学以致用在工科化学实验授课中的构建

摘要:工科化学实验是高等院校化学相关专业基础课程中非常重要的课程之一，对于学生掌握基本的操作技能，培养分析及解决问题的能力、提高科技创新能力具有十分重要的作用。结合三峡大学多年开设工科化学实验课程的经验积累，针对该课程目前存在的问题，进行了以“学以致用”为导向，提高授课质量及培养学习兴趣为目的教学探讨，通过实施“学以致用”导向原则在课程理论教学及实验环节的建立与应用，可以提升非化学专业学生对该课程的认可度，大幅改善实验教学效果。

关键词:“学以致用”导向;工科化学实验;实验教学

1工科化学实验课程现状及存在问题

1.1实验教学中实验项目设置缺乏针对性

传统的工科化学实验教学中，由于学时少，内容多，实验课程项目多集中在用时少，强调对理论知识的补充和说明类的验证性和综合性实验，缺乏系统性研究思路，综合性、设计性实验很少甚至没有;实验项目的设置上也没有充分考虑及区分不同专业学生的实际需求。

1.2学生的实验意识薄弱与自主学习能力欠缺

该课程面向大一新生开设，学生还未能全面完成中学到大学的学习方法改变，自主学习能力亟待提高。因此对实验预习工作应付了事，同时因兴趣缺乏导致积极主动性差，因此实验过程中普遍存在众多问题，如实验前学生不能很好的了解所用药品试剂的安全性，导致学生安全意识薄弱，不穿实验服，不带手套，女生披发，穿凉鞋等;实验过程中因为实验的认知都是依赖教师课堂的讲解，一知半解，实验时边看教材边做实验;更因为对实验原理不甚了解导致处理实验数据照葫芦画瓢套用公式等问题。

1.3传统教学模式及成绩评价体系单一

在课堂教学过程中，教师多单向讲述实验原理、方法和过程，详细描述实验细节及注意事项，学生在未能完成自主预习的前提下，只能处于被动学习状态，呈现一味模仿，照葫芦画瓢式完成实验的状态。该教学模式缺乏创造性的激励，限制了学生自主学习能力的培养，更扼杀了学生的学习兴趣及创造性思维［4－5］。

2“学以致用”导向在“工科化学实验”课

程教学中的重要性为了解决上述问题，近年来，随着科学技术、网络信息技术发展水平的不断提高，教师在教学条件方面都已得到较大改善。教师积极使用动画和图像等更形象的方式传达知识;教学方法上尝试使用互联网+，翻转课堂以及慕课的教学手段提供给学生更多的信息。但是基于多年的教学经验，个人认为要解决上述客观存在的问题，核心应是围绕如何提高学生的学习兴趣。理论课堂上的知识，就好像一个密封的盒子，抽象而脱离世界，呈现形式多样化也只是知识点，学生很容易产生乏味厌学情绪。因此，当前教师在教学过程中反应最大的问题仍然是学生的学习积极性和主动性差。如果在工科化学实验课程的教授过程中，坚持“学以致用”导向原则，对于培养学生学习兴趣是十分有帮助的［6］。例如，在工科化学理论教学过程，滴定分析内容繁杂，是课程学习中的重难点，对于学生而言，都是抽象的知识点，似乎是没用的存在。如果实验课程中配以设计实验“蛋壳中钙镁含量的测定”，引导学生运用理论课堂上学习的滴定分析的理论知识尝试解决问题，必定会引起学生的好奇心及探究心。要合理的完成这一设计实验，需要教师和学生的密切配合。首先教师需要布置预习内容，要求学生2～3人一组，充分利用网络及图书馆资源，查阅文献资料，了解一些基本内容，如蛋壳的组成成分，滴定分析前实物的蛋壳应该如何预处理;基于课堂所学滴定知识点，自主确定采用何种滴定方法(酸碱滴定或者配位滴定都可)、实验过程中需要的仪器和试剂;通过茶查阅资料进一步思考蛋壳中可能存在哪些杂质影响测定结果，要如何处理;小组讨论实验的关键点有哪些，操作是重点注意什么?在预习全过程中，通过小组讨论，设计可行性方案，可以促使学生尝试学以致用，提升兴趣。另外，鼓励学生准备不同的蛋壳，如鸡蛋壳，鸭蛋壳，鹌鹑蛋壳等做对比实验，进一步提升实验兴趣。此外，学生的预实验方案需教师审核通过，指导实验细节，协同完成实验。此外，在课程实验基础上，鼓励学生结合学院本科生的科技创新项目，进一步拓展实验，比如上述实验，可以进一步鼓励学生进行钙片、虾皮等物质中钙含量的测定，除了知识的掌握，更可以培养学生解决问题的能力。

3“学以致用”导向原则在“工科化学实验”课程教授过程中的建立与应用

熟练实验操作是学好化学类课程的必要环节。根据我院实际情况，以“学以致用”导向为原则，在强化学生基本操作技能训练的同时，以理论知识用于实践操作作为项目选择的重点。因此在安排实验项目过程中，兼顾基本技能操作的验证实验和“学以致用”的综合及设计实验。本院工科化学实验的实验项目、实验性质和学时分配。其中实验项目1～6主要进行验证性实验和综合性实验的基础教学的训练，培养学生基本的实验思维和基本操作技能，使学生能够熟练掌握台秤、分析天平、显微镜、控温烘箱、酸度计、容量仪器以及分光光度计等常用实验仪器、设备的正确使用方法。以此为基础，进行“学以致用型”设计实验7～10。学生可根据自己的兴趣爱好，自由组建实验小组，根据题目查阅资料，设计可行性实验方案，教师审核实验方案，继而实施。该过程可以充分调动发挥学生的主动性，体会知识学以致用的乐趣。同时，对于培养学生团结协作，敢于创新的科学精神以及良好的科学素养也起到了积极的作用。

4结语

要全面有效提升“工科化学实验”课程的教学水平和教学效果，充分调动学生学习的积极性和主观能动性，需要课程体系的完善、教学设备的更新以及教师教学水平和素养的提升等多方面努力。但是，在目前所处条件下，采用“学以致用”为导向，在整个实验项目安排及教学过程建立过程中积极应用这一导向原则，实验一定可以提升非化学专业学生对该课程的认可度，大幅改善实验教学效果。

参考文献

［1］李政，刘松艳，许海.非化专业无机与分析化学实验教学改革与实践［J］.广州化工，2018，46(21):137－138.

［2］王艳，张俊吉.工科院校无机及分析化学实验课程改革初探［J］.广东化工，2014，41(17):212－213.

［3］强根荣，曾秀琼，杨振平，等.工科专业化学实验新型教学模式的构建与实践［J］.实验室研究与探索，2018，37(9):236－239.

作者：董文文 赵君 吴亚盘 李双 单位：三峡大学材料与化工学院