學以致用在工科化學實驗授課中的構建

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摘要:工科化學實驗是高等院校化學相關專業基礎課程中非常重要的課程之一，對于學生掌握基本的操作技能，培養分析及解決問題的能力、提高科技創新能力具有十分重要的作用。結合三峽大學多年開設工科化學實驗課程的經驗積累，針對該課程目前存在的問題，進行了以“學以致用”為導向，提高授課質量及培養學習興趣為目的教學探討，通過實施“學以致用”導向原則在課程理論教學及實驗環節的建立與應用，可以提升非化學專業學生對該課程的認可度，大幅改善實驗教學效果。

關鍵詞:“學以致用”導向;工科化學實驗;實驗教學

1工科化學實驗課程現狀及存在問題

1.1實驗教學中實驗項目設置缺乏針對性

傳統的工科化學實驗教學中，由于學時少，內容多，實驗課程項目多集中在用時少，強調對理論知識的補充和說明類的驗證性和綜合性實驗，缺乏系統性研究思路，綜合性、設計性實驗很少甚至沒有;實驗項目的設置上也沒有充分考慮及區分不同專業學生的實際需求。

1.2學生的實驗意識薄弱與自主學習能力欠缺

該課程面向大一新生開設，學生還未能全面完成中學到大學的學習方法改變，自主學習能力亟待提高。因此對實驗預習工作應付了事，同時因興趣缺乏導致積極主動性差，因此實驗過程中普遍存在眾多問題，如實驗前學生不能很好的了解所用藥品試劑的安全性，導致學生安全意識薄弱，不穿實驗服，不帶手套，女生披發，穿涼鞋等;實驗過程中因為實驗的認知都是依賴教師課堂的講解，一知半解，實驗時邊看教材邊做實驗;更因為對實驗原理不甚了解導致處理實驗數據照葫蘆畫瓢套用公式等問題。

1.3傳統教學模式及成績評價體系單一

在課堂教學過程中，教師多單向講述實驗原理、方法和過程，詳細描述實驗細節及注意事項，學生在未能完成自主預習的前提下，只能處于被動學習狀態，呈現一味模仿，照葫蘆畫瓢式完成實驗的狀態。該教學模式缺乏創造性的激勵，限制了學生自主學習能力的培養，更扼殺了學生的學習興趣及創造性思維［4－5］。

2“學以致用”導向在“工科化學實驗”課

程教學中的重要性為了解決上述問題，近年來，隨著科學技術、網絡信息技術發展水平的不斷提高，教師在教學條件方面都已得到較大改善。教師積極使用動畫和圖像等更形象的方式傳達知識;教學方法上嘗試使用互聯網+，翻轉課堂以及慕課的教學手段提供給學生更多的信息。但是基于多年的教學經驗，個人認為要解決上述客觀存在的問題，核心應是圍繞如何提高學生的學習興趣。理論課堂上的知識，就好像一個密封的盒子，抽象而脫離世界，呈現形式多樣化也只是知識點，學生很容易產生乏味厭學情緒。因此，當前教師在教學過程中反應最大的問題仍然是學生的學習積極性和主動性差。如果在工科化學實驗課程的教授過程中，堅持“學以致用”導向原則，對于培養學生學習興趣是十分有幫助的［6］。例如，在工科化學理論教學過程，滴定分析內容繁雜，是課程學習中的重難點，對于學生而言，都是抽象的知識點，似乎是沒用的存在。如果實驗課程中配以設計實驗“蛋殼中鈣鎂含量的測定”，引導學生運用理論課堂上學習的滴定分析的理論知識嘗試解決問題，必定會引起學生的好奇心及探究心。要合理的完成這一設計實驗，需要教師和學生的密切配合。首先教師需要布置預習內容，要求學生2～3人一組，充分利用網絡及圖書館資源，查閱文獻資料，了解一些基本內容，如蛋殼的組成成分，滴定分析前實物的蛋殼應該如何預處理;基于課堂所學滴定知識點，自主確定采用何種滴定方法(酸堿滴定或者配位滴定都可)、實驗過程中需要的儀器和試劑;通過茶查閱資料進一步思考蛋殼中可能存在哪些雜質影響測定結果，要如何處理;小組討論實驗的關鍵點有哪些，操作是重點注意什么?在預習全過程中，通過小組討論，設計可行性方案，可以促使學生嘗試學以致用，提升興趣。另外，鼓勵學生準備不同的蛋殼，如雞蛋殼，鴨蛋殼，鵪鶉蛋殼等做對比實驗，進一步提升實驗興趣。此外，學生的預實驗方案需教師審核通過，指導實驗細節，協同完成實驗。此外，在課程實驗基礎上，鼓勵學生結合學院本科生的科技創新項目，進一步拓展實驗，比如上述實驗，可以進一步鼓勵學生進行鈣片、蝦皮等物質中鈣含量的測定，除了知識的掌握，更可以培養學生解決問題的能力。

3“學以致用”導向原則在“工科化學實驗”課程教授過程中的建立與應用

熟練實驗操作是學好化學類課程的必要環節。根據我院實際情況，以“學以致用”導向為原則，在強化學生基本操作技能訓練的同時，以理論知識用于實踐操作作為項目選擇的重點。因此在安排實驗項目過程中，兼顧基本技能操作的驗證實驗和“學以致用”的綜合及設計實驗。本院工科化學實驗的實驗項目、實驗性質和學時分配。其中實驗項目1～6主要進行驗證性實驗和綜合性實驗的基礎教學的訓練，培養學生基本的實驗思維和基本操作技能，使學生能夠熟練掌握臺秤、分析天平、顯微鏡、控溫烘箱、酸度計、容量儀器以及分光光度計等常用實驗儀器、設備的正確使用方法。以此為基礎，進行“學以致用型”設計實驗7～10。學生可根據自己的興趣愛好，自由組建實驗小組，根據題目查閱資料，設計可行性實驗方案，教師審核實驗方案，繼而實施。該過程可以充分調動發揮學生的主動性，體會知識學以致用的樂趣。同時，對于培養學生團結協作，敢于創新的科學精神以及良好的科學素養也起到了積極的作用。

4結語

要全面有效提升“工科化學實驗”課程的教學水平和教學效果，充分調動學生學習的積極性和主觀能動性，需要課程體系的完善、教學設備的更新以及教師教學水平和素養的提升等多方面努力。但是，在目前所處條件下，采用“學以致用”為導向，在整個實驗項目安排及教學過程建立過程中積極應用這一導向原則，實驗一定可以提升非化學專業學生對該課程的認可度，大幅改善實驗教學效果。

參考文獻

［1］李政，劉松艷，許海.非化專業無機與分析化學實驗教學改革與實踐［J］.廣州化工，2018，46(21):137－138.

［2］王艷，張俊吉.工科院校無機及分析化學實驗課程改革初探［J］.廣東化工，2014，41(17):212－213.

［3］強根榮，曾秀瓊，楊振平，等.工科專業化學實驗新型教學模式的構建與實踐［J］.實驗室研究與探索，2018，37(9):236－239.

作者：董文文 趙君 吳亞盤 李雙 單位：三峽大學材料與化工學院