化学实验竞赛教学改革和人才培养研究

[摘要]化学实验竞赛是促进化学教学改革和人才培养的重要举措。本文对当前化学实验教学中存在的问题进行了分析，对实验竞赛在教学改革和人才培养中发挥的作用进行了讨论。

[关键词]化学实验竞赛；教学改革；人才培养

化学是一门广泛应用于社会各个领域的学科，同时也是一门以实验为基础的自然学科。目前，国内各大高校主要采用“理论知识+基础实验”的传统模式开展教学工作。随着社会的进步与发展，对大学的人才培养提出了更高的要求，即构建创新型人才培养模式，着力培养学生的学习能力、实践能力和创新能力。化学实验竞赛是对学生理论知识运用能力的综合检验，也是对高校化学教学成果的检测和评比。实验竞赛通常包括笔试和实验操作考试两个部分，主要考查化学实验知识及基本技能、实验设计及操作、数据采集及分析、实验总结及报告等，对学生们的知识储备、操作技术和创新能力提出了更高的要求，在开发学生的创造性思维和培养学生的综合素质方面有着积极的作用[1-4]。笔者曾多次参与我院学生实验竞赛的指导与培训工作，结合参赛经验，谈谈化学竞赛在教学改革和人才培养中的作用。

1竞赛反映当前教学中存在的问题

作为高校化学实验教学的重要补充和延伸，化学实验竞赛过程中反映出我们课堂教学中存在的一些问题。1.1实验课程体系不完善。在传统化学实验教学体系中，教学内容大多以验证性实验为主，缺少综合性、设计性实验[5]。而化学竞赛中许多内容涉及到多门化学课程，如“有机物的制备和产品的分析检测”既包含有机化学实验，又涉及到无机和分析化学实验的知识。这些内容在传统的教学体系中是独立开设课程进行实验，课程衔接不紧密，容易造成知识的延续性缺失，再加上知识的遗忘，学生的综合实验操作技能难以培养和提高。1.2实验操作不规范。熟练掌握化学实验的相关基本操作是学生应具备的基本素质[6]。但是在竞赛的过程中，很多基本实验操作学生虽然在课堂上练习过，在竞赛中却因为操作不够规范而导致扣分。有的同学因为紧张，甚至忘记一些重要的操作步骤，或者知道如何规范操作，却动作不流畅，速度过慢。这些现象都暴露出学生规范操作掌握不牢，基本功不扎实的问题。1.3综合实验能力不强。在平时的实验课上，由于教材中有详细的实验步骤，再加上老师全面的讲解和指导，不少学生“按部就班”，只是被动的接受知识，缺乏主动探究的意识。一旦“惰性”养成，就很难提高自身分析解决问题的能力。实验竞赛考察的是学生综合实验能力，缺乏综合实验训练的学生在面对设计性实验时，往往考虑不全，统筹安排的能力较差，不能及时发现实验中的异常，面对突发事件手足无措，实验的效率和质量不高，成绩不理想。1.4大型仪器使用较少。实验竞赛中的许多试题涉及到大型仪器的原理、使用及结果分析，常见的包括高效液相色谱仪的原理及操作、质谱仪的原理及质谱图分析、核磁共振仪的原理及氢谱的解析等。在第一届“全国高等师范院校大学生化学实验邀请赛”中，竞赛实验“局部麻醉剂利多卡因的合成”就让学生对产物及原料的核磁共振氢谱进行分析。缺少科研训练，平时对大型仪器接触较少的学生，对数据的分析能力不强，在这些方面容易丢分[7]。

2竞赛在教学改革和人才培养中的作用

2.1竞赛促进实验教学体系的改革。化学实验竞赛以综合性、研究性实验为主。我们通过教学大纲的进一步修订，在课程设置上减少性质实验和验证性实验，增加综合性和设计性实验，注意培养学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力，使学生获得完整的科学训练。比如在有机化学实验的教学过程中，以有机化合物的制备实验为主，将基本操作、性质实验融合其中，在各种综合性实验中反复训练学生的基本操作。另外，在学生的基本实验操作比较熟练之后开设设计性实验和文献实验，指导学生查阅相关文献，选择实验方案，制定实验步骤，最后进入实验室进行实验论证。实验教学体系的改革更符合新时代对化学专业人才的要求，使学生得到了充分的锻炼。2.2竞赛促进大型仪器在基础实验教学中的应用。由于实验竞赛涉及不少关于大型仪器的知识，把现代化学分析检测手段引入到化学实验教学中，帮助学生了解掌握近代实验方法和技术，扩大了学生的知识面，增强了学生的实验动手能力。依托我校药用资源化学与药物分子工程国家重点实验室的优势，大型仪器不仅为教师的科学研究服务，同时面向本科生开放。学生通过仪器分析实验等课程了解、学习到大型仪器的原理及操作，通过综合化学实验等课程将基础实验与大型仪器操作相结合。另外，我们在设计性实验和文献实验中，增加大型仪器实验部分。比如阿司匹林的制备实验中，增加产品检测的内容，让学生通过红外、核磁等现代波谱技术区分产物与原料，通过锻炼，学生不仅了解大型仪器的操作使用，也提升了解析谱图的能力。2.3竞赛促进学生实验能力的提高。实验竞赛考察学生实验设计、实验操作、实验现象的观察和记录、实验结果的处理与分析、突发事件的处理和临场应变能力。在以往的化学实验课程中，大部分的实验都有固定的方案和实验步骤，容易让学生产生依赖性。通过文献和设计性实验、综合性实验的开设，及各级大学生创新实验项目的开展，让学生学会主动思考，在不断讨论和修改实验方案的过程中，实验设计能力得到提升；在实验操作的过程中，学会了主动观察，统筹安排；遇见突发问题，教师指导学生分析原因，让学生学会自己处理；实验结束后书写实验报告，学会了总结和反思。通过这样的训练，学生实验的积极性提高，综合实验能力提升，更增添了一份自信心。2.4竞赛促进实验教师队伍建设。化学实验课程由于教学时间长、教学内容繁琐等原因，老师的积极性往往不高[8]。以实验技能竞赛为导向，鼓励、吸引教学经验丰富、责任心强、有一定科研成果的优秀教师和大量青年教师参与实验教学和竞赛培训，组建“老-中-青”教师梯队，用他们严谨认真的治学态度影响学生。同时，教师将自己的科研成果融入课堂教学当中，开拓了学生的视野，激发了学生的科研创新意识。教师在竞赛指导的过程中，发现学生存在的问题，反馈到日常的教学工作中，不断促进实验教学改革。学生在训练的过程中，有机会加入各老师的科研团队，得到更深入的指导和全面的科研训练，不仅为今后参加实验竞赛，更为自己进一步的深造打下坚实基础。

3结语

大学生化学实验竞赛作为化学教学改革和人才培养的重要举措，在促进实验教学体系改革、促进学生能力提升和促进师资队伍建设等方面发挥了积极的作用。我院学生通过积极参加各类化学实验竞赛，提高了学习化学课程的积极性，增强了解决实际问题的能力，培养了创新意识，促进了综合素质的提升，更好的满足了社会对创新型人才的需求。

参考文献

[1]蔡毅飞，薛来，周娟．化学实验竞赛促进实验教学改革[J]．实验室研究与探索，2010，29(3)：139-141．

[2]邹晓蓉，陶呈安，朱慧，等．化学实验竞赛对化学实验教学改革的启示[J]．高教学刊，2016(6)：140-141．

[3]张秀清，刘峥，王桂霞，等．化学实验技能竞赛推动实验教学改革[J]．教育教学论坛，2016(30)：281-282．

[4]卞欢，徐彦芹，陈家状，等．化学竞赛对本科生实验创新能力的影响[J]．大学教育，2015(12)：122-123．

[5]蒋毅民，梁宇宁，沈星灿，等．以化学实验竞赛促进实验教学改革的探索[J]．教育教学论坛，2013(4)：263-264．

[6]周子凡，宋照风，陈忻．以化学实验竞赛为契机推动地方高校基础化学实验教学改革[J]．广东化工，2017，44(2)：151．

[7]李勋，罗国添，潘虹，等．化学实验竞赛促进实验教学改革与人才培养[J]．赣南师范大学学报，2016(6)：135-137．

[8]周再春，刘秋华，申少华，等．实验技能竞赛对化学实验教学的影响与建议[J]．当代教育理论与实践，2015，7(8)：113-115．

作者:杨瑞云 梁宇宁 潘英明 单位:广西师范大学