关于农业院校无机化学实验教学改革的几点思考

　　随着我国农业生产形势、教育体制改革形势的发展，迫切要求高等农业院校培养更多的服务于三农的适应新世纪需要的应用型高级专门人才。无机化学实验是农业院校应用化学专业一门实践性的独立课程，是学生系统实验方法和实验技能培养的起点，是后续各门化学类实验课程的基础，其教学质量的好坏，直接关系到大一学生对本专业的兴趣和后续实验课程的开设效果。针对目前农业院校无机化学实验教学存在的诸多问题，结合我系多年无机化学实验教学经验，对无机化学实验教学思想、教学方法、教学内容和考核方式进行了较为全面的改革，获得了一些经验和启示。
　　1 农科应化专业无机化学实验存在的问题
　　经过调查与比较国内部分高等农业院校应化专业无机化学实验教学的现状，发现其存在下面一些问题和弊端。( 1) 教学理念和方法不能完全符合农业院校创新型、应用型人才培养的目标，没有充分调动学生实验的积极性，学生缺乏自主和独立思考的能力; ( 2) 微型实验比重小，药品消耗量较大，学生缺乏实验绿色化、环保化的意识; ( 3) 实验内容多以验证性实验为主，应用型、综合和设计型实验较少，反映现代化学在农业生产上应用技术的实验更是寥寥无几，不能体现农科应化专业的办学特色;( 4) 考核方式单一，不能准确评价学生对无机化学实验掌握的程度以及动手能力、观察能力、查阅资料能力、思维能力、表达能力和分析问题解决问题的能力。
　　2 无机化学实验教学改革的具体措施
　　2. 1 突出人本教育，培养创新型化学人才
　　培养具有创新能力的高素质人才是21 世纪高等教育的首要目标。要培养创新型人才，首先要在教学理念上确立以人为本的教学观，把人的培养作为教学目标，将学生视为教学活动中的主体和中心。
　　众所周知，一个完整的实验教学包括实验预习、实验操作、实验报告三个基本环节。在教学中，这三个环节是相互依存、一环套一环的。然而在化学实验教学中，教师重视的往往是实验内容和实验方法，至于实验中涉及的思维方法、设计原理、设计方法则强调不够; 而学生往往只重视实验操作和实验报告，却不注重或轻视实验预习，这样就容易造成学生在实验过程中形成按图索骥、照方抓药的现象。这既难以保证实验顺利进行，影响实验的效果，同时还会使学生缺乏主动思考，完成任务了事，达不到实验教学预期的目的。针对这种情况，我们认为授人以鱼，不如授之以渔。只有让学生学会方法，才能获得遨游知识海洋的能力。
　　我们针对不同实验内容，把以人为本的思想贯彻其中。例如在化学反应速率和活化能的测定实验教学中，首先安排学生自己讲授实验内容并相互之间进行评判，使学生真正成为实验教学的主人 然后把学生分成两组，一组按正常量进行操作，另一组将( NH4)2S2O8溶液的浓度由0. 2 mol /L 改为0. 1 mol /L，KI、Na2 S2O3等溶液的浓度不变，所取溶液体积全部减半。通过对比，学生发现两组实验效果基本一样。这时我们就会向学生提出一些问题，如按这种药品减量的方式进行实验有什么优势? 为什么可以达到同样的实验效果? 为什么把( NH4)2S2O8溶液的浓度减半，而KI 或Na2S2O3溶液浓度减半?学生经过仔细思考后，了解到微型实验的可行性和优越性: ( NH4)2 S2O8浓度降低，反应速率降低、易测准等等。作为农业院校，许多教师所进行的科研活动都是与我国现代农业发展密切相关的。因此可以让学生在大一下学期进入部分教师的科研室，利用在无机化学第一学期实验课程中学到的知识和掌握的基本实验技能，帮助教师做一些辅助性工作，对学生来说是动手能力的锻炼，也在潜移默化下对培养学生创新能力有一定促进作用。
　　2. 2 建立多元互动型教学模式，激发学生学习兴趣
　　我们根据实验内容的不同，建立多元互动型教学模式，即在教师的辅助下，学生通过自主学习、在线学习、协作学习、讨论学习等方式完成无机化学实验内容，教师与学生之间的多种互动贯穿于整个无机实验教学过程中。所谓自主学习是指学生通过翻阅实验指导及相关资料对实验内容进行预习，教师在上课时通过提问、学生讲解及学生现场演示的方式对自主学习效果进行检验; 在线学习是指学生利用东北农业大学理学院应用化学系网络数字平台中有关无机实验的一些学习资源和教师在线答疑系统与教师互动完成学习; 协作学习也可称为小组学习，是指在完成一些综合设计性实验时，学生以小组为单位，进行协作式学习，实验过程中的协作活动有利于发展学生个体的思维能力、增强学生个体之间的沟通能力以及对学生个体之间差异的包容能力，实验教学效果明显优于学生独立完成实验时的效果; 讨论学习也可称为集体学习，是指在完成每一个实验内容后，所有学生汇集在一起，对实验过程中的一些实验现象( 包括异常现象) 的原因进行讨论，最后由教师进行总结，采用讨论式学习方式可以加深学生对实验内容的理解，培养学生发现问题和解决问题的能力。
　　2. 3 开设应用型、综合型无机化学实验
　　如果能够使无机实验内容与现代科学技术和生产实际相结合，将先进性、趣味性、应用性、综合性实验内容融为一体，突出学生在实验教学过程中的主体地位，就可以使学生在验证理论的同时，培养自身发现问题、分析问题、解决问题和创新思维的能力。因此我们坚持精选基础、综合提高的实验方针，第一学期无机化学实验内容主要以验证性实验为主，目的是熟练和规范学生基本操作和技能。第二阶段无机实验课程安排在第二学期，主要是应用型、综合设计型实验，目的是在学生掌握了基础理论、基本操作技能的前提下充分调动自身的创新思维来研究和解决实际问题。我们开设了具有实用性的实验，如纳米氧化铁的合成及其性能试验，从废碘液中回收碘 综合性实验如三氯化六氨合钴( Ⅲ)的制备及其组成的确定，氨基酸金属镍配合物的稳定常数测定等，综合设计型实验占开出实验的42%。由于综合设计型实验要求学生在试剂的选择和配制、实验仪器的调整、实验操作与记录、结果分析等各环节均独立完成，其中每一步骤对学生来说都是全新的，充满挑战，因此综合型实验对提高学生实际运用并灵活掌握各类实验操作技能发挥了积极作用。此外，在完成综合设计型实验过程中，我们尽量为学生营造一个宽松的、以学生为主的教学环境和氛围，使学生获得充分发挥想象力和自我表现的机会，对学生综合素质的培养起到了积极的作用。
　　3 无机化学实验改革实施效果
　　改革已经进行了5 年，学生的主动学习积极性提高了，实验态度有了明显转变; 后续其他专业实验课教师普遍反映参与无机化学实验教学改革的学生与以前学生相比，实验操作更加规范、准确，动手能力普遍提高。学生在实验课堂上进行适时的理论讲解和操作演示这一教学方法受到学生普遍欢迎。综上所述，在无机化学实验教学中，我们教师应当明确农业院校创新型、应用型人才培养的目标，将教学的重点由原来传统的单一知识传授型转移到以素质教育为主的实验教学上来。通过灵活运用多种教学方法，合理安排微型实验、综合设计型实验，不断完善无机化学实验考核方式，达到提高农业院校无机化学实验课程教学质量的目的。我们坚信，改革是提高实验教学水平和质量的唯一途径，只有坚持改革，才能不断发展，有所前进。我们将通过不断实践，力争使化学实验教学在素质教育的实施上发挥更大的作用。