呢？
2.3加大開放實驗室的力度
實驗是化學(xué)知識創(chuàng)新的源頭，化學(xué)人才培養(yǎng)的基地。為了讓學(xué)生避免受到課時的限制，采取課外開放實驗室措施。這樣對化學(xué)有濃烈學(xué)習(xí)興趣又有潛質(zhì)的學(xué)生可以提前向?qū)W院和實驗指導(dǎo)老師提出申請預(yù)約實驗室，使用時做好藥品儀器使用時間等記錄，這樣對實驗感興趣的學(xué)生就可以不受時間限制，利用課余時間或者假期進行實驗操作。提高自身創(chuàng)新能力實驗水平。
結(jié)束語
綜上所述，多媒體教學(xué)模式是一種長效機制，在學(xué)生和教師之間建立一個互相交流促進的平臺。學(xué)生對實驗操作或者注意事項有所困惑時可以調(diào)出視頻重新播放學(xué)習(xí)，加深印象。教師在學(xué)生動手實驗過程中觀察了解學(xué)生的特點特長，因材施教。多媒體教學(xué)讓學(xué)生學(xué)習(xí)了解化學(xué)基礎(chǔ)知識的同時激發(fā)學(xué)生觀察分析解決問題的能力。提高實驗操作技能，培養(yǎng)實驗愛好，開發(fā)創(chuàng)新思維，綜合提高學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)，為以后的科研道路打下良好的基礎(chǔ)。
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中圖分類號：G64 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）11（c）-0244-02
大力培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維的化學(xué)人才是新時期國家發(fā)展戰(zhàn)略的客觀要求，也是高等學(xué)?；瘜W(xué)教育的緊迫任務(wù)。在當(dāng)今激烈競爭的階段，對學(xué)生的創(chuàng)新能力以及實踐能力的培養(yǎng)，是當(dāng)代教育工作者們所要考慮的重要問題，也是通過這種思考過程，加強培養(yǎng)學(xué)生運用自己優(yōu)勢的能力。創(chuàng)新教學(xué)是當(dāng)前化學(xué)課堂的重要內(nèi)容之一，也是促進學(xué)生個性發(fā)展和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有效方法之一。化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。而化學(xué)實驗則是化學(xué)學(xué)科的靈魂，化學(xué)實驗不僅是學(xué)生獲取直觀信息、認(rèn)識化學(xué)世界的窗口，而且是幫助學(xué)生認(rèn)識化學(xué)規(guī)律、形成化學(xué)概念、理解和鞏固化學(xué)知識、提高各種能力的重要途徑，更重要的是化學(xué)實驗過程本身就是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的最佳途徑，是其他學(xué)科所不能替代的。該文探析了大學(xué)化學(xué)實驗培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的方法。
1 建立以開展合作方式、自主思考模式以及研究方式為主的教學(xué)模式
在大學(xué)的化學(xué)實驗教學(xué)中，大學(xué)生就是實驗教學(xué)的主體，教師是整個實驗教學(xué)過程中的指導(dǎo)者，并且起著主要主導(dǎo)的作用，這樣更加利于建立以開展合作方式、自主思考模式以及研究方式為主的教學(xué)模式[1]。由此可知，這樣的實驗教學(xué)模式對教師以及學(xué)生要求會更高，教師要有很多的實驗教學(xué)經(jīng)驗，這樣在面對實驗教學(xué)中遇到的問題可以及時做出有效的針對方案。同時，參與實驗學(xué)習(xí)的學(xué)生也要加強對實驗內(nèi)容的熟悉，以及做好完善的實驗學(xué)習(xí)準(zhǔn)備，可以通過閱讀相關(guān)的實驗資料，做好課前的學(xué)習(xí)預(yù)習(xí)，做好以往相同實驗出現(xiàn)的問題以及應(yīng)對問題的解決方案。另外，教師可以在上實驗室教學(xué)之前，制作與實驗內(nèi)容以及有關(guān)事項相關(guān)的PPT在課堂上進行講解，讓同學(xué)們學(xué)習(xí)到更多有關(guān)實驗的知識，也更能提高學(xué)生對實驗操作的興趣，也是讓學(xué)生在實驗操作之前更加熟悉實驗操作的有關(guān)內(nèi)容，這樣在實際的操作中才能更加游刃有余，更能熟練地掌握實驗相關(guān)的內(nèi)容[2]。
例如：在實驗操作了“測定水中的鈣鎂總量”的實驗時，教師可以對學(xué)生進行實驗過程中出現(xiàn)的問題進行記錄，然后與學(xué)生一起進行討論，并且分析出實驗中出現(xiàn)這些問題放入原因。之后，讓大學(xué)生分成小組的形式，教師對每個小組進行提問，讓小組成員一起合作分析，共同解決問題，并將具體方法和步驟進行解說。
2 加強大學(xué)生實驗學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)
在當(dāng)代很多的高中學(xué)習(xí)中，對學(xué)生都會進行文理分科，這樣就使很多的學(xué)生在高中時期并沒有很深層地接觸化學(xué)，或者是很多的學(xué)生在中學(xué)時代有少量的接觸化學(xué)，但是局限于中學(xué)化學(xué)教學(xué)的條件，是很難接觸到實驗器材，更別說是自己實際操作化學(xué)實驗[3]。然而，在化學(xué)的教學(xué)學(xué)習(xí)中，實驗的操作是占有很大的比例，實驗操作也是為了更能真實反映實驗結(jié)果的可靠性，所以，實驗教學(xué)在化學(xué)學(xué)習(xí)中是一大重點，同時也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵和學(xué)生對化學(xué)認(rèn)知的基礎(chǔ)。只有在實際的化學(xué)實驗操作中，才能真正感受到化學(xué)實驗的真實性，學(xué)生也能在實際化學(xué)實驗的操作中，真正養(yǎng)成良好的化學(xué)素養(yǎng)、實驗操作的注意事項以及熟練掌握好化學(xué)實驗操作的基礎(chǔ)技術(shù)，更加深刻地理解化學(xué)課本中實驗產(chǎn)生的化學(xué)現(xiàn)象、操作實驗的意義以及加強大學(xué)生實驗學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)[4]。
例如：中華人民共和國對于國家標(biāo)準(zhǔn)中的釀造食醋的衛(wèi)生檢驗標(biāo)準(zhǔn)，是規(guī)定釀造食醋中醋酸的含量是不能多于3.5%，然而在釀造食醋中含有游離礦酸的量要求很低，所以，在商超出售的食醋中，醋酸的含量以及游離礦酸的含量必須無法檢出，那么這兩個指標(biāo)才是符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的。所以，就可以讓學(xué)生利用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)的水溶液進行檢驗，利用甲基紫指示劑對游離礦酸進行檢驗，這樣與生活貼切的實驗檢驗更能引起學(xué)生的興趣，才能更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3 加大各種實驗室開放的力度
對于大學(xué)化學(xué)實驗培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，就要對學(xué)生的個性發(fā)展、特長發(fā)展以及學(xué)生潛力的發(fā)展加大重視，開放的實驗室條件，更加有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。同時，開放的實驗室在化學(xué)實驗教學(xué)中起著不可或缺的作用。對于實驗室開放形式有以下幾種：（1）課外開放實驗室，就是避免學(xué)生受到高校的學(xué)習(xí)時間的限制，因為在化學(xué)實驗教學(xué)和學(xué)習(xí)中，還是有部分同學(xué)對化學(xué)實驗的操作充滿著濃厚的學(xué)習(xí)興趣，但是在課余的時間里又比較緊張，還有就是學(xué)生的實驗基礎(chǔ)差想通過課后時間加強實驗操作等等。所以，在課外開放實驗室，可以讓學(xué)生在雙休時間、晚上時間以及寒暑假的時間來進行實驗操作，對實驗基礎(chǔ)差的同學(xué)來說，也是一種實驗基礎(chǔ)的彌補學(xué)習(xí)。（2）課內(nèi)開放實驗室，是為了給學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)時間，讓學(xué)生對實驗知識點進行鞏固，以及加強實驗知識點的拓展，同時也是為了讓同學(xué)們在嘗試不同實驗操作方法中，創(chuàng)新出更加有意義的實驗方法，這樣更加有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，也能夠發(fā)揮學(xué)生內(nèi)在的潛力以及對實驗操作的熱情。例如：在課后或?qū)W期結(jié)束的時候，教師布置一個開放實驗“測定雨水的酸度”，學(xué)生首先會對雨水相關(guān)的知識進行收集和了解，參考一些化學(xué)實驗文獻，再利用實驗室的器材對實驗方案進行設(shè)計，然后進行操作，這樣的實驗操作就需要開放實驗室來提供學(xué)生實驗操作的場所，這樣的開放實驗室就有利于學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。
4 結(jié)語
化學(xué)實驗具有很強的應(yīng)用性以及實踐意義，是分析化學(xué)這門科目的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，也是教學(xué)中一個必不可少的環(huán)節(jié)，這樣不僅僅是對學(xué)生獨立思考能力的培養(yǎng)，也是對學(xué)生對科學(xué)探索興趣的培養(yǎng)，更是真切地對學(xué)生實驗操作能力的一種鍛煉。培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的方式中，化學(xué)實驗的教學(xué)是最主要的教學(xué)方法之一，化學(xué)實驗的教學(xué)就要嚴(yán)格結(jié)合社會全新的實驗內(nèi)容以及社會實際實驗要求來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
參考文獻
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中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）24-0044-02
在大學(xué)化學(xué)的學(xué)習(xí)中，化學(xué)理論教學(xué)主要是向?qū)W生系統(tǒng)地傳授化學(xué)理論知識，讓學(xué)生了解知識的來龍去脈。而在化學(xué)實驗教學(xué)中，盡管也向?qū)W生傳授一定的知識，但其主要目的是使學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)、鞏固、深化和提高化學(xué)的基本知識、基本理論，掌握基本操作技術(shù)；激發(fā)學(xué)生學(xué)學(xué)化學(xué)實驗課的積極性和主動性，提高學(xué)生動手操作及解決實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。近年來，在傳統(tǒng)化學(xué)實驗教學(xué)不足的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)外化學(xué)實驗課程改革的經(jīng)驗，對大學(xué)化學(xué)實驗課不斷進行教學(xué)改革，使大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)取得了良好的效果。
一、傳統(tǒng)大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)存在的不足
1.實驗準(zhǔn)備工作煩瑣。大學(xué)化學(xué)實驗較多，每個實驗都會用到多種不同的玻璃器皿，也有個別實驗重復(fù)使用相同的玻璃器皿，這讓實驗準(zhǔn)備變得比較復(fù)雜。另外，有些玻璃器皿別的化學(xué)實驗也要用，如果準(zhǔn)備多套就會造成不必要的浪費，同時增加了工作量。
2.實驗內(nèi)容安排不合理。實驗內(nèi)容多數(shù)是基礎(chǔ)性、驗證性的實驗，而設(shè)計性、創(chuàng)新性的實驗卻很少。而且每一個實驗幾乎都把實驗所用的儀器、試劑以及具體的操作步驟、實驗方法等具體給出，學(xué)生不需要思考，只需要照單抓藥，這種安排的結(jié)果導(dǎo)致難以引起學(xué)生的實驗興趣，做完實驗也沒有什么收獲，更不用說培養(yǎng)學(xué)生的探索能力和創(chuàng)新能力，失去了這門課的實際意義。
3.實驗教學(xué)模式是教師中心制。傳統(tǒng)模式是以教師為中心，學(xué)生在實驗過程中，基本上都是照著老師所講述的步驟按部就班地做，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
4.實驗成績考核的單一性。大學(xué)化學(xué)實驗課考核，教師以實驗報告的完成情況，給予考核分?jǐn)?shù)。由于部分學(xué)生之間互相抄襲實驗數(shù)據(jù)、實驗報告，所以教師無法客觀真實地判斷學(xué)生實驗課學(xué)習(xí)的真實水平。
5.環(huán)保意識薄弱。實驗課程進行當(dāng)中會產(chǎn)生大量的廢水、廢氣、廢渣，如果處理不當(dāng)，就不可避免地對環(huán)境造成了污染。
二、大學(xué)化學(xué)實驗改革
1.實驗準(zhǔn)備工作的改革。把每個人做大學(xué)化學(xué)實驗甚至其他化學(xué)實驗課用到的所有玻璃器皿統(tǒng)計好，包括器皿名稱、規(guī)格、數(shù)量等，按照學(xué)生的學(xué)號將每個學(xué)生的玻璃器皿編上相應(yīng)的號，在做實驗前發(fā)到學(xué)生所在位置的柜子里，同時給學(xué)生提供一份玻璃器皿清單。這樣，即使不同班級多個學(xué)生共用這些器皿也沒問題，學(xué)生還可以通過清單認(rèn)識這些玻璃器皿。如此既避免了學(xué)生所用玻璃器皿亂竄的現(xiàn)象，又可以責(zé)任到人，還可以減少由于操作馬虎玻璃器皿破碎造成的損失。在實驗過程中如果有玻璃器皿破碎現(xiàn)象，教師做好相關(guān)的登記手續(xù)，課后及時補充，保證其他實驗課的正常進行，而且教師實驗準(zhǔn)備工作量可以大大減少，提高工作效率。
2.實驗內(nèi)容及教學(xué)模式的改革。在基礎(chǔ)性、驗證性實驗的基礎(chǔ)上增加了設(shè)計性、創(chuàng)新性的實驗。設(shè)計性實驗教師只需要給出實驗題目和實驗要求，學(xué)生在老師的適當(dāng)指導(dǎo)下，結(jié)合大學(xué)化學(xué)理論課學(xué)到的知識，自行設(shè)計實驗方案并通過實驗驗證，得出結(jié)論。要求整個實驗設(shè)計、操作獨立完成，對實驗過程中出現(xiàn)的問題，自己分析并解決，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性、創(chuàng)造性，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，為將來做畢業(yè)設(shè)計以及以后從事科研研究奠定了良好基礎(chǔ)。傳統(tǒng)教學(xué)模式通常是以教師為中心，采用板書加演示型。但是對于一些具體操作，例如：酸堿滴定管的使用，總是有學(xué)生看不清楚教師的具體操作；還有一些小型儀器，如酸度計、電子天平、分光光度計等，操作也有同樣的問題。起初每組選派一個代表來到教師演示的儀器旁學(xué)習(xí)，然后回去再給同組的學(xué)生演示講解，效果一般?，F(xiàn)在采用多媒體輔助教學(xué)，教師需要提前把規(guī)范操作配備講解的視頻錄制好，上課的時候每個學(xué)生都能夠清楚地了解儀器的正確操作方式。提高教學(xué)的形象性、啟發(fā)性和生動性，激發(fā)學(xué)生做實驗的興趣。興趣是學(xué)生探求知識的原動力，也是發(fā)明創(chuàng)造精神源泉，只有讓學(xué)生喜歡化學(xué)，才能充分調(diào)動他們的主觀能動性，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
3.實驗成績考核的單一性。為了多層次、多角度、全方位地考核學(xué)生實驗課的真實成績，本課程的考核方式采取預(yù)習(xí)、實驗操作、實驗報告、思考題、建議等綜合考核方式。沒做預(yù)習(xí)不可以進實驗室；只寫預(yù)習(xí)報告，回答或者解釋不了教師提出的相關(guān)實驗問題要相應(yīng)扣分；能夠主動到講臺給大家講解實驗原理及具體實驗步驟，而且講解效果良好的可以考慮適當(dāng)加分。教師要對每個學(xué)生的實驗操作當(dāng)堂打分，并作說明，從而提高學(xué)生動手操作能力。實驗報告書寫是否符合要求，數(shù)據(jù)處理是否準(zhǔn)確，結(jié)論是否合理以及思考題回答準(zhǔn)確與否反映學(xué)生對實驗原理；操作過程、數(shù)據(jù)記錄及處理等掌握是否準(zhǔn)確、透徹。最后一個建議就好比考試的附加題，如果學(xué)生在預(yù)習(xí)的時候通過網(wǎng)絡(luò)或者其他途徑發(fā)現(xiàn)某個實驗還有其他更可取的實驗方法，或者某個步驟可以優(yōu)化、劑量減少、無毒試劑替代有毒藥品等，也可以得到同樣的實驗效果，建議提出并通過驗證，則可以適當(dāng)加分。最終目的是引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真做好預(yù)習(xí)，規(guī)范實驗操作，科學(xué)記錄實驗數(shù)據(jù)，得出合理的結(jié)論；促進學(xué)生充分發(fā)揮其獲取知識的積極性、主動性，培養(yǎng)學(xué)生探索和創(chuàng)造的能力。
4.綠色實驗。大學(xué)化學(xué)實驗廢水水質(zhì)復(fù)雜，排放總量較少但隨時間變化較大，瞬時排放濃度較高，如果不做任何處理就排放將對環(huán)境造成極大的危害。所以要求學(xué)生在實驗過程中對所產(chǎn)生的廢液進行分類收集，例如重金屬廢水、有機物廢水、酸堿廢水等。實驗室根據(jù)實際情況可以自行處理的，例如酸堿廢水，實驗室可以自行中和至中性后再排放；對于實驗室無法處理的廢水，定期聯(lián)系相關(guān)部門來處理。
高等學(xué)校實驗室是“知識創(chuàng)新的源頭，人才培養(yǎng)的基地”。為了有效利用實驗室資源條件，充分發(fā)揮實驗室在培養(yǎng)學(xué)生動手能力及創(chuàng)新能力中的重要作用，開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，這些是社會的必然要求。我們可以利用校園網(wǎng)建立大學(xué)化學(xué)實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，實現(xiàn)資源共享，還可以進行開放式實驗，以跨學(xué)科、跨專業(yè)的創(chuàng)新型、研究型、設(shè)計型實驗項目為主，吸引學(xué)生利用課余時間到實驗室參加實驗創(chuàng)造活動，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新實踐能力，推動學(xué)生素質(zhì)教育地深入開展。
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實踐教學(xué)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。教育部在“質(zhì)量工程”相關(guān)文件中明確指出，要“大力加強實驗、實踐教學(xué)改革，重點建設(shè)500個左右實驗教學(xué)示范中心，推進高校實驗教學(xué)內(nèi)容、方法、手段、隊伍、管理及實驗教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新”。
北京化工大學(xué)是教育部直屬的全國重點大學(xué)，同時也是國家“211工程”重點建設(shè)大學(xué)。大學(xué)化學(xué)實驗作為我?；瘜W(xué)、化工、制藥和材料類專業(yè)本科學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)課程以及機電信息類專業(yè)通識教育課程，不僅起到傳授知識、驗證理論和訓(xùn)練技能的作用，更重要的是作為創(chuàng)新教育的平臺，在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中發(fā)揮重要作用。長期以來，學(xué)校十分重視實驗教學(xué)，強調(diào)實驗教學(xué)對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新與實踐能力的特殊作用。將工科基礎(chǔ)課程化學(xué)教學(xué)基地建設(shè)、精品課程建設(shè)以及實驗教學(xué)示范中心建設(shè)相結(jié)合，以高水平的師資隊伍、先進的實驗條件、科學(xué)的實驗教學(xué)體系、現(xiàn)代化的教學(xué)模式、豐富的第二課堂活動、良好的管理體制和運行機制為保障，貫徹“在學(xué)習(xí)中研究，在研究中學(xué)習(xí)”的理念，實行課內(nèi)教學(xué)與課外訓(xùn)練相結(jié)合，教師導(dǎo)學(xué)與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合，系統(tǒng)性學(xué)習(xí)與研究性訓(xùn)練相結(jié)合，多方位、多渠道、多形式地融傳授知識、培養(yǎng)能力和提高素質(zhì)為一體，為創(chuàng)新人才培養(yǎng)營造了良好環(huán)境。
一、以科學(xué)的實驗教學(xué)體系和現(xiàn)代化的教學(xué)模式為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的第一課堂創(chuàng)新教育
1、 構(gòu)建科學(xué)的實驗教學(xué)體系，對學(xué)生進行全面系統(tǒng)的培養(yǎng) 在深入研究化學(xué)素質(zhì)及實踐能力在人才培養(yǎng)中的地位和作用的基礎(chǔ)上，從面向21世紀(jì)對人才的化學(xué)知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)和基本素質(zhì)的要求出發(fā)，構(gòu)建人才培養(yǎng)中相應(yīng)的化學(xué)實驗教學(xué)框架，針對不同的人才培養(yǎng)要求，為不同類型的專業(yè)提供不同深度和廣度的化學(xué)實驗課程。打破化學(xué)二級學(xué)科的壁壘以及實驗教學(xué)依附理論課教學(xué)的傳統(tǒng)框架，使之成為獨立的、具有自身規(guī)律和理論方法及手段的教學(xué)體系，形成了一門新的課程―“大學(xué)化學(xué)實驗”，以化學(xué)研究為主線，按照“化合物制備一分離一成分分析一結(jié)構(gòu)鑒定一性質(zhì)測試”來組織實驗教學(xué)內(nèi)容。在學(xué)習(xí)知識的同時，強化各種科學(xué)實驗的方法(熱力學(xué)研究方法、電化學(xué)研究方法、化學(xué)動力學(xué)研究方法等)在科學(xué)探索過程中的作用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。并以研究方法命名實驗室，如物性測定實驗室、無機合成與分析實驗室、有機合成實驗室、儀器分析實驗室、熱力學(xué)方法實驗室、動力學(xué)方法實驗室、電化學(xué)實驗室、表面化學(xué)實驗室等，使學(xué)生掌握化學(xué)研究的基本思路、基本技能等系統(tǒng)性知識，培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力。
2、實現(xiàn)以學(xué)生自我訓(xùn)練為主的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐能力
建立循序漸進的三層次實驗教學(xué)模式，即“基礎(chǔ)訓(xùn)練實驗一綜合實驗一設(shè)計實驗”，實驗內(nèi)容由淺入深，由簡單到綜合，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。學(xué)生通過“基礎(chǔ)訓(xùn)練實驗”教學(xué)掌握基本實驗操作方法，能夠正確地使用儀器設(shè)備，準(zhǔn)確地采集實驗數(shù)據(jù)，具備正確觀察、記錄、處理數(shù)據(jù)和表達實驗結(jié)果的能力，學(xué)會化學(xué)實驗的基本方法，為綜合實驗奠定堅實的基礎(chǔ)。通過“綜合實驗”，使學(xué)生掌握化學(xué)研究的一般方法，培養(yǎng)學(xué)生分析判斷、邏輯推理、做出結(jié)論的能力，并養(yǎng)成良好的科學(xué)素質(zhì)。在“設(shè)計實驗”階段，學(xué)生通過查閱手冊、工具書及其他信息源獲得信息，正確選擇實驗方法、實驗條件、儀器和試劑等，培養(yǎng)解決實際問題的能力。在基礎(chǔ)訓(xùn)練實驗、綜合實驗和設(shè)計實驗中，力求反映工科特色，努力聯(lián)系工程、社會和生活實際，以實驗特有的應(yīng)用性和創(chuàng)造性激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力和綜合實踐能力。
3、教學(xué)與科研相結(jié)合，使實驗內(nèi)容緊跟學(xué)科發(fā)展，實驗手段和方法不斷改進和創(chuàng)新
依托我?；瘜W(xué)和應(yīng)用化學(xué)學(xué)科優(yōu)勢，實現(xiàn)科研成果、科研方法、科研思維進課堂，不斷將教師的科研成果轉(zhuǎn)化為化學(xué)綜合與研究型實驗，更新實驗內(nèi)容，提高實驗教學(xué)的起點，使學(xué)生盡早接觸學(xué)科前沿，體會“發(fā)現(xiàn)一思考一創(chuàng)新”的創(chuàng)造規(guī)律。例如：將教師的縱向科研課題“脈沖色譜法研究分子篩催化劑催化異丙苯裂解反應(yīng)動力學(xué)”中的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)速率常數(shù)、反應(yīng)表觀活化能的測定，轉(zhuǎn)化為綜合設(shè)計型實驗；教師在研究新型插層結(jié)構(gòu)功能材料(新型的催化材料)中將“鎂鋁水滑石清潔合成、組成分析及其晶體結(jié)構(gòu)表征”轉(zhuǎn)化為設(shè)計型實驗?；瘜W(xué)實驗引進了科研的新實驗手段、方法，讓學(xué)生盡可能地使用和掌握現(xiàn)代化的大型儀器，培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力。同時自行研制實驗裝置用于實驗教學(xué)，如利用自制溶劑浮選裝置，將教師的科學(xué)研究成果轉(zhuǎn)化為“溶劑浮選吸光光度法測定痕量銅”的實驗。
4、實施開放式實驗教學(xué)，使學(xué)生得到全方位的科學(xué)研究的思維方式和研究方法的訓(xùn)練
開放式實驗教學(xué)是對傳統(tǒng)的教學(xué)方式的改革，為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和開創(chuàng)精神，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，我們進行了開放式綜合設(shè)計型實驗的探索與實踐。主要分五個階段：(1)教師給出實驗題目；(2)學(xué)生通過自學(xué)、自查文獻，獨立設(shè)計實驗方案；(3)經(jīng)教師審批后，學(xué)生獨立完成實驗：(4)總結(jié)歸納實驗規(guī)律，以論文形式完成實驗報告；(5)舉行小型報告會。
開放式設(shè)計實驗的選題來源于教師的科研課題和各類文獻資料，并與實際生活密切相關(guān)，激發(fā)了學(xué)生解決實際問題的興趣，使學(xué)生們對基礎(chǔ)化學(xué)實驗在各個方面的應(yīng)用有了更廣泛的了解。由于開放式實驗教學(xué)，教師只給出題目，需要由學(xué)生自擬實驗方案，學(xué)生必須通過到閱覽室或圖書館查閱有關(guān)文獻和參考書籍來制訂初步的實驗方案，從而培養(yǎng)了學(xué)生利用文獻工具書的能力，并通過查閱文獻資料，拓展了學(xué)生的知識面，開闊了眼界。時間的開放和選題的開放較之固定時間、固定題目的傳統(tǒng)教學(xué)方式給學(xué)生以更大的自主學(xué)習(xí)空間。在開放式綜合設(shè)計性實驗的全過程中，教師導(dǎo)學(xué)與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合，充分發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，調(diào)動了學(xué)生從事化學(xué)實驗的積極性和主動性，在鍛煉學(xué)生獨立動手能力、獨立觀察能力、獨立分析能力和表達能力的同時，使學(xué)生得到全面的科學(xué)研究訓(xùn)練，學(xué)到了科學(xué)研究的思維方式和科學(xué)研究的方法，從能力培養(yǎng)上躍上了高的層次，所受的鍛煉發(fā)生了質(zhì)的變化。
二、以多形式的第二課堂實踐活動，實現(xiàn)以學(xué)生為主體的自主學(xué)習(xí)，鼓勵學(xué)生的個性發(fā)展
1、課外開放實驗室，為學(xué)生的個性發(fā)展和創(chuàng)新意識的培育提供孵化器
學(xué)生在自主實踐中更容易掌握知識，訓(xùn)練技能，激發(fā)創(chuàng)造意識，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。開放化學(xué)實驗室為學(xué)生提供了開放式、自主性、探索性學(xué)習(xí)的平臺，體現(xiàn)了實驗內(nèi)容的
開放與自主、實驗時間的開放與自主、實驗空間的開放與自主，激發(fā)學(xué)生自主性、研究性學(xué)習(xí)的熱情，為學(xué)生較早參加科研和創(chuàng)新活動創(chuàng)造有利條件。除課內(nèi)開設(shè)開放式設(shè)計實驗外，還鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生自選課題進行實驗，使學(xué)生在進行系統(tǒng)的知識學(xué)習(xí)的同時，從事個性化的研究訓(xùn)練。
近年來，以學(xué)生為主體的北京化工大學(xué)化學(xué)創(chuàng)新協(xié)會(BUCT Chemistry Association)的各種科研興趣小組，包括生物小組、環(huán)境保護科研小組、材料合成小組、化學(xué)品安全預(yù)警及防護研究小組等，在化學(xué)實驗中心開展與化學(xué)相關(guān)的科學(xué)研究活動。由化學(xué)教學(xué)實驗中心提供一定研究經(jīng)費及實驗室，并由化學(xué)教師作課外研究指導(dǎo)教師，為對化學(xué)感興趣的學(xué)生提供廣闊的天地，擴大學(xué)生的知識領(lǐng)域，掌握從事化學(xué)科學(xué)研究的基本科研技能。例如我校大學(xué)生科技協(xié)會中的植物生化研究小組的學(xué)生針對感興趣的植物化學(xué)，自選研究課題，提出了“青蒿素提取鑒定”、“三萜皂甙顏色反應(yīng)”、“番茄堿提取”、“荊條油蒸餾”、“甲殼素提取”等研究題目，提交開題報告(包括實驗題目、實驗內(nèi)容、所需儀器和試劑、實驗方案等)，經(jīng)教師修改認(rèn)定后，自選時間，在化學(xué)教學(xué)實驗中心完成課題。研究課題的選定、實驗方案的制訂以及實驗過程中問題的解決，均由學(xué)生獨立思考、獨立完成，充分發(fā)揮學(xué)生自主管理、自主學(xué)習(xí)的潛力。教師給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，實現(xiàn)教師導(dǎo)學(xué)與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合，在學(xué)習(xí)中研究、在研究中學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生樂于觀察、勤于思考、追求新知、勇于創(chuàng)新的精神。
2、在科研中教學(xué)，使學(xué)生盡早接受高層次科研訓(xùn)練
鼓勵學(xué)有余力的同學(xué)參與大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃，利用業(yè)余時間或假期參加科研活動，進入教師的科研課題組，使學(xué)生及早接觸先進的前沿科學(xué)技術(shù)，感受本學(xué)科最新的學(xué)術(shù)思想、學(xué)術(shù)概念、研究方法與分析手段，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲，有利于開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面寬、能力強、科學(xué)素質(zhì)高的創(chuàng)新性人才。在教師的系統(tǒng)指導(dǎo)下，學(xué)生的創(chuàng)造能力得到充分發(fā)揮，學(xué)生的科技作品多次在全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”學(xué)術(shù)科技競賽中獲獎。
第二課堂活動不僅使參與實驗的學(xué)生受到綜合訓(xùn)練，也為實驗教學(xué)增添新內(nèi)容，為專業(yè)課的學(xué)習(xí)和畢業(yè)環(huán)節(jié)打下堅實基礎(chǔ)。
3、開展實驗競賽，營造創(chuàng)新人才培養(yǎng)氛圍，激發(fā)學(xué)生求知與創(chuàng)新的熱情
化學(xué)實驗競賽對于鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識、強化實驗技能、培養(yǎng)學(xué)生的競爭意識、訓(xùn)練學(xué)生思維的敏捷性起到積極的促進作用。每年舉行一次全校規(guī)模的大學(xué)化學(xué)實驗競賽，既活躍了創(chuàng)新人才培養(yǎng)氛圍，又促進了實驗教學(xué)的不斷改進和提高，受到了學(xué)生的歡迎。同時還組織學(xué)生參加全國大學(xué)生化學(xué)實驗競賽，與綜合型院校學(xué)生同臺競技，2002年獲該項競賽的全國二等獎一項、三等獎兩項，2004年和2006年各獲三等獎三項。
三、以優(yōu)秀的師資和現(xiàn)代化的實驗室，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力提供環(huán)境
1、建設(shè)一支學(xué)術(shù)思想活躍、勇于創(chuàng)新、樂于奉獻的高水平師資隊伍
建設(shè)研究型師資隊伍是提高教學(xué)水平、促進學(xué)科發(fā)展的關(guān)鍵。擁有一批具有活躍學(xué)術(shù)思想，具備快速跟蹤、吸納、綜合反映學(xué)科前沿和高新技術(shù)信息能力的教師，才能營造出活躍的學(xué)術(shù)氛圍，才能啟迪學(xué)生活躍的學(xué)習(xí)思路，培養(yǎng)創(chuàng)造性人才。
在師資隊伍建設(shè)過程中，鼓勵教師從事科學(xué)研究、出國進修、攻讀高層次學(xué)位，不斷提高學(xué)術(shù)水平，并將科研的成果及學(xué)科前沿的知識不斷地融入到教學(xué)內(nèi)容中，把化學(xué)學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展的新動向、新趨勢以及生產(chǎn)實踐應(yīng)用的知識滲透到教學(xué)過程中，既豐富了教學(xué)內(nèi)容，擴大了學(xué)生的知識面，又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)了科研的興趣。目前已形成一支以教學(xué)名師為核心、以具有豐富教學(xué)經(jīng)驗的老教師和中青年學(xué)科帶頭人為骨干、學(xué)歷層次高、學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理、勇于創(chuàng)新、樂于奉獻的教師隊伍，為創(chuàng)新教育提供了師資保障。
2、建立儀器設(shè)備先進、學(xué)生受益面大的實驗室
化學(xué)教學(xué)實驗中心以國內(nèi)工科一流化學(xué)實驗室為目標(biāo)逐步實現(xiàn)實驗儀器的現(xiàn)代化。在化學(xué)教學(xué)實驗中心建設(shè)過程中，根據(jù)化學(xué)實驗研究方法的不同，建立了一批各具特色的實驗室，添置和更新了一大批先進實驗儀器，讓學(xué)生真正了解和掌握現(xiàn)代化儀器在化學(xué)測試、科學(xué)研究和生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用。在以后走向工作崗位后，能夠?qū)W以致用。
3、建成多媒體實驗室和多功能室，為學(xué)生獲取最新化學(xué)信息提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境
為了努力探索和實踐將現(xiàn)代化教學(xué)方式和手段應(yīng)用于實驗教學(xué)中，我們開發(fā)和研制了適合我校實驗教學(xué)特點的集實驗原理、實驗流程、實驗演示、實驗結(jié)果數(shù)值計算、誤差分析及實驗綜合思考為一體的多媒體教學(xué)軟件。配備微機50臺，各種化學(xué)手冊等圖書百余冊，為學(xué)生查閱網(wǎng)上信息、各種化學(xué)數(shù)據(jù)、開展讀書報告會等提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。
四、以科學(xué)的管理體制為實現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供保障
1、建立了校院兩級的制度化、規(guī)范化的實驗教學(xué)質(zhì)量保障體系
學(xué)校建立巡視員制度，對實驗教學(xué)過程及實驗中心運行情況進行定期或隨機檢查，并及時反饋意見，促進實驗教師隊伍的素質(zhì)和實驗教學(xué)效果不斷提高。學(xué)院一直堅持同行聽課制度，實驗中心主任和課程負(fù)責(zé)人都要定期隨堂聽課，了解教師指導(dǎo)實驗情況、技術(shù)人員準(zhǔn)備實驗的情況，聽取學(xué)生對實驗教學(xué)管理、對實驗教師的意見。實驗教師也互相聽課，互相學(xué)習(xí)，共同提高。學(xué)校建立網(wǎng)上學(xué)生評教系統(tǒng)，學(xué)生在學(xué)期末可以通過該系統(tǒng)對任課教師的教學(xué)情況進行評價，教師可以通過網(wǎng)絡(luò)了解本人的教學(xué)效果。
2、建立完善的儀器設(shè)備管理規(guī)章制度和健全的安全管理制度
化學(xué)教學(xué)實驗中心制訂了儀器設(shè)備和實驗室等方面的管理規(guī)章制度以及各類人員崗位職責(zé)，包括《化學(xué)教學(xué)實驗中心試劑管理辦法》、《化學(xué)教學(xué)實驗中心大型和精密儀器管理辦法》、《化學(xué)教學(xué)實驗中心常規(guī)儀器設(shè)備管理辦法》、《化學(xué)教學(xué)實驗中心實驗準(zhǔn)備和保障人員崗位職責(zé)》、《化學(xué)教學(xué)實驗中心實驗指導(dǎo)教師崗位職責(zé)》、《北京化工大學(xué)實驗室開放管理暫行規(guī)定》、《北京化工大學(xué)實驗室開放基金管理辦法》等，并應(yīng)用現(xiàn)代化管理手段以促進實驗教學(xué)現(xiàn)代化管理，有效地保障實驗教學(xué)安全、順利的進行。實驗儀器不僅面向?qū)W生進行課內(nèi)外教學(xué)和開放，同時面向教師開放，提高設(shè)備利用率，發(fā)揮實驗室整體效益，更好地為教學(xué)科研服務(wù)。
3、建立激勵機制，鼓勵高水平教師投入實驗教學(xué)中
建立良好的激勵機制，吸引高水平的理論課教師投入實驗教學(xué)，并吸收高水平專業(yè)技術(shù)人員參與實驗教學(xué)。建立新實驗開發(fā)項目基金，鼓勵教師將科研成果轉(zhuǎn)化為研究型實驗，不斷更新實驗內(nèi)容。積極引導(dǎo)教師指導(dǎo)大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃、大學(xué)生創(chuàng)新協(xié)會的科研活動以及各種學(xué)科競賽，充分發(fā)揮教師在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的主導(dǎo)作用。
1民辦高校學(xué)生特點及化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀
1．1民辦高校學(xué)生特點當(dāng)前的民辦高校在本科教育中仍處于次要地位，與此相應(yīng)的是生源高考分?jǐn)?shù)普遍較低，從學(xué)習(xí)態(tài)度上來看，一般表現(xiàn)為馬虎懶散，主動性不高，尤其缺少自主思考問題的意識；而在學(xué)習(xí)能力上，則表現(xiàn)為基礎(chǔ)較差，學(xué)習(xí)習(xí)慣不佳，以及學(xué)習(xí)方法不夠科學(xué)等問題。但民辦高校學(xué)生同樣具備一些顯著優(yōu)點，如果在授課時予以充分的利用，也能起到事半功倍的效果，比如他們的性格活潑，頭腦中形成的思維定勢較少，不呆板、不教條，如果采取合適的教學(xué)手段，完全可以培養(yǎng)激發(fā)一些新穎獨到的理解方法與學(xué)習(xí)思路；再有，民辦高校學(xué)生往往覺得他人對自己的認(rèn)可度低，所以常懷有較為強烈的證明自我價值的意愿，這意味著教師如果在日常學(xué)習(xí)中及時予以學(xué)生鼓勵便會使他們產(chǎn)生積極向上的態(tài)度和直面問題的勇氣。
1．2民辦高?；瘜W(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀民辦高校的特殊性在于其辦學(xué)、科研經(jīng)費處于自籌狀態(tài)，這直接導(dǎo)致學(xué)校對于實驗課程的投入力度不足，儀器設(shè)備相對落后，致使一般基礎(chǔ)性實驗數(shù)據(jù)誤差較大且無法接觸相應(yīng)實驗的前沿科學(xué)研究方法。在教學(xué)內(nèi)容上則普遍存在因?qū)嶒炚n從屬于理論課教學(xué)而導(dǎo)致學(xué)時不充裕的問題，教授方式仍保持教師為主學(xué)生為輔的傳統(tǒng)模式，實驗內(nèi)容學(xué)生無法選擇，驗證性實驗較多，實驗內(nèi)容較單一等現(xiàn)狀也使得教學(xué)質(zhì)量難以提高。上述情況很容易使學(xué)生對重復(fù)性較高的各門實驗課產(chǎn)生厭倦情緒，降低了其探究更深入、更廣泛知識的興趣，更有甚者則會因儀器的精確度低失敗率高而對實驗的定量定產(chǎn)生懷疑，誤把動手實驗認(rèn)作無用功，只是浪費時間而已。因此，怎樣才能使民辦學(xué)校學(xué)生正確認(rèn)識到實驗的價值，并在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上培養(yǎng)鍛造他們的創(chuàng)新精神已成為了一個亟待解決的問題。
2改革與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
2．1整合基礎(chǔ)實驗內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，基本將無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)分割開來進行單獨授課，其中的大部分內(nèi)容只需靠單一的學(xué)科知識或者是單一的實驗技能即可解決，因此造成了時間和資金上的浪費。其實，面對剛剛升入大學(xué)需要夯實基礎(chǔ)知識和養(yǎng)成良好實驗習(xí)慣的學(xué)生，我們只需要從繁多的驗證性實驗中精選一些典型而全面的項目讓學(xué)生進行幾次操作練習(xí)，以此使其加深對相應(yīng)理論知識的理解，并達到對一般儀器、藥品較為熟練的運用和掌握，同時使自己的操作達到較高的系統(tǒng)化、穩(wěn)定化，并在數(shù)次的重復(fù)中培養(yǎng)正確的實驗習(xí)慣即可，而后將節(jié)省的時間與物力用于將幾門基礎(chǔ)實驗進行有效的穿插和整合。例如在一些制備實驗中將常見的設(shè)計思路和方法貫穿于其中，并在制備完成后利用產(chǎn)物特有的性質(zhì)對其進行多方面的鑒定檢驗，這樣一個結(jié)合了多個基礎(chǔ)實驗的整合性項目有助于學(xué)生在低年級時即養(yǎng)成全方位、總結(jié)性思考解決問題的習(xí)慣和能力，為以后創(chuàng)新思維的培養(yǎng)奠定一定的基礎(chǔ)。在增強學(xué)生實驗技能的同時，我們也要著重培養(yǎng)他們對于動手實踐的興趣與主動性。目前教師的授課形式依然是灌輸式方法，在上課伊始依照順序?qū)嶒炘?、實驗步驟等向?qū)W生做硬性說明，卻沒有充分考慮到部分學(xué)生并沒有在先前的學(xué)習(xí)階段養(yǎng)成集中精力聽課的習(xí)慣，從而導(dǎo)致在后面的實驗過程中不能領(lǐng)會重點難點，甚至不知道如何動手操作。同時，民辦高校學(xué)生依賴性較強，遇到問題不愿自己琢磨而只是一味地詢問教師，因此，這種灌輸式教學(xué)方法實際上是縱容學(xué)生繼續(xù)以被動的方式進行學(xué)習(xí)，針對這種情況，教師應(yīng)強制其在課前認(rèn)真預(yù)習(xí)并在講授時更多采取啟發(fā)式教學(xué)的方法，以便讓學(xué)生自動地參與到課堂中來。鑒于低年級學(xué)生的水平有限，尤其是部分學(xué)生在高中階段從未接觸過化學(xué)實驗的現(xiàn)狀，組織其利用課余時間做一些難度不大但趣味性較強的實驗則有利于實驗意識的養(yǎng)成。比如“蔬菜中維生素C測定”的實驗，它的原理無非是淀粉溶液具有遇到碘變成藍色的特性，而維生素C能與藍色溶液中的碘發(fā)生作用，從而使溶液變成無色。這種現(xiàn)象明顯卻不費時費力的項目，會讓學(xué)生們感到實驗不是一門簡單枯燥的科目，而是充滿著快樂和未知，以此激起他們對于動手實驗的興趣和熱情，這樣也可以有效降低他們在以后的學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的畏難、懶惰情緒。
2．2改革考察方式，鼓勵學(xué)生培養(yǎng)全面的創(chuàng)新意識考核的作用不能被忽視，它除了能夠反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果外，對于教師而言，更是收集教學(xué)信息，檢驗教學(xué)成果，評判教學(xué)方法是否得當(dāng)?shù)闹匾罁?jù)和環(huán)節(jié)，因此，以往主要依靠實驗報告和出勤率予以成績評定的方式顯然不能使教學(xué)效果和學(xué)習(xí)成果得到應(yīng)有的體現(xiàn)。從培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的角度出發(fā)，應(yīng)該對能夠積極參加創(chuàng)新實驗的同學(xué)給予一定的加分獎勵，作為對學(xué)生積極學(xué)習(xí)態(tài)度的肯定和鞭策。
中圖分類號:G633.8 文獻標(biāo)識碼:B文章編號:1009-9166(2009)014(c)-0152-01
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,實驗在化學(xué)教學(xué)和科研中的地位和作用是不言而喻的?；瘜W(xué)離開實驗不能提出理論,化學(xué)離開實驗理論得不到證實,化學(xué)離開實驗就不能發(fā)展[1]。化學(xué)實驗也是化學(xué)學(xué)習(xí)和化學(xué)科學(xué)探究的基本方式,具有其他手段無法替代的作用。化學(xué)實驗教學(xué)不僅在培養(yǎng)學(xué)生的實際動手操作能力、運用理論知識解決實際問題的能力、授予學(xué)生知識和技能、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、促進創(chuàng)造性思維的發(fā)展、樹立科學(xué)思維方式等方面有獨特作用,而且對培養(yǎng)學(xué)生實事求是的辯證唯物觀和嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度及訓(xùn)練科學(xué)方法等方面也具有重要意義?？梢哉f,實驗是化學(xué)的靈魂與精髓所在,加強化學(xué)實驗教學(xué)既是提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),更是培養(yǎng)高素質(zhì)化學(xué)人才的有效途徑。然而綜觀當(dāng)今大學(xué)化學(xué)教學(xué)不難發(fā)現(xiàn),實驗教學(xué)仍然是比較薄弱的環(huán)節(jié),很難跟上科學(xué)發(fā)展步伐和社會發(fā)展需求。這里,筆者僅就大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)進行探析,提出其中存在的一些問題并試圖指出其改革方向。
一、大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀及改革的必要
傳統(tǒng)的實驗教學(xué)并不重視學(xué)生動手能力的培養(yǎng),在整個實驗過程中,學(xué)生只是簡單的操作者。實驗課時教師將實驗原理、目的與操作步驟及注意事項都進行詳細(xì)地講解或示范,學(xué)生無須動腦,只是“照葫蘆畫瓢”地按步驟進行操作,就可以得出正確結(jié)果,這種實驗教學(xué)方式使學(xué)生的動手、動腦能力得不到鍛煉。同時這種方式存在很多弊端:理論課教師、實驗課教師講授內(nèi)容重復(fù)或脫節(jié),造成學(xué)生時間的浪費;學(xué)生缺少實驗的設(shè)計和準(zhǔn)備;對實驗的感受不深,對設(shè)備的運行原理、運行情況了解不深;實驗數(shù)據(jù)多樣化不夠;對實驗的思考題討論題討論不深入等。這種實驗教學(xué)不利于調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),已不能適應(yīng)現(xiàn)代化學(xué)實驗技術(shù)對人才培養(yǎng)的要求。
二、怎樣改革化學(xué)實驗教學(xué)
首先,從21世紀(jì)科技發(fā)展和對人才科學(xué)素質(zhì)要求的角度考慮,化學(xué)實驗教學(xué)的改革必須建立一種適合當(dāng)代科技發(fā)展、有利于培養(yǎng)具有深厚的基礎(chǔ)知識的創(chuàng)造性人才的教學(xué)新體系。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)反映當(dāng)代教育思想和高科技成果,教學(xué)方法和手段應(yīng)改變過去的單一模式,建立多級開放實驗室,滿足不同層次的學(xué)生獨立進行學(xué)習(xí)和研究的需求,采用CAI、Internet網(wǎng)等現(xiàn)代教學(xué)手段,改善教學(xué)條件,形成多元的教學(xué)環(huán)境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。其次,開展以實驗教師為主導(dǎo)的、學(xué)生積極主動參與的開放的實驗形式。實驗教師把實驗涉及的主要原理、目的介紹之后,讓學(xué)生親自設(shè)計實驗是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的好途徑。讓學(xué)生根據(jù)問題要求自行設(shè)計實驗,不但可以充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用與聰明才智,嘗試科學(xué)實驗探索的方法,增強科學(xué)研究的創(chuàng)造意識。第三,加強學(xué)生動手能力的培養(yǎng),使學(xué)生具備一定的實驗基礎(chǔ)?，F(xiàn)代教學(xué)理念要求我們培養(yǎng)的大學(xué)生應(yīng)該是適應(yīng)現(xiàn)代化社會需要的勞動者,應(yīng)具備較強的動手、動腦能力。因此,對學(xué)生能力的培養(yǎng)要從基礎(chǔ)抓起,樹立以技能、方法、能力、創(chuàng)新為主線的教學(xué)理念,逐步提高學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰Α?/p>
三、改革化學(xué)實驗教學(xué)的具體措施
經(jīng)過多年的教學(xué)實踐,認(rèn)為以下具體措施是有效的,并收到良好效果。(一)加強基礎(chǔ)性實驗操作,提高實驗操作基礎(chǔ)。在實驗中教師要注重學(xué)生基礎(chǔ)實驗操作能力的培養(yǎng),使每個學(xué)生掌握基本實驗?zāi)芰?并熟練掌握各種基本儀器、儀表的正確使用。 基礎(chǔ)性化學(xué)實驗部分,在大一的第一學(xué)期開設(shè);考慮到新生的實驗知識與技能不一致,開設(shè)基礎(chǔ)性化學(xué)實驗起補齊作用。(二)加強學(xué)科基礎(chǔ)實驗訓(xùn)練,注意給學(xué)生創(chuàng)新機會。經(jīng)調(diào)查,新入學(xué)的新生有90%的學(xué)生不能進行規(guī)范準(zhǔn)確的操作,需要重新糾正和認(rèn)真的指導(dǎo)練習(xí)。通過基礎(chǔ)實驗,讓學(xué)生掌握常見儀器的操作技能、用途及使用原理,懂得儀器操作規(guī)程和注意事項,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。(三)改驗證性實驗為設(shè)計性實驗,增加實驗創(chuàng)造性成分。驗證性實驗往往是先講結(jié)論,再通過實驗驗證某一結(jié)論是否正確,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學(xué)生在教師指導(dǎo)下自己設(shè)計實驗,通過探索得出結(jié)論,讓學(xué)生充分動腦、動手,發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主體作用,從而有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲,活躍思維,這種創(chuàng)新設(shè)計對學(xué)生是一種很好的鍛煉。(四)堅持綜合性實驗開放,提高學(xué)生綜合實驗?zāi)芰?。綜合性實驗其目的在于提高學(xué)生實驗技能和綜合分析問題的能力,以基礎(chǔ)性實驗為基礎(chǔ),旨在提高學(xué)生綜合實驗方法和實驗儀器的能力,這類實驗內(nèi)容要豐富,實驗項目要有一定的難度和深度。由指導(dǎo)老師根據(jù)理論課程設(shè)計綜合性實驗,采用高指標(biāo)同時觀測的方法,使學(xué)生在分析某一因素的作用時能從多角度進行考慮,從而進一步提高了分析問題、解決問題的能力。(五)創(chuàng)造條件開展設(shè)計性實驗和研究型實驗,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。在教學(xué)過程中,教師要把引導(dǎo)學(xué)生開展創(chuàng)新學(xué)習(xí)活動落到實處,就必須靈活運用能激發(fā)學(xué)習(xí)創(chuàng)新精神的多種教學(xué)方法,指導(dǎo)學(xué)生獨立的設(shè)計實驗,增強實驗的課題意識,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力。(六)嘗試自選實驗課題的研究,提高學(xué)生綜合實踐能力。在完成基本教學(xué)內(nèi)容的前提下,給一些偏愛本學(xué)科的學(xué)生增設(shè)自選實驗課題,可以滿足他們的求知欲望,提升他們的價值感,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和科研素質(zhì)。教師可以作為指導(dǎo)者或合作伙伴,幫助他們完成自選實驗。如指導(dǎo)學(xué)生做自選實驗課題,并合作撰寫論文等。(七)合理運用多媒體,建立仿真實驗室,優(yōu)化實驗教學(xué)。建立仿真實驗室?；瘜W(xué)仿真實驗室就是利用軟件虛擬儀器,建立虛擬的實驗環(huán)境,學(xué)生在這個環(huán)境中操作儀器,模擬真實的實驗過程,達到培養(yǎng)動手能力,深化理解化學(xué)知識的目的。
作者單位:湖南人文科技學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)系
參考文獻:
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）05-0251-02
隨著素質(zhì)教育的整體推進，以及培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、實踐動手能力、創(chuàng)新能力在學(xué)科層面的有效實施和落實，學(xué)生的實踐動手能力、創(chuàng)新能力已經(jīng)成為培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的重要目標(biāo)。因此，實踐類課程的重要性越來越受到高等教育的關(guān)注?；瘜W(xué)實驗中心作為我校實踐教學(xué)的重要基地，向全校化學(xué)工程、石油工程及機械制造等22個與化學(xué)相關(guān)的專業(yè)開設(shè)大學(xué)化學(xué)實驗課程，對我校學(xué)生實踐動手能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。
一、大學(xué)化學(xué)實驗當(dāng)前存在的問題和改革思路
大學(xué)化學(xué)實驗是無機化學(xué)實驗、有機化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗等基礎(chǔ)類化學(xué)實驗和多門化學(xué)化工專業(yè)實驗課程的統(tǒng)稱。大學(xué)化學(xué)實驗具有跨學(xué)科、跨專業(yè)、面廣量大的特點。通過大學(xué)化學(xué)實驗，一方面，能夠加深學(xué)生對實驗原理、性質(zhì)和應(yīng)用等知識的理解和記憶，使學(xué)生能夠?qū)瘜W(xué)現(xiàn)象獲得感性認(rèn)識，進而補充大學(xué)化學(xué)理論教學(xué)；另一方面，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力、創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。但是，目前的大學(xué)化學(xué)實驗大多依附于理論教學(xué)，這種依附于理論教學(xué)的實驗教學(xué)，其實驗內(nèi)容較為枯燥，多為驗證性實驗，無法調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，抑制了學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)揮。
針對這一現(xiàn)象，必須轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)觀念，深化大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容改革，打破原有傳統(tǒng)的大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)模式。我們提出了“模塊化”教學(xué)模式改革的設(shè)想，力求通過“模塊化”方式將原有的實驗教學(xué)內(nèi)容進行整合，合理地設(shè)置符合實際的新實驗項目，將大學(xué)化學(xué)實驗劃分為“基本操作實驗”、“綜合性化學(xué)實驗”及“探究性化學(xué)實驗”三個模塊。其中，“基本操作實驗”重點關(guān)注學(xué)生基本實驗技術(shù)的培養(yǎng)，以驗證性實驗為主；“綜合性化學(xué)實驗”則結(jié)合前面所學(xué)的知識，漸進式地融合多元的化學(xué)知識，以綜合實驗為主；“探究性化學(xué)實驗”則是提供實驗條件，學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識，查閱文獻，自主設(shè)計實驗方法和路線實現(xiàn)實驗?zāi)繕?biāo)，以設(shè)計性化學(xué)實驗為主。在此基礎(chǔ)上，再建立成熟有效的教學(xué)管理體制、深化實驗課程考試改革、加大實驗室開放力度、促進實驗室與學(xué)生科技活動相結(jié)合、構(gòu)建化學(xué)實驗中心對外交流的平臺，實現(xiàn)化學(xué)實驗中心信息的開放和交流。
二、簡析國內(nèi)外“模塊化”教學(xué)模式研究現(xiàn)狀
比較國外多所著名高校的教學(xué)模式，無論是通才式的美國教育還是專才式的德國教育，他們的共同特點是以學(xué)生為中心的形式來組織教學(xué)，而我國的教育多數(shù)都過于模式化，沒有充分考慮到學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位，使得教學(xué)活動過于枯燥，缺乏靈活性和趣味性。在目前高校要培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)下，這種教學(xué)模式必須要進行不斷地改革。隨著教育體制改革的不斷深人，模塊化教學(xué)的思想已為職教界普遍接受。目前，“模塊化”教學(xué)應(yīng)用于化學(xué)實驗課程還處于研究和探索階段，已有了一定的理論基礎(chǔ)，但缺乏一套成熟有效的教學(xué)體系和運行機制。因此，如何在新形勢下著力開展大學(xué)化學(xué)實驗研究已經(jīng)具備了研究的必要性和重要性。
三、“模塊化”教學(xué)模式改革
教學(xué)模式是整個教學(xué)體系的一個重要組成，所以在教學(xué)模式改革中，相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核體系等都要進行改革和調(diào)整，以下是“模塊化”教學(xué)模式改革中具體的改革內(nèi)容和實施手段。
1.深化大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容改革，構(gòu)建“模塊化”實驗教學(xué)模式。依據(jù)“模塊化”教學(xué)理論，深化大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容改革，將大學(xué)化學(xué)實驗內(nèi)容劃分為“基本操作實驗”、“綜合性化學(xué)實驗”及“探究性化學(xué)實驗”三個模塊，每個教學(xué)模塊都涵蓋一定量的教學(xué)知識點，并且具有各自的教學(xué)重點。將原有的實驗教學(xué)內(nèi)容進行合理地劃分、歸類和綜合，合理地設(shè)置符合實際的新實驗項目。在教學(xué)過程中，“基本操作實驗”模塊是學(xué)生必選的內(nèi)容，因為它是其他模塊學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，而對于“綜合性化學(xué)實驗”模塊和“探究性化學(xué)實驗”模塊，學(xué)生可以根據(jù)自身的興趣，自主選擇自己感興趣的實驗，這樣能夠充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性并充分發(fā)揮其自身的創(chuàng)造力。
2.深化大學(xué)化學(xué)實驗考試改革，制訂完整科學(xué)的實驗成績考核體系。以往的化學(xué)實驗考核一般都是根據(jù)學(xué)生的實驗報告成績及實驗課堂上的表現(xiàn)及操作技能進行打分的，但這種實驗成績評定受到主觀因素影響比較多，不夠科學(xué)和合理，尤其是進行“模塊化”改革后，學(xué)生可自主選擇自己感興趣的實驗內(nèi)容，但是實驗項目的難易程度不可能完全相同，所以在實驗成績評定上會有一定的難度，所以我們根據(jù)實驗內(nèi)容實際，制訂了一套完整科學(xué)的、適合“模塊化”教學(xué)改革的大學(xué)化學(xué)實驗成績考核體系，對學(xué)生的成績給出了公正的評定。
3.促進學(xué)生個性和創(chuàng)造性發(fā)展，深化“模塊化”實驗教學(xué)方法改革。新的實驗體系的建立，對于實驗教學(xué)提出了更高的要求，采取什么樣的實驗教學(xué)方法來提高學(xué)生的實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力、創(chuàng)新能力成為亟待解決的當(dāng)務(wù)之急。在大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中采用多種教學(xué)方法，對于充分發(fā)揮學(xué)生自主性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力有著非常重要的作用?；诖耍枰诖髮W(xué)化學(xué)實驗“模塊化”教學(xué)實踐中進行不斷地嘗試，在新的實驗體系下根據(jù)大學(xué)化學(xué)實驗課程中實驗?zāi)K各自的特點進行實驗教學(xué)方法的改革，做到因人施教、因課施教。
4.加強開放實驗室的建設(shè)與管理，加大實驗室的開放力度。在“模塊化”改革中，第三個模塊為“探究性化學(xué)實驗”，此模塊是學(xué)生自主實驗階段，此階段要求實驗室的極大開放，為學(xué)生實驗提供場地和實驗條件，所以為保證“模塊化”教學(xué)模式改革的順利進行，必須加強實驗的開放，但此時必須有相應(yīng)的實驗室開放管理體制與之配套。加強開放實驗室的建設(shè)與管理的主要措施包括：建立健全實驗室開放管理制度；開辟實驗室開放的多種形式；建立和完善實驗室開放體系；建設(shè)與大學(xué)生科技創(chuàng)新活動相結(jié)合的大學(xué)生創(chuàng)新實驗室。
