中北大学理学院 张学俊 李 霞 杨晓峰

开放性化学实验教学改革与实践

中北大学理学院 张学俊 李 霞 杨晓峰

传统的基础化学实验教学难以实现培养学生创新精神与实践能力的目标，与现代社会经济发展的需要不相

开放性教学 改革 实践

化学学科在自然科学中的所有理论最初均来源于实验，实验作为一种手段本身也是对化学学科发展的进一步完善。化学实验技能是从事化学相关工作人员的基本技能，对于化学、化工、环境、安全、材料等相关专业的学生来说更为重要。大学期间对化学实验操作的学习情况影响多数学生的实验技能。实验教学的本质是培养学生动手能力，提高思维判断能力，增强创新能力。实验教学环节的目的是提高本科阶段的教学质量，加强对高素质应用型、创新型人才的培养，对本科办学水平的全面提升具有重要意义。传统的化学实验具体的、相对固定的教学大纲和教学内容，这些内容对培养学生的基础实验能力、提高实验技能有着重要作用，但在发挥自主能动性方面很欠缺。以素质教育为目的，在化学实验教学活动中，我们进行了开放性化学实验教学改革实践。基于引导与提升学生的主动学习和创新能力，充分合理地利用化学实验室，在空闲间隙时间段，面向学生开放实验室。在保证安全的前提下，鼓励学有余力的同学进行开发性化学实验探究是传统实验教学的一种补充和延伸。开放性化学实验是实验室场所和实验时间的开放，同时化学实验项目和课题也是灵活开放的。

一、开放性化学实验教学的内容

现行化学实验的教学流程是学生事先按照实验讲义进行相应实验预习，实验课堂上老师对实验要点简要讲解，学生依照实验要求步骤操作实验反应，实验结束撰写实验报告。整个化学实验教学实施过程中，学生大多数情况下被动接受并理解实验反应，缺少主动性。在开放性化学实验中，优化了实验教学内容，摈弃陈旧实验方法和灌输式讲授，引入新技术和新方法，激发学生求知欲和学习兴趣。学生可以选择和设计感兴趣的实验，利用所学的基础实验技能设计自选实验。通过对实验反应的操作、实验现象的观察、反应过程中问题的思考和讨论，实现学生自主将实验现象与理论知识进行内部深化和拓展，激发他们创新的动力，同时培养分析、解决问题的方法与能力。在开放性实验中，学生有极大兴趣对实验反应进行观察、思考。分析每一步反应中出现的各种现象的同时激发求知欲，思考可能会产生什么样的现象，为什么会产生这样的现象，各现象之间存在什么内在联系，该实验成败的关键在哪里，不同装置或试剂对这个实验的影响在哪里。学生通过自主观察和实验，认识和变革反应物质，进而对各种化学进行探索，整个实验过程处于对未知状态的探究之中。

化学实验教学中心在固定时间对学生开放，针对教学任务安排和学生个性发展的需要，提供一定数目的开放性化学实验项目：基础性、综合性和研究性实验(发布于校园网供学生选择)；课外探究性学习、发明创造、科技制作、学术论文；鼓励学生自拟课题(将化学实验探索、科技创新活动与社会实践结合)。开放性化学实验教学是传统实验教学的补充和拓展，鼓励教师作为指导教学审核、指导学生自行提出的实验项目的开展和完成。

二、开放性化学实验教学的管理

基础化学实验中心整合参加开放实验学生的数量和实验内容，分配相应的指导老师和实验员，提倡并鼓励高年级本科生、研究生参加实验室开发管理，协助实验项目的指导工作，缓解实验人员数量不足的问题。在实验室开放期间，安排指导教师、实验员或安全员值班，负责教学秩序、试剂供应、安全和开放记录等管理工作。学生进入化学实验室前，阅读与实验内容有关的文献资料，准备实验实施方案、步骤等有关实验准备工作，完成实验项目的方案设计、实验装置安装与调试等工作。

开放实验室的使用有一定程序，充分发挥现代化教学手段，建设化学实验教学和化学实验室管理信息平台，通过网上预约、虚拟化学实验等辅助教学的智能管理，调节化学实验室的开放空间。主管教师审查开放性实验题目，合理安排相应实验室开放时间。进入实验室后，实验室主管人员应对开放人员进行必要设备的使用讲解及相应实验室管理、安全教育方可进行。开放性化学实验教学中实验项目的数量和难度给化学实验教学增加了许多工作，为了确保开放性教学的效果和质量，选拔知识面广、技能水平高以及具有较强责任心的人员参加实验室开放工作。

三、开放性化学实验教学效果

我校化学实验教学中心实施的开放性化学实验教学项目和内容来自于大纲外，学生在课余时间进行实验。近年来，开放性化学实验项目数目以及参加学生数量不断增加。创新实验培养了创新能力，锻炼了动手能力的同时提升了学生对化学实验的兴趣和对科研学习的动力。在已结题和未结题的实验项目中学生已撰写发表多篇实验综述、实验总结和科技论文，十多项入选山西省大学生创新创业实验项目。建立开放性化学实验教学质量评价体系与大学生创新、实践能力的培养效果密切相关。今后，进一步调整课内实验与课外选修实验学时比例，提高学生的学习自主性，增加实验机会，鼓励实验教师将精力更多地用于课程体系合理建设、实验教学的改革和培养创新人才。

[1]张学俊，李巧玲，安富强.有机化学与物理化学实验[B].北京:化学工业出版社， 2014

[2]黎成勇，禹逸君，刘琳琪.高校基础化学实验的现状分析[J].长沙大学学报，2010.02

[3]李 幸.实验教学与学生创新能力培养的思考[J].实验科学与技术，2008.06

（此文系中北大学教育教学改革研究项目）

ISSN2095-6711/Z01-2015-06-0233

适应，开放性化学实验已成为高校化学实验教学改革的主流方向。本文对化学实验教学改革进行了积极探索，介绍了开放性化学实验教学的内容、管理与效果。