汪佩，汪圣堯，楊懿(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院，湖北 武漢 430070)

0 引言

化學(xué)是一門需要腦力與動(dòng)手能力一體的綜合性學(xué)科，實(shí)驗(yàn)與理論是化學(xué)研究中相互依賴、彼此促進(jìn)的兩個(gè)重要方面。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在化學(xué)及相關(guān)學(xué)科人才培養(yǎng)中具有重要作用[1]。無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是包括華中農(nóng)業(yè)大學(xué)在內(nèi)的高等農(nóng)林水院校一門重要的基礎(chǔ)課程。其是涉及農(nóng)學(xué)、環(huán)工、工學(xué)、園藝林學(xué)、動(dòng)物科學(xué)、水產(chǎn)、食品、生物類等專業(yè)學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后學(xué)習(xí)的第一門基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課[2-3]，旨在鞏固學(xué)生無機(jī)及分析化學(xué)的理論知識(shí)、培養(yǎng)并提高學(xué)生動(dòng)手能力和思維能力[4]。良好的開端是成功的一半，在有限的課時(shí)中，取得良好的教學(xué)效果，既對(duì)授課老師具有重要意義，也對(duì)學(xué)生后期學(xué)習(xí)化學(xué)類課程具有正面積極的影響[3,5-6]。針對(duì)此課程中存在的問題，如：理論知識(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的能力不強(qiáng)、基本實(shí)驗(yàn)操作能力較差、分析和解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題的能力不強(qiáng)等，筆者嘗試進(jìn)行教學(xué)優(yōu)化，以期達(dá)到更好培養(yǎng)學(xué)生的目的。

1 無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題及其原因

1.1 學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程重視不夠，預(yù)習(xí)草率，缺乏實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/h3>

大學(xué)生來自全國不同地方，學(xué)生水平參差不齊。部分學(xué)生高中動(dòng)手做化學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力不強(qiáng)，更有部分學(xué)生因?qū)W習(xí)效果不佳，使得大部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)差[4,7]。此外，學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)，沒有進(jìn)行充分學(xué)習(xí)，大多只是為了交差(即撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告)，以及按部就班抄襲教材寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，沒有積極主動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及的理論基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行思考和預(yù)想[7-8],從而在課堂上不能跟上教學(xué)進(jìn)度，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)反?，F(xiàn)象時(shí)，手忙腳亂，束手無策，不能主動(dòng)思考和解決問題。同時(shí)，部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告前半部分寫的滿滿當(dāng)當(dāng)，但是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與處理部分卻不令教師滿意。因此，也可以看出學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)涉及到的理論知識(shí)理解程度不夠，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作熟悉程度不夠。另外，無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)為全校性的基礎(chǔ)課程，對(duì)所有授課專業(yè)均采用統(tǒng)一教材，使得實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏針對(duì)性，加之高中的“看實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)課上課方式，導(dǎo)致部分學(xué)生對(duì)課程必要性和重要性的認(rèn)識(shí)不夠，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程缺乏興趣，從而影響實(shí)驗(yàn)效果。

1.2 理論課與實(shí)驗(yàn)課聯(lián)系不夠緊密

實(shí)驗(yàn)課是將理論課所講授知識(shí)“下凡”的一個(gè)過程，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)過程能更好地理解所學(xué)知識(shí)點(diǎn)。而目前的教學(xué)中理論課與實(shí)驗(yàn)課仍是相互獨(dú)立的，存在教學(xué)進(jìn)度不一致的情況，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中看到的現(xiàn)象和遇到的問題，不能將其與理論知識(shí)串聯(lián)起來，并解決問題。因此在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)的深入思考，不是“指揮家”，而是依葫蘆畫瓢的“搬磚人”。比如在HAc電離度和電離常數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，理論上電離度隨濃度的增加而變小，但部分學(xué)生給出的是電離度隨濃度的增加而增加趨勢(shì)的結(jié)果，卻沒有發(fā)現(xiàn)自己的理論錯(cuò)誤和實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤。鑒于此，充分掌握實(shí)驗(yàn)相關(guān)的理論知識(shí)能更好地指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生自主思考能力以及分析和解決問題的能力。

1.3 評(píng)價(jià)體系考核方式單一，造成學(xué)生課程成績不客觀

本校實(shí)驗(yàn)課成績是60%平時(shí)成績和40%實(shí)驗(yàn)操作考試組成。平時(shí)成績主要源于平時(shí)的預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫以及實(shí)驗(yàn)過程的情況。預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告是反映學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作過程掌握的情況以及實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)果。然而操作成績?nèi)狈^程管理，教師多會(huì)借鑒實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫的情況判分，會(huì)導(dǎo)致有些學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范，只要實(shí)驗(yàn)報(bào)告填寫完整就會(huì)得高分。為了得到高分，部分學(xué)生存在抄襲上一屆學(xué)生預(yù)習(xí)報(bào)告的答案以及篡改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況，造成教師誤判，使得這種弄虛作假的學(xué)生會(huì)得到高分，助長了這種不良風(fēng)氣。同時(shí)也打擊了其他學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，不利于學(xué)生操作技能的規(guī)范練習(xí)與實(shí)事求是科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)[9]。

2 無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果提升的改進(jìn)措施

為改善學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程重視不夠，預(yù)習(xí)工作草率，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏清晰認(rèn)知的情況，提出如下改進(jìn)措施。

2.1 提高學(xué)生對(duì)預(yù)習(xí)工作的重視程度

每次學(xué)期上課之前，教務(wù)處會(huì)統(tǒng)一分發(fā)預(yù)習(xí)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及實(shí)驗(yàn)教材給學(xué)生。由于預(yù)習(xí)報(bào)告與實(shí)驗(yàn)報(bào)告的改動(dòng)較小，與上一屆一樣，使得部分學(xué)生耍小聰明抄襲上一屆同學(xué)的結(jié)果，快速高效得高分。為避免這種抄襲的發(fā)生，可以在第一堂課后，將學(xué)生進(jìn)行分組，如4人一組，共7～8組并排序，讓學(xué)生在上課之前集中做預(yù)習(xí)報(bào)告和討論實(shí)驗(yàn)，同一小組預(yù)習(xí)報(bào)告得分相同。并在實(shí)驗(yàn)課上，按照當(dāng)次排列順序的小組同學(xué)進(jìn)行回答并解釋。在課程結(jié)束之前，讓同一小組同學(xué)對(duì)本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析和總結(jié)理論知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生自主意識(shí)。這樣可以使得學(xué)生間相互督促，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，降低抄襲的發(fā)生。并且加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，增加學(xué)生上實(shí)驗(yàn)的興趣，提高學(xué)生分析問題的能力，使教學(xué)效果得以提升。

2.2 更新現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)報(bào)告，利于學(xué)生掌握規(guī)范操作和認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)裝置，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性

目前我們一個(gè)實(shí)驗(yàn)安排是4學(xué)時(shí)，其中課程講解花費(fèi)約1學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)持續(xù)2～3學(xué)時(shí)。以華中農(nóng)業(yè)大學(xué)為例，當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容繁多，包括如下7部分內(nèi)容：(1)目的及要求；(2)原理；(3)主要儀器及試劑；(4)內(nèi)容及步驟；(5)數(shù)據(jù)記錄及處理；(6)思考題；(7)實(shí)驗(yàn)心得。加上數(shù)據(jù)處理與分析，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫需要耗時(shí)至少0.5學(xué)時(shí)。因此4學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課程，學(xué)生需要花費(fèi)額外時(shí)間來撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。課后花時(shí)間寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，使得實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量很差，更多的情況是學(xué)生容易相互抄襲，敷衍了事。學(xué)生不愿意投入更多精力，容易厭惡學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)課，從而使得教學(xué)效果不好。另外，當(dāng)前實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求寫的不清楚，使得一些學(xué)生寫的太詳細(xì)而耗時(shí)更久，而部分學(xué)生則寫的太過簡單。其次，當(dāng)前實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容不包括對(duì)實(shí)驗(yàn)總結(jié)部分，使得學(xué)生對(duì)撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告作用的理解，僅限用于老師了解學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的情況，對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)該實(shí)驗(yàn)課程的總結(jié)提升不夠?；诖宋覀兲岢龈庐?dāng)前實(shí)驗(yàn)報(bào)告的意見，具體內(nèi)容如下：

(1)在第三部分主要儀器與試劑中，增加一個(gè)安全評(píng)估的內(nèi)容，利于培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)。

(2)在第四部分內(nèi)容與步驟中，讓學(xué)生畫出裝置圖。通過畫裝置圖，一方面增加學(xué)生對(duì)儀器的了解，另一方面有助于學(xué)生掌握規(guī)范的操作以及注意事項(xiàng)。如通過畫常壓過濾裝置圖，能夠理解和掌握“一貼、二低、三靠”的含義。

(3)在第五部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄與處理中，對(duì)需要作圖的實(shí)驗(yàn)，提前在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中給出示意圖以及待畫圖的空白圖樣格式，如圖1所示(鄰菲咯啉分光光度法測(cè)定Fe實(shí)驗(yàn)中所需畫標(biāo)準(zhǔn)曲線圖，請(qǐng)寫出合適的橫縱坐標(biāo)數(shù)值，橫坐標(biāo)物種和單位，并作圖)。通常我們的做法是給學(xué)生下發(fā)坐標(biāo)紙讓學(xué)生作圖，但這樣做導(dǎo)致經(jīng)常學(xué)生做好的圖容易掉。而且由于審美不一，使得畫出來的圖經(jīng)常太小，部分學(xué)生在一張大坐標(biāo)紙的角落畫一個(gè)很小的圖。雖然教師一直強(qiáng)調(diào)，但收效微弱。通過這樣的改進(jìn)措施，一方面利于提高學(xué)生畫圖能力，培養(yǎng)科學(xué)作圖的習(xí)慣。另一方面通過示意圖的情況利于加深學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的理解和數(shù)據(jù)分析，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)與空白圖

(4)在第七部分實(shí)驗(yàn)心得后增加第八部分內(nèi)容，即實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，用表格總結(jié)好，便于學(xué)生閱讀，利于學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告后能夠?qū)σ?guī)范實(shí)驗(yàn)操作有更深的理解。

2.3 優(yōu)化教學(xué)方式，加深學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力和規(guī)范操作的能力

2.3.1 引入教師引導(dǎo)、學(xué)生主導(dǎo)的教學(xué)方式，利于學(xué)生理解理論知識(shí)點(diǎn)

目前報(bào)道的教學(xué)改革表明，增加學(xué)生的參與度，讓學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)課堂的主人對(duì)提高教學(xué)效果具有非常好的效果。因此，將課程由教師主導(dǎo)，改變成教師引導(dǎo)，學(xué)生主導(dǎo)的方式是一種不錯(cuò)的改進(jìn)措施。與上一部分相同將學(xué)生分成7～8組，每次實(shí)驗(yàn)課上課前安排一組同學(xué)負(fù)責(zé)當(dāng)次實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在上課前進(jìn)行集中討論，參考我們提供給學(xué)生的教學(xué)ppt以及基本操作的動(dòng)畫或微視頻等數(shù)字化資源一起，將實(shí)驗(yàn)過程涉及的知識(shí)要點(diǎn)、操作流程進(jìn)行整理成ppt，在上課時(shí)由該小組同學(xué)進(jìn)行講解和實(shí)驗(yàn)操作演示。教師主要負(fù)責(zé)講解遺漏或錯(cuò)誤的地方，提問并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考。這樣的教學(xué)方式，一方面鍛煉學(xué)生的口頭表達(dá)能力，克服學(xué)生畏難情緒，增強(qiáng)其講臺(tái)感染力；另一方面弱化學(xué)生高中“填鴨式”的教育方式，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力以及遇到問題、分析問題和解決問題能力。此外，學(xué)生也更容易聽進(jìn)同齡人的講解，從而能更好地掌握實(shí)驗(yàn)涉及的理論知識(shí)和操作要點(diǎn)，提升了教學(xué)效果，對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高也具有重要意義。

2.3.2 增加現(xiàn)代化教學(xué)手段的應(yīng)用，規(guī)范學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作

目前學(xué)校上課多采用多媒體技術(shù)。以華中農(nóng)業(yè)大學(xué)為例，該無機(jī)及分析化學(xué)課程組實(shí)驗(yàn)教材提供了基本操作動(dòng)畫或微視頻，學(xué)生在課前可以觀看視頻進(jìn)行預(yù)習(xí)，并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行規(guī)范操作[2,9]。即便這樣，學(xué)生在上課時(shí)仍舊會(huì)出現(xiàn)很多異想天開的操作方式。這說明一味給學(xué)生告知正確的捕魚操作，學(xué)生并不一定會(huì)補(bǔ)到魚。因此教師可以在上課過程中，就學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤操作進(jìn)行拍照，指出并解釋。然后在課程結(jié)束之前，借用多媒體技術(shù)將上課中出現(xiàn)的錯(cuò)誤操作給學(xué)生放映。并在放映的過程中與學(xué)生互動(dòng)，讓學(xué)生了解正確規(guī)范的操作以及錯(cuò)誤操作的原因，讓學(xué)生了解自己思維“漏洞”，從而培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，分析問題、解決問題的能力，掌握規(guī)范操作技能，進(jìn)而提升教學(xué)效果。

2.4 注重學(xué)習(xí)過程考核，優(yōu)化評(píng)價(jià)體系，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)意識(shí)、環(huán)保意識(shí)和安全意識(shí)

目前的教學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過程的考核欠缺，平時(shí)成績過分依賴于預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的填寫，為降低成績不客觀的情況，提出如下改進(jìn)措施。

2.4.1 加強(qiáng)巡視，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想的學(xué)生要引導(dǎo)學(xué)生思考，分析和解決，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)意識(shí)

教師在學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)加強(qiáng)師兄互動(dòng)，積極巡查，及時(shí)指出并規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范做好實(shí)驗(yàn)記錄和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想，但篡改數(shù)據(jù)的學(xué)生，要嚴(yán)加批評(píng)，降低這種不良風(fēng)氣，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的科學(xué)精神。

2.4.2 考評(píng)增加實(shí)驗(yàn)安全、衛(wèi)生及環(huán)保內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生安全意識(shí)和環(huán)保意識(shí)

鑒于當(dāng)前的考核方式出現(xiàn)的成績不客觀現(xiàn)象，通過可以改變平時(shí)成績的組成來減少這種現(xiàn)象的發(fā)生。當(dāng)前平時(shí)成績由預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)報(bào)告組成，應(yīng)該適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)安全、衛(wèi)生及環(huán)保這些內(nèi)容，使得平時(shí)成績組成更全面，考察學(xué)生的綜合素質(zhì)。目前實(shí)驗(yàn)室固廢液廢以及玻璃儀器廢品是分開儲(chǔ)存的，但很多同學(xué)再處理實(shí)驗(yàn)垃圾的時(shí)候，隨手一丟，環(huán)保意識(shí)欠缺。此外，玻璃儀器廢品經(jīng)常和其他固廢包埋一起扔掉，使得做衛(wèi)生的同學(xué)容易被割傷，造成安全隱患。雖然教師一直強(qiáng)調(diào)，但效果微弱，因此建議將這方面一起加入到平時(shí)成績的考核中，引起學(xué)生重視。另外，通過實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生也掌握了一些急救辦法，從而提高學(xué)生的自我保護(hù)意識(shí)。這些舉措有利于增強(qiáng)學(xué)生安全意識(shí)和環(huán)保意識(shí)。

3 結(jié)語

無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門重要的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生掌握規(guī)范的基礎(chǔ)化學(xué)基本操作技能和加深對(duì)理論知識(shí)的理解有重要作用。為培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手和動(dòng)腦能力，通過提高學(xué)生對(duì)預(yù)習(xí)工作的重視程度和更新現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)報(bào)告，來調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；優(yōu)化教學(xué)方式，加強(qiáng)教師引導(dǎo)、學(xué)生主導(dǎo)的上課方式，增加現(xiàn)代化教學(xué)手段的應(yīng)用；優(yōu)化評(píng)價(jià)體系，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)意識(shí)、環(huán)保意識(shí)和安全意識(shí)等改進(jìn)方法來提升教學(xué)效果，最終培養(yǎng)出具有扎實(shí)無機(jī)及分析化學(xué)理論知識(shí)、規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作的動(dòng)手能力以及分析和解決問題能力的綜合型大學(xué)人才。