杨水彬 黄春保 王虹 叶发兵

(黄冈师范学院化学实验教学示范中心 湖北黄州438000)

地方高等师范院校化学实验课程体系的构建与实践*

杨水彬 黄春保 王虹 叶发兵

(黄冈师范学院化学实验教学示范中心 湖北黄州438000)

构建了化学实验教学新体系，即“二体系三层次”的化学实验课程体系。其中二体系为基础化学实验课程和综合化学实验课程;在三层次中，基本操作实验为第一层次，基础性、设计性实验为第二层次，综合性实验为第三层次。该体系的建立、实践、推广凸现了地方高等师范院校化学专业实验课程的特色与优势。

长期以来，地方高等师范院校化学专业实验课程的开设依附于化学专业理论课程［1］，缺乏相对独立的科学体系。存在的主要问题有:(1)各实验课程的教学目标不明确，实验内容界定不清晰，因而各实验课程之间的教学内容时有重复;(2)实验教学内容以验证理论知识为主，不大注重实验技能的提高，也没有突出综合性、设计性和研究性。总之，以前的实验课程开设没有“以学生为本”的理念作指导，难以达到优化学生的化学专业知识结构和提高学生科学素养的目的。因此，高等化学教育中的实验课程改革势在必行，正引起越来越多的关注［2］。

为适应高等化学教育发展的需要，我们于2005年成立了黄冈师范学院化学实验教学示范中心，旨在以先进的理念、新的体系、现代化的设施和科学的方法进行化学实验课程的改革与实践。示范中心立足于“以学生为本，促进学生知识、能力、素质协调发展，理论、实践、创新能力全面提高”的教学理念，在大量调查和充分论证的基础上，构建了以能力培养为主线，分层次，多模块，与理论教学既有机衔接又相对独立的化学实验教学新体系——“二体系三层次”的化学实验课程教学体系。该体系使化学实验课程设置与教学形成了一定的特色和优势，取得了良好的效果。2007年，黄冈师范学院化学实验教学示范中心被批准为湖北省化学实验教学示范中心。

1 化学实验课程“二体系三层次”体系及其构建

“二体系三层次”化学实验课程教学体系打破了过去教学计划中实验课程依附于理论课程的惯例，将实验课设置为独立课程［3］。该体系中的“二体系”为基础化学实验课程和综合化学实验课程;“三层次”包括基础化学实验课程中的两个层次，即基本操作实验教学层次(第一层次)和基础性、设计性实验教学层次(第二层次)，以及综合化学实验课程中的一个层次，即综合性实验教学层次(第三层次)。其中，第一、二层次实验约占总课程的60%～70%，第三层次实验约占总课程的30%～40%。

从内容上讲，“二体系三层次”体系既考虑到学科知识体系的完整，又顺应化学科学发展的潮流与趋势，将科学研究、实际应用、中学新课标的推行密切联系起来，实现基础与前沿、经典与现代、课内与课外的有机结合。并对课程内容进行统筹，既避免了各学科实验内容的重复，又体现出连贯性和系统性。从逻辑层次方面看，基础操作实验以教师的指导为主，强化学生的实验基本技能;基础性、设计性实验以学生自主实验与教师指导相结合，强化学生的理论和实践相结合的意识和自主实验能力;综合性实验以学生自主实验为主，教师指导为辅，注重拓展学生的综合实践能力和培养学生的创新精神。“二体系三层次”体系体现了认知过程的渐进性，从感性认识到理性认识的飞跃性，有利于学生自觉实现由被动学习到主动学习的角色转变。

基础化学实验课程体系旨在强化学生基本实验技能的训练，培养学生独立实验能力、自主获取知识的能力，启迪学生创新意识，为后续的高层次专业实验和科学研究打下坚实的基础。综合化学实验课程体系体现了多学科知识的融合和多种实验原理、方法的综合运用，旨在培养学生综合运用化学知识与实验技能分析问题和解决问题的能力，培养学生初步的科研能力，以及科学思维和创新精神。

考虑到地方师范院校学生基础相对薄弱，学生的就业去向大多是基层单位和偏远地区，在设计的化学实验中，除了无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验、物理化学实验、仪器分析实验和化学教学论实验等之外，还在课程模块中设置了中学化学探究实验项目，以突出师范类化学专业的特色和培养目标，有利于学生毕业后在基层单位和在偏远地区独立处理实验教学中的实际问题。

2 课程内容改革

2.1 基础化学实验课程内容改革

基础化学实验课程按两个层次设置实验项目:第一层次为基本操作实验;第二层次为基础性实验、设计性实验。基本操作实验是整个实验课程体系的基础，必须严格训练，为以后开展高层次专业实验和科学研究打下坚实的基础。“二体系三层次”体系将基本操作训练按照运用的先后分解到各大模块的基本验证实验中并与其结合，以培养学生独立获取知识的能力。基础性、设计性实验是在学生经过各实验基本操作训练的基础上开设的实验项目。其目的是使学生整合知识，效仿科学研究的技术路线，掌握科学研究的实验方法。基础性实验课程允许学生变更或选择实验材料、实验方法，部分实验可在开放实验室中进行，目的在于培养学生的能力和素质。设计性实验是由教师规定实验目标和要求，并提供必要的实验条件，由学生根据自己所学知识自主选择实验技术路线，设计实验方案，完成实验过程，目的在于培养学生的综合实验能力、科学素养及求实态度。

2.2 综合化学实验课程内容改革

要按照学科体系分别围绕某一研究领域或方向设计综合化学实验课程模块。学生在获得化学基本知识、基本理论和基本技能的基础上，综合运用多学科知识和多种实验原理、方法分析问题和解决问题，目的是培养学生的发散思维能力和创新精神。例一:“三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备、测定及表征”实验，使学生能将无机固体制备、重量分析测定结晶水，滴定分析测定草酸根和铁的含量与红外光谱表征等结合在一起，跨越了无机化学、分析化学和有机化学3个二级学科，形成学生自主实验，教师适时指导的良好氛围。例二:“阿司匹林的合成、鉴定与含量的测定”实验，让学生在理论上能综合运用有机化学的理论和知识，掌握阿司匹林药物合成的基本技能和红外光谱鉴定，了解实验室合成与工厂生产的差别，并用分析化学的光度分析测定其含量。例三:由指导教师结合科研实际开设的“卟啉化合物的合成、表征及性质的测定”实验，使学生能将有机化学的合成、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱和物理化学的电化学性质测定结合起来，使学生有机会进入科研实际，从而激发他们投入科研工作的热情和培养创新意识。例四:开设了“大别山茶叶中咖啡因的提取研究”、“蕲春产板蓝根的提取和颗粒制剂制备”等实验项目。通过进行这些与地方经济发展相关的综合实验，使学生在认识本地资源的同时，产生利用本地特色资源开展研究的欲望和志向。综合化学实验课程为培养学生的动手能力、综合分析能力、创新能力和科学思维提供了恰当的平台，为学生今后的专业发展打下了良好的基础。

2.3 师范特色实验内容的改革

新体系还设置了教师技能强化训练模块，包括教师技能训练与中学化学探究实验设计。教师技能训练包括教育学、心理学、教育技术学、学科教学论等教育类课程学习，零课时方案(除完成大纲规定的课时之外，还必须利用课外时间进行教师技能训练)和“三字一话”(粉笔字、钢笔字、毛笔字和普通话)训练等。此外，学生在实习期间必须完成“四个一”训练，即讲好一堂课，说好一堂课，制作好一个教学单元的中学化学多媒体课件，完成一篇中学化学教学现状的调查报告或写一篇教学研究小论文;还要进行一项中学化学探究实验的设计并在中学条件许可情况下付诸实施。这些内容应注重趣味性、生活化、微型化、绿色化，以培养师范生创造性地解决中学化学实验教学中问题的能力，为学生将来从事化学实验教学和课堂演示实验教学打好基础。

3 收获与体会

自2005年实施新的实验课程体系以来，黄冈师范学院化学与应用化学学院学生在专业学术刊物上发表学术论文10余篇;获校内大学生科研项目立项3项;在湖北省2006年及2008年大学生化学实验技能竞赛和首届大学生化学学术创新成果报告中，取得了较好的成绩，多次获省级奖励;毕业生就业率一直保持在95%以上;应届毕业生考研平均录取率达30%以上。

构建并实践和推广化学实验体系是高等化学教育不断深化改革的必然要求。通过座谈、讨论、考核，95%以上的师生认为该实验课程体系的建立，既不是原有课程实验的简单分列与组合，也不是教学内容在形式上的简单更替。它对教师教学观念转变、水平提高，内容更新，方法和手段改革，条件建设，以及对考试制度、教学组织、教学管理等多方面都有深刻的影响。

［1］ 夏有为.实验室研究与探索，2006，25(3):335

［2］ 陆靖，吴性良，姚子鹏，等.高等理科教育，2000，34(6):55

［3］ 黄驰，席美云，程功臻，等.大学化学，2006，21(6):20

湖北省教育厅教学研究项目(No.2007BE02)