浅谈创新人才培养的微型无机化学实验改革

　　一、引言
　　《微型无机化学实验》系广东工业大学轻工化工学院的多位老师在学校及学院领导的关心与支持下，集体编写的。多年的应用实践充分表明，该微型实验体系具有如下所述多方面的教学效果：（1）大大降低实验费用；（2）显著减轻实验污染；（3）由于实验精度要求提高，非常有利于强化培养学生动手能力和认真细致的科学作风；（4）由于实验用主要试剂、材料可一次性上架，既大大减少了实验准备工作量，又显著提高了实验安排的灵活性和实验室的利用率，有利于实行开放式实验教学。（5）实验仪器可实行实验前分发、实验后点收的强化管理方法，有利于监督学生规范使用仪器，养成良好的工作习惯。
　　二、改革的必要性
　　近年来，国内对微型无机化学实验将主要的注意力放在两个方面：（1）探讨研究如何搞好课程具体内容的教学；（2）多媒体在无机化学理论课教学中的应用和无机化学实验的微型化教学。系统深入的研究型实验虽然具有许多优越性，但也有一些局限性，并不是所有实验都可用之代替的。笔者结合自己在实践微型实验的过程中积累的一些经验与教训，对微型化学实验的一些误区提出了自己的观点：（1）具体与抽象的脱节。现行的教材和教学过分强调直观与形式化，忽视了丰富的思维过程，结果挫伤学生的积极性。（2）基础与探究的结合不紧密。（3）课堂精讲与学生互动不挂钩。不重视知识的内在联系，不能调动学生的积极性、主动性。（4）注重传统教学方式与轻视现代教学方式。无机化学实验原理抽象性、内容多，传统的教学方式无助于展示化学思维的过程；多媒体教学信息量大，但有利于展示化学思维的过程。然而，在教学中，传统教学方式与现代教学手段相没有结合。
　　三、具体研究与改革的内容、目标和拟解决的关键问题
　　主要改革内容：使我校应用化学以及化学工程等相关专业的学生积极适应广东省培养高素质应用型创新人才需求，打造先进的无机化学实验教学平台，把我校微型无机化学课程建设成为国内同类院校中处于先进、广东处于领先地位、特色鲜明、为培养高素质人才和打造示范作用强的本科专业建设做出贡献。具体目标：教学内容方面：多与现实生活相联系，旁征博引地进行教学，帮助学生容易分层次地掌握讲授的内容；教材的选择切合学生的专业，难度及知识点有所控制，有利于学生课后自学及将来的就业；课堂教学内容教给不仅给予学生课本内知识，而且联系到社会生活的实际问题。教学方法方面：根据讲授内容，会积极地调动学生的学习自发性和探索性，用疑问来提升学生的求知渴望，使老师与学生达到教与学的和谐统一；善于提升学生思维定向能力与发散能力，最终目的要实现学生自主的学习；特别倾向于应用多媒体和结合自身科学背景的教学方法，使学生知道学习知识点的前瞻性与实用性。多媒体教学方面：微型无机化学选择习题网络版；微型无机化学例题与习题。网络答疑与考核，形成教学辅助系统。形成教师和学生共同享有的网络教与学的良好循环系统。为了让学生随时了解自己对知识的掌握程度，并且解决学习中遇到的问题，网站有交流协作模块，建立网上考试系统、交流论坛、留言板等。利用Firework、Flash、Photoshop等作为图像及动画的处理工具，数据库使用MSAccess，网站调试使用WindowsXP自带IIS服务器程序网络开发工具，以微型无机化学各知识点为基本单位，建立网络，依据微型无机化学教学大纲，以文字、图片、音频视频等方式，实现无机化学多媒体教学的目的。
　　拟解决的关键问题：在教学中，应根据实验的内容、目的、现象和定量要求等进行选择、设计，从而使微型化学实验在推进新课程改革、化学学科发展和创新人才的培养方面发挥更好的作用。那么，如何解决教的问题呢？通过结合教师的科研背景，并将其应用到实验教学当中，与现场实践相结合，有望取得比较理想的效果。具体可以分为：（1）确立了传统板书和多媒体演示相结合的理论与实践相结合的实验课教学模式。多媒体技术成为重要的辅助教学手段。无机化学课程涉及大量图、表，采用多媒体教学，可以有效提高教学效率。（2）实验教学中设置综合型实验，重在培养学生查阅资料、调查研究、设计实验方案，对实验过程及结果有自己的分析和结论。专题研究实验其目的是让学生尽早接触工程或灵活运用所学知识解决实际问题的能力，尤其是创新能力。（3）实验教学中专业化学软件的应用。利用计算机模拟实验后，运用Chemdraw和Diamond软件制作出三维立体的实物模型解释反应的机理，引起了学生极大学习兴趣，使之愿意操作，现象更加明显也易于观察。最重要的是从理性的思维模式重新回归到感性的体验中，极大地提高了学生对实验的热爱与投入。
　　四、实施方案、实施方法、具体实施计划及可行性分析学的实现过程离不开两个方面，即是：教师的教的艺术性，学生的学的积极性。教与学两者之间是辩证统一的，是相互依存的，二者缺一不可。同学们要求本人的教是教学的出发点，学生的学是教学的落脚点；无论教师教的出发点有多高，没有学生学的积极性做配合，教师教的出发点就没有落脚点；无论学生学的积极性有多高，没有教师教的高出发点，学生的积极性就不会长久。具体而言教学方法与手段可分为：（1）研讨式教学，被动接受与主动探索相结合。（2）启发学生思考，促进知识能力转化。（3）多媒体教学与板书教学相结合。（4）与时俱进，结合专业知识普及科普教育。
　　五、结论
　　微型无机化学实验课的教学改革，有利于学生加深对无机化学理论知识的理解并培养基本的化学实践素养，以期培养学生初步的科研素养，并可达到以下具体教学效果及目标：使学生获得基本无机化学现象的感性认识，从而有利于深入理解和应用《无机化学》理论课中的概念、理论，并能灵活运用所学理论知识指导实验。从基础技能训练开始，注重实验操作的规范性。使学生具有仔细观察进而分析判断实验现象的能力，能正确诚实记录实验现象与结果；处理实验结果时具有逻辑推理、做出正确结论的能力；在分析实验结果的基础上，能正确地运用化学语言进行科学表达，独立撰写实验报告；具有解决实际化学问题的实验思维能力和动手能力。将无机化学教学实现网络化教育。能够充分利用网络优势，提高学生的学习积极性，为学生提供另一种方便快捷全方位的立体学习方式。解决教师与学生之间接触少的不利影响，便于学生之间和师生之间的问题探讨。可大幅度提高教学质量。将传统的教学内容和教学方法结合，具有索引功能，有利于知识的复习与掌握，使无机化学学习具有不受时间、地点限制的特色。