民族高校综合化学实验设计与实践

摘要：指出了民族高校综合化学实验开展的重要性，给出了实验设计的思路及在实践环节用到的实验教学模式：分别为“循序渐进”教学模式和“开放式”教学模式。提出了未来综合化学实验发展的建议，应加大综合实验的比例和投入，对实验成绩实行评价制度以及搭建信息化教学平台。

关键词：综合化学实验；民族高校；实验设计；实验教学模式

中图分类号：O631

文献标识码：A 文章编号：16749944（2014）06032602

1 开展综合化学实验的重要性

民族高校化学相关专业除涉及四大化学（无机化学、有机化学、分析化学、物理化学）外，还有生物化学、药物化学、高分子化学等课程[1]，其中化学实验是化学学科教学活动中重要的环节，综合化学实验的开设已经成为大学化学专业本科实验教学改革的发展方向之一[2]。传统的基础化学实验是老师先写好板书，对实验目的和实验原理、步骤加以讲解，并指出实验注意事项，然后学生按部就班地做，很多学生认为只要学好理论课就行了，不重视实验。这种实验教学方式虽在一定程度上加强了学生的理论知识和动手操作能力，但限定了学生自主探究、提出问题、分析问题、解决问题的能力，不利于学生的实验创新能力和实践能力的培养。综合化学实验是一门具有多学科性质的、实验技能综合性较强的化学实验课程，学生在实验过程中需要综合运用所学的化学知识和实验操作技能，自主提出问题并通过各种化学研究方法解决问题，学生在实验过程中积极性较高，主动投入到实验中去，这对培养学生的科学研究能力、实践能力和创新能力起着重要的作用。

2 设计与实践

综合化学实验的开设对象主要是大三、大四高年级学生。在《仪器分析》的课堂教学过程中，学生们对各种分析方法如光谱法（发射光谱法、原子吸收光谱法、红外光谱法、紫外-可见分光光度法、荧光光谱法等）、核磁共振波谱法、电化学法、色谱法、质谱法等有了一定的了解和掌握。但学生对这些方法大多数停留在理解概念的层次上，而缺少运用所学的实验方法亲自动手做实验的机会。通过开设综合化学实验可以把所学到的理论知识和实验方法应用到实践中去，这对加深基础知识的理解和培养实验操作技能是大有裨益的。此外高年级学生即将准备毕业论文，综合实验无疑架起了沟通基础实验和毕业论文实验的桥梁，这一方面巩固和提高了学生的基础实验操作技能，另一方面也对学生综合运用化学知识和实验动手能力及自主探究问题和创造性思维能力的培养起重要的作用。

综合实验的设计应体现综合性，可以运用两种或两种以上实验方法，内容应涉及多个知识点或不同课程的交叉知识点。在设计综合实验时，只指定实验目的或实验大的方向，要求学生自己设计可行的实验方案，并开展实验，学生做出实验预期和设想，并通过实验加以验证和实现。对无法得到明确结果的实验组织学生讨论实验失败的原因或改进实验方法的设想。如在我们色谱-质谱联用实验室，以气相色谱-质谱联用仪、液相色谱-质谱联用仪等中高端实验设备为依托，先后开展了中药挥发油成分的提取、鉴定和含量测定，市售白酒中塑化剂的鉴定及含量测定，不同方法提取甘草中主要成分的研究等综合化学实验。

民族高校化学相关专业开设综合化学实验首先要考虑到各民族学生化学基础及实验基本技能参差不齐的情况，采取“循序渐进”的实验教学模式。传统的实验教学活动教师是主体，学生被动的接受，即使学生理论知识过关但实验动手能力、思考和解决问题的能力却显得薄弱。，为此，在实验教学过程中，从教师和学生都是主体再到以学生为主体，可以一步一步地启发学生，发挥他们的主观能动性。比如让学生先查阅相关文献了解近几年中草药挥发油提取物的研究现状，文献报导中用了哪些提取方法及不同方法的提取效率如何，学生在了解了相关背景后可以尝试用不同的提取方法如超声提取法、水蒸气蒸馏法、回流提取法、微波萃取法、酶提取法等研究中药的挥发油成分，学生在用不同的方法后可能得到不同的成分，各种方法发挥互补的作用。也可以对某种研究较少的中草药开发挥发油提取方法。从中草药的前处理到提取、鉴定，在这过程中，学生的积极性大大提高，动手做实验的愿望强烈，创新能力和实践能力得到培养和锻炼[3]。

此外，也可以通过“开放式”教学模式，搭建实验室开放平台[4]，让学生根据自己的兴趣设计综合实验，这一方面可以让学生利用课外时间多开展创新性的小实验，另一方面也可以充分发挥开放实验室的平台作用，学生在良好的仪器条件、实验场地、药品齐全的环境下，更能激发实验探究的热情和科学研究的兴趣。比如大家普遍关心的食品和安全问题，学生在综合实验课上选定了白酒中塑化剂的课题，主动搜集塑化剂的相关材料，对市售白酒中可能含有的塑化剂进行定性和定量分析。学生在这样宽松、自由的实验室里，实验的积极性、自觉性和参与性提高，不仅可以高效率地完成实验，还可以让学生自主学习和思考，培养学生的思维能力和创新能力，从而全面提高学生的综合素质。

3 建议

3.1 加大综合实验的比例和投入

综合化学实验的开展拓宽了学生的知识面，学生在对实验的基本原理、基本操作熟练的基础上可以综合运用各种实验方法和相关的理论知识设计实验方案。学生对实验结果进行数据分析，对光谱图、色谱图、质谱图进行解析，讨论实验方法的优劣，熟练掌握实验室各种仪器的操作和溶液的配制，其综合实验能力显著提高，创新性思维能力得到开发和利用。今后可根据学生的学习时间和教师的教学情况适当增加综合实验的比例。综合实验的顺利进行显然是离不开合适的仪器条件和充足的药品，为此可适当加大综合实验的投入，尤其是鼓励创新性的综合实验，争取更多的实验项目，必要时和兄弟实验室共享仪器或药品，为学生提供良好的实验条件和科研氛围。

3.2 对实验成绩实行评价制度

对实验成绩实行评价制度一方面为引起学生对综合实验从方案的拟定到实施的高度重视，另一方面也是为规范化学实验的教学活动，保证综合化学实验有序、稳步地进行。实验成绩的考核应以实验的操作和结果与讨论为主，以实验方案的制定和实验小结等为辅，综合考查学生的实验完成情况[5]，对成绩较优异者，可以适当安排开放型的课题，鼓励探索和创新。对成绩不突出的学生了解他们的弱项，对知识点理解不够深刻或是实验操作不够规范的问题进行重点的监督和培养。

3.3 搭建信息化教学平台

以教育信息化带动教育现代化，实现教学资源的共建、共享是新课程改革发展的重要趋势。信息化教学平台可以涵盖化学基础课程信息，比如推出无机化学、分析化学等精品课程的教学视频及教学资源，学生可以在线学习并实现互动。对基础实验的规范操作通过视频讲解、演示打牢学生基础实验的操作能力，还可以通过虚拟实验培养设计实验和细心观察实验现象的能力。在具备了一定的理论知识和实验基本技能的基础上，充分利用信息化教学平台的资源，拟定综合实验的实验方案并着手实验。另外在实验过程中可能遇到的问题也可以在线和老师互动，及时向老师汇报实验的进展，确保实验顺利完成。

4 结语

民族高校综合化学实验的开展为培养大批优秀的民族人才，促进民族教育的发展打下基础。学生在参与综合化学实验的过程中，调动自己学习过的化学理论知识，通过一步一步的实验操作，动手操作能力得到充分的培养，并通过理论联系实际，学以致用。综合实验培养了学生的创造性思维能力和动手实践能力，提高了学生化学综合素养，为科研院校输送具有一定科研能力的创新型人才，也为社会培养高端人才，适应时代的需要。

参考文献：

[1] 王 献. 提高民族院校化学专业双语教学质量的一些看法和体会[J]. 广东化工，2012， 39（15）：180～181.

[2]陈长宝. 开展应用化学专业综合化学实验提高学生实践和创新能力[J]. 广西轻工业，2011，（11）：152～153.

[3]邵 颖. 应用化学专业综合化学实验改革思路与实践[J]. 广东化工，2014，41（9）：238， 241.

[4]田运生. 综合性设计性实验项目建设的探索与实践[J]. 实验技术与管理，2012， 29（2）：126～129.

[5]祁小云. 综合化学实验教学改革与创新[J]. 广东化工，2013，40（19）：160， 169.

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