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摘要：本文针对目前无机及分析化学实验课程中所存在的问题，通过课程思政的落实、授课内容的调整、授课方式的改变、评价体系的改进、教师素质的提高和课下平台的建立等方式促进课程改革，从而提高学生实验动手和解决实际问题的能力，培养具有严谨科学态度和创新能力的新型人才。
关键词：无机及分析化学实验；教学改革；实践
本文引用格式：罗艳珠,汪圣尧,项勇刚.关于《无机及分析化学实验》课程教学的几点思考与改革初探[J].教育现代化,2020,7(54):54-56.
Thoughts and Reform Preliminary Exploration of Teaching of Inorganic and Analytical Chemistry Experiment
LUO Yan-zhu,WANG Sheng-yao,XIANG Yong-gang
(School of Science,Huazhong Agricultural University,Wuhan,Hubei)
ABSTRACT：Based on problems existing in inorganic and analytical chemistry experiment course,the paper promotes curriculum reform through implementation of ideological and political education,teaching content adjustment,teaching methods change,improvement of evaluation system and quality of teachers,establishment of off class platform,to improve ability of experiment and solving practical problems of students,and cultivate new talents with rigorous and scientific attitude and innovative ability.
KEY WORDS：Inorganic and analytical chemistry experiment;Teaching reform;Practice
化学是21世纪的中心科学，具有广阔的发展前景。它是在原子和分子水平上研究物质组成、结构、性质及其变化规律和变化过程中能量关系的科学。在传统意义上，化学可以分为无机化学、有机化学、物理化学和分析化学这四大分支学科[1]。因此，无机及分析化学是高等院校重要的基础课程，农学、环境科学、食品科学等诸多专业的课程都需要运用化学的原理和方法[2-3]。
化学是以实验为基础的学科，实验不仅可以训练学生实际操作的基本技能，还可培养学生理论联系实际的能力和创新能力，培养学生的科学态度[4]。化学家戴安邦院士所说：“化学人才的智力因素是由动手、观察、查阅、记忆、思维、想象和表达七种能力所组成。全面的化学教育要求既传授化学知识和技能，又训练科学方法和思维，还培养科学精神和品德。学生在化学实验中是学习的主体，在教师的指导下进行实验，训练用实验解决化学问题，使多项智力因素皆得到发展，故化学实验是全面化学教育的一种最有效的教学形式”[5]。由此可见，化学能力乃至科学素养的提高需要从课堂到实验室，从理论到实践。因此，无机及分析化学实验课程可以培养学生养成严谨的实验态度和科学精神，使自身的创新意识和能力方面得到提升，它对培养学生掌握基本的化学理论和规范的化学基本操作技能具有重要作用，是一门重要的基础课程[6-7]。然而，通过几年的实验教学工作，笔者发现随着信息化社会的快速发展，传统的教学模式逐渐凸显出诸多弊端。
一目前无机及分析化学实验课程传统教学存在的问题
（一）传统实验教学中学生存在的问题
传统教学模式要求学生需对本次实验进行充分的预习，对实验过程中的基本理论、基本操作、实验目的、实验原理、实验步骤及数据处理等内容都有大致了解，同时撰写实验预习报告，了解实验仪器的使用方法及注意事项。然而，接受该门课程的大一新生可能存在“重理论轻实验”的思想，在预习过程中存在按部就班抄袭实验教材的问题，对课程知识缺乏思考，因此对课堂上要讲授的基础知识和要点没有清晰的认知，在课堂上不能跟上教学进度。同时，大部分的大一新生适应了中学阶段的只动脑不动手的实验模式，实验操作能力较差。而传统实验教学一般都是由老师对实验仪器和常见的实验操作进行演示，很多学生可能并没有看清老师的实验演示，从而忽略了诸多实验细节。比如滴定管和移液管的诸多使用细节很容易被学生忽视，最终导致实验误差的增加。由此可见，学生对实验原理和实验过程的理解不清晰，对实验操作的细节掌握不到位，最终都会影响学生对该实验传递的无机及分析化学知识的深层次理解。
（二）传统实验教学中教学内容存在的问题
实验课是理论课的实践环节，然而目前理论课和实验课教学相互独立，因此两者可能存在教学进度不一致的问题，导致学生存在对实验原理理解不清晰、不能将实验现象与理论知识相结合的问题，因此在实验过程中只能依葫芦画瓢、照本宣科，缺乏对实验的深入思考，也就不能达到理论联系实际的效果。比如酸碱滴定实验采用变色范围为3.1-4.4的甲基橙作为指示剂，有些学生认为pH=7时才为滴定终点，因此不明白为什么甲基橙可以作为指示剂，而这就涉及到了滴定突跃的理论知识。由此可见，只有充分掌握相关的理论知识才能更好的指导实验。此外，无机及分析化学实验为全校性的基础课程，所有授课专业采用统一教材，因此实验内容缺乏针对性，导致部分学生不理解学习该门课程的必要性，对实验课程提不起兴趣，从而影响实验效果。
（三）传统实验教学考核方式存在的问题
实验报告反映了学生对实验原理和过程的理解，并反馈出实验成果。然而，部分学生为了追求高分而存在篡改数据的情况，助长了弄虚作假的不良风气，也打击了其他学生的实验积极性，不利于学生操作技能与科研素质的培养。同时，此类实验报告不能真实反馈学生的实验情况，授课教师不能就此调整教学内容和授课重点，也不能准确判断学生的实验能力和实验过程中存在的问题。
二 无机及分析化学实验教学需进行的改革
针对以上问题，结合实际教学经验，作者认为可以从以下几个方面进行改革。
（一）课程思政的落实
总书记在全国高校思想政治工作会议中指出“高校思想政治工作根本在于做人的工作，中心环节在于立德树人，核心在于提高人才培养能力。”教师对学生在思政方面的引导有利于学生培养良好的实验习惯、严谨的实验作风和优异的创新能力。比如在进行“EDTA溶液的标定”实验时向学生讲述科学家亨利•陶布的故事，他对金属配位化合物电子转移机理的研究获得了1983年诺贝尔化学奖。他在研究工作中特别注意开发新的实验技术和实验方法来解决特殊的问题，从而鼓励学生在立足课本的同时对实验进行深入思考和创新。日本诺贝尔化学奖获得者田中耕一的故事则可以告诉学生坚持的意义，他当时由于在实验过程中错加了甘油试剂而发明了“对生物大分子的质谱分析法”，由此所获得的诺贝尔化学奖让他内心很煎熬。为了让自己能够真正配得上诺贝尔奖，他潜心十六年，坚定不移的做着研究，最终于2018年在《自然》期刊上发表了预测阿兹海默症的新技术。这位诺贝尔化学奖获得者的故事告诉学生意外能让你幸运一时，坚持与坚定却能让你“幸运”一世，从而告诫学生在实验过程中要沉住气，善于观察实验现象。在实验课上讲述科学家的故事可以提高学生的学习热情，有助于学生辩证思维能力和德育品德的培养，从而指引学生在实验过程中尊重实验本身，不论是现象变化的描述或者数据处理的结果都要遵循事实，并在此基础上对于实验中出现的问题加以说明和讨论，解释实验中产生误差的原因。
（二）授课内容的调整
在实验课授课过程中，授课教师可以有意识地介绍授课班级相关专业的最新研究进展，将无机及分析化学基础知识与学科的前沿研究领域相结合，让学生明白前沿科学也是建立在基础的理论之上，高科技的实验也是从最基本的实验操作规范学起的，从而培养学生对实验课的兴趣以及积极向上的信念。此外，无机及分析化学实验课还可增设与生活息息相关的实验，如实验“EDTA的标定及蛋壳中钙镁的测定”及“紫外分光光度法测定水果中维生素C的含量”等，这些实验不仅要求学生对原料进行处理，还需要通过相关技术手段对产品进行检测。这种立足于生活的实验可极大地调动学生的实验热情，有助于学生综合素质和能力的提高，从而取得优异的教学效果。
（三）授课方式的改变
一系列教学改革成果证明，让学生成为实验课堂的主人对提高教学效果具有非常好的效果。比如在实际授课过程中可以让学生进行讲课，同时对不明白的地方进行提问，最后组织学生讨论，这种方式可以有效调动同学们的学习积极性，加深相关理论知识的理解，从而减少在实验过程中所犯的错误。此外，多媒体技术的使用可以增加演示效果，增强学生的感官认识，最终充分掌握相关实验操作细节。以华中农业大学为例，该无机及分析化学课程组已制作了31个实验教学课堂录像、24个实验操作视频和16个实验操作动画等多媒体资源，这些资源已全部上网，学生在课前可以观看视频进行预习。在课堂上，老师可反复播放操作视频，从而对操作细节有更好的掌握。而课后，学生也可以观看多媒体资源进行复习。由此可见，这种互联网+多媒体技术的“立体化”实验体系可极大提高实验教学质量和学生的实际操作能力。
（四）评价体系的改进
合理的学生实验成绩评价体系可以综合评价学生实验水平和能力的高低，从而正确引导和激励学生的学习积极性，培养学生在实验过程中养成严于律己、实事求是的科学态度。以华中农业大学为例，为了全面考察学生的综合素质，该校建立了实验操作考试、笔试和平时考核“三位一体”的全方位考核评价模式。在该考核模式中，期末实验操作成绩占40%(操作考试中笔试成绩占10%)，平时成绩占60%，而平时成绩由实验预习（30%）、实验过程考核（40%）、实验报告（30%）三个部分组成，该考核方法大幅降低了实验报告成绩的占比，着重考核学生的实验表现和实验动手能力。此外，为了使考核评价过程公平合理，该校还制定了实验操作规范和实验考核评价标准，从而为实验操作考试的公平公正奠定了基础。
（五）教师素质的提高
由于实验过程是学生亲身实践的过程，因此教师在授课过程中需加强巡视，及时纠正学生的不规范操作，引导学生认真观察实验现象，并做好规范、如实记录，从而培养学生以认真的学习态度、严谨的科学方法、实事求是的科学态度来要求自己。对于实验中操作中所遇到的问题，教师应引导学生用理论知识去解释，激发学生的求知欲与实验兴趣。同时，随着科学技术的不断发展，教师自身的知识储备、教学技巧和自身素质也应不断增加。教师可以通过听课、参加讲课竞赛等方式充分借鉴他人优秀的教学经验，提高在课堂上的实践能力、组织能力和应变能力，从而探索具有自身特色的教学方式，在教学上取得进步。此外，教师应积极参与科学研究，了解相关领域最前沿的科研动态及未来发展趋势，这样才能增加课堂生动性，激发学生的探索欲望和创新精神。
（六）课下平台的建立
在课堂教学之余，学校可建立课下平台，让基础差的学生对基本的实验操作进行训练，如玻璃仪器使用、常压过滤、减压过滤、沉淀分离等基本操作和分析天平、酸度计、分光光度计等常规仪器的使用。这种措施可让基础差的学生在短时间内提高自身的动手能力，进而为下一步的实验打好基础。此外，还可实行开放式实验教学模式，在教师的引导下，学生可在具备相关知识储备和掌握一定实验操作技能后自行设计实验方案，独立完成实验。这种让学生真正接触科学研究的措施可加深学生对无机及分析化学知识的理解，全面锻炼学生的创新思维和创新能力，提高学生分析问题和解决问题的能力[8]。
三结语
无机和分析化学实验是重要的基础化学实验课程,对于专业人才的培养具有非常重要的作用。为了满足学生需求的多样化，必须坚持教学改革，通过落实课程思政、调整授课内容、改变授课方式、改进评价方式、提高教师素质和建立课下平台等方式建立更加科学、更加合理的教学模式，最终培养出具有扎实无机及分析化学理论知识、良好实验操作能力和优异创新能力的综合型人才。
参考文献
[1]许妙琼.环境科学专业《无机及分析化学》的教学改革[J].高教学刊,2016(24):140-141.
[2]叶小舟,李慧慧,文利柏,等.农科院校无机及分析化学实验课程教学体系的建设[J].大学化学,2017,32(01):26-30.
[3]周艳红.提高无机及分析化学教学效果的几点技巧[J].山东化工,2019,48(12),169-170.
[4]赵永婷,郑伟,张秋云.无机及分析化学实验教学方法改革几点建议[J].山东化工,2017,46(14),174-181.
[5] 宋伟新.关于化学实验课程改革的思考[J].教学仪器与实验,2001,17(8),18-19.
[6]夏志,张宇,李黔柱,罗树常.无机及分析化学实验教学改革初探[J].山东化工,2017,46(15),145-146.
[7]吴燕,陈锦杨.无机及分析化学实验教学改革与探究[J].教育教学论坛,2018,26,128-129.
[8]姚瑶.化工专业背景下无机及分析化学实验教学改革[J].教育现代化,2019,6(78):54-55.
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