非化学专业大学化学实验的教学现状和改进方向

何红艳

(阿坝师范学院 资源与环境学院，四川 阿坝州 623002)

大学化学课程是高校理工科非化学专业所必修的一门专业基础课，化学是一门以实验为基础的学科，所以高校都会单独开设一门课程，为大学化学实验，它的授课对象是大一新生，所涉及专业有生物、医学、食品、地理等。大学化学实验课程的开设目的主要有三个，一是使学生能够掌握基本的化学实验原理、操作技能和简单仪器使用方法；二是培养学生初步的分析问题、思考问题和解决问题的能力；最后则是培养学生严谨的科学作风，实事求是的科学态度。大学化学实验作为一门专业基础课程，它的学习对于非化学专业的高校学生来说，现状就是面临困难，特别是教学改革的当下，更具挑战。面对困境，各高校都给出了自己的解决方案[1-10]，我校也为此做出努力。本文先是简述了当下高校学子学习大学化学实验课程面临的情况，再简单分析了各高校关于这门课程的教学改进方向。

1 学习大学化学实验面临的困难

1.1 学生学习大学化学实验的主观困难

首先非化学专业的大一新生，化学基础参差不齐，化学实验的基础就更千差万别，主要是由于他们来自不同的省份，不同的地区，所在中学对于实验的重视程度不一。有的学校会让学生动手实验，但是中学和大学的实验硬件设施差距较大，学生也仅仅是会部分实验操作。部分中学却是教师实验或者播放视频文件，学生观摩，他们并没有直接接触实验仪器，导致这部分学生的动手能力几乎为零。更有学校直接忽略化学实验，教师既没有实际演示，学生也没有观看实验视频，对于基础实验操作只是知晓文字，脑海里并没有具象化的实验过程，实验基础一片空白。综上，对于这样的情况，大学化学实验的教学质量和教学目标的达成都面临巨大挑战。同时，学生就读的是非化学专业，对于这门课程的学习，认为其并不是专业课，不能引起重视，且部分课程内容设置难以引起他们的兴趣。大学化学实验的学习，非化学专业学生存在以上主观困难，同时客观困难也不容小觑。

1.2 学生学习大学化学实验的客观困难

大学化学实验课程的客观现状也让学生的学习充满挑战。当下提倡教学改革，经过改革本课程的课时减少，有限的课时需要完成和以前一样的教学任务。实验教学内容与理论课程一一对应，理论课程包括无机化学、分析化学、有机化学和物理化学，范围较广，实验课程与之对应，对于化学专业学生，这是他们5个学期，几百个学时的学习内容，然而非化学专业的学生就必须在一个学期，几十学时内完成。其次大学化学实验课程内容丰富，但是对于非化学专业来说，却缺乏与之对应的专业特色。比如：无机化学实验-硫酸亚铁铵的制备，分析化学实验-盐酸溶液的配制与标定，有机化学实验-苯甲酸的制备，物理化学实验-化学反应速率与活化能的测定，类似的化学实验，非化学专业学生缺乏学习兴趣，同时又因为与自己专业无关，更不会引起重视，缺乏学习的主观能动性，学习效果可想而知。且部分高校的大学化学实验任课教师是化学专业的青年教师，他们对于非化学专业与化学专业之间的联系认识较少，对根据学科之间的交叉改革实验内容的经验不足，很难对授课内容进行更改。再次各高校都普遍存在的一个问题，就是实验硬件条件未能满足学生实验。大学化学实验是非化学专业学生进校后的第一个实验课程，一开始会引起同学的极大兴趣，但是由于实验客观条件有限，需要分组实验，长此以往，导致部分学生心生懒惰，依赖同组成员，对实验懈怠，进而降低实验的教学效果，不能完成教学目标。最后实验考核机制本就存在着较大问题，使得教师也可能给出一个不公平的分数，且部分学生投机取巧，难以真正学习到知识和技能。目前大部分高校的实验考核机制还是沿袭传统，即考核分为两个部分“实验操作+实验报告”，不同高校针对两部分选取的比例不同。实验操作部分考试很多时候是一个老师监考多位同学，很难时刻注意到每位同学的实验操作；有同学会因为老师的观看，紧张，进而导致发挥失常；或是当天自己的身体原因导致的异常发挥；更有同学趁着教师的不注意，篡改实验数据。种种原因的出现会使学生得到一个不公平的分数。因为实验报告占据期末实验成绩的部分，即使未能仔细完成实验，甚至根本没有参与实验，学生也能写出完美的实验报告，这时教师在评定实验报告时就会给出高分。综上所述，所以考核后的成绩分析，教师也就不能得出教学质量的正确结论。大学化学实验包含四大基础化学实验，内容丰富，且多层次，使得最终的考试实验很难被确定，于是有高校采取了“实验理论+实验报告”的模式进行考核，当然，如此的考核制度存在的问题就是学生的实验操作技能不能被评定，会影响学生的学习主动性，甚至影响学生后续的实验课程学习。

学生学习大学化学实验的现状如上所述，面临各种困难，各高校都做出了努力，大致在以下几个方面给出解决方案。

2 大学化学实验课程的教学改进方向

2.1 学情分析

学生是教学的主体，关于大一新生的学情分析，要求教师必须全面且仔细完成。学情分析包括原有知识分析和认知能力分析，原有知识分析主要是了解学生在中学时代的化学实验操作技能基础；认知能力分析则是全面了解学生分析问题和解决问题的能力。只有做好了学情分析，教师才能展开自己的教学活动，并且根据不同专业的具体情况，可以适时调节自己的授课内容。

2.2 学习兴趣

中国古代伟大教育家孔子曾说“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”，兴趣作为一名最好的老师对于学习来说至关重要。怎样提高非化学专业学生学习大学化学实验的兴趣呢？各高校尝试不同方法，其中一些已经收到良好的效果。比如：清华大学[9]开展了结合专业特点的实用性实验内容，引导学生将化学与其专业背景相联系，大大提了学生的动手主动性。东北石油大学[10]丰富创新大学化学实验内容，通过大学化学实验的多种现象促进学生对于化学知识的学习，引起学生探索知识的兴趣。

2.3 实验内容的层次性

针对教学改革后的实验课时有限，在有限的时间内学生需要掌握基本的化学实验操作技能，同时还需要培养学生的创新能力，这就要求教师对于实验教学内容，结合理论课进行筛选，同类型的实验只需要出现一次，同时设置不同层次的实验，即基础实验，综合实验和设计实验。

2.4 实验内容的专业性

大学化学实验内容对于非化学专业的学生来说，应该倾向于选取与专业有关联的实验。既能引起学生兴趣，同时对于学习后续专业实验课程有一定帮助。也就是同样的实验原理，采用不一样的实验名称和有专业特色的实验操作。例如：无机化学中的元素化学实验，对于化学专业学生，实验可以是水溶液中Ag+、Cu2+、Cr3+、Ni2+、Ca2+的分离与检出；而生物专业，则可以换成植物中元素的鉴定；材料专业，可以引进关于先进材料里元素含量分析的实验；食品专业，则可以是果蔬中的组分分析。在实验改进中，对于经验不足的青年教师，应该多了解学科交叉，和经验丰富的老教师沟通，同时经常与非化学专业的教师交流，熟悉他们的人才培养方案，知晓大学化学实验对后续授课内容的关联，对于授课内容的选取和改进大有裨益。

2.5 硬件设施

对于实验硬件条件不足的问题，可以通过采取小班实验教学来克服，基础实验争取做到单人一组，综合实验和设计实验采取几人一组完成。同时实验室管理方面，建立健全的实验室仪器、药品管理制度和实验室使用的安全制度，教师也要在课堂强调节约型实验和安全实验的重要性，给刚进入实验室的学生建立良好的实验室使用约定，即在安全的环境下，不浪费药品，对玻璃仪器轻拿轻放，熟记化学仪器的操作守则。高校对学生开放实验室，学生可以利用自己的空闲时间重做他们上课时未能成功完成的实验，且设计性实验的进行也要求开放实验室。

2.6 实验考核制度

实验考核制度不仅仅是大学化学实验的改革主方向，同时也是高校关于实验改革的努力方向。正如前文所述，传统的实验考核方案不能如实反映学生的学习效果，对于教学质量，教师很难做出正确结论。实验考核改革可以从平时成绩和期末成绩两个方向入手，平时成绩的组成可以是实验预习、实验操作和实验态度。首先应该让实验预习成为实验分数的范畴，从而能尽量改正学生只是简单抄写实验原理和实验步骤的习惯。真正的实验预习应该是提前学习实验原理，了解实验步骤，特别是注意实验中的细节，而细节大都来自理论知识的应用，对于刚开始学习实验的学生，很容易忽视，因为他们大多只是草草浏览，并不会深究，这样很难培养他们的实验分析能力，就更难学会用实验反应理论，以理论联系实际。其次把实验操作分数分到每一次实验，不论是分组实验还是单独实验都应该有实验操作分数，而不是仅让考试实验的操作作为整个实验分数中实验操作部分的全部组成；再次实验态度也是实验考核内容，实验态度表现在学生实验参与度、实验试剂与仪器的整理和实验数据的实事求是等，良好的实验态度是学会实验操作技能的基础，同时也是形成良好学习作风的根本要求。期末成绩则包括理论考试和实验操作考试。理论考试范围主要是基本仪器的使用注意事项、所学实验的原理部分和实验中的注意事项。理论考试可以促进学生对实验知识的掌握，巩固实验操作。实验操作考试可以是所学实验，也可以是学过实验的升华。考试对象是非化学专业学生，所以主旨应该是基础操作考核，不涉及复杂仪器和繁琐的操作过程。

3 总结

当代理工科高校非化学专业学生学习大学化学实验面临的困难，分为主观和客观，针对这些情况，高校都在摸索解决方案，方法主要分布在六大方面，其中部分高校的改革方案已见成效，但都还在继续改进，努力提高大学化学实验课程的教学质量，争取全面达成教学目标。对于学生，虽然面临困难，但学好这门专业基础课程，可以为自己后续学习奠定基础。