生物類專業化學實驗教學的優化

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[摘要]基于應用型大學中化學實驗教學領域的研究，對生物類專業化學實驗教學中所存在的問題進行了探究。并對實驗教學方法和手段、實驗教學內容以及實驗成績評估制度等進行優化，為培養高質量的生物專業應用型人才奠定基礎。

[關鍵詞]化學實驗教學；教學改革；應用型人才

化學實驗不僅是化學課程內容中不可缺少的重要組成部分，更是生物類專業實驗課程的基礎。對于學生而言，化學實驗是他們認識科學知識的重要工具之一，也是進行科學探究的主要方式之一，在提高學生的科學素養、開發學生的探究能力、培養學生終身學習的習慣、塑造學生可持續發展意識等方面有著不可替代的作用[1]。然而，目前許多高校的化學實驗教學模式仍有不足，本文基于對化學實驗教學中存在的問題進行了探索，提出對生物類專業實驗教學方法、實驗成績評估制度以及實驗教學內容等進行優化，創建新式的實驗教學方法以適應現代高等教育發展的要求，有望提升化學實驗教學的綜合水平和教學質量，為生物專業應用型人才培養奠定基礎。

1化學實驗教學存在的問題

就目前部分高校的化學實驗教學而言，主要存在以下幾點問題：第一，實驗教學方法傳統。以我校開設的化學實驗為例，大部分實驗課程的講授和理論課講授形式相同，容易使學生乏味，無法引起學生對化學實驗的興趣。此外，實驗項目的設置也存在一定問題，由于不同專業相同的實驗課程設置也應不同，而實驗課程的設置多以書本為基礎，因此不能很好的與學生自身專業相契合，以至于學生不能理解所進行的實驗課程與自身專業能力培養的相關性，同時也不能較好地把握化學實驗的理論性和整體性。第二，實驗教學項目陳舊。實踐內容大多是多年不變的教學內容，例如有機化學專題實驗課，實驗內容均是很多年前已經確定的實驗項目，內容陳舊缺乏推陳出新，不利于培養學生對化學實驗的興趣。另外，實驗設備儀器的陳舊，既影響實驗教學的效果，又影響學生對實驗先進性以及學習的積極性。第三，缺乏交流信息的平臺。學生在預習實驗和實驗課后不能很好地與老師進行交流，以及學校缺乏信息交流的平臺，學生不能輕易通過信息交流方式與外界交流最新的實驗教學模式，導致大多數學生只是在機械地完成老師下達的實驗要求，不能完全理解所學實驗的重要性和必要性。第四，實驗考核方式單一。大部分高校相關實驗課程對實驗考核方式主要體現在學生所交實驗報告上，書面格式固定的實驗報告很難體現學生對實驗技能的掌握程度，也難以體現學生的實驗能力和在實驗過程中的感想。第五，學生的積極性差。由于實驗平臺、課程時間等各方面的不足，學生需要分組進行實驗的操作，同組中難免會出現“觀看”實驗，實驗結束后在數據處理時出現抄襲的現象，長此以往，這類學生在實驗教學中形成惰性，不但影響了學生對實驗課程的積極性，同時使學生缺失了理論與實踐貫通的能力，違背了化學實驗教學最根本的教學目的—提高學生的動手操作能力。

2擬提出的解決辦法與探索

2.1優化實驗教學方法。嘗試翻轉課堂。翻轉課堂是將重新調整課堂內外的時間，將學習的決定權從教室轉移到學生，教師不再占用課堂時間講授實驗內容，學生在實驗課前通過查閱相關的材料，包括書籍、網絡視頻、博客、電子書等，也可以在網絡上相互討論，完成對即將進行的實驗課程的內容、目的、要求和原理等自主學習，再結合課上實驗的具體操作和結果處理，使學生充分掌握理論和實驗的融會貫通[2-6]。在實驗教學中可以看出，由于多數學生課前預習態度不積極，自主性不足，實驗課上只是一味地跟隨老師進行實驗課程學習，缺乏獨立思考能力，致使在實驗課程結束后不能有效地掌握實驗相關的知識原理和技能。基于翻轉課堂模式，進行學生小組劃分、課前學生查閱資料完成預習報告、課上各小組總結匯報預習結果并相互討論、教師補充答疑、學生獨立完成實驗、撰寫實驗報告并總結該次實驗的所感所想、教師考核的方式，使學生在實驗教學中由被動接受變為主動探究性學習，從而提高實驗課程教學效果以及學生對化學實驗的探索樂趣[3]。以硝酸鹽含量的測定實驗為例，將全班學生分成6組，課前各組查閱與實驗相關文獻材料進行預習，查找并了解紫外分光光度計的操作及注意事項。實驗教學中，先由各組進行預結匯報并相互討論，教師進行點評并答疑，強調本實驗中的關鍵點和注意事項，然后學生自主進行實驗操作。從批閱課后學生實驗報告冊可以看出，實驗預習部分充實且多樣化，各組特色不同且鮮明，實驗結果討論及誤差分析部分內容詳實，更好地體現出學生自身的能動性，充分表現出學生對實驗研究的獨特見解和自我創新，有利于學生科研素養的提升。2.2優化實驗成績評估制度。制定多樣化的實驗考核方式，把重點放到平時實驗的考核中，主要包括實驗預習、實驗操作、實驗習慣、實驗結果、實驗報告等方面，詳細評分細則和標準如表1所示。期末成績評定規則：平時成績占60%(實驗預習10%、實驗操作20%、實驗習慣10%、實驗結果10%、實驗報告10%)，期末實驗理論及操作考試占25%，設計創新性實驗占15%。實驗分數的評定嚴格按照各個實驗的評分細則，考查學生的自主學習能力，培養學生的實驗動手能力和專業技能素養。同時，在實驗課程教學中適當給學生布置閱讀科技論文文獻并依據科技論文格式撰寫實驗報告，為學生撰寫本科畢業論文及科研論文打下基礎。2.3優化實驗教學內容。2.3.1基礎實驗的選擇。生物類專業化學基礎實驗主要培養學生的基本實驗技能和常規實驗儀器的使用[1]。筆者精選下列幾個基礎實驗：溶液的配制和標定、溶液中的離子平衡及滴定、分光光度法測定微量鐵、硝酸鹽含量的測定、Bi3+和Pb2+含量的連續測定、碘量法測定維生素C、碳酸鈉的制備(常規法和微波法)、膠體的性質和瓊脂糖凝膠電泳等。這些實驗既包含有生物類專業需要掌握的基本技術，例如分離提純技術、含量測定、離心技術、層析技術、分光光度法等，而且涉及各類常見實驗儀器設備的使用，包括電子分析天平、微量移液器、離心機、恒溫干燥箱、恒溫水浴鍋、pH計、紫外分光光度計、電泳儀、旋轉蒸發儀等。基礎實驗的選擇不僅可以完成化學基礎實驗課程的內容安排，同時也較好地結合了生物類專業的實驗需求，提高了學生的實驗技能，為該專業學生在今后的生物實驗課程學習中奠定良好的基礎。2.3.2設計性實驗的選擇。設計性實驗包括分析方案設計和完成實驗兩部分，主要目的是為了進一步提高學生科研創新能力及動手能力。實驗課程教學大綱可擬定幾套設計性實驗題目供學生獨立完成，例如茶葉中提取咖啡因、煙葉中煙堿的提取與定性分析測定、淀粉酶活性的測定、高錳酸鉀法測定蛋殼中CaO的含量、維生素C藥片中抗壞血酸含量的測定、三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備和組成分析等。要求學生查閱資料設計實驗方案并確定實驗內容，分析評價實驗數據的準確性和實驗結果的可靠性，計算實驗結果，撰寫實驗報告，并對自己的實驗方案和結果分析進行討論。

3結語

我國現在的科研水平不斷提升，當代大學生要想更好地融入社會，實踐動手能力必須得到提高，而且化學實驗作為各類專業實驗的基礎，教學方法需要更加豐富且符合現代教學的要求。應用型大學有必要開展新型的化學實驗教學模式，激發學生學習的興趣，促進對學生創新思維能力的培養，發展創新實踐教學模式，為高校培養高素質人才做出一定的貢獻。

參考文獻

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[6]謝峻林，馮小平，金明芳，等．深化改革創新實驗教學示范中心建設[J]．實驗室研究與探索，2013，32：123-126，135．

作者:馬英 范芯瑜 賈玉龍 周婷 單位:1.長江師范學院2.西昌陽光學校語文教研組