刁國(guó)旺

（揚(yáng)州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，江蘇揚(yáng)州 225002）

構(gòu)建新型化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量

刁國(guó)旺

（揚(yáng)州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，江蘇揚(yáng)州 225002）

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是許多學(xué)科，尤其是理工科學(xué)科學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)之一。影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的因素有很多，除了教師和學(xué)生的素質(zhì)外，還與下列因素有關(guān)：一是實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，二是實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，三是實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。文章從這三個(gè)方面介紹了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)；管理模式；教學(xué)質(zhì)量

隨著國(guó)家人才戰(zhàn)略的實(shí)施，人才培養(yǎng)理念和人才培養(yǎng)模式有了革命性的變化，即圍繞如何培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，從人才培養(yǎng)方案、人才培養(yǎng)方法和人才培養(yǎng)體制上進(jìn)行改革，遵循人才成長(zhǎng)的規(guī)律，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要，量身定做，強(qiáng)化人才成長(zhǎng)過(guò)程中的個(gè)性化發(fā)展。為此，作為人才培養(yǎng)的主陣地——高等學(xué)校的課堂教育如何適應(yīng)新形勢(shì)下人才培養(yǎng)模式的要求，全方位改造或變革教學(xué)體系和方法就顯得尤為重要。以化學(xué)課程教學(xué)為例，如何遵循化學(xué)學(xué)科的發(fā)展規(guī)律，在培養(yǎng)學(xué)生興趣的同時(shí)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中不僅學(xué)會(huì)本學(xué)科的基本知識(shí)，同時(shí)學(xué)會(huì)創(chuàng)造和改造世界的方法論。盡管化學(xué)是一門(mén)認(rèn)知性與實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，但就化學(xué)學(xué)科自身而言，又分成理論課教學(xué)和實(shí)踐性教學(xué)，兩者既相互聯(lián)系，又各有特色。本文擬從化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的角度出發(fā)，探討新型化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建立及其對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的影響特性。

與其他實(shí)驗(yàn)教學(xué)一樣，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)之一。影響化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的因素有很多，除了教師和學(xué)生的素質(zhì)外，還與實(shí)施的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是否合理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法是否恰當(dāng)、實(shí)驗(yàn)室管理是否科學(xué)規(guī)范等因素有關(guān)。鑒于此，本文擬從這三個(gè)方面談?wù)劯咚綄?shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路。

1 新型化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系設(shè)立

按照實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)知規(guī)律，將原注重驗(yàn)證性的四大基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)）和儀器分析實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)整合，在化學(xué)一級(jí)學(xué)科層面上將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重新分類(lèi)，建立了獨(dú)立于理論課程的新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，設(shè)立強(qiáng)化基本技能、儀器操作的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)知識(shí)綜合、培養(yǎng)學(xué)生能力的綜合性實(shí)驗(yàn)，重視探索與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探究性實(shí)驗(yàn)。

其中基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)一和基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)二兩門(mén)課程：基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)一主要訓(xùn)練學(xué)生在大學(xué)本科階段必須掌握的化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技能技巧、物質(zhì)的分析、分離與提純等方法，基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)二主要訓(xùn)練學(xué)生常用儀器的性能及操作方法，常規(guī)物理量和參數(shù)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理等。

綜合性實(shí)驗(yàn)面向化學(xué)、化工類(lèi)各專(zhuān)業(yè)學(xué)生，對(duì)應(yīng)于綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，在大學(xué)三年級(jí)開(kāi)設(shè)。該層次實(shí)驗(yàn)主要以有機(jī)合成、無(wú)機(jī)合成為主線，輔之以各種分析與測(cè)量手段，學(xué)生一方面可學(xué)到新的合成技術(shù)，同時(shí)又可以利用在一、二年級(jí)掌握的基本實(shí)驗(yàn)技能和儀器操作方法，對(duì)合成的產(chǎn)品進(jìn)行分離提純、分析表征，并測(cè)量相關(guān)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)等。很顯然，一方面可幫助學(xué)生復(fù)習(xí)、強(qiáng)化前面已學(xué)過(guò)的知識(shí)，進(jìn)一步規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作技能和技巧；另一方面也可培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)和提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在這一層次的實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)模塊，模塊1為綜合必選模塊，含理工科各專(zhuān)業(yè)的必選實(shí)驗(yàn)；模塊2為專(zhuān)業(yè)選修模塊，含有專(zhuān)業(yè)特色明顯的各種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生可根據(jù)自己的專(zhuān)業(yè)和學(xué)習(xí)興趣選修。

探究性實(shí)驗(yàn)面向化學(xué)、化工類(lèi)各專(zhuān)業(yè)學(xué)生，對(duì)應(yīng)于探究性實(shí)驗(yàn)課程，在大學(xué)四年級(jí)開(kāi)設(shè)。該層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要來(lái)自教師的科研成果，學(xué)生根據(jù)自己的專(zhuān)業(yè)和興趣自由選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，教材中只給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求，學(xué)生必須通過(guò)查閱參考文獻(xiàn)，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)指導(dǎo)老師審查通過(guò)后獨(dú)立開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題盡可能自行解決。該類(lèi)實(shí)驗(yàn)完全摒棄了在以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常用的保姆式教育，放手讓學(xué)生去設(shè)計(jì)、思考，獨(dú)立自主地解決實(shí)際問(wèn)題，使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到顯著提高。

通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革，實(shí)現(xiàn)了“理工交融、文理滲透”的人才培養(yǎng)模式，擯棄了簡(jiǎn)單重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，提高了實(shí)驗(yàn)效率；強(qiáng)化了基礎(chǔ)，保持了專(zhuān)業(yè)特色；綜合性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例大幅度增加，使其項(xiàng)目數(shù)占實(shí)驗(yàn)總項(xiàng)目數(shù)達(dá)55%；實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)與理論課時(shí)數(shù)之比為1.2∶1。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革與實(shí)踐

與理論課教學(xué)不同，實(shí)驗(yàn)教學(xué)由于其實(shí)踐性較強(qiáng)的特點(diǎn)，因此，基于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的目的，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法勢(shì)在必行。針對(duì)上述新型教學(xué)體系，在不同階段，采取相應(yīng)的教學(xué)方法。

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的第一階段，擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的任務(wù)。為提升該階段實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)和教師示范等方式，使學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，了解相關(guān)實(shí)驗(yàn)的基本原理與基本操作技術(shù)要領(lǐng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，指導(dǎo)教師應(yīng)強(qiáng)化指導(dǎo)，嚴(yán)格訓(xùn)練學(xué)生的操作技能，規(guī)范操作過(guò)程。

大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的第二階段是開(kāi)設(shè)綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)。由于該階段實(shí)驗(yàn)為包含2個(gè)或2個(gè)以上二級(jí)學(xué)科內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)，因此同一個(gè)實(shí)驗(yàn)需要在不同實(shí)驗(yàn)室完成，這就要求這些實(shí)驗(yàn)室（包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室）采取開(kāi)放的管理模式，學(xué)生可在綜合實(shí)驗(yàn)室完成合成等前期階段的工作，其他工作可根據(jù)自己的安排，通過(guò)預(yù)約登記，在其他開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室完成。綜合實(shí)驗(yàn)室的指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)學(xué)生在綜合實(shí)驗(yàn)室的前期工作的指導(dǎo)，其后期實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)工作由相關(guān)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員協(xié)助指導(dǎo)。

綜合性實(shí)驗(yàn)采用理論考試、操作考試、平時(shí)成績(jī)綜合評(píng)估的評(píng)分方式。綜合性實(shí)驗(yàn)主要目標(biāo)是強(qiáng)化學(xué)生能力的培養(yǎng)，因此對(duì)理論知識(shí)的要求較基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的要高。通過(guò)實(shí)驗(yàn)理論考試可評(píng)價(jià)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，再結(jié)合學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中綜合素質(zhì)和能力的情況，從而得到考核成績(jī)。通常情況下，以理論考試20%、操作考試15%，平時(shí)成績(jī)65%的比例綜合評(píng)分。

大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的最后一個(gè)階段是探究性實(shí)驗(yàn)。對(duì)于探究性實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生可通過(guò)文獻(xiàn)資料的閱讀、分析提出實(shí)驗(yàn)方案并組織實(shí)施，指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)審查學(xué)生提出的實(shí)驗(yàn)方案，并協(xié)助學(xué)生完善實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)方案確定后，從實(shí)驗(yàn)儀器的搭建到實(shí)驗(yàn)過(guò)程的實(shí)施等均有學(xué)生自主完成。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，創(chuàng)新性的觀點(diǎn)和思維是最重要的，同時(shí)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果能反映學(xué)生科學(xué)探索的能力，教師要善于發(fā)現(xiàn)，并加以引導(dǎo)。

3 實(shí)驗(yàn)室實(shí)行開(kāi)放式管理，努力為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才服務(wù)

與上述實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系相配套，實(shí)驗(yàn)室實(shí)行“開(kāi)放式”管理新模式。正如前文所說(shuō)，由于開(kāi)設(shè)的綜合性和探索性實(shí)驗(yàn)數(shù)量大幅度提高，客觀上要求實(shí)行開(kāi)放式教學(xué)。以綜合性實(shí)驗(yàn)為例，學(xué)生在綜合性實(shí)驗(yàn)室可完成合成等實(shí)驗(yàn)步驟，對(duì)合成產(chǎn)品的進(jìn)一步表征通常用到在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)一或基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)二中使用的儀器，有些甚至需在大型儀器室完成。如果實(shí)驗(yàn)室不開(kāi)放，學(xué)生很難完成全部實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室功能的不同，實(shí)行兩種形式的開(kāi)放模式，一是自由式開(kāi)放，主要是大型儀器實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生憑儀器操作上崗證到值班室領(lǐng)取鑰匙上機(jī)實(shí)驗(yàn)；對(duì)于本科生，通常在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)階段已經(jīng)開(kāi)設(shè)與相關(guān)儀器相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生已經(jīng)掌握相關(guān)儀器的操作方法，經(jīng)儀器管理人員的考核通過(guò)即可發(fā)給上崗證。二是預(yù)約式開(kāi)放（主要針對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室和專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室），學(xué)生可根據(jù)需要，到實(shí)驗(yàn)中心預(yù)約登記處登記預(yù)約，實(shí)驗(yàn)中心將根據(jù)實(shí)驗(yàn)室使用情況合理安排，同時(shí)安排值班人員值班。為保證實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放工作的有序進(jìn)行，制定了《化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放實(shí)施辦法及相關(guān)規(guī)定》?！耙?guī)定”要求實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備向?qū)W生開(kāi)放，允許學(xué)生根據(jù)教學(xué)基本要求和個(gè)人興趣在一定范圍內(nèi)選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，在教師的指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)；教學(xué)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放要結(jié)合教學(xué)條件和學(xué)生特點(diǎn)，實(shí)行必修與選修相結(jié)合，固定實(shí)驗(yàn)時(shí)間與浮動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間相結(jié)合，即在學(xué)生完成基本技能訓(xùn)練以及大部分綜合性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，可根據(jù)專(zhuān)業(yè)要求和學(xué)習(xí)興趣選做部分綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，甚至是創(chuàng)新性研究課題。通過(guò)幾年來(lái)的運(yùn)行實(shí)踐表明，現(xiàn)行的實(shí)驗(yàn)室管理模式，極大地方便了師生教學(xué)與科研工作，同時(shí)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力得到了充分的發(fā)揮。

名家介紹：刁國(guó)旺，1958年出生，江蘇姜堰人，博士生導(dǎo)師，教授，江蘇省教學(xué)名師，現(xiàn)任揚(yáng)州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院院長(zhǎng)。1997年7月獲南京大學(xué)授予的理學(xué)博士學(xué)位，江蘇省高校青藍(lán)工程跨世紀(jì)學(xué)術(shù)帶頭人培養(yǎng)人選，1999-2001年曾赴美國(guó)紐約州立大學(xué)Albany分校進(jìn)行博士后研究。江蘇省教育廳2007年度優(yōu)秀科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)帶頭人。2006-2010年教育部高等學(xué)校化學(xué)與化工學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)化學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)委員。多年來(lái)一直從事電化學(xué)、超分子化學(xué)、納米科學(xué)及環(huán)境化學(xué)等領(lǐng)域的研究工作，在超微電極電化學(xué)理論、富勒烯C60電化學(xué)特性的研究等領(lǐng)域取得了較好的研究成果，先后主持國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目三項(xiàng)，省教育廳重大項(xiàng)目一項(xiàng)。

Design of a New Type of Management for Chemical Experiment Education to Improve its Teaching Quality

DIAO Guo-wang
（Yangzhou University,Yangzhou Jiangsu 225002,China）

The experimental education is one of the key steps for training students'practical ability,and their innovative ability for many subjects,especially for science and engineering.There are many factors will affect the quality of experiment teaching.Except for the diathesis of the teachers and students,the three factors,such as the experimental teaching system,the experimental teaching method,and experimental teaching platform cannot be neglected,which will be discussed detail in this article.

experimental teaching;management mode;educational quality

G642.423

A

1671-0142（2012）02-0001-03

刁國(guó)旺（1958-），男，江蘇姜堰人，博士，教授.

（責(zé)任編輯劉 紅）