注重实验教学细节和形式的实验教学改革探索
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摘要：从实验教学的内容﹑形式和实验评价等方面提出了注重实验教学细节和形式的教学改革探索：用信息技术促进实验教学，用比较实验法丰富实验内容，从学生实验操作过程和实验报告中反映出的思考能力和总结能力来给予实验成绩。用这些教学细节和形式促进学生思考，培养学生以探索和创新的科学精神来自主学习的能力。
关键词：有机化学实验;实验教学;教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）13-0273-03
化学实验课是化学这门学科必不可少的一部分。现今，实验教学作为独立的教学课程已经为高校教学系统所认同，它不再是理论教学的附属，而是独立的教学课程。[1]作为独立的实验教学课，就应该为其自身的人才培养目标提高教学质量。实验教学课应着力培养学生探索和创新的科学精神，不再是简单意义上教导学生理论知识的验证和重现。基础化学实验课是刚入校的化学相关专业工科生最早接触的实验课，它一般是培养低年级本科生运用实验科学方法和熟练实验操作技能的教学课，它将学生学到的基础理论知识拿来运用，理论联系实践，既巩固了所学理论知识，锻炼了实验动手能力，更重要的是培养探索和创新的科学精神。
当前我国高等化学基础实验课较多采用“完成任务”型教学模式[2]。学生们来到实验室按照预习好的内容完成一个实验项目，教师在课堂上对实验内容事无巨细地交代清楚，学生们照方抓药，机械地完成实验，教师最后对实验及实验报告进行评价，给出成绩。其中的各种教学要素被规范在一个僵化的模式下，日复一日。这种教学模式与高速发达的信息网络社会已经格格不入了，因此急需用先进的教学方式来重塑基础实验教学。
21世纪教育的基本理念是“以学生的发展为本，着力培养新一代人的责任感，自主合作的学习能力、生活能力、科学精神、创新意识和创造能力”[3]。教师要以学生为中心，教会学生如何去学，其中“以学生为中心”就是要用学生喜闻乐见的形式来传授知识;“教会学生如何去学”就是要培养学生的自主学习能力、探索的科学精神和积极的创新意识[4]。这就要求教师重新思考实验教学课堂的一些细节和形式，首先从易于调整的细节和形式上进行改变，不断探索实验教学的新方法和新方式。
一、用多样的教学形式激发学生学习的兴趣
基础实验课对于刚入校的低年级本科生还是很有吸引力的，教师要呵护和培养学生的学习兴趣，用多样的教学形式和丰富的教学内容打动学生，让学生对于实验和探究产生浓厚的兴趣。
1.利用网络信息技术提升实验教学质量。当前网络信息发达，教学活动也应该充分利用这种形式。这种教学形式学生们也乐于接受，能收到较好的教学效果。比如第一堂课讲授实验安全知识，学生们就可以通过MOOC观看化学实验安全知识视频，一些安全常识可以得到强化[5]。对于自己感兴趣的内容可以反复观看，这比一次课堂教学效果要好得多。在课堂上，教师有针对性地强调相关安全知识以及安全预案，结合实验室的实际情况巩固这部分内容，实验安全知识的教育会收到事半功倍的效果。
2.利用虚拟教学模式使学生了解基本实验操作。化学实验教学中涉及较多基本实验操作，学生们学习这些基本操作的原理和技能需要耗费较多的学时，如何让他们尽快对实验技能上手是教师关注的问题。这些基本实验操作技能，比如蒸馏操作﹑萃取操作﹑各类常用的反应装置﹑重结晶操作﹑色谱技术等，可以利用虚拟教学模式让学生们在课下学习和了解。虚拟教学可以让学生反复练习实验仪器的搭建和实验操作的基本步骤。对于一个学期不到10次的实验教学项目，虚拟教学的补充应该能起到很好的效果。等到学生们来到实验室进行实际操作时，随着教师的讲解能较快地熟悉这些实验技能。这为学生们尽快地投入实验探索和创新创造了有利的条件。
二、实验课堂教学细节改革激发学生探究的热情
1.改进实验教学方式和方法。现今的实验教学内容仍是教师详细讲解实验步骤和细节，指导学生按部就班，照方抓药。这种教学形式违背了实验的本质，真正的“实验”笔者的理解是实践和试验，用自身已有的知识来完成实验，而不是简单用步骤来重复实验内容。教师更应该多讲解实验的背景知识和相关的科技应用，用贴近生活的实例或者精彩有趣的例子引起学生的兴趣。在国外的实验教学视频中，教师会设计有趣的实验现象表演给学生，学生在轻松、愉快的氛围中学习实验内容。用这种引人入胜的方式，一方面开拓了学生的视野，更重要的是促进了学生思考，引导学生产生自主学习的能力[6]。
在实验课堂上，教师除了应采用“设问式教学方式”、“启发式教学方式”和学生产生互动，更应该让学生参与到设计实验步骤中来。实验的具体步骤不应该是严格按照教科书来进行，而是需要学生的积极参与和设计。比如要开展乙酸乙酯的制备实验，教师可以布置学生预习生活中酯类的应用﹑酯类的合成方法﹑实验中的注意事项等各类问题。在课堂上教师可以先从日常生活中的化妆品﹑药物等酯类的应用入手，介绍酯类化合物，结合学生们的预习，让大家来发言，集思广益，发言的同学都可以得到平时成绩，用重视平时成绩的方式来提升学生的思考动力。在活跃的课堂气氛中将教师的“灌输式”授课变为学生们的积极思考。从大家的讨论中，遴选出2—3个实验方案，可以将全班分为2—3个大组，每组按照分配的方案来操作实验，不同组里的学生可以互相比较实验过程和结果。这些比较的内容在学生们的实验报告中要充分反映出来，促进学生的思考﹑表述以及总结能力。我们制作了实验课堂记录表，见表1，便于教师掌握实验的进行情况。
教師记录下实验课堂的基本情况：不同实验方案的学生分组情况﹑不同组的具体实验结果以及学生的操作表现等内容。没有比较就没有鉴别，不同的实验方案和实验结果带给学生的是更多的思考。这些思考才是教师想传授给学生的，通过思考才能产生有效的结论和更新的想法，才能让学生产生自主学习的动力。不以实验产物多少记成绩，而是更看重学生在实验过程中是否真正思考过，是否有合理和有建设性的总结表述[7]。 2.注重實验教学规范化管理和指导。低年级学生的实验规范自律性较差，在基础实验教学中，教师对实验操作技能和实验室仪器设备的使用应及时反复指导。比如，药品的取用和防护、废固液的分类和处理、一些小型设备的使用、实验中的操作规范等。这些实际动手能力不能只停留在网络学习的阶段，只有在学生操作的过程中出现问题，教师及时进行细节指导，才能使学生较快改正错误。这些过程中的及时指导很必要，学生的听讲不一定能正确反映在实际操作上，只有及时纠正并有针对性地讲解，才能让他们在实验技能形成的初期就养成正确的操作习惯。这些规范的实验技能对学生以后的学习和研究很重要。
三、设置合理的实验教学成绩评价体系
实验教学的评价体系包含对教师教学的评价和学生实验成绩的评价，它是实验教学的指挥棒。原有的化学实验的考评主要是以学生的实验报告为依据，学生实验报告书写工整，条理清楚就可以得高分，但现在要更多地培养学生的自主学习能力和创新意识，就需要重新调整实验成绩的评价内容。
1.重视学生的课堂发言和实验总结，提高这些内容在实验成绩中的占分比例。鼓励学生在课堂发言，就是鼓励学生多与教师交流，鼓励学生多进行思考和提问，只有促进学生思考才能让实验课活起来。实验报告中的实验总结也是一项需要重视的内容，应该鼓励学生多表述这部分内容，各种想法和建议都可以提，教师可以更加直观的看到学生们的心声。针对这些改革，我们制作了实验平时成绩计分表，见表2。
从这个计分表中可以明确的看出教师更加注重学生的实验预习质量，学生是否认真思考了实验内容以及是否对实验结果有深度的分析，当然也不能放松对实验操作和实验技能的掌握。在教师的引导下，学生在基础实验中不是机械地完成一次实验，而是“来有想法，去有收获”，真正让学生在实验课上动脑筋。
2.教师的教学评价也应该完善，应该有针对性的实验教案。基础本科实验教学，往往没有强烈要求有实验课教案，只需要有实验指导书即可，但对于实验中的细节要求和实验课的形式安排来说，对不同类型的实验项目有教案设计还是有必要的。同一个实验项目，不同的教师来授课，针对实验课的内容﹑形式以及具体要求应该有一个统一的标准。教师应该多与学生沟通实验课的教学细节，做到“以学生为中心”。
四、教学反馈
调整了实验课的侧重点，学生们感觉和以前的实验课不一样了。在预习时，学生要多关注一些相关的实验内容，结合自己的兴趣点，多查找些文献资料，才能在实验课上发言提问。在实验过程中，不同组之间的比较让学生们看到了差异，这些原因迫使他们思考，不再互相照抄照做就能过关。课后的实验报告分析更是反映出许多有趣的结论，教师应该认真研读这些结论，给出合理的判断，错误处给予及时的纠正。这样的实验课改革也给教师提出了更高的要求，课前教师针对不同的实验项目，要将实验的内容和形式进行一些设计，力求更加新颖，给学生带去更多探索的乐趣，而不是严肃﹑干巴巴地照书念完实验步骤。在实验过程中，要多与学生交流，将实验分组情况记录下来，反映出的问题及时解决。教师给出学生的实验成绩也应该结合几个方面，综合打分，不再是就一份实验报告简单的给一个分数。
五、总结
基础实验教学细节和形式的改革更多的是反映出实验教学的侧重点的变化，俗话说“细节决定成败”，基础实验教学要重在基础﹑重在细处﹑重在形式。将实验课的三个方面——内容﹑形式和教学评价高效﹑有机的结合在一起，用新颖实用的教学内容﹑丰富多样的教学形式﹑合理科学的评价标准构筑独立的实验课程体系。只有建设厚重的基础实验教学才能培养出有创新意识、创新能力、创新成果的新一代国家建设者。
致谢：感谢湖北工业大学校级教研项目（2017）的经费资助;感谢伍平凡教授﹑张高文副院长的教研支持。
参考文献：
[1]庹超.论现代高校有机化学实验课程的发展趋势[J].当代教研论丛，2017，（08）：037.
[2]王秀玲，董淑玲，王红霞，等.浅谈高校化学实验教学存在的问题与对策[J].教育现代化，2017，41（086）：187-188.
[3]吕志凤，姜翠玉，战风涛，等.以学生为中心的有机化学课堂教学改革与实践[J].化学教育，2016，37（14）：17-19.
[4]董雪玲，姜浩，王英滨，等.大学化学教学中创新素养培养途径的探索[J].化学教育，2016，37（20）：6-10.
[5]孙丹，王薇，周宝晗，等.慕课环境下的无机化学实验教学改革初探[J].广州化工，2016，44（21）：228-229.
[6]陈丹，陈欢，詹勇华，等.通过多元化教学模式提升分子生物学实验教学质量[J].课程教育研究，2017，（34）：163.
[7]黄文君，李璟，曹葵.通过实验探究激发和培养学生的创造力[J].化学教育，2016，37（5）：56-60.
Exploring Experimental Teaching Reform on the Experimental Teaching Details and Forms
LIU Chang，MA Li，WU Ping-fan
（School of Materials Chemical Engineering，Hubei University of Technology，Wuhan，Hubei 430068，China）
Abstract：From the aspects of experimental teaching content，form and experimental evaluation，this paper puts forward the teaching reform exploration focusing on the details and forms of experimental teaching：using information technology to promote experimental teaching，using comparative experiment method to enrich experimental content，reflecting from students' experimental operation process and experimental report.The ability to think and sum up to give experimental results.Use these teaching details and forms to promote students' thinking and develop students' ability to explore and innovate in the spirit of learning from the main learning.
Key words：organic chemistry experiment;experimental teaching;teaching reform
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