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[摘要]《无机及分析化学实验》是普通高校本科生重要的基础课程，笔者结合多年来的教学经验，从教学内容、教学模式及考核方式等方面对该课程进行了创新性的优化与改进，提升了学生动手操作、独立思考以及创新实践能力，培养了学生良好的专业素养和认真严谨的科学作风，对于培养全面发展的应用型人才奠定了良好的基础。
[关键词]无机及分析化学实验；优化教学；实践与创新
《无机及分析化学实验》是新疆大学化学学院为非化学专业(生物科学、生物工程和食品科学与工程等)本科生开设的基础课之一。本课程自开设以来一直选用高等教育出版设南京大学编写的《无机及分析化学实验》第五版教材分层教学，因材施教[1]。本课程的开设是高中阶段与大学阶段的过渡，旨在使学生从高中时期的死记硬背定向单一的思维模式向本科阶段的独立思考的创新思维模式转变，使学生能够熟练地掌握实验基本操作，系统地培养学生分析问题和解决问题的能力。因考虑到学时的限制以及实验内容的繁多，如何在有限的时间里使学生充分掌握实验基本操作以及培养科研思维能力是一个值得思考的问题[2-5]。笔者结合本校实际情况以及多年的教学经验，针对上述问题，以培养学生积极主动性、独立思考以及科学探索能力为目标，在教学内容、教学方式和考核方式等方面进行了尝试和改革，取得了较为满意的效果。
1优化教学内容，理论与实践相结合
根据课时安排，笔者从无机与分析实验中各选取八个实验。考虑到授课对象为非化学专业学生，为培养其动手操作能力以及独立思考能力，对实验内容进行了筛选与调整，根据教学大纲要求，选取教材中较为典型的实验开展教学。以第五版教材为例，教材分为两部分(化学实验基础知识、基本操作以及实验部分)，其中，化学实验基础知识没有单独占用课时进行授课，而是贯穿于整个实验部分。实验室安全问题是自古以来尤为重视的话题，笔者在第一课中强调实验室安全的重要性，讲述相关知识，使学生了解常见危险试剂以及试剂的保存方法，并且通过放映相关视频引导树立学生的安全意识。实验部分分为分析实验与无机实验两部分。分析实验主要分为滴定操作，溶液的配制以及待测含量的测定。无机实验以操作型实验为主，可分为测定实验、制备实验、性质实验。其中，性质实验目的是使学生掌握实验反应的实质，并且通过引入最新科研成果来增加学生的学习兴趣和培养学生的科研素养。以氧化还原反应性质实验为例，笔者结合化学学院科研特色，以锂离子电池反应为例，讲述了锂离子电池反应原理，并与学生共同找出对应的氧化剂与还原剂。笔者讲述了锂离子电池的发展史，重点介绍了锂离子电池奠基人之一的Armand教授，于1997年首次发现并提出石墨嵌锂化合物作为二次电池的电极材料，在此基础上，提出的“摇椅式电池”概念有效的解决了电极材料的安全性问题，鼓励学生学习科学家探索创新精神。除了操作型实验，笔者在无机及分析实验中各选取一个设计性开放实验，以此来培养学生的创新精神、激发学生的探索精神，为未来从事研究工作奠定了良好的基础。笔者通过“删重复-增设计”的方式，引导学生独立完成实验方法的选取、试剂的选择、实验的操作、实验数据的处理整个实验过程，培养了学生收集材料、独立思考以及动手操作的能力。
2调整教学模式，提高学生思考与动手能力
课程的基本流程为：笔者课前十分钟与学生探讨实验思路；演练实验操作步骤；学生以小组合作的形式进行实验；处理实验结果；书写实验报告单。笔者对以往的教学经验进行总结后发现一部分学生在实验操作中存在留存不规范的问题，比如在进行滴定操作过程中，会发现个别同学桌子上出现几滴酸式(或碱式)滴定剂、手上沾染滴定剂等现象，从而产生一定的实验误差，笔者分析其原因有三：实验时部分同学右手握酸式滴定管的塞子使得塞子没有密封完全从而产生漏液；摇晃锥形瓶力度过大，部分液体洒出来；滴定过程中无法准确控制滴定速率从而影响反应进程产生实验误差。针对上述问题，笔者通过在课前上传相关的实验操作视频到长江雨课堂里并设置思考题的方法来解决[6,7]，学生可以通过相关视频了解实验具体的操作步骤，从而避免部分同学因上课过程中精力不集中错过老师的讲解在实验过程中出现不规范操作的问题；在学生实验过程中，笔者仔细观察同学的操作，一对一纠正，并把遇到的共性问题再强调一遍，保证每位同学做到规范实验。除上述问题外，笔者发现部分学生在书写实验报告单中思考题部分以及建议与体会方面存在不足[8]。实验报告单既规范学生书写，也可引导学生进行实验总结以便在日后的科学研究中养成及时梳理实验思路和进行实验总结的习惯。以硫酸亚铁铵的制备实验报告单为例，学生可以准确的写出实验反应原理，但是在处理数据计算产率时，极少部分学生因为单位不一致的问题而得出错误的计算结果；在思考题解答中，如在“硫酸亚铁铵的制备过程中，为什么要控制溶液的pH值不大于1?”这一思考题中部分学生会空下答案，习惯性的等待老师解答，分析其原因，笔者认为学生还没有从高中阶段“填鸭式”学习方法转变为本科阶段的独立思考的模式。因此在实验过程中，笔者引导学生思索实验中出现各种现象的原因，使学生通过表面看到问题的实质，提升了学生的思考能力、理论实践能力与科研写作能力。
3改进考核方式，全面综合评价教学效果
实验考核是综合了解学生实验学习情况的重要指标，是笔者了解学生学习情况的有效途径，因此一个合理的考核方式至关重要。传统的考核采取“考勤(20%)+实验表现(30%)+报告成绩(50%)”的方式进行，虽然结合了学生平时实验的表现，但是无法充分掌握学生学习情况，同时也不能极大的调动学生学习的积极主动性。针对上述问题，笔者对考核方式进行了调整，设为平时成绩(40%)+笔试考试加实验操作(60%)，其中平时成绩包括考勤(20%)+实验表现(40%)+报告成绩(40%)。笔试重点考察学生对实验原理的学习情况，学生可在学过的实验中随机抽取一个实验进行测试，保证学生进行考核时的公平公正。这种考核方式，极大的调动了学生的学习积极性，并间接帮助学生巩固学过的实验，培养了学生理论应用能力与实验组织实施能力。通过期末综合分析学生的各项成绩可知，学生在上课过程中积极的提出问题并且注重实验规范，增强了团队合作意识，培养了敢于提问不怕说错的探索精神，最终取得了优异的教学效果。
4结语
在《无机及分析化学实验》课程教学中，为适应时代的发展，笔者根据本校实际情况与教学经验，进行了教学内容的精简、教学模式的优化以及考核方式的调整。这些有益的探索和科教融合的创新改革模式极大提高了学生的学习主动性和积极性，激发了学生的探索和创新实践精神，提升了学生的化学视野，进一步培养了学生良好的专业科学素养和严谨的科学作风，对于学生的全方位培养具有重要的现实意义。
作者:郝爱泽 单位:新疆大学化学学院应用化学研究所 能源材料化学教育部重点实验室 先进功能材料自治区重点实验室
