摘要:無機化學實驗課程作為高校實驗教學課程中的重要組成部分，在鍛鍊學生的動手能力、發展創新思維等方面都起著關鍵作用。結合高校無機化學實驗教學中存在的問題與本學院藥學專業的特點，從教學理念、教學內容、教學模式、考核方式等環節提出改革思路。
關鍵詞:無機化學實驗;化學實驗課;實驗教學;教學改革
1加強安全教育
無機化學實驗是大一新生進入大學後的第一個化學實驗課，面對各式各樣的玻璃儀器、形態顏色豐富的化學試劑，很多學生都會不知所措、手忙腳亂，因為大多數學生在中學階段很少有機會接觸實驗儀器，有的中學甚至沒有實驗室，所有的操作方法僅是紙上談兵。新生缺乏實驗的基本操作技能及安全意識，因此加強實驗室安全教育是無機化學實驗教學的首要任務。將實驗室安全教育列入新生入學教育的其中一項內容，在學院網站上建立基礎化學實驗安全知識的培訓平台［1］，學生登錄平台認真學習有關常見玻璃儀器的使用方法、常見試劑的使用儲藏方法、常見設備的操作規程、常見事故的處理手段等知識，考核合格後才能進入實驗室上課。此外，本學院還在實驗課開始的前一周組織全體新生參與實驗室安全教育專題講座，再次強調牢固的安全意識，強化嚴謹的實驗作風，為日後無機化學實驗課能夠安全有序地開展奠定基礎。
2重視環保理念
高校的實驗作為環境污染的一部分常常被人們忽略［2］。化學實驗可能會用到有毒有害的試劑，在實驗過程中也或多或少地產生了廢液、廢固或廢氣。每所高校的每一次化學實驗都生產出「三廢」，積少成多，每年的排放量不容小覷。因此，除了加強實驗室安全教育，將環保、綠色化學的理念融入到實驗設計中也十分重要。應選用一些低毒、甚至無毒的試劑，選擇對環境友好的實驗方法，減少污染物的排放。對於實驗課後產生的廢棄物，學生不能隨意傾倒且必須要分類回收，再由實驗教師統一處理。另一方面，減少試劑的使用量也符合綠色化學的原則。無機化學實驗中多數是驗證性的實驗，只需要使用很少的試劑便能夠看到實驗現象，高校可嘗試建立微型化的實驗體系［3］，簡化實驗裝置，減少試劑的用量。例如:在氧化還原的實驗中［4］，按照課本要求，在試管中先加入3mL或者2mL的液體，接著再加入其他試劑開始反應。但是，如果液體的用量減少至1mL，能否發生反應呢?能否看清楚實驗現象呢?答案是肯定的。採用微型化實驗，不僅能夠節約成本、降低實驗的危險性，還能夠減少能耗與污染排放，是保護環境的有效手段。
3優化實驗教學內容
無機化學實驗的項目主要以驗證性的實驗為主，綜合性的實驗較少，自主設計的實驗更加少。在驗證性的實驗項目中，例如:酸鹼滴定、鹵素、氧化還原等，都是學生在中學就學習過的反應，學生對於實驗目的、反應原理、操作要點等都十分熟悉，就連實驗現象都能夠通過理論知識來預見。這類實驗無法引起學生的興趣，甚至有可能令學生產生「無機化學實驗都是很簡單無趣」這一想法，嚴重影響了教學效果，也不利於培養學生認真觀察現象、獨立思考問題、解決問題的能力。很多學校開始優化實驗教學內容，增加綜合性、設計性的實驗內容，都獲得了明顯的效果［5－6］。教師提前布置實驗任務，要求學生自行查閱資料，設計實驗方案。對於學生設計好的方案，教師可先審閱，保證可行後再讓學生開始實驗;也可不審閱，讓學生在實驗中不斷地發現問題，摸索著去解決問題。但是，考慮到無機化學實驗的授課對象是大一新生，實操技能與知識水平有限，難度大的設計性實驗項目不易過多。對於學有餘力的同學，還可鼓勵其利用網絡公開課，學習更多實驗項目。此外，高校教師還應追蹤化學類學科的理論前沿與實驗最新動態，不斷學習新的實驗方法，也可將科研成果融入到實驗教學中，設計更新更有趣的實驗項目［7］。
4改變實驗教學模式
課前學生完成預習報告，課堂上先由教師講授實驗內容，之後學生開始實驗，這樣的傳統教學模式已經不再適合當今的實驗教學。改革思路如下:A.製作微課。教師將每次試驗的原理、試劑儀器、操作要點、思考問題等內容錄製成微課，學生在課前自行看微課預習，提高預習質量，節省課堂授課時間。另一方面，學生也可自行錄製實驗小視頻，供他人評判學習，這樣便可提高學生的動手能力和學習興趣。B.建立虛擬實驗室。對於條件要求苛刻、試劑毒性大、反應耗時過長或實驗過程不環保的項目，都可藉助虛擬實驗室完成。通過虛擬實驗平台，學生能隨時隨地進行學習，反覆操作練習，此舉可避免出現意外事故的風險，增加操作的熟練程度，學校也可節省成本，減少環境污染。C.翻轉課堂。知識的傳授與學習在實驗課前完成，而課堂則成為藉助教師與學生之間互動從而完成知識的內化與升華的一個場所［8］。實驗課前兩周，教師將自製或網上的資源共享給學生，同時布置題目供學生思考。得到反饋之後，教師根據學生的自學情況，在實驗課上組織學生討論，接著在學生操作的過程中，邊巡視指導，邊引導學生對實驗現象進行思考，增加課堂互動性與學生的主動性。D.多途徑學習輔導。利用QQ群、微信群、微信公眾號［9］、微博等多種手段推廣無機化學實驗知識，解答學生的疑問，對課堂教學做出補充。
5鼓勵學生參加科研競賽項目
由於實驗內容與時間有限，很多學生在課堂上都沒能完全施展自己的實驗才能，長久下去，其可能會失去對實驗課的熱情，無法真正感受到化學實驗的魅力與重要性。因此，在實驗課之外，學校定期開放實驗室，學生利用開放實驗室重做實驗，或完成對已有實驗的延伸，或開展創新性的實驗。高校的職能不僅僅是教學，開展科學研究、發展科學知識也是高校的責任。為了鍛鍊學生的基本技能，調動他們的積極性，學院每年都組織實驗大賽。近幾年本院學生獲得了多個省級、國家級的實驗比賽獎項。成功的喜悅感染了每一個人，激發了學生參與競賽的熱情，營造了積極實驗的氛圍。通過科研項目，將理論與實踐結合，既緊跟學科熱點，又能拓寬視野，對於培養大學生創造性思維、塑造勇於探索的精神、鍛鍊獨立研究的能力，都發揮了重要作用。在教導學生的過程中，學生可向教師學習嚴謹的治學風格、孜孜不倦的科學態度;教師也可更加了解學生，學習新潮的想法，教學相長。除了鼓勵學生參加科研、競賽活動，還可讓學生加入到實驗準備和實驗後處理的環節中，讓學生有機會參與配製試劑、調試儀器、回收試劑等工作，藉此熟悉實驗室的規劃，熟悉實驗的設計思路，強化實驗室安全意識與綠色化學意識。
6完善師生考核制度
傳統的無機化學實驗的考核方式通常以學生的實驗報告為主，根據報告內容是否完整、實驗數據記錄是否清楚、實驗結果計算是否準確、實驗現象描述是否詳細以及實驗後有否討論總結等方面做出評判。這導致學生把大部分的精力放在了完成實驗報告上，而輕視了在實驗過程中的思考、觀察與操作，非常不利於學生實驗能力與實驗素質的提高，與藉助實驗培養全方位技能人才的目標也相背離。同時，這種傳統的考核方式，無法了解學生的實驗態度、操作技巧、思維能力、解決問題的能力，也不利於培養學生對化學實驗的興趣與創造力。為此，應完善考核制度:A.細化評分標準。不再籠統地打一個分數，而要明確每一個考察內容的分值，例如:預習占5分，出勤占5分，操作占20分，有了清晰的標準才能使評分更公平客觀。B.提高實驗過程考核的比重。相比於產率高低、計算結果對錯，更要注重學生在課堂上的操作與表現，例如:裝置的搭建、現象的記錄、對異常結果的思考及應變處理手段。C.設計加分項目。如果學生提出了一個很有意義的問題或對異常現象做出了詳細的解釋，等等，富有創造性的舉動，都應當面給其加分，以資鼓勵，此舉也有助於調動其他同學的積極性。D.增加期末考試。將某一次實驗作為期末考試內容或建立網絡在線考試系統，通過多樣的題型對學生進行較全面的考察;還可藉助虛擬實驗室，減少試錯的風險。教學的主體是學生，學生學得好不好與教師教得好不好有很大關係，教學效果的評價必須參考學生的意見，所以還應對教師進行考核。建立教學反饋機制，在學期末收集學生對於教師及實驗課的意見與建議，教師根據反饋的信息不斷地優化教學方案［10］。唯有如此才能精進教學，使得學生與教師共同進步，創造一個更加高效的無機化學實驗課堂。
7結語
教改是永恆的話題，以上改革措施有的已經試行，有的仍在探索中。希望通過以上方法，提高無機化學實驗的教學質量。
參考文獻:
［1］劉媛，鄒清，房川琳，等.無機化學實驗教學改革與創新［J］．實驗科學與技術，2016，14(01):140－142，145.
［2］申麗華.綠色化學在無機及分析化學實驗教學中的探索［J］．中國現代教育裝備，2016，(11):54－56.
［3］吳茂英，肖楚民，韓峭峰，等.無機化學實驗微型化的新嘗試及其教學效果［J］．實驗技術與管理，2008，(03):16－19.
作者：黎卓熹 張鏢 李小珠 關冠恆 單位：中山大學新華學院藥學院
關鍵詞:無機化學實驗;化學實驗課;實驗教學;教學改革
1加強安全教育
無機化學實驗是大一新生進入大學後的第一個化學實驗課，面對各式各樣的玻璃儀器、形態顏色豐富的化學試劑，很多學生都會不知所措、手忙腳亂，因為大多數學生在中學階段很少有機會接觸實驗儀器，有的中學甚至沒有實驗室，所有的操作方法僅是紙上談兵。新生缺乏實驗的基本操作技能及安全意識，因此加強實驗室安全教育是無機化學實驗教學的首要任務。將實驗室安全教育列入新生入學教育的其中一項內容，在學院網站上建立基礎化學實驗安全知識的培訓平台［1］，學生登錄平台認真學習有關常見玻璃儀器的使用方法、常見試劑的使用儲藏方法、常見設備的操作規程、常見事故的處理手段等知識，考核合格後才能進入實驗室上課。此外，本學院還在實驗課開始的前一周組織全體新生參與實驗室安全教育專題講座，再次強調牢固的安全意識，強化嚴謹的實驗作風，為日後無機化學實驗課能夠安全有序地開展奠定基礎。
2重視環保理念
高校的實驗作為環境污染的一部分常常被人們忽略［2］。化學實驗可能會用到有毒有害的試劑，在實驗過程中也或多或少地產生了廢液、廢固或廢氣。每所高校的每一次化學實驗都生產出「三廢」，積少成多，每年的排放量不容小覷。因此，除了加強實驗室安全教育，將環保、綠色化學的理念融入到實驗設計中也十分重要。應選用一些低毒、甚至無毒的試劑，選擇對環境友好的實驗方法，減少污染物的排放。對於實驗課後產生的廢棄物，學生不能隨意傾倒且必須要分類回收，再由實驗教師統一處理。另一方面，減少試劑的使用量也符合綠色化學的原則。無機化學實驗中多數是驗證性的實驗，只需要使用很少的試劑便能夠看到實驗現象，高校可嘗試建立微型化的實驗體系［3］，簡化實驗裝置，減少試劑的用量。例如:在氧化還原的實驗中［4］，按照課本要求，在試管中先加入3mL或者2mL的液體，接著再加入其他試劑開始反應。但是，如果液體的用量減少至1mL，能否發生反應呢?能否看清楚實驗現象呢?答案是肯定的。採用微型化實驗，不僅能夠節約成本、降低實驗的危險性，還能夠減少能耗與污染排放，是保護環境的有效手段。
3優化實驗教學內容
無機化學實驗的項目主要以驗證性的實驗為主，綜合性的實驗較少，自主設計的實驗更加少。在驗證性的實驗項目中，例如:酸鹼滴定、鹵素、氧化還原等，都是學生在中學就學習過的反應，學生對於實驗目的、反應原理、操作要點等都十分熟悉，就連實驗現象都能夠通過理論知識來預見。這類實驗無法引起學生的興趣，甚至有可能令學生產生「無機化學實驗都是很簡單無趣」這一想法，嚴重影響了教學效果，也不利於培養學生認真觀察現象、獨立思考問題、解決問題的能力。很多學校開始優化實驗教學內容，增加綜合性、設計性的實驗內容，都獲得了明顯的效果［5－6］。教師提前布置實驗任務，要求學生自行查閱資料，設計實驗方案。對於學生設計好的方案，教師可先審閱，保證可行後再讓學生開始實驗;也可不審閱，讓學生在實驗中不斷地發現問題，摸索著去解決問題。但是，考慮到無機化學實驗的授課對象是大一新生，實操技能與知識水平有限，難度大的設計性實驗項目不易過多。對於學有餘力的同學，還可鼓勵其利用網絡公開課，學習更多實驗項目。此外，高校教師還應追蹤化學類學科的理論前沿與實驗最新動態，不斷學習新的實驗方法，也可將科研成果融入到實驗教學中，設計更新更有趣的實驗項目［7］。
4改變實驗教學模式
課前學生完成預習報告，課堂上先由教師講授實驗內容，之後學生開始實驗，這樣的傳統教學模式已經不再適合當今的實驗教學。改革思路如下:A.製作微課。教師將每次試驗的原理、試劑儀器、操作要點、思考問題等內容錄製成微課，學生在課前自行看微課預習，提高預習質量，節省課堂授課時間。另一方面，學生也可自行錄製實驗小視頻，供他人評判學習，這樣便可提高學生的動手能力和學習興趣。B.建立虛擬實驗室。對於條件要求苛刻、試劑毒性大、反應耗時過長或實驗過程不環保的項目，都可藉助虛擬實驗室完成。通過虛擬實驗平台，學生能隨時隨地進行學習，反覆操作練習，此舉可避免出現意外事故的風險，增加操作的熟練程度，學校也可節省成本，減少環境污染。C.翻轉課堂。知識的傳授與學習在實驗課前完成，而課堂則成為藉助教師與學生之間互動從而完成知識的內化與升華的一個場所［8］。實驗課前兩周，教師將自製或網上的資源共享給學生，同時布置題目供學生思考。得到反饋之後，教師根據學生的自學情況，在實驗課上組織學生討論，接著在學生操作的過程中，邊巡視指導，邊引導學生對實驗現象進行思考，增加課堂互動性與學生的主動性。D.多途徑學習輔導。利用QQ群、微信群、微信公眾號［9］、微博等多種手段推廣無機化學實驗知識，解答學生的疑問，對課堂教學做出補充。
5鼓勵學生參加科研競賽項目
由於實驗內容與時間有限，很多學生在課堂上都沒能完全施展自己的實驗才能，長久下去，其可能會失去對實驗課的熱情，無法真正感受到化學實驗的魅力與重要性。因此，在實驗課之外，學校定期開放實驗室，學生利用開放實驗室重做實驗，或完成對已有實驗的延伸，或開展創新性的實驗。高校的職能不僅僅是教學，開展科學研究、發展科學知識也是高校的責任。為了鍛鍊學生的基本技能，調動他們的積極性，學院每年都組織實驗大賽。近幾年本院學生獲得了多個省級、國家級的實驗比賽獎項。成功的喜悅感染了每一個人，激發了學生參與競賽的熱情，營造了積極實驗的氛圍。通過科研項目，將理論與實踐結合，既緊跟學科熱點，又能拓寬視野，對於培養大學生創造性思維、塑造勇於探索的精神、鍛鍊獨立研究的能力，都發揮了重要作用。在教導學生的過程中，學生可向教師學習嚴謹的治學風格、孜孜不倦的科學態度;教師也可更加了解學生，學習新潮的想法，教學相長。除了鼓勵學生參加科研、競賽活動，還可讓學生加入到實驗準備和實驗後處理的環節中，讓學生有機會參與配製試劑、調試儀器、回收試劑等工作，藉此熟悉實驗室的規劃，熟悉實驗的設計思路，強化實驗室安全意識與綠色化學意識。
6完善師生考核制度
傳統的無機化學實驗的考核方式通常以學生的實驗報告為主，根據報告內容是否完整、實驗數據記錄是否清楚、實驗結果計算是否準確、實驗現象描述是否詳細以及實驗後有否討論總結等方面做出評判。這導致學生把大部分的精力放在了完成實驗報告上，而輕視了在實驗過程中的思考、觀察與操作，非常不利於學生實驗能力與實驗素質的提高，與藉助實驗培養全方位技能人才的目標也相背離。同時，這種傳統的考核方式，無法了解學生的實驗態度、操作技巧、思維能力、解決問題的能力，也不利於培養學生對化學實驗的興趣與創造力。為此，應完善考核制度:A.細化評分標準。不再籠統地打一個分數，而要明確每一個考察內容的分值，例如:預習占5分，出勤占5分，操作占20分，有了清晰的標準才能使評分更公平客觀。B.提高實驗過程考核的比重。相比於產率高低、計算結果對錯，更要注重學生在課堂上的操作與表現，例如:裝置的搭建、現象的記錄、對異常結果的思考及應變處理手段。C.設計加分項目。如果學生提出了一個很有意義的問題或對異常現象做出了詳細的解釋，等等，富有創造性的舉動，都應當面給其加分，以資鼓勵，此舉也有助於調動其他同學的積極性。D.增加期末考試。將某一次實驗作為期末考試內容或建立網絡在線考試系統，通過多樣的題型對學生進行較全面的考察;還可藉助虛擬實驗室，減少試錯的風險。教學的主體是學生，學生學得好不好與教師教得好不好有很大關係，教學效果的評價必須參考學生的意見，所以還應對教師進行考核。建立教學反饋機制，在學期末收集學生對於教師及實驗課的意見與建議，教師根據反饋的信息不斷地優化教學方案［10］。唯有如此才能精進教學，使得學生與教師共同進步，創造一個更加高效的無機化學實驗課堂。
7結語
教改是永恆的話題，以上改革措施有的已經試行，有的仍在探索中。希望通過以上方法，提高無機化學實驗的教學質量。
參考文獻:
［1］劉媛，鄒清，房川琳，等.無機化學實驗教學改革與創新［J］．實驗科學與技術，2016，14(01):140－142，145.
［2］申麗華.綠色化學在無機及分析化學實驗教學中的探索［J］．中國現代教育裝備，2016，(11):54－56.
［3］吳茂英，肖楚民，韓峭峰，等.無機化學實驗微型化的新嘗試及其教學效果［J］．實驗技術與管理，2008，(03):16－19.
作者：黎卓熹 張鏢 李小珠 關冠恆 單位：中山大學新華學院藥學院
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