关于基础化学设计性实验教学的探索和实践

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1、关于基础化学设计性实验教学的探索和实践论文摘要：设计性实验是培养创新型人才的有效途径。近年来，我院进行了实验教学改革，在不同层次的化学实验中设置了设计性实验。本文探讨了基础化学设计性实验教学实践中的一些问题并提出了改进的建议。论文关键词：基础化学；设计性实验；问题；建议近年来，安徽师范大学化学与材料科学学院实验教学中心在本科实验教学中进行了模块化、多层次的实验教学改革。对化学实验教学进行了一体化的设计和改革。对传统的无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验和物理化学实验进行了重新整合，各学科进行了交叉和融合。将本科学生实验分为：基础化学实验、综合化学实验、专业化学实验、创新化学实验。构建

2、了化学实验的新体系，形成了验证性实验一综合性实验一设计性实验一研究性实验四个层次的实验教学，在培养学生的综合能力和创新能力方面做出了有益的尝试。新的实验体系强化了基础实验技能的训练，优化了基础实验内容，并适当设置了综合性、设计性实验，使学生在熟练掌握基本实验操作和实验技能的基础上通过查阅文献、设计实验、实施方案、分析结果、报告总结等过程了解从事科学研宄的一般方法，培养学生初步的科研和创新能力。一、基础化学设计性实验教学安排在新的实验体系中，我们在不同层次的实验中设置了一定内容的设计性实验，并且随着实验层次的加深，设计性实验的数量、内容和难度也逐渐加深，最后达到学生独立思考，发现问题并进行

3、创新实验的目的。《基础化学实验》和《综合化学实验（I）》从内容上来说属于基础化学实验。在大一下学期开设《基础化学实验》，主要以基本操作、基本技能和科学研宄方法的训练为教学内容，突出能力培养与科学素质的培养。我们选择了一些涵盖各种基础实验技能的综合化学实验，如无机化合物合成实验“硫酸铜的制备及产物含量测定”，“铜席夫碱配合物的合成及测定”等，有机化合物合成实验“乙酰苯胺的合成及熔点测定”，“苯甲酸的制备及含量测定”，功能纳米材料实验“从硒粉制备硒纳米线及产物表征”，“紫外辐照法制备硫化镉纳米材料及其荧光特性测定”等。这些实验中既有传统的实验，也有反映了当前化学前沿的与我院教师目前从事的科研

4、课题相关的实验。在完成这些综合化学实验之后，安排了12学时的设计性实验，设置了10个左右的设计性实验供学生选择。如“趣味化学实验设计”，“废旧电池的综合利用”，“菠菜中草酸的提取及含量的测定”，“环境水样中c0D的测定”，“四氧化三铁磁性纳米复合材料的制备及有机污染物的吸附”，“牛奶中氨基酸的测定”，“由铝制废易拉罐制备明矾晶体”等。学生进行设计性实验时，4~5人组成实验小组，选择一个实验课题，根据教材中给出的实验目的和要求，查阅参考文献，撰写实验方案，经教师审查修改后提交所需仪器、试剂清单。由实验员准备所需仪器和药品学生独立开展实验，对于实验过程中发现的问题尽可能自行解决。教师在学生设

5、计准备实验方案之前，对学生进行必要的文献查阅和设计实验方法的指导。实验完成后，学生处理数据、总结实验，完成实验报告。设计性实验的开设改变了过去学生被动学习的状况，激发了学生的学习兴趣，提高了学生的学习积极性，获得了学生的好评。实践证明，设计性实验是培养学生独立工作能力的一个很好的教学手段。由于设计性实验在教学和管理等方面完全不同于以往的验证性实验，开设设计性实验无论对教师还是对学生都提出了更高的要求。经过几轮设计性实验教学实践，我们发现在教学过程中还存在一些问题。要想使设计性实验教学取得更为理想的效果，还需要在教学实践中不断总结经验，探索更好的教学方法。二、基础化学设计性实验教学中存在的

6、问题1.教材方面的问题。目前，设计性实验教学还处在摸索阶段，可供我们参考的成熟的实验还较少。以往的实验教材中没有设计性实验的内容。其他院校陆续编写了各自不同的《综合化学实验》教材，由于各个院校的实验条件、教学特点和学生层次不同，其中的设计性实验也并不完全适合我院使用。我院自编的《综合化学实验（I）》教材中设计性实验部分的选题还不够合理，实验难度过大或过小。由于基础化学实验层次和学生知识水平的限制，选择适合的设计性实验课题成为目前基础化学设计性实验教学中的一个难题。例如，设计性实验“趣味化学实验设计”，现有资料呈现的趣味化学实验多数比较简单，反应步骤较少，所体现的知识点相对简单，难度比较低

7、，学生设计的实验方案比较零碎，这类实验也不需要更高的实验技能，达不到锻炼学生能力的目的，因此，这样的实验不太适合作为设计性实验开设。另外，有些实验难度较大，供学生使用的参考资料比较少，学生难以设计出比较好的实验方案；还有些实验作为学生的设计性实验还不够成熟，所需要的实验仪器较为复杂，实验时间较长，难以取得比较具体的实验结果。其次，教材中设计性实验指导部分较为简单，与实验课题相关的物理常数、检测手段和实验参数、实验中的问题等应有的提示