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[摘要]普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)是普通化學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)部分，依據(jù)教學(xué)大綱，對(duì)普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容與方式、考核方式等進(jìn)行改革探索，將討論式教學(xué)引入實(shí)驗(yàn)課堂，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和課堂參與意識(shí)。在實(shí)驗(yàn)課堂教師強(qiáng)化對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程監(jiān)管，確保學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程規(guī)范不走形式，并在在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)過(guò)程中加入思政教育元素。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初步建立與大一學(xué)生能力水平相適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式并提高普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)；預(yù)習(xí)任務(wù)清單；討論式教學(xué)；選做實(shí)驗(yàn)；課程思政

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒖茖W(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神方面的作用是理論教學(xué)無(wú)法替代的[1]。普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)是普通化學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)部分，主要面向非化學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，在吉林大學(xué)，包括機(jī)械、汽車(chē)、生物與農(nóng)業(yè)、材料、交通、地科、地探、建工、儀電、物理、電子等學(xué)院。從總體來(lái)看，普通化學(xué)這門(mén)實(shí)驗(yàn)由于學(xué)時(shí)少(只有12學(xué)時(shí))以及學(xué)生自身對(duì)普通化學(xué)的重視度不足，大部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課堂上動(dòng)手不動(dòng)腦、照方抓藥，教學(xué)效果一直差強(qiáng)人意[2-4]。對(duì)于教師而言，我們已經(jīng)習(xí)慣于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課堂授課程序：課堂講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟，課后批閱報(bào)告完成教學(xué)任務(wù),學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性沒(méi)有被很好地調(diào)動(dòng)起來(lái)。從2015年開(kāi)始我們連續(xù)申請(qǐng)了吉林大學(xué)本科教學(xué)改革項(xiàng)目，對(duì)普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)改革探索，力圖打破照方抓藥的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，以學(xué)生為本，著力于提高實(shí)驗(yàn)課堂中學(xué)生的主動(dòng)參與性，進(jìn)而提升普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

1加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程管理

1.1線(xiàn)上輔助實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)

由于學(xué)生在中學(xué)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)不同[5]，有的學(xué)生甚至連最基本的實(shí)驗(yàn)器材如洗瓶、洗耳球都不認(rèn)識(shí)，大部分學(xué)生的動(dòng)手能力都很差。我們?cè)?jīng)對(duì)某學(xué)院大一學(xué)生在中學(xué)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)進(jìn)行過(guò)調(diào)查，有49%的學(xué)生沒(méi)有動(dòng)手做過(guò)實(shí)驗(yàn)，而做過(guò)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生中有51%只是做過(guò)試管加熱制取氣體實(shí)驗(yàn)。如果完全指望指導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)課堂上講述一遍就能順利將實(shí)驗(yàn)完成是不現(xiàn)實(shí)的，因此，實(shí)驗(yàn)課前的預(yù)習(xí)就顯得尤為重要[6]。但是，通常我們看到的預(yù)習(xí)結(jié)果卻不盡如人意，學(xué)生僅僅是機(jī)械地抄寫(xiě)一遍實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、操作過(guò)程就算完成任務(wù)。這種預(yù)習(xí)結(jié)果并不完全是學(xué)生的責(zé)任，如果我們站在學(xué)生的角度來(lái)考慮，“預(yù)習(xí)”是怎樣的預(yù)習(xí)？要看什么？要學(xué)到什么程度？太籠統(tǒng)了，出現(xiàn)學(xué)生抄一遍講義了事的現(xiàn)象也就在所難免了。為了真正提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)質(zhì)量，我們采取了線(xiàn)上線(xiàn)下相結(jié)合的方式[7]。2018年，實(shí)驗(yàn)中涉及的各種基本操作和實(shí)驗(yàn)過(guò)程已經(jīng)制作成視頻，作為與實(shí)驗(yàn)教材《新大新化學(xué)實(shí)驗(yàn)》第四版配套的數(shù)字化教學(xué)資源，讓學(xué)生通過(guò)掃描教材封底二維碼下載App來(lái)進(jìn)行觀(guān)看。在有了短視頻輔助后，學(xué)生可以對(duì)要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)有直觀(guān)形象認(rèn)識(shí)，清楚需要完成的實(shí)驗(yàn)任務(wù)是何種形態(tài)，避免沒(méi)有實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生僅通過(guò)文字的描述去想象實(shí)驗(yàn)過(guò)程。同時(shí)，為了保證學(xué)生認(rèn)真觀(guān)看視頻，我們也圍繞實(shí)驗(yàn)中的知識(shí)點(diǎn)給學(xué)生提前下發(fā)預(yù)習(xí)任務(wù)清單(表1)，讓學(xué)生帶著問(wèn)題去預(yù)習(xí)，任務(wù)清單完成了，實(shí)驗(yàn)中的一些重要知識(shí)點(diǎn)也就掌握了。目前，我們正陸續(xù)將視頻整理或重新拍攝，放在超星學(xué)習(xí)通上，并在視頻適當(dāng)?shù)牡胤郊尤霃楊}，從而督促學(xué)生認(rèn)真有效的觀(guān)看實(shí)驗(yàn)視頻。

1.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程有效監(jiān)管

在普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)操作階段后，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師在各實(shí)驗(yàn)臺(tái)間巡視督導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作，記錄各實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的操作情況，作為實(shí)驗(yàn)操作分?jǐn)?shù)的評(píng)定依據(jù)。由于實(shí)驗(yàn)是一人一組，實(shí)驗(yàn)臺(tái)號(hào)與學(xué)生姓名一一對(duì)應(yīng)，教師可以很方便記錄不同實(shí)驗(yàn)臺(tái)號(hào)的實(shí)驗(yàn)情況。這種對(duì)過(guò)程的嚴(yán)格監(jiān)管對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一種壓力，同時(shí)也是動(dòng)力，有助于提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度，保證實(shí)驗(yàn)操作質(zhì)量。另外，我們對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中取得的原始數(shù)據(jù)予以蓋章確認(rèn)，學(xué)生不能在蓋章后更改數(shù)據(jù)。畢竟學(xué)生的自我管理能力還是有限的，還需要教師的督促與管理。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程管理對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量起到了積極的推動(dòng)作用。

1.3實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)語(yǔ)反饋

教師在評(píng)閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)，會(huì)在報(bào)告上給出評(píng)語(yǔ)并在扣分處給出扣分原因。由于報(bào)告需要存檔，不能發(fā)還給學(xué)生，我們將整理成冊(cè)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告帶到實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)期間看到自己上次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并弄清楚自己的被扣分原因，是操作有誤？有效數(shù)字不對(duì)？還是計(jì)算有誤？學(xué)生需要知曉報(bào)告的問(wèn)題出現(xiàn)在哪里，在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中自然會(huì)小心以避免再出現(xiàn)類(lèi)似的錯(cuò)誤。透明的實(shí)驗(yàn)成績(jī)也在一定程度上對(duì)學(xué)生和教師雙方同時(shí)起到督促作用。

2將討論式教學(xué)引入實(shí)驗(yàn)課堂

一直以來(lái)，普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)并不受學(xué)生的重視，普遍認(rèn)為只要照方抓藥就能完成實(shí)驗(yàn)操作任務(wù)。如果學(xué)生沒(méi)有高質(zhì)量的預(yù)習(xí)，教師在課堂上需要花大量時(shí)間解決太多的基礎(chǔ)問(wèn)題，比如，某實(shí)驗(yàn)備品是什么、如何使用、如何清洗等，在課堂上沒(méi)有更多的時(shí)間進(jìn)行其他的教學(xué)活動(dòng)來(lái)提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。在開(kāi)展線(xiàn)上預(yù)習(xí)提高預(yù)習(xí)質(zhì)量的前提下，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師可以騰出時(shí)間與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，使得討論式教學(xué)在實(shí)驗(yàn)課堂成為可能。討論式教學(xué)通過(guò)預(yù)先的設(shè)計(jì)與組織，啟發(fā)學(xué)生就特定問(wèn)題發(fā)表自己的見(jiàn)解，以培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新精神。針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合數(shù)年的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)，我們?cè)O(shè)計(jì)相關(guān)的討論題(表2是部分討論題目)。討論式教學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不斷引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探討“為什么”、“怎么辦”，使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加深對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解和記憶，這對(duì)于驗(yàn)證性的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)尤為重要。相對(duì)于理論課，實(shí)驗(yàn)課堂的教學(xué)氛圍較為輕松，在參與討論時(shí)學(xué)生沒(méi)有愛(ài)面子之類(lèi)的思想包袱，對(duì)于教師提出的問(wèn)題，無(wú)論對(duì)錯(cuò)，都敢于發(fā)表自己的想法。討論式教學(xué)逐步消除了學(xué)生動(dòng)手不動(dòng)腦的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性。以磺基水楊酸合鐵(Ⅲ)配合物的組成及穩(wěn)定常數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)為例，當(dāng)我們進(jìn)行溶液吸光度測(cè)試時(shí)，會(huì)討論“測(cè)試波長(zhǎng)為什么用500nm”。這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)超出了普通化學(xué)的講授范圍，需要學(xué)生結(jié)合以往有關(guān)顏色與波長(zhǎng)的物理知識(shí)進(jìn)行解答，學(xué)生給出的理由很是開(kāi)放，甚至包括：“可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍400~700nm，用500nm是因?yàn)楹糜洝保鹊?。我們?huì)將溶液的顏色與吸收光的波長(zhǎng)關(guān)系以及選擇最大吸收波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)試等知識(shí)簡(jiǎn)單介紹，并鼓勵(lì)學(xué)生改變測(cè)試波長(zhǎng)，看能拿到什么結(jié)論。這種結(jié)合實(shí)際，學(xué)以致用的討論，使理論知識(shí)具體化，相信學(xué)生會(huì)對(duì)此實(shí)驗(yàn)有深刻的印象并能舉一反三，理解類(lèi)似儀器的使用原理。

3適當(dāng)開(kāi)設(shè)選做實(shí)驗(yàn)

為了充分照顧到學(xué)生的中學(xué)階段實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)差異，普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)安排采用“必做+選做”的開(kāi)課模式。除了完成規(guī)定學(xué)時(shí)內(nèi)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目外，我們還在時(shí)間、實(shí)驗(yàn)藥品及場(chǎng)地允許條件下，開(kāi)設(shè)了不同難度的選做實(shí)驗(yàn)，如雪碧飲料中檸檬酸含量測(cè)定、明礬制備及其晶體培養(yǎng)等，滿(mǎn)足愛(ài)好化學(xué)、喜歡動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的學(xué)生的需求。實(shí)際上，吉林大學(xué)為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及研究問(wèn)題的主動(dòng)性，學(xué)校教務(wù)處設(shè)有開(kāi)放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，每學(xué)期面向全校本科生滾動(dòng)開(kāi)放。由于開(kāi)放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的定位是實(shí)踐教學(xué)體系中的綜合訓(xùn)練層次，教學(xué)目的為承接課程實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。學(xué)生在教師輔助下，需要自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、技術(shù)路線(xiàn)，自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終解決問(wèn)題，并獨(dú)立撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。對(duì)于大一學(xué)生而言，開(kāi)放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)難度較大而極少參與。而我們普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的選做實(shí)驗(yàn)難度相對(duì)較小，對(duì)學(xué)生沒(méi)有門(mén)檻要求，只要學(xué)生上網(wǎng)預(yù)約選擇，按時(shí)參加實(shí)驗(yàn)并提交報(bào)告即可，因此很受學(xué)生的歡迎。從近幾個(gè)學(xué)期的選做情況來(lái)看，學(xué)生對(duì)于合成類(lèi)實(shí)驗(yàn)非常感興趣，如明礬的制備及晶體培養(yǎng)，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品帶給他們的是看得見(jiàn)的成就感。由于學(xué)生是根據(jù)自身情況來(lái)決定是否參加選做實(shí)驗(yàn)，這部分的實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果優(yōu)于必須完成的那些必做實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果，指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生的自主操作、思考問(wèn)題能力的評(píng)價(jià)是比較高的。選做實(shí)驗(yàn)為學(xué)生增加了動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的鍛煉機(jī)會(huì)，對(duì)于必做實(shí)驗(yàn)是個(gè)有益的補(bǔ)充。另外，為了讓非化學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生有機(jī)會(huì)體驗(yàn)前沿化學(xué)的神奇，我們還嘗試將科研論文改編為具有可操作性的普通化學(xué)選做實(shí)驗(yàn)。“微波輻射法合成熒光防偽墨水”就是選自化學(xué)院一篇科研文章合成YVO4:Eu3+納米粒子[8]的科研文章，指導(dǎo)學(xué)生制備熒光防偽墨水。學(xué)生對(duì)這種來(lái)自科研實(shí)驗(yàn)室的化學(xué)實(shí)驗(yàn)非常感興趣，并用自己合成的熒光防偽墨水寫(xiě)字或作畫(huà)附在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。在經(jīng)歷了兩輪的實(shí)驗(yàn)選做后，該實(shí)驗(yàn)被編入實(shí)驗(yàn)教材[8]。這種選做實(shí)驗(yàn)滿(mǎn)足了學(xué)生操做化學(xué)實(shí)驗(yàn)的愛(ài)好，激發(fā)了學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，更重要的是拓寬了學(xué)生的化學(xué)視野。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中真實(shí)感受到化學(xué)在推動(dòng)科技進(jìn)步方面的作用，對(duì)化學(xué)學(xué)科有了更深刻的認(rèn)識(shí)。

4在實(shí)驗(yàn)中開(kāi)展課程思政

課程思政是近來(lái)學(xué)校大力提倡的一項(xiàng)工作，是高校貫徹立德樹(shù)人根本任務(wù)的有效辦法。習(xí)近平總書(shū)記在2016年召開(kāi)的全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)：“要提升思想政治教育親和力和針對(duì)性，滿(mǎn)足學(xué)生成長(zhǎng)發(fā)展需求和期待，其他各門(mén)課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類(lèi)課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)。”我們認(rèn)為在進(jìn)行思政教育方面，實(shí)驗(yàn)課堂比理論課堂更具有優(yōu)勢(shì)，學(xué)生不像在理論課堂那樣正襟危坐，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中更為隨性，課堂上會(huì)呈現(xiàn)各種狀況。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師要善于從小處著手，在潛移默化中貫徹思政理念。例如：實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)凳是塑料的，不用時(shí)是摞在一起的，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后會(huì)自動(dòng)取一個(gè)放到自己的實(shí)驗(yàn)臺(tái)邊就坐，第一輪實(shí)驗(yàn)時(shí)基本如此，但有一個(gè)班，其早到的學(xué)生會(huì)把所有的凳子擺放到位。指導(dǎo)教師及時(shí)表?yè)P(yáng)了這個(gè)團(tuán)結(jié)友愛(ài)的集體，并在其他實(shí)驗(yàn)班適時(shí)提及該班。在第二輪實(shí)驗(yàn)中，幫著身邊同學(xué)擺凳子的現(xiàn)象就很普遍了。盡管是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生是單人單組，在涉及公用儀器使用、合成實(shí)驗(yàn)等需要相互合作環(huán)節(jié)，我們會(huì)善意提醒，同學(xué)是隊(duì)友不是對(duì)手。課程思政究其本質(zhì)而言就是隱性的德育課程，指導(dǎo)教師以平等的身份給學(xué)生以善意的提醒，學(xué)生比較容易接受。在合成硫酸亞鐵銨實(shí)驗(yàn)的結(jié)晶步驟，很多學(xué)生沒(méi)有耐心等待結(jié)晶完全析出，就要匆匆結(jié)束此步驟。我們做了個(gè)對(duì)比，問(wèn)學(xué)生1萬(wàn)小時(shí)是多少天，這是北航校長(zhǎng)徐惠彬院士團(tuán)隊(duì)為提高先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的工作溫度研究熱障涂層技術(shù)(熱障涂層技術(shù)是先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的一項(xiàng)核心技術(shù))時(shí)，為了檢驗(yàn)陶瓷涂層經(jīng)過(guò)高溫-冷卻循環(huán)也不會(huì)從金屬葉片上脫落，他們?cè)?jīng)做了1萬(wàn)小時(shí)熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)。一次實(shí)驗(yàn)要做一年多的時(shí)間，學(xué)生們深感震撼，也為中國(guó)的大飛機(jī)制造自豪。我們平時(shí)收集相關(guān)的科技人文的典型事例，充分挖掘梳理與課程知識(shí)內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的思政元素，并有效融入實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)。

5結(jié)語(yǔ)

未來(lái)，隨著國(guó)家高考改革的逐步推進(jìn)，更多高考學(xué)生不再文理分科，我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形勢(shì)可能會(huì)有面臨更大挑戰(zhàn)。如何做到以學(xué)生為本，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)前、教學(xué)中、教學(xué)后對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效的教學(xué)，始終是實(shí)驗(yàn)教師的思考題，如鹽入水般對(duì)學(xué)生開(kāi)展思政教育同樣是我們的第一責(zé)任，真正實(shí)現(xiàn)教書(shū)育人。普通化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要與時(shí)俱進(jìn)，開(kāi)展更多的教學(xué)改革。

作者:劉曉麗 彭宇 張亞南 單位:吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院