太阳集团app首页化學實驗中心實驗教學方法與手段

（1）實驗教學方法與模式

① 實驗教學方法

針對化學實驗的特點，結合考慮學生的認識規律和實際水平，采用的實驗教學方法是：
1）教師以講座形式向學生講授實驗基本理論和基本知識、實驗技術原理、誤差理論和數據處理方法、科學研究方法、文獻查閱、科學論文和技術報告的撰寫方法等；
2）學生自我訓練為主是化學實驗教學的核心。對于技能訓練和基礎性實驗，學生在預習實驗講義的基礎上，須完成網上模拟實驗，然後每個學生在實驗室獨立完成實際操作訓練和數據測量，課後再撰寫實驗報告；
3）對于綜合性、設計型和創新研究性實驗，為2~3人一組，在教師的指導下，從了解實驗背景、學習相關理論知識開始，學生須自行完成查閱文獻、設計實驗方案、配置溶液、組裝和調試儀器、測量數據、數據分析、結果讨論等，最後撰寫一篇科技論文格式的研究報告，并參加“開放式、研究性”實驗交流（答辯）會。
4）通過上述多種教學形式的實踐訓練，使學生不僅熟練掌握實驗技能和實驗技術，而且學會提出問題、分析問題和解決問題的科學方法，開拓思路，熟悉和體驗研究過程，使學生形成科學的思維，擁有科學的精神，提高其綜合素質。

② 實驗教學模式——實施開放式實驗教學

    強化學生實驗能力及綜合素質的培養與提高，所有常規實驗均1人1組、1套實驗儀器；設計性、綜合性和研究性實驗為2~3人一組，既培養學生的獨立工作能力，又注意到群體協作精神的培養。對于原子吸收光譜、原子發射光譜、化工實驗等，每組為3~6人，但每個學生都有獨立操作訓練。
“中心”推行“課内與課外結合、教學與科研結合、優生優培”的創新人才培養機制，全面實施開放式實驗教學。
    “開放式實驗教學”這一新的教學模式重在吸引學生主動參與實踐活動，培養學生對“提出問題、研究問題、解決問題”的興趣，培養學生的思索能力、辨析能力和探索求知精神，發展學生的個性和潛質，激發學生的創造力，達到提高學生實踐能力和綜合素質的目的。為此，從1999學年度開始，我們對太阳集团1088vip、生命科學學院、地球與環境科學學院的各專業學生進行了大面積的開放式實驗教學，在每一門實驗課中均設“開放式、研究性”實驗。目前，各實驗室均已做到實驗時間和空間的開放、實驗内容的開放、實驗人員的開放和實驗教學管理的開放。
“中心”在學校“開放實驗室基金”、“太阳集团app首页學生科研計劃項目”、化學基地建設經費等多渠道的資助下，每學年、每門實驗課中均大量開設“開放式、研究性”實驗，每個實驗室全面對學生開放，同時“中心”鼓勵學生自帶課題進行自主式探索研究。

（2）實驗教學手段現代化

    如何把“實驗教材、實驗儀器和實驗過程、教學課件”有機地結合起來，使之“三位一體”，将極大地影響學生的學習熱情和效率。基于此認識，“中心”重視現代教育技術在化學實驗教學中的推廣應用。在“太阳集团1088vip多媒體教學與網絡建設工作領導小組”的支持下，“中心”在完成化工設備動畫庫、虛拟化工實驗多媒體教學課件的基礎上，在高等教育出版社和太阳集团app首页博學工程項目的資助下，開發了涉及基礎化學實驗、現代化學實驗與技術課程的虛拟實驗。我校是高等教育出版社下達的“重點課程教學資源庫——物理化學子庫”的主持單位之一，我們負責完成了30個現代化學實驗與技術的模拟。“中心”在整合已有化學化工虛拟實驗課件資源的基礎上，開展了以下工作：

① 建立了全新的網絡實驗教學平台：

    為學生提供豐富的學習素材，幫助學生掌握化學研究方法與實驗技術，認識各類分析儀器的構造與工作原理，為學生進行課程複習、自我測試提供全新的學習平台。為教師與學生提供無時空限制的交流通道，可在網上完成輔導、答疑等工作。

② 解決學時減少與實驗教學的矛盾：

    許多化學實驗與技術涉及大、中、小型儀器設備，學生通過書本來了解其構造和工作原理，往往很難理解，學習效果甚差，學生在實驗時須花費大量時間來弄懂儀器，以緻實驗操作時間不夠。通過多媒體技術，借助生動的圖象、形象的動畫、化靜為動，化小為大，解剖儀器，使儀器設備立體化并且動起來，從而成為模拟實驗，進而集成為“網上實驗預習”和“網上實驗”教學平台；基于這一實驗教學平台資源的學習，學生就能較好地認識儀器的結構及其工作原理，有利于順利地完成實際實驗，解決實驗學時短與實驗教學的矛盾，促進化學實驗課程教學質量和教學水平的全面提高。

③ 探索并建立新的化學實驗課教學方法和教學模式：

    基于網絡資源利用，開展“網上實驗”、“網上實驗預習”教學；開展傳統化學實驗教學模式與基于網絡資源利用的開放式實驗教學模式的學習和教學效果對比分析，探索新的化學基礎實驗課教學方法和教學模式。
“中心”将繼續充分應用現代教育技術，全面深化化學實驗課教學改革，探索化學實驗課的教學規律，促進化學類和近化學類專業高素質人才的培養，推進化學及相關學科本科教育創新人才的培養。

（3）實驗課程的考試與考核

    課程考試或考核的目的主要是檢驗教與學的效果，促進教學内容的完善、教學方法的改進，促進素質教育和人才培養。同時，考核制度也是引導學生改進學習方法的有效途徑。為此，我們在總結國内外化學實驗課考試方式方法的基礎上，逐步建立、完善了一套科學的、公正的化學實驗課考核機制，以引導學生在平時的實驗和學習過程中就十分注意自身素質、創新思維和創新能力的培養，引導他們由過去的“學習、考試”型學生向“學習、思考、研究、創新”型學生轉變。
化學實驗課有其自身的特點，為此我們在近幾年教學實踐的基礎上，構建了以下考核制度：

基本技能訓練實驗和基礎性實驗成績的評分标準如下表3所示。

表3 單個基本技能訓練實驗和基礎性實驗成績評分标準（100分）

    對于“開放式、研究性”實驗，實施開放式實驗教學，要求學生在一學年内利用課餘時間完成一項實驗課題的研究，同學們需經曆從文獻查閱、實驗方案設計，到實驗準備、儀器組裝及其調試、實驗測量，以及實驗數據處理、論文撰寫和交流答辯等一系列過程。本考試方案規定，學生須獨立撰寫研究性實驗報告，其格式與科技論文的基本相同，包括以下幾部分：（1）實驗課題的背景、研究意義和目的；(2) 實驗部分（實驗原理與方法、實驗裝置、化學試劑、實驗過程或步驟、實驗數據處理）；（3）實驗結果與讨論；（4）結論；（5）參考文獻；（6）中英文摘要。

    為了加強各實驗小組的交流，培養學生的表達與科技交流能力，共享研究性實驗的收獲，每學年組織“‘開放式、研究性’實驗交流（答辯）會”作為該課程考核的必要環節之一。

    在研究性實驗成績的評定中，學生研讀文獻的情況、對實驗課題的理解深度、實驗内容及結果、對實驗結果的分析與讨論和答辯情況等是評定成績的重點。對于在“開放式、研究性”實驗中表現特别優秀的學生，除可獲得基本分外，還可以另外獲得最高為5分的獎勵分，當然，其總成績應控制在100分以内。
獎勵分的設置是與“開放式實驗教學”的要求相一緻的，它能有效地對學生的學習成績進行科學評價，其中包含了學生的研究素質，因此使學生成績有了合理的區分度。

    考試成績的構成：實驗考試（筆試）分閉卷和開卷兩部分，兩卷各占50%。其中，閉卷考試時間為60分鐘，開卷考試時間為60~120分鐘。開卷部分的試題着重考察學生綜合運用化學的基本原理、基本知識和基本實驗技術的能力。要求學生對要解決的問題或要測定的物理量提出實驗方案、設計思路，組合出基本的實驗裝置流程，并對實驗結果的精确度和誤差來源進行分析與讨論。由于問題的解決方案具有多樣化特點，因此給學生提供了廣闊的思考空間，讓學生發揮的自由度大，靈活性強，避免了死記硬背，削弱了那些缺乏創造性思維能力的同學的得分機會，而那些思維活躍、綜合能力強的同學則得以在考試中正常發揮。