无机化学实验教学改革的探索与实践

来源:用户上传      作者: 张丽

　　摘 要： 无机化学实验课对培养化学化工专业学生的实验基础，强化理论课程学习具有非常重要的作用。本文分析了传统无机化学实验教学中的一些不足，对无机化学实验教学过程中的教学模式，教学内容和方法进行了探讨，提出了一种可以使学生参与，适用于创新教育的无机化学实验教学的模式。
　　关键词： 无机化学实验 教学改革 探索与实践
　　
　　无机化学实验是大学化学化工专业及与化学相关专业的一门重要基础课。同时，它也是承接中学化学实验和大学化学实验的一门课程。近几年来，随着中学新编化学教材的使用，其实验课程也有很大的变动，对大学无机化学实验教学提出了新的课题。传统的无机化学实验主要为验证无机化学理论课所讲授内容，没有形成独立的系统的教学内容和教学目标，也没有体现出现代化学实验实践性、综合性和设计性的特点。但是，如何深化改革，如何在教学过程中主动学习、掌握并灵活运用无机化学理论知识和实验技能，仍然是摆在无机化学实验教师面前亟待解决的问题。我在多年无机化学实验教学实践中，针对无机化学实验教学目标、内容和模式做了一些初步的探索和实践，现对此加以阐述，主要为一些教学过程中的感悟和体会。
　　一、无机化学实验教学的内容设计
　　无机化学是研究碳氢化合物及其衍生物之外所有元素及其化合物的学科，所以无机化学实验所用的单质和化合物范围极其广泛，几乎包含了所有的元素［１］。传统无机化学实验只是对化学理论和元素性质进行了验证，实验教学内容缺乏联系和系统性，学生难以通过实验来突出教学的重点，寻找内在的规律并总结教学内容。例如，在化学平衡理论的实验中，包含有酸碱平衡、配位平衡、沉淀―溶解平衡和氧化―还原平衡的实验［2］。在原有的实验教学中，这几部分互相独立，缺乏联系，学生对化学平衡概念缺乏清晰、明了的理解。因此在化学平衡部分实验教学中，应抓住几类平衡的基本特征，平衡的移动和化学反应平衡常数之间存在怎样的联系和规律，并与实验现象结合起来，以达到实验教学的目的。在元素部分实验教学中，单独的各族元素实验验证单质和化合物性质之间的联系不大，学生对其性质的了解缺乏一个直观的概念，落入中学化学实验教学的套路。我们认为这部分的实验教学应与元素周期表联系起来，强调同族和同周期单质和化合物性质的递变规律。同时，根据无机化学实验的具体章节内容，可以加入一些生活化学和趣味化学的内容来提高学生实验的积极性。
　　二、无机化学实验教学过程的监控
　　实验前做好充分的预习工作是十分重要的，这不仅与实验内容有关，而且涉及实验室的安全问题，所以实验室应严格规定：预习不合格的学生不能做实验。同时，还要把预习成绩与考试成绩挂钩。实验前对实验预习内容进行提问，考查学生对实验原理，内容和步骤的理解情况。如果预习充分，在实验过程中就能做到心中有数，有条不紊地完成实验内容，并提高学生完成实验的独立性。无机化学实验所涉及的仪器和化学试剂较多，学生操作不规范，错误的现象也比较多，所以在实验中教师一定要注意学生实验的操作。因为无机化学实验是大学化学实验的第一门课程，如果一开始操作不规范并养成习惯，会导致在后续的实验课程中很难改正，甚至会影响到学生的继续深造和以后的工作，比如说一些大学四年级化学专业的同学仍不能正确使用滴定管并读数。所以教师要全程监控学生的实验过程，提醒实验中出现的问题并及时纠正，并对一些经常出现的共性错误采取集中讲解的办法来解决，特别是要强调无机化学实验室基础仪器的使用方法，例如，量筒、酸碱滴定管、分析天平、分液漏斗、离心机等仪器的使用。此外，教师还要指导学生对实验中出现的问题认真分析和总结经验教训，以实验报告的形式体现出来。
　　三、无机化学实验教学中现代化仪器的使用
　　传统的无机化学实验教学侧重于化学理论和化合物性质的验证，并不重视现代化仪器的使用。如果将先进的仪器测试手段运用于教学过程中，并把实验结果以图片、动画的形式直接展现在学生面前，那么实验数据就会更加生动形象，增强学生的感性认识，也会引起学生对化学知识的兴趣。例如，在晶体制备的实验中，晶体制备过程完成后用粉末X―射线衍射仪（XRD）来测定晶体的类型，可以鉴定出来制备的晶体是否为我们需要的晶体，通过这一过程也能使学生理解晶体结构的特征［３］。在配位化合物制备和性质实验中，我们可以测定配位化合物的紫外―可见光谱（UV-vis）来了解配体与中心原子之间的电子跃迁。
　　四、无机化学实验教学的考试模式
　　考试是检验学生学习情况的重要教学环节，也是让学生能有一个总的复习。无机化学理论课程主要采用闭卷考试的方式，但不管开卷还是闭卷考试，用于无机化学实验课程都是不太合适的，主要原因为其不符合实验课程具有实践性的特征。我们认为应把无机化学实验的设计和操作作为考试的重点内容，在教学过程中鼓励学生原创题目，训练学生的表达知识能力和设计实验的能力。例如，在常见无机离子分离和鉴定实验中，由学生自己来确定分离鉴定的原理步骤及所用的化学药品。教师根据学生所出题目，择优进行删减，然后与实验员商议，根据本实验室特点来准备学生考试所需要的仪器和化学试剂。在考试过程中注重学生对理论知识的理解和实验的基本操作。此种考试方法将学生从被动的地位转为主动的地位，从一个侧面提高学生的学习积极性。同时，把平时实验教学中的预习报告和实验报告包含在考试成绩内。在目前形势下，这是有利于培养学生创新能力和科学素养的一种考核方法。
　　五、结语
　　在今后的无机化学实验教学过程中，我们将在教学实践中不断地改革、探讨与总结，以新的教学理念探索出适应培养创新型化学化工人才的无机化学实验教学体系。
　　
　　参考文献：
　　［1］大连理工大学无机化学教研室编.无机化学［M］.北京:高等教育出版社，1990.
　　［2］大连理工大学无机化学教研室编.无机化学实验［M］.北京:高等教育出版社，1990.
　　［3］北京师范大学无机化学教研室编.无机化学实验［M］.北京:高等教育出版社，2001.
　　
　　基金项目：平顶山学院高层次人才资助（2008008）

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