盧丹青 王文磊 謝練武 張 寧

基于《無機及分析化學(xué)》理論課程開設(shè)的《無機及分析化學(xué)實驗》旨在加深學(xué)生對無機及分析化學(xué)基本理論的理解，更系統(tǒng)地學(xué)習(xí)、理解無機化學(xué)與分析化學(xué)實驗的基本知識、基本操作和基本技能，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、實事求是的科學(xué)態(tài)度，初步掌握實驗研究的方法，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和將來從事實際工作打下良好的基礎(chǔ)[1-2]。然而，目前有的高校教師過于注重理論知識教學(xué)，反而忽視了化學(xué)實驗教學(xué)的意義，使得基礎(chǔ)實驗課程流于表面[3-5]，比如：在某些化學(xué)實驗課程的考核中，除了學(xué)生的課堂表現(xiàn)外，指導(dǎo)教師僅以實驗報告的優(yōu)劣評判學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，并給予分?jǐn)?shù)，這種評價方式過于簡單和片面，難以真實反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。且對于學(xué)生來說，其課堂實驗過程中不需要思考，僅需按部就班完成實驗流程，使得學(xué)生淪為了實驗的“操作工”；其次，這樣的學(xué)習(xí)方式很難或者基本不能發(fā)現(xiàn)和發(fā)展學(xué)生的個性特征，更談不上“因材施教”；此外，學(xué)生不需要思考的結(jié)果就是思維的固化，知識面僅限于指導(dǎo)教師傳授和書本閱讀，相對來源較少，知識面狹窄；最后，實驗的目的在于活躍學(xué)生的思維，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情并引發(fā)理論知識學(xué)習(xí)之后的深入思考，而這種方式培養(yǎng)下的學(xué)生很少能夠與指導(dǎo)教師產(chǎn)生思維上的碰撞，阻礙了學(xué)生視野的擴展。此種情況下，以建設(shè)“雙一流大學(xué)”“雙一流學(xué)科”為目標(biāo)，激發(fā)學(xué)生對《無機及分析化學(xué)實驗》課程的興趣和思考，改變目前學(xué)生思維固化，知識面狹窄的境況，提出針對當(dāng)前問題的教學(xué)改革和實踐勢在必行[6]。具體方案如下。

1 線上預(yù)習(xí)，激發(fā)興趣

一般的實驗課程要求學(xué)生按照書本填寫實驗報告，按照實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)記錄與處理和心得體會等步驟填寫在預(yù)習(xí)報告本上就算完成了預(yù)習(xí)工作，上課之前指導(dǎo)老師檢查簽字即可。這種預(yù)習(xí)方式中，學(xué)生的知識來源主要來自書本的傳授，并不能直觀清晰地了解本次實驗的具體實驗流程，因此，我們提出線上- 線下學(xué)習(xí)模式相結(jié)合，除了書本之外，指導(dǎo)老師將學(xué)堂在線、愛課程、學(xué)銀在線、中國大學(xué)MOOC(慕課)、雨課堂、超星爾雅學(xué)習(xí)通或者智慧樹等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺相同課程的慕課資源引入到課程體系中，并根據(jù)每個實驗的特色推薦1- 2 個課程相關(guān)小視頻作為補充資料，以豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)資料，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生可以通過指導(dǎo)老師介紹進入課程，觀看視頻，了解本次實驗的具體流程，真正做到課前就“心中有數(shù)”。比如《鄰二氮菲測定鐵》這一實驗中，需要用到紫外可見分光光度計，并通過分光光度法測定試樣中鐵離子的含量。在課程之前，學(xué)生普遍沒有見過紫外可見分光光度計，也很難理解儀器的操作，更不用說使用光度計進行準(zhǔn)確的測量。根據(jù)這種情況，指導(dǎo)老師推薦了中國大學(xué)MOOC 的相關(guān)課程，引入了網(wǎng)絡(luò)上儀器操作視頻資料，學(xué)生在觀看視頻后對紫外可見分光光度計的工作原理、使用注意事項以及樣品的制備有了初步的認(rèn)識后，再進入課程聽指導(dǎo)老師更深入的講解以及答疑，對儀器的使用以及測量的原理會有進一步的了解。

2 增加開放實驗，探索未知實驗現(xiàn)象

只讀書而不思考，就容易被誤導(dǎo)；只思考而不動手，就難以有成效。作為一門實驗教學(xué)課程，《無機及分析化學(xué)實驗》不僅要培養(yǎng)學(xué)生獨立操作相關(guān)儀器并聯(lián)系理論知識獲得結(jié)論的能力，更要注重學(xué)生學(xué)習(xí)能力、思考能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在這種培養(yǎng)目標(biāo)下，指導(dǎo)老師在固有的實驗安排以外，也增加了具有設(shè)計性、綜合性、實用性的開放實驗。開放實驗是融合綜合實驗、設(shè)計實驗和探索實驗優(yōu)點于一體的一種較為全面的實驗方式。例如，《食醋中醋酸含量的測定》實驗中，指導(dǎo)老師不再推薦相關(guān)學(xué)習(xí)課程或者視頻，教材中也沒有針對本實驗的具體設(shè)計，這就要求學(xué)生自己主導(dǎo)實驗的前、中、后整個過程，并始終充當(dāng)“探索者”的角色，從查閱資料、設(shè)計方案及步驟到獨立操作、撰寫實驗報告等都獨立完成。在實驗試劑方面，指導(dǎo)老師提前提供一份試劑請單給學(xué)生，請學(xué)生盡量在已有試劑中進行選擇。若實在需要，也可單獨為其購買，為學(xué)生的獨立實驗?zāi)軌蝽樌M行提供保障。除此之外，學(xué)生也可以根據(jù)指導(dǎo)教師提供的某些研究方向，選擇自己感興趣的一個操作或一個特定問題進行深入研究，針對當(dāng)前實際存在的問題，與指導(dǎo)教師一起探討、設(shè)計確實可行的實驗方案并付諸實踐。這也屬于開放實驗的范疇，是科學(xué)研究和探索創(chuàng)新性質(zhì)的開放性實驗，與設(shè)計性實驗相比具有突出實驗內(nèi)容的自主性、實驗結(jié)果的未知性、實驗方法和手段的探索性等特點。

3 聯(lián)系理論，深入探究

在以往的課程中，學(xué)生書寫實驗報告也是在完成預(yù)習(xí)報告和整個實驗過程的基礎(chǔ)上，添加實驗數(shù)據(jù)與處理以及心得感想填寫于實驗報告本中。這其中就存在學(xué)生預(yù)習(xí)報告與實驗報告數(shù)據(jù)不符合、抄襲他人的數(shù)據(jù)、或編造數(shù)據(jù)等不良現(xiàn)象。有了這樣的教訓(xùn)后，指導(dǎo)老師不再將實驗原理、步驟、數(shù)據(jù)記錄的空白表格以及數(shù)據(jù)處理方式公布于板書中，而只是將個別重點內(nèi)容以及實驗注意事項在醒目處板書提醒學(xué)生。在課程上，由指導(dǎo)老師提出問題，隨堂點名由學(xué)生口頭回答來檢查預(yù)習(xí)情況后，指導(dǎo)教師隨機抽取幾名學(xué)生演示部分或全部實驗相關(guān)儀器的操作與使用過程。演示后，另外抽取幾名學(xué)生對剛才的演示進行回顧和評價，說出演示中的亮點和不正確的地方，以備其他學(xué)生改進。在完成學(xué)生總結(jié)后，指導(dǎo)教師聯(lián)系理論知識，與實驗結(jié)合進行最后的總結(jié)和糾錯，以及給予每位參與的學(xué)生單獨點評。最后，根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況、實驗操作情況、數(shù)據(jù)處理情況和課后思考總結(jié)等綜合評定學(xué)生的實驗成績，并當(dāng)場給出分?jǐn)?shù)或?qū)嶒炘u級（如 A+，A，A-，B+，B 等）。

總之，在“雙一流大學(xué)”建設(shè)背景下，通過上述幾種方式對《無機及分析化學(xué)實驗》教學(xué)改革與實踐，摸索出真正適用于林業(yè)院校化學(xué)基礎(chǔ)實驗的教學(xué)模式，為培養(yǎng)高水平人才添磚加瓦。