高校无机化学实验教学改革分析

进入21世纪，实验教学已成为新一轮课程改革研究的热门课题。在应用型人才培养模式背景下，化学作为一门以实验为基础的学科，其实验教学的研究和发展显得尤为重要。无机化学实验作为一门基础的专业必修课程，既是对理论知识的验证与延伸，又为有机化学实验、分析化学实验等其他实验学科的学习提供了必要的基础，起着关键的承上启下的作用。该课程不仅要求学生掌握最基本的化学实验操作技能，更重要的是锻炼学生的实践创新能力，但在传统的教学过程中，依然存在许多问题亟待解决。

1无机化学实验教学存在的问题

1.1绿色化学理念意识薄弱。无机化学实验多涉及具有腐蚀性、挥发性以及含有重金属离子的化学试剂，大部分学生安全意识薄弱，仅仅依靠教师在课上做口头安全教育，难以引起学生重视，因而存在一定的安全隐患。以盐酸和氨水为例，盐酸易产生挥发性氯化氢，氨水易产生挥发性氨气，如果实验所需的试剂浓度较高，即便在通风良好的环境中，学生近距离操作实验时，也难免会接触到挥发性气体。硫酸铜是一种含有重金属铜离子的试剂，重金属离子对水体具有严重的污染性，即便教师在课上会反复提醒学生应做好废液的回收处理工作，也难免存在个别随意倾倒试剂的现象，因而会对生态环境造成恶劣影响。1.2实验项目缺乏创新性。众所周知，化学实验课程是学生通过自主操作、设计实验，观察实验现象，验证实验理论，进而理解和应用理论知识。目前无机化学实验项目的选择上存在以下问题：（1）实验项目与课本理论缺乏关联性；（2）各个实验项目之间缺乏联系，且存在实验原理重叠的问题，实验种类较少；（3）验证性实验较多，而设计性实验较少，学生在操作实验过程中因过分追求与课本理论现象的契合度而忽视了对实际现象的观察与思考。1.3考核方式落后。目前无机化学实验的考核方式是以实验报告为主，实验报告包括实验目的、实验原理、实验仪器与试剂、实验步骤、数据处理及思考题五个部分，前四个部分大多数学生会照抄原文，根本达不到预习实验的效果。无机化学实验一般采用分组上课，同组学生的实验数据是完全一样的，这样一来，数据处理及思考题部分又存在相互抄袭的现象。基于以上情况，实验课程以实验报告作为主要的考核方式，就会导致学生重报告而轻操作，不利于学生实验技能的提高。

2改进措施

实验室作为培养应用型人才的重要基地，只有不断创新实验项目，改革教学模式，提升教育质量，才能为后续的素质教育打下坚实的基础。针对以上存在的问题，本文将从以下三个方面提出改进措施。2.1树立绿色化学理念。绿色化学是指用化学原理、技术或方法减少或消除对人类健康、安全、生态环境有害物质的使用和产生的科学[1]。高校无机化学实验教学中常会涉及酸类、碱类、易燃品、腐蚀品等危险化学试剂，实验后会产生相应的化学废液，而学生在实验过程中的安全意识比较淡薄，因而可以从以下方面对课程进行改进：（1）学生正式进入实验室做实验之前，需接受4学时的实验室安全教育培训，实行安全准入制度，安全知识考核达标后才允许学生进入实验室[2]；（2）对于涉及到危险化学品的实验，首先应该考虑用安全绿色的化学试剂替代，无法找到合适替代试剂的实验可以采取“微型实验”的模式[3]，微型化学实验通过使用尽可能少的试剂量得到准确、明显的实验现象，具有安全系数高、操作简单、环境污染小的特点。对于具有较高危险性的实验，也可以采用慕课平台或虚拟仿真实验教学平台进行教学，学生通过观看、学习慕课资源[4]或在虚拟仿真实验平台进行模拟实验操作，既保证安全，又能让学生在无法在实验室操作实验的前提下体验到直观生动的实验现象。（3）实验结束后应将废液进行分类回收，严禁直接倒入下水道，实验室应设立废液暂存场所，并定期与具有资质的废液处理公司联系进行回收处理。2.2创新实验项目。目前，无机化学实验在实验项目的选取上存在课本理论联系不紧密、各个实验项目之间理论串联性不强且存在原理重叠、实验项目与生活实际缺乏联系等问题。这对以上问题，可以从以下方面进行改进：（1）加强与课本理论知识的联系，筛选实验项目时应优先参考《无机化学》大纲，使实验内容尽可能地覆盖课本知识；（2）优选与实际生活联系紧密的实验项目，这在教学过程中更容易激发学生的学习兴趣，同时能将课本知识更好的应用到实际问题的解决当中；（3）筛选实验项目时，应尤其注意各个实验的原理部分，防止存在知识重叠的情况，应善于发掘实验之间的联系，设计串联实验，有利于帮助学生将知识融会贯通；（4）适当增加综合设计类实验，不能仅仅局限于参照教材“按部就班”地完成实验，在实验设计环节，应善于激发学生的创新能力，多启发学生，通过不同的设计和不一样的实验现象，让学生在独立思考和相互学习的过程中不断取得进步。2.3优化考核方式。无机化学实验传统的考核方式中，实验报告的书写占据了较大的比例，实验报告主要由实验目的、实验原理、实验仪器和试剂、实验步骤、数据处理和思考题构成。这种考核方式忽略了学生在实验过程中的动手操作能力、实验设计能力以及观察实验、分析实验的能力，因此考核方式不够客观全面。实验课程的考核方式应能全面反映学生的综合素质，因此除了书写实验报告外，还应将考核比例向课堂上的实验操作倾斜，应将实验过程中学生的设计思路、操作规范程度、所得实验现象纳入综合考评中，构建多元的考核体系。

3结语

总之，实验室作为培养应用型人才的重要基地，应顺应教学改革的趋势，树立绿色化学理念，创新实验项目，优化考核方式，应着重培养学生的动手操作能力、独立思考能力和创新能力，提升教育质量，为培养高素质化学专业人才打下坚实基础。

参考文献：

[1]蔡佳利,陈红,陈朝晖,等.树立绿色化学理念改革化学实验教学[J].科教文汇（中旬刊）,2014（10）:53-55.

[2]曾秀琼,强根生,陈时忠,等.国外高校化学实验课程的安全要求及启示[J].实验室研究与探索,2015（12）:137-139.

[3]王秀玲,董淑玲,王红霞,等.浅谈高校化学实验教学存在的问题与对策[J].教育现代化,2017（41）:187-188.

[4]王富华,焦桂珍,邵慧芳,等.在高校化学实验教学中植入慕课优势[J].实验室科学,2016（03）:135-137.

作者:裴阳 许志龙 刘俊杰 单位:北京科技大学天津学院