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。构建了化学实验的新体系，形成了验证性实验—综合性实验—设计性实验—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究的一般方法，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、基本技能和科学研究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COD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，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相对较少。另外，也没有给出学生完成设计性实验的具体要求，如设计方案，实验报告的格式要求等。《综合化学实验（I）》中的设计性实验还要在教学实践中不断修改，逐步完善、成熟。 2.教师方面的问题。设计性实验对教师提出了更高的要求。从事实验教学的老师和实验技术人员必须具有深厚、扎实的专业理论知识，并掌握与实验有关的实验技术理论知识，熟练各种实验仪器的使用，同时需要不断更新和拓宽自己的知识面，这样才可以在开设设计性实验时为学生提供充分的技术辅导。由于实验教学中心承担了化材学院各专业以及生命科学学院和皖江学院应化专业学生的实验教学，学生人数多，学生选择的设计性实验课题各不相同。分组实验涉及的教师多，教师的个人素质和教学水平不尽相同，对学生实验的指导方法和实验的要求也不一致。有些教师在指导实验之前对所指导的设计性实验内容了解不够，因而对学生设计实验的整个过程掌控不够好，使得教学效果差别较大。

　　3.学生方面的问题。①学生的实验基础薄弱、动手能力较差。我们在实验课前就学生的实验基础进行的问卷调查发现，由于多方面的原因，目前很多中学很少开设学生亲自动手的化学实验，中学化学实验教学多数通过多媒体演示或者教师演示实验，基础设施比较好的示范中学的情况也不容乐观。只有为数不多的学生在中学阶段做过几个化学实验。因此，大一学生的实验基础几乎是从零开始，经过《基础化学实验》课程实验技能的训练，学生的实验技术仍不能达到规范和熟练的程度，导致基础化学设计性实验的完成也受到了影响。②学生的知识基础薄弱，综合应用能力差。设计性实验要求学生能够独立查阅资料，设计方案、完成实验，能够从实验原理、实验条件以及对实验结果的影响等方面，对实验进行系统的分析和研究。因此需要学生掌握相关的无机化学、有机化学和分析化学的基础知识并综合应用这些知识解决实验中的问题。目前这几门基础课开设时间集中在大一，学生课业负担较重，过多过快的学习导致知识基础不够扎实。③化学文献课在高年级开设，导致学生缺乏相关文献知识的学习和查阅文献方法的训练，也影响了实验方案的设计。

　　4.实验教学管理和实验室管理方面的问题。设计性实验的开设导致教师和实验员的工作量比较大。设计性实验是分小组进行的，大量的学生分成若干个实验小组，进行不同课题的设计性实验，需要的仪器和药品不同，统计学生的实验仪器、实验药品，开放实验室，给实验技术人员带来了大量的工作量。而对实验教师来说，实验前要对学生进行辅导，查阅文献，审查修改学生的设计性实验方案，实验中指导实验过程，实验后的评点，都要付出比以往的验证性实验几倍的工作时间。实验教学管理中对设计性实验没有统一、规范的教学要求和评价标准，这也使得目前的设计性实验的教学更多地注重了形式忽视了效果。实验经费投入相对较少，限制了更多更好的设计性实验的开设。在以基础化学实验教学为主的实验室中有些仪器设备和药品相对来说不具备，给设计性实验的选题带来了诸多的困难和不便。

　　三、基础化学设计性实验教学建议

　　开设设计性实验是现代教育培养创新型人才的大趋势，因此，必须在现有的基础上加强和完善不同层次的设计性实验。

　　1.加强实验教材的建设。实验教材编辑中要注意所选择的设计性实验的难度，要在教学实践中逐步筛选或设计出符合学生现阶段知识基础和实验技能水平的设计性实验。要注意不同层次的化学实验中设计性实验内容的衔接。

　　2.加大必要的经费投入，鼓励教师开设更多具有我院特点的、与其科研相关的、更为接近现代化学发展前沿、在现阶段基础化学实验室可操作的设计性实验。

　　3.加强学生实验操作技能的训练。建议在《基础化学实验》部分增加训练学生实验基本技能的实验内容，教学中教师要严格规范学生的实验操作。

　　4.加强设计性实验教学管理。建立设计性实验考核和评价标准。使设计性实验真正达到锻炼和培养学生能力的目的。

　　1前言

　　分析化学的实验教学作为高校化学、环境、生物等专业的重要必修课程，不仅担负着培养和训练学生掌握分析技能和操作规程的责任，还对分析化学理论知识的深化起到了极其重要的促进作用。在课堂教学过程中，教师要注重培养学生严谨的科学态度，细致的工作作风，让学生养成良好的化学实验习惯，全面培养学生的求知欲望和探索精神。让学生的科学创新能力和解决问题的实践能力得到稳步提高。

　　2加强实验课的预习制度

　　为保障课堂教学顺利有序的进行，提高学生的主动学习精神，教师应注重对学生课前预习情况的监督和坚持，掌握学生的预习笔记完成情况，做到对预习环节的足够重视。摒弃以往老旧的应付预习现象，引导学生把预习工作做的充分而又价值。有利于激发和引导学生的学习积极性。由于分析化学实验课程的特殊性，理论知识学习进度较快，所以实验课的预习难度还是很大的，这就要求教师必须担负起引领的重要责任。首先，提供参考文档来引导学生使用正确的预习方法。根据学生的分析化学基础知识掌握情况，以及分析化学的理论科目的进度，针对具体的实验进展，制定出适合学生本次课程的实验预习参考文档，提出当堂科目需要解决的问题，引导学生在预习的过程中主动的探索，并将自己的分析和理解呈现在实验报告上。要求学生在预习过程中通过对理论知识的查阅掌握相关实验环节必须用到的理论知识，充分做到理论联系实际。其次，采用综合评定的手段来对学生的实验报告进行检查。以往的预习教学环节之所以没有得到学生的应有重视，就是因为教师对这一环节并不作为实验成绩的考察范围，因此，建立完善的预习报告评定制度有利于提高学生对这一预习环节的重视，预习报告可以占据整个实验课成绩的15%左右的比例，这一学生在预习过程中也会投入更多的精力，用心去完成实验报告。对提高和督促学生的预习工作起到十分重要的作用。借以达到实验课预习的真正目的，有利于学生自主学习意识的培养。

　　3对实验课程教学中新方法的探索

　　以往多年来一直沿用的分析化学实验课传统教学手法，采用的多是教师一人堂的教学模式，教师在前面教书实验原理、所用的仪器、实验的根本目的，以及实验所需要进行的基本步骤，学生只追随教师的脚步，一项一项逐一的完成就可以了。这种教学方法不重视学生在课堂上的主导地位，学生完全依赖教师，起不到引导学生独立思考的作用，学生缺乏自主解决问题的能力。课堂氛围显得呆板而缺乏生机，不利于调动学生的学习热情，阻碍学生的创新意识和独立思考精神。要想从根本上改变实验课教学的现状，必须从以下几个方面入手。首先，注重师生互动模式在课堂上的运用。对于实验的原理和具体的思路，教师只做适当的引导就可以，根据学生对实验课程理论知识掌握的具体的情况，适当的在旁边辅助指导，坚持做到以学生为中心。采用教师提问学生解答的模式，让学生参与到课堂上来，激发和促进学生的探索欲望，鼓励学生勇于尝试，在轻松愉快的课堂氛围中自主构建实验设计，培养独自完成实验的能力。其次，注重多媒体教学手段在实验环节的应用。改变传统教学中教师的逐步演示模式，将实验的借助于多媒体手段提供给学生，鼓励学生参加互动交流，吸引学生的学习兴趣，让学生减少对教师的依赖心理，更有利于学生自主的完成实验，达到对实验原理和实验过程充分掌握的目的，采用录像或者PPT演示的模式，巩固学生的记忆，让学生充分利用课堂有限的时间牢记实验步骤和实验方法，对实验的整个过程有全面的掌握，起到事半功倍的效果，有利于分析化学教学实效性的提高。第三，注重网络平台的应用。教师应充分运用校园网络资源，在校园网上建设属于分析化学实验教学的专用教学区域。在网络上为学生提供实验预习和学习过程中所需要用到的各种相关素材和资料。引导学生主动参与到分析化学校园网模块的建设中来，学生可以通过网络视频或者文档的模式将自己的实验构思，实验步骤与其他学生和老师进行交流和互动。校园网站还可以组织各类实验相关的竞赛和开放性实验科目来鼓舞学生去积极参加，并将取得的优异成绩记录到最终实验课教学总分里，有利于学生自动自发的学习，提高教学效果和效率。

　　4结语

　　综合以上，我们可以看出，教师努力的对实验课程进行改革可以从根本上提高学生对分析化学实验课的重视程度和参与意识。有效的提高了学生的学习积极性，培养了学生的兴趣，有利于学生自主解决问题能力的培养，让学生成为课堂的主体，充分发挥主观能动作用，积极的参与到课堂教学活动中来。首先，有了规范的实验预习评定模式，给学生的预习增加了动力，使被动学习变得主动。其次，运用全新的教学手段和方法，课堂氛围得到了明显的改善，有利于学生参与精神的培养，在自主完成实验的过程中对实验的目的和实验的细节也有了更加深刻的记忆和认识，有利于教学实效性的提高。第三，分析化学校园网模块的建立，使学生能够增添对分析化学实验的热爱程度，通过竞赛和开放性实验科目让学生从实践中找到学习的乐趣，有利于学生自主自发的学习，提高教学效果。

　　作者：弓晓霞 单位：太原理工大学