金课建设下的无机化学实验教学改革
[摘要]打造金课，告别水课，已经成为提高高等教育质量的新形态。而无机化学实验直接影响到对学生实践动手能力、专业素养及创新思维的培养，其重要性是显而易见的。本文从金课建设的角度分析了当前课程存在的问题，并提出了教学改革的措施。通过提高认识、强化实践，改进教学模式和考核方式等方式助力打造金课，提高实验教学质量。
[关键词]金课；无机化学实验；教学改革
金课概念的提出可以说是我国高等教育发展的一个里程碑，也是在为我国高等教育的发展敲响一个警钟。金课是指具有高阶型、创新性和挑战度的课，金课将成为我国高等教育质量的一个重要标尺。建设金课、淘汰水课成为了各高等学校提升教育教学质量的工作重心。无机化学实验是化学化工类专业的大学新生入学后的第一门实验课。无机化学实验与无机化学课程平行开设，既是一门独立开设的实验课程，又与无机化学理论课相辅相成，是后续专业基础实验课程的基础，它的教学内容和教学效果直接影响学生对其他专业基础课程的学习。无机化学实验通过实验基本操作、基本技能的学习与训练，加深学生对无机化学基本理论和基础知识的理解，对培养学生理论联系实际的思维能力，认真、严谨、求实的科学态度和正确观察与分析判断实验现象、正确处理数据的能力，动手能力、分析问题与解决问题及初步的科学实验能力至关重要。因此把无机化学实验打造成“金课”势在必行。本文结合我校的实际及本人多年的教学实践，在无机化学实验“金课”的建设方面进行了一些探讨。
1无机化学实验课程存在的问题
1.1对课程的重视度不够
无论是学校、院系、教师还是学生，都存在着对实验课这类课程不重视的现象。首先由于理工科实验课程的特点，实验室的建设以及维护需要集中大量的财力、人力、物力，这对于普通高校特别是经费比较紧张的高校而言带来了极大的问题。另外对于化学实验室，由于近年来高校实验室安全问题愈发引起社会及公众的注意，部分高校矫枉过正，给实验课程的开展带来了极大的不便。此外院系在进行排课时都先排理论课，然后再排实验课。而且由于实验课程一般课时较长，所以实验课程一般都安排在下午或者晚上，甚至安排在周末。在这个环境下，教师也会出现一种轻视实验课程的心态。对于学生而言，在进入大学之前很少上过实验课，很少进行过实验操作。长期的应试教育使学生养成了重视理论课学习而轻视实验课学习的习惯[1]。
1.2学生动手实践能力差
传统的教育制度和体系历来都存在着重理论、轻实践的弊端，学历都是“考”出来的，这就造成了学生的动手能力差的问题。大一新生首次进入无机化学实验室时，表现出不认识仪器，不清楚用途和使用方法，动手能力差，操作不规范等问题[2]。此外由于实验室为公用资源，并且大部分学生缺乏整理实验仪器的能力，没有养成良好的实验习惯，造成烧杯、试管、量筒、玻璃棒、漏斗、容量瓶、酒精灯等仪器放置散乱，使用时会先耗费大量时间寻找。另外在实验过程中打碎玻璃仪器的现象也是时有发生。这些种种问题一方面会带来安全性的问题，另一方面也在一定程度上影响了无机化学实验课的教学效果。
1.3课程内容陈旧且与理论课脱节
长期以来，无机化学实验课程存在实验内容陈旧，实验项目简单，验证性实验多，设计性实验、综合性实验少，缺乏高阶性、创新性、挑战性等问题。实验内容更新缓慢，实验教材多年不更新，部分实验项目以及部分实验仪器设备已落后于时展。另外无机化学实验课和无机化学理论课一般是同步开设的，但常常会出现实验涉及到的理论还未讲到，而先开展相关实验或者理论内容讲完后没有及时开展相应的实验。这些都没有做到以学生为中心，相应的实验及理论教学效果也受到了一定的影响。此外部分高校理论课教师与实验课教师不是同一人，也会带来理论教学与实验教学脱节、不协调的问题[3]。
1.4传统教学方式效果不佳
传统的以教师为中心的实验教学方式通常是采用教师先讲解或演示，学生机械式的按部就班的进行实验。另外由于受时间的限制，学生也没有足够的勇气和机会去尝试创新。学生在整个实验课程中基本没有独立思考的过程，其理论联系实际的思维能力、分析问题与解决问题的能力、创新思维根本没有得到锻炼和提高，甚至部分学生在实验结束之后仍处在一片茫然之中。这种明确实验步骤、灌输式的教学方式反而会使学生养成一种惰性或惯性的思维方式，在这种教学方式的“培养”下，学生将不会具有独立开展科学研究的能力。此外师资匮乏，也影响了教学效果。部分高校一组实验一位教师要同时指导二三十名学生，难以保证教学效果。
1.5预习报告、实验报告流于形式
预习报告和实验报告的撰写是实验课程的重要环节。要达到实验的预期效果，必须在实验前认真地预习好有关实验内容，做好实验前的准备工作。预习报告的撰写能够提高实验课效率，加深对理论课内容的理解，提高做实验的主动性和积极性，锻炼自学能力等。实验报告是及时总结实验进行的情况，分析实验中出现的问题，整理归纳实验结果必不可少的环节，也是把直接的感性认识提高到理性思维阶段的重要一步。然而如此重要的教学环节却没能得到学生和教师足够的重视。预习报告、实验报告流于形式，大部分学生都是照抄教材或课件，篡改实验数据以及抄袭现象更是屡禁不止[4]。学生没有树立实事求是的科研态度。此外对于实验报告仅仅是实验结果的简单记录，没有实验数据的处理过程，没有对实验现象的解释与思考。即使部分学生有对实现现象进行分析，也是用称量不准、误差、操作失误等普遍存在的、模糊的原因去解释，很少一部分同学会深入思考。学生缺乏观察、分析、探究、解决问题的能力。教学班千篇一律的预习报告和实验报告也会打击教师教学的积极性。另外不是所有的无机化学实验的预习报告和实验报告都要按照固定的格式和要求进行撰写，比如“仪器的认领”就不需要写实验原理、实验步骤、实验现象。也不是所有的实验项目都适合写实验报告，比如“化学实验常规知识讲座”。但部分高校在实验管理方面存在硬性规定，要求所有的实验项目都要有预习报告和实验报告，并存档。这就给教师和学生带来了困扰，也在一定程度上打击了学生对无机化学实验这一课程的学习热情。
1.6缺乏科学化、规范化的考核方式
无机化学实验课程缺乏科学化、规范化的考核方式，学生的成绩评定随意性大。实验成绩一般由平时成绩和实验报告组成，其中平时成绩主要是由实验环节学生的表现决定。平时成绩和实验报告的评定都没有科学规范的具体评定标准，教师只能根据主观判断给出一个较为笼统的分数，缺乏公平公正。表现好的同学得到低分，表现差的同学得到高分的现象时有发生。这种主观的评分考核方式十分不利于无机化学实验课程的教学以及学生的发展。
2满足金课要求的无机化学实验教学改革探索
2.1提高认识，强化实践
无机化学实验课程能够培养学生从实际中发现问题、思考问题、探索问题、解决问题的能力，开拓学生思维，提高动手实践能力。在新时代背景下培养具有独立动手能力的新一代大学生、提高学生的综合素质成为高等教育的重要目标，所以实验课程至关重要且不可替代，应得到各个层面更大的重视和投入。从学校到学院，从教师到学生必须明确无机化学实验课程的教学目标，树立重视实验课程的态度和思想。提高学生对实验课程的重视程度，培养学生尊重实验结果，养成认真、严谨、求实的科学态度及素养。将实验课程提升到与理论课程同等重要的位置上，合理安排课时和上课时间，减少单位课时覆盖的学生数量，给学生更多的动手机会。在加强实验室安全管理的前提下向学生开放基础实验室、专业实验室和科研实验室，一方面弥补上课时间不够的问题，另一方面为学生提供动手实践的机会，提高探索创新等综合素质。在强化实践的环节中，可运用5S现场管理法(整理SEIRI，整顿SEITON，清扫SEISO，清洁SEIKETSU，素养SHITSUKE)，培养学生养成良好的实验习惯。
2.2提升课程内容的高阶性、创新性和挑战度
为提升课程内容的高阶性、创新性和挑战度，无机化学实验项目需要精挑细选，去掉某些简单的验证性实验，并增加综合性、设计性和创新性实验的比例。通过设计性实验、综合性实验，学生才能够更深刻体会实事求是、科学严谨的科学态度，从而对培养学生团结协作、独立思考以及良好的科学素养起到积极重要的作用。首先在规划确定实验项目的过程中，应通过课程组以及教研室认真讨论，并与理论课教师及实验准备教师及时沟通交流，确保实验课内容与理论课内容同步并保证实验项目每年都能具有一定的更新率。此外可以通过教学与科研相结合，尽可能将新原理、新技术、新方法、新设备及时融入到无机化学实验教学过程中，或将部分教师的研究课题或科研成果转化为综合性、设计性、创新性的实验教学项目，科研反哺教学。这样既增强了实验教学内容的应用性和前沿性，又扩展了学生的知识面，从而有利于学生创新意识和创新思维的培养[5]，也符合金课的课程要求。
2.3改进教学模式，线上线下同步教学
针对传统灌输式教学存在的弊端，以及课上时间不够等问题，可以通过改进教学教学方法，推动线下教学，实现线上线下同步教学来解决。教师可以利用慕课、智慧树、雨课堂等平台提前制作、上传实验预习课件及实验操作视频，安排学生对实验内容进行预习。这种模式打破了学习时间和空间的局限性，使学生能够随时随地有针对性地独立自主学习。同时教师也能够通过平台的后台数据来监督、查看每一位学生的预习情况。收集学生在预习过程中遇到的问题，引导学生通过查阅书籍、文献资料等方式解决问题，培养学生自主学习的能力。通过线上预习之后，在实验课上教师可以要求学生对实验进行讲解和示范，或者也可以通过提问、讨论的方式进一步查看学生的预习情况，使学生由过去的教学受体变为教学主体。这些都将提高学生的主动性，加深学生对实验细节与关键的掌握，当经过教师再当面强调实验原理和注意事项后，学生能够更准确地理解实验，从而调动学生做实验的积极性，也提高了教师的教学效率。在实验教学过程中，也要鼓励学生提出问题，提出想法，鼓励学生查阅资料自己设计实验步骤和实验过程。当然这也对实验教师的能力提出了挑战，促使教师对每一个实验项目以及知识点有更深入和更全面的理解。通过改进无机化学实验教学模式，打造具有高阶性、创新性、挑战度的全新实验课程，使学生具有更强的分析问题、解决问题能力，以适应社会的发展和需要。
2.4多元化考核，科学化评价。
改进无机化学实验考核方法，采用多元化考核方式，细化考核细则，实现科学化评价，做到有理有据地评价学生成绩，全面考核学生的综合素质。加大对学生动手实践能力、分析问题解决问题能力的考核。改革后的实验总成绩由课堂表现(占10%)、预习报告(占15%)、实验报告(占20%)、设计实验(占20%)、操作考试(占20%)和笔试(占15%)六部分组成，具体细则如表1所示。其中实验操作考试的具体操作由学生抽签决定，对每一项实验操作都细分考点，根据学生的操作表现有监考教师现场打分，并当场指出存在的问题以及表现较好的地方。而对于不适合书写预习报告和实验报告的实验项目，可以通过实验思考题、实验心得体会、实验经验教训、实验总结等形式来代替。
3结语
金课建设背景下，在无机化学实验课程的教学过程中，教师应当在实验项目、教学模式、考核体系等方面进行改革，合理运用网络教学平台，采用线上线下混合式教学模式，以金课的标准，与时俱进的态度全面提高无机化学实验课程的教学效果。通过采用适应时展的教学方法，以学生为中心，激发学生的学习兴趣，提高学生动手实践能力，培养学生自主学习能力和团队协作精神，提高学生分析和解决问题的能力，为社会培养应用创新型人才。总之在无机化学实验教学实践中，只有不断改革探索，创新、优化教学方法，才能持续提高教学质量，才能让无机化学实验课程成为名副其实的“金课”。
参考文献
[1]付秋平，严伟，罗军，等．“互联网+”背景下的无机化学实验教学改革研究[J]．山东化工，2019，12：159-160．
[2]李跃华，赵霞，严亚，等．提高化学实验基本操作规范性和熟练性的思考[J]．大理大学学报，2019，6：42-44．
[3]韩福芹，王丽丽，宋海岩，等．慕课背景下无机化学实验课教学模式探索与实践[J]．广东化工，2019，46：145-146．
[4]张莉，朱元良，曹英寒，等．高校转型背景下无机化学实验课程教学模式的多层次改革探索[J]．山东化工，2018，047：151-152．
[5]银秀菊，陆俊宇，罗泽萍．从化学实验技能竞赛反思无机化学实验教学改革[J]．教育现代化，2019，6(71)：75-76，94．
作者：刘泳 王峰 伊文涛 闫春燕 马杰 单位：枣庄学院
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