２００８年ｌ２月 第１２期 常熟理工学院学报（哲学社会科学） ｔｅ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈａｎｇｓｈｕ ＩｎｓｔｉｔｕＤｅｃ．，２００８ Ｎｏ．１２ …基于应用型人才培养的 基础化学实验教学体系的构建 汪学英，徐肖邢，李巧云 （常熟理工学院化学与材料工程系，江苏常熟２１５５００） 摘要：分析了传统基础化学实验教学中存在的问题，提出了实验课程的改革思路，对新的基于应用型人才培 养模式下的实验教学体系、实验教学方法、实验教学评价体系等方面的改革进行了探讨。实验内容体系突破原有 学科与课程界限，构建了“基础实验一综合实验一设计研究实验”实验教学体系；根据不同的教学目标和教学内容 采取不同的教学方法。统一集中和开放自由相结合；建立了过程性评价和结果性评价并重、自我评价和他人评价相 结合、纸笔测试和实验操作相结合的多元化的实验教学评价机制，注意评价的多样性，把评价放在实践中进行，重 视学生全过程的发展。 关键词：基础化学实验；实验教学体系；实验评价体系 中图分类号：Ｇ６４２．０ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—２７９４（２００８）１２—０１２０—０３ 一、研究背景 应用型教育的目标是培养能够熟练运用知识，解决生产 实际问题，适应社会多样化需要的应用型与知识型人才；其 课程体系和教学模式，应围绕加强学生实践能力，强化学生 如何开好这个头，对应用型化学化工学生实验基本技 能、实验素养、综合实践能力和创新意识的培养具有十分重 要的意义。近年来我们就这个问题进行了思考和探索，取得 了初步成效。 二、构建基础化学实验课程教学体系的基本思路 面向应用型化工人才培养的实验教学体系应以培养应 知识与技能的应用，提高学生综合素质而展开…。实验教学 改革应紧紧围绕人才培养目标，在实验教学观念、课程体系 与教学内容、教学方法、教学手段、教学管理与机制等方面进 行创新性研究，重组实验教学的各要素，构筑益于学生创新 能力培养的实验教学体系，是解决当前实验教学问题的根本 出路 ＇ 。实验教学是提高学生动手能力和综合创新能力的 个平台，对于学生全面掌握理论知识、锻炼科学思维、培养 应用能力和孕育创新意识是一个不可或缺的重要环节。 一用能力和创新意识为其鲜明特色。在实验课程的设计和实 施过程中，要体现以学生为本，基本技能、方法素养和创新能 力协调发展的宗旨。为此，我们构建了由认知层次一应用层 次一创新层次，分层递进式的实验内容模块；建立由基础实 验、综合设计实验和开放实验三个层次组成的新体系 ］，既 注重学生基础知识基本技能的掌握，又注意学生实验设计能 力和综合应用知识能力和创新能力的培养。通过不同形式 基础化学实验是应用型化学化工学生进入大学后接受 系统的实验方法和实验技能训练的开端。学生通过实验思 的实验，让学生更多地进入实验室进行实践活动，给学生以 更充裕的时间、更广阔的空间去探索、实践；实验内容更贴近 生活和生产实际，学以致用；在实验教学方式上，充分发挥学 生学习的积极性和主动性，提高学生获取知识、查阅资料、综 想、方法、手段以及综合实验技能的训练，学会科学的思维和 方法。虽然实验教学改革的措施不断，但实验教学中仍存在 着实验内容单一、各学科间相互割裂，缺乏系统性和整合性； 实验类型多为验证型，综合性设计性实验很少；实验方法呆 板，学生只需“照方抓药”等现象，实验教学只是停留在“共 识”层面，缺乏一种内在的、系统的、科学的逻辑结构体系 。 合应用知识和解决实际问题的能力。 １．建分层递进式的基础化学实验内容模块 实验教学内容是全面实施实验教学改革的载体，实验教 收稿日期：２００８—０９～０３ 基金项目：常熟理工学院化学实验教学中心开放课题 作者简介：汪学英（１９６２～），女，江苏吴江人，常熟理工学院化学与材料工程系高级实验师。 １２０ 学内容体系的构建是全面推进实验教学改革的核心，实验内 容的优化对提高实验教学的效果有着举足轻重的影响。 验的各个环节中，既强调动手，又强调动脑，注重引导学生查 阅文献、设计实验方案、对实验结果进行分析和讨论并不断 地修正实验方案，使学生的综合实践能力得到锻炼和提升。 ２．采取灵活多样的化学实验教学方法 根据不同的教学目标和教学内容采取不同的教学方法， 自２００５级起，我们突破原有学科与课程界限，将无机制 备一物质提纯一成分分析融为一体，减少了无机化学和分析化 学内容的重叠，减少验证性实验，逐年增加设计性、综合性、 研究性实验的比重，形成“基础实验一综合实验一设计研究实 并与新实验体系相适应。在基础实验阶段，主要采用统一集 验”实验模块，实现由原来的单一的“验证型”向“综合应用 型”和“设计型研究型”转变。２００７年，由我校三位教师按照 实验改革新思路编写的基础化学实验教材正式出版，这更有 利于实践新的实验改革方案。 中的方式，教师对实验基本操作详细地示范和讲解，如玻璃 仪器的使用、物质的称量、滴定分析、抽滤、分离、洗涤等、实 验废弃物处置以及数据处理等，应严格要求，规范化操作。 这是学生形成良好实验行为习惯的基础，也是学生基本科学 由于基础化学实验是为低年级学生开设，学生的实验基 本技能普遍较弱，因此开设一定比例的基础实验（约占总学 时的５０％）是十分必要的。可以说基础性实验是实验教学的 根本，没有基础或基础不牢，就谈不上综合实践能力的培养， 更谈不上创新。这些实验侧重对实验基本操作技能的训练； 学会物理化学量的测量及对实验数据的处理；验证一些成熟 的理论、物质的性质或常规仪器的使用，以培养学生基本实 验技术和方法。基本技能的训练应贯穿在整个实验教学过 程中，渗透到每一个实验环节，让学生扎扎实实打好基础。 在学生已具备一定实验基本技能的前提下，开设一定量 的综合性实验（约占总学时的２０％），这些实验在内容上和方 法上都至少跨化学的两个二级学科，涉及无机、分析及简单 的仪器分析（这和高年级开设的大综合和开放实验有所区 别）。综合实验不仅是内容的综合，也是操作训练的综合和 实验技能应用的综合，这有利于学生巩固基本实验操作，培 养他们综合应用实验方法和实验技术解决问题的能力。另 一方面也可以提高学生学习的兴趣和主动性。如“三氯化六 氨合钻的制备及成分分析”，综合性较强，操作步骤较多，需 要学生在理解其原理的基础上进行操作，对学生的能力要求 较全面。如水浴加热、冷却结晶、减压过滤、沉淀的洗涤（为 防止水解应用稀酸溶液）、沉淀析出（利用同离子效应）、蒸馏 （要用小火，以防氢氧化钠被气流带出）、气体的吸收（应用冰 水，防止氨气挥发）、滴定分析（三次滴定，测氨、测钴和测 氯），一环扣一环，学生自己合成产品，自己测定组分，最后推 测结构，很有成就感。这对学生的实验理论知识和操作技能 都是一个考验，一旦在实验的某一环节出了问题，实验结果 就会出现较大的误差，此时教师应和学生一起找出问题的原 因，找到解决的办法使学生在实验的过程中学会分析问题 和解决问题，同时也使学生养成严谨、求实的科学态度。 每学期开设２～３个设计性实验和１～２个应用性研究实 验（约占总学时的３０％）。实验内容新颖，紧密联系生产和生 活实际，反映科学研究的新成果、新方法和新技术，如补钙剂 中钙含量的测定、钢铁表面的磷化处理及性能测试、水热／溶 剂热法制备纳米材料、催化动力学光度法测定痕量铁等。这 些实验只提供实验主题、背景知识，由学生拟定实验方案、选 择实验试剂和仪器，给学生留有充分的发挥能动性和创造性 的空间。如“利用含铬废料制备包膜铬黄颜料”是一个应用 性研究的实验课题，学生首先要查阅文献，了解含铬废料的 主要来源、含量和一般的制备路线，颜料包膜的主要材料及 方法。根据实验室提供的原料，设计可行的实验方案。在实 素质的体现，应该贯穿在实验的各个环节中。 在综合性设计研究性实验中，可采取较灵活地实验方 式，即统一集中和开放自由相结合，可以在统一的时间内完 成实验，也可以由学生预约时间完成。学生实验前充分预 习，通过查阅文献资料，给出详细的预习报告和实验方案，经 指导教师审阅后，学生开始实验，整个教学过程突出以学生 为本、以学生为主体的教育思想，教师主要起着主导的作用， 是学生学习的引导者和帮助者，培养学生自主学习的能力 启迪学生的创新意识。让学生去作各种尝试，让学生在解决 实际问题的实践中得到锻炼、提高能力。 对于实验基础较差或学有余力、对实验有浓厚兴趣的学 生，可利用实验室开放时间来选择适合自己的实验内容来进 行实验，开放实验可满足不同层次学生的需要。还可以吸收 部分学生提前参与到教师的科研中来，以提高学生的综合实 验素质和科研能力。 ３．建立多元化的实验教学评价机制 实验教学评价是化学实验教学的重要组成部分，通过评 价可综合反映实验的教与学的情况，也是实验教学质量控制 的重要环节。为此，我们建立了过程性评价和结果性评价并 重、自我评价和他人评价相结合、纸笔测试和实验操作相结 合的多元化的实验教学评价机制。 学生实验操作的规范化，良好实验习惯的养成以及严 谨、实事求是、不怕挫折、爱护公物、环保意识等个性品格的 形成，需要平时的培养。因此，教师在实验过程中要对实验 教学各个环节进行严格管理。实验开始前，严格检查预习情 况。预习内容应包括相关的理论知识和原理、所用到的仪器 设备、具体实验步骤和方法、注意事项。实验过程中要注意 科学，做到全面指导和重点考查相结合。设计合理的实 验表现性评价量表，把好预习和实验结果记录这两关。每次 实验选取几位学生作为重点考查对象，记录其实验过程中的 表现。实验结束后，要求学生根据实验内容和要求写出实验 报告。上述三个过程的表现隋况作为平时成绩的主要依据。 每学期末安排笔试和实验操作考试。笔试重点考查基 础化学实验的基础知识、基本操作要领，实验规范，仪器的安 装使用等问题，使学生对基础化学实验的基本问题建立起清 晰的概念。实验操作考试是选取一个中等难度的设计性实 验，要求学生自主设计实验方案、选用实验仪器、完成实 验，完成实验数据的处理。教师预先设计实验的设计量表和 实验结果检查表，师生对照量表共同打分。将学生作为评价 的主体，让学生参与到评价中来，一方面学生通过自我评价， １２１ 能更客观地了解自己的实验能力，另一方面也更利于学生的 自我，促进学生的积极主动发展。 三、结语 得到进一步提高。 参考文献： 由于建立了以设计性、研究性为核心的实验教学体系和 行之有效的实验教学方法，充分调动了学生的学习兴趣和主 动性，使学生的基本实践能力和综合创新能力得到了一定的 ［１］冯虹．对应用型大学的探讨［Ｊ３．北京联合大学学报（自然 科学版），２００５，（６）：２４—２９． ［２］郑春龙．实验室建设的项目管理法研究与探索［Ｊ］．实验 技术与管理，２００４，（６）：１２９—１３３， 提高。近四年来，学生在全国大学生课外学术科技作品竞赛 和江苏省大学生创业计划竞赛、江苏省暑期社会实践活动优 秀调查报告等比赛中多次获奖，学生参与发表的科研论文近 ４０篇，今年“应用型本科化学实验教学改革的研究与实践”获 得了校一等奖和省二等奖。但在具体实施过程中仍存一些 问题。一部分学生因基础知识及专业知识学得不够扎实，相 关的实验能力较弱，缺乏分析问题解决问题能力；实验 教师队伍建设仍需加强，使之能够真正做到实验室的全开 放，提供更多的时间和空间，让学生的实践能力和创新能力 ［３］徐雅琴，付颖．开放式化学实验的研究和探索［Ｊ］．实验技 术与管理，２００７，（２）：１４—１５． ［４］鲁保富．构建培养创新能力的实验教学体系［Ｊ］．实验室 研究与探索，２００５，（４）：５－１１１． ［５］李巧云，徐肖邢，汪学英．基础化学实验（无机及分析化 学部分２ｌ世纪应用型高等院校示范性实验教材）［Ｍ］． 南京：南京大学出版社，２０ｃｒ７：２—３． Ｔｈｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｂａｓｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｔｅａｃｈｉｎｇ ａｎｄ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｔａｌｅｎｔ Ｔｒａｉｎｉｎｇ ＷＡＮＧ Ｘｕｅ－ｙｉｎｇ，ＸＵＸｉａｏ－ｘｉｎｇ，ＬＩ Ｑｉａｏ ｎｇ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈａｎｇｓｈｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈｕ ２１５５００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｃｅｎｔｌｙ，ｔｈｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ｗａｓ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙ ｐａｉｄ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｂｙ ｏｕｒ ｈｉｇｈｅｒ ｅｄｕｃａｔｉｏｎ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｉｓ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ａｎｄ ｉｎｄｉｓｐｅｎｓａｂｌｅ ｐａｒｔ ｏｆ ｃｕｌｔｕｒｉｎｇ ｓｔｕｄｅｎｔｓ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｆｏｒｍ ｉｄｅａｓ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｃｏｕｒｓｅｓ ｗｅｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄｅｄ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｙｓｔｅｍ，ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｔｈａｔ ｗａｓ ｂａｓｅｄ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｃｕｌｔｕｒｅ ｍｏｄｅｌ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｂａｓｉｃ，ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｌ ｃｏｎｔａｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ．Ｔｈｅ ｖａｒｉｅｔｙ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｆｏｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ．ｉ．ｅ．ｔｈｅ ｅｑｕａｌ ｓｔｒｅｓｓ ｏｎ ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ，ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｏｆ ｓｅｌｆ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｔｈｅｒｓ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｏｆ ｐａｐｅｒ ，ｔｅｓｔ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ，ｗｅｒｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ．Ｗｅ ｅｍｐｈａｓｉｚｅｄ ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｏｕｒ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｉｎ ｏｕｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂａｓｉｃ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ；ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ；ｊｕｄｇｅ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ １２２
