时间：2022-09-22 05:30:03
通过各分支学科的有机结合与渗透，培养学生综合解决问题的能力，从而使学生的科学思维能力、创新能力和创新意识得到进一步的提高。我国高等化学教育长期以来一直沿用“专业化、专门化”的“窄、专、深”课程体系，化学实验的目的重在加深对理论的理解和技能的训练，人为地消弱了化学学科之间的内在联系与渗透，学生综合能力得不到有效提高，严重制约了高素质化学人才的培养。为了打破传统大学化学实验教学的旧模式，建立以创新能力培养渐进发展的新模式，各高校教师进行了深化教育改革的研究工作，编写了好多综合化学实验的书籍，发表了大量综合化学实验的论文，取得了可喜的成绩［4－9］。综合化学实验的内容大多来自于教师科研项目成果，学生通过综合实验领悟到科学探索和研究的方法，使得学生科学素养得以提高。
2开设大学化学综合实验的条件
大学化学综合实验是完成化学基础实验教学之后，在化学学科层面对化学知识、实验方法综合运用的一门实验课程，是高等教育本科基本实验教学体系的重要组成部分。学生应在掌握基础无机化学、分析化学、有机化学和物理化学实验的基本技能的基础上进行该类实验。教师在整个实验实施过程中起到引导和解惑的作用。引导学生按照实验题目准备必要的实验仪器和试剂，教会学生科技文献的查阅方法，让学生参阅参考文献列出实验的详细步骤，培养学生连接单元操作、设计实验、分析问题和解决问题的能力。通过综合实验，拓展学生的科研思路，提高其科研工作能力。
3大学化学综合实验教学方案的设计与实施
本实验以有机合成、分光光度法测定无机金属离子为主线，辅以物理化学中表面张力的测定及临界胶束浓度(CMC)的确定方法，培养学生综合解决实际问题的能力。
3．1实验目的
(1)学习和掌握有机化学实验中水杨基荧光酮的合成方法。(2)巩固物理化学实验中表面张力的测定方法及表面活性剂临界胶束浓度(CMC)的确定方法。(3)掌握分析化学实验中分光光度法测定金属离子含量的原理及方法。
3．2实验仪器与试剂
仪器:电动搅拌器、三口烧瓶、回流冷凝器、加热套、721型(或722S型)分光光度计、pHS－3C型酸度仪。试剂:对苯二酚、乙酸酐、浓硫酸、无水乙醇、重铬酸钾、水杨醛。钼(Ⅵ)标准储备溶液:1mg/mL，准确称取0．1500g光谱纯MoO3于100mL烧杯中，加入10mL10%的氢氧化钠溶解，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。使用时逐级稀释为1．00μg/mL的标准工作溶液;水杨基荧光酮(SAF):0．001mol/L;十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB):0．02mol/L;pH=1．8的KCl－HCl缓冲溶液。
3．3实验内容
(1)无机离子显色剂水杨基荧光酮的合成水杨基荧光酮的中文别名为邻羟基苯基荧光酮，9－(2－羟基苯基)－2，3，7－三羟基－6－荧光酮。水杨基荧光酮以其高灵敏度和较好的选择性被广泛用于铁、铜、锌、钴、钼、铝、锡、锗、钨、锰、锑、铬、钛、铑等金属离子的测定中。在岩石、矿物、药物、食品、环境水等领域的无机离子分析、药物分析以及生化分析中有着广泛的应用。水杨基荧光酮按文献［10］由30g(0．12mol)的1，2，3－三乙酰氧基苯溶解在热的400mL50%的乙醇中，滴加20mL浓硫酸，在70～80℃时与8g(0．0655mol)水杨醛反应4h．冷却，在暗处放置二周后，用乙醇重结晶而得。反应方程式如下：(2)水杨基荧光酮与金属离子钼(Ⅵ)的显色反应学生可根据实际需要选用某种金属离子与水杨基荧光酮进行显色反应。本文仅以与钼(Ⅵ)显色为例说明实验的设计过程。钼的特性和钼工业的发展为钼的分析提出更高的要求，也为钼的分析研究与发展提供良好的机遇。钼的分析方法甚多，其中分光光度法因其灵敏度高，操作简便，分析速度快而倍受欢迎。而荧光酮类试剂光度法以其高灵敏度和较好的选择性被广泛用于钼的测定中。
3．4实验方法
在25mL容量瓶中，分别加入5.0mL的1.00μg/mL钼(Ⅵ)标准溶液，2．0mLpH=1．8的KCl－HCl缓冲溶液，3．0mL0．001mol/L的水杨基荧光酮(SAF)溶液，2．0mL0．02mol/L的CTMAB表面活性剂，水定容，摇匀，10min后，以试剂空白为参比，用1cm比色皿于最大吸收波长525nm处测定溶液的吸光度。
3．5结果与讨论
(1)吸收光谱按照实验方法进行显色，测定有或无表面活性剂存在下相应配合物在不同波长下以相应试剂空白为参比的吸收光谱曲线，绘制吸收光谱，求出两种情况下最大吸收峰所对应的工作波长。探索表面活性剂是否使最大吸收波长发生红移，是否对显色反应起到增敏作用。(2)临界胶束浓度(CMC)与络合物形成的关系探索取一定量的CTMAB溶液按实验方法显色，以试剂作空白参比测量吸光度，并用表面张力仪测定相应CTMAB浓度下显色液的表面张力，得到不同浓度CTMAB溶液的吸光度和表面张力，结果见表1。以CTMAB浓度的对数lgc为横坐标，以对应的吸光度和表面张力γ为纵坐标绘制CTMAB浓度与表面张力(曲线1)和吸光度(曲线2)的关系曲线。从曲线1折点求出此体系中CTMAB的临界胶束浓度(CMC)，找出吸光度与表面张力的关系见图1。(3)工作曲线取不同量的钼(Ⅵ)标准工作溶液，按实验方法测定在2．0mLCTMAB存在下的吸光度，绘制工作曲线，求出线性回归方程、表观摩尔吸光系数及25mL溶液中钼(Ⅵ)符合比尔定律范围。
4结语
关键词： 大学化学教学 绿色化学实验 三废处理
引言
实验教学是化学教学的重要组成部分，结合当今时代特点，环境保护问题已成热点。绿色化学是在获取新物质的化学过程中充分利用每个原料原子，实现“零排放”，既充分利用资源，又不产生污染，对环境的治理从治标转向治本。
日前，我国环保部参与欧盟亚洲可持续生产和消费项目研讨会会上提出“采用废物跟踪系统，提高电子废物资源利用和环境保护水平”，可见环保问题全球关注。垃圾之多，却未用尽其能，眼看是不环保，实则是有限资源的浪费。中国南方素以水乡为其优势，由于工厂、化肥农药农业、生活、校园实验等排放的污染水，严重超过环境水体容量，打乱水体的自净能力，单方向的水治理困难重重，污水不同程度地影响着民众身心健康，同时治理污水耗重金耗时而且影响基本生活，如今真正能为民众享用的洁净水正急剧削减中，地表水污染引起的土壤污染影响农业的健康耕作，地下水的污染，源头水的保护，水污染污染物的扩散侵袭等一系列水问题引起我们深思。近日，对环境污染事件的关注度日益提高，尤其在水污染防治方面颇为重视。例如华北平原地下水污染防治开展淮水污染重点工程检查正要在2015年初步完成耗资数十亿建立的监测网，耗资巨大，耗时长久，若能减少污染，这些资源的便能得以节约。就高校来说，从实验排污源起，减少污染。
在高校中，通常做完实验就将试剂直接倒入水池中。这样的实验不停地进行着，而实验室很少有三废处理，致使实验室如一污染排放源向外排放着各种污染物（所用的化学药品种类多，消耗量大，而且大部分有腐蚀性或有毒，有的实验还伴随有毒或有害物质的产生）。不仅对水体造成污染，其对土壤、水生生物的副作用更强，尤其笔者深有感触的是所在学校中的湖泊，经常是发黑散臭气，而如在国庆假期之后的几日里能明显感受到湖的清爽，湖面也无明显漂浮的植物，这是由于没有污染行为的发生，可见实验室的绿色化势在必行。
一、绿色成果创意――激发学生兴趣
教师通过引导促使学生通过一些改良实验（如用无毒、弱毒试剂代替有毒试剂进行实验，发现新方法代替原本效率低的方法，等等），使学生感受到绿色化学创新带来的好处，产生学习兴趣，从而真正步入绿色化学实验的学习中。
二、绿色化学之源――网络微型实验
在当今网络迅猛发展的时代，网络化已具备各方面完善的功能。在网络环境下微型化学开放实验的开设具有显著的经济效益、环保效益和教学效果，代表了化学实验改革发展的方向，是贯彻两型社会（资源节约型、环境友好型）发展的战略指导方针。
创新是一个民族生存和发展的基础，是一个国家兴旺发达的不竭的源泉和动力。网络环境下微型化学实验教学模式有如下优点：实验的项目准备、操作等都是以学生为主体，使学生由过去被动“等待”和“接受式”的学习方式，变为“主动”和“探索式”的学习方式；培养了学生学习化学的兴趣，培养了学生实践和创新的能力。便于学生在课堂上进行实验探究和课外进行家庭小实验（而笔者认为学生的主动思考性实验即使有缺陷也远胜过安排性实验），能增强参与意识和动手能力，有利于创新思维的培养。由于微型实验使用剂量少，可以给学生更多的机会动手实验，有利于培养学生娴熟的实验操作技能。
三、绿色实验开展――融会贯通
1.实践绿色化学实验课程教学，提高学生开展绿色化学实验的能力。
（1）以学生为中心，使化学实验成为绿色工程。
要求学生做到“实验源头预防、实验中间控制、实验排放达标”。期间包括避免使用剧毒原料、用绿色溶剂代替易挥发性的有毒有机溶剂、用绿色催化剂替代有毒、易腐蚀的催化剂、对实验中产生的“三废”进行分类处理，等等。
（2）革新常规实验，开展微型、半微型化学实验。
微型化学实验是以尽可能少的试剂，获取与常规实验相当的化学信息的实验原理与技术。其主要优点是：试剂用量大大减少，仅为常规实验的1%～10%，减少了“三废”排放量，以及相关材料和水、电的消耗，降低了实验成本，节约了实验经费，缩短了实验时间，提高了实验的安全性，改善了实验环境，降低了环境的污染。
常规实验的半微量是指在不改变实验方法、不改变操作技术的前提下，采用常规的小容量仪器、药品用量减量，不用额外的经费投入，就可以充分利用实验室现有的资源而进行实验操作的方法，因为成熟的实验技术更容易推广。
2.实践课程教学中形成绿色工程理念，促使学生形成良好的绿色化学行为。
（1）绿色化学观念贯穿实习、实践。
毕业实习、课程实习及社会实践时，要求学生用绿色化学的思维审视生产单位的技术路线、生产工艺、生产管理、产品销售等环节，用绿色工程的12条标准验证各生产环节，总结出符合绿色化学标准的各环节，整理出不符合绿色化学标准的各个环节，并有针对性地提出解决措施。依据“5R”原则考虑和解决化学实验中出现的污染问题，做到实验药品的减量化、循环或回收再利用，选择污染少、装置简单、产物易分离、安全性高的实验方法，在无法避免使用或产生有毒有害物质时，必须采取有效的保护和消害处理措施。通过反复多次地实习实践、归纳总结，强化学生的绿色化学观。
（2）绿色化学观伴随毕业生终生。
要求学生在进行毕业论文及毕业设计时，从开题报告到论文答辩都必须体现绿色化学观。凡违背绿色化学观及绿色工程理念的毕业论文及毕业设计都视为不合格，要么修改，要么重做。指导老师要严格把关，及时跟踪指导，务必培养出合格的应用型人才。要让绿色化学思想扎根于每一位学生的心田。这既是对学生负责，更是对社会及历史负责。
结语
环境保护是我国的一项基本国策，从源头开始的绿色实验，使清洁生产跟上环保主题前进的步伐。绿色化学实验的进行促进学生在科研、实验的道路上保持绿色、清洁意识，使用绿色材料，开展节约型实验，拥有绿色洁净实验过程，排放低污染值三废。我们要清醒地认识到，化学实验的绿色化是一项大工程，需要学者、生产者持久地进行建设。
参考文献：
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[4]戴树桂.环境化学[M].高等教育出版社，2006：492-495.
引进国外大学化学实验教学资源不应仅仅是引进和翻译教材，而应该更全面地、系统地学习和借鉴他们的大学化学实验教学体系和方法，实验教学和管理人才的培养经验，实验室管理方法等，藉以探索建立大学化学实验教学新体系的途径。在这方面，我认为应该注重以下几点:
(1)注重实验教学体系的研究。
我们在以往学习国外化学实验教学方法时，大多是注重对实验教学内容和实验技术的学习，而对他们的化学实验教学体系研究不够，对于发达国家的大学化学实验教学课程设置、教学知识点、教学课时以及教学理念和教学方法设计研究不够。国外的化学实验教学与化学理论课程教学是如何相得益彰的，如何通过化学实验课培养学生逻辑实证的科学思维能力和创新能力，以及如何通过化学实验课程对学生进行国际标准化和环境保护意识的教育，如何通过化学实验课来培养未来优秀的化学家，国外的学术机构(化学会)和实业界(化工企业和制药公司)是如何影响他们的大学化学实验教学体系的，这些都是值得我们学习和借鉴的。此外，还应该了解国外大学是如何评价学生从事化学实验工作能力的，包括他们怎样给学生化学实验课成绩，以及化学实验课成绩在学生专业能力综合评价中所占的比重如何。应该注意中外大学之间的化学实验教学课程设置、教学内容、教学方法以及教材的比较研究，这是以往引进教学资源方面的一个薄弱环节。通过比较研究才可以发现我国的大学化学实验教学的优点以及与发达国家的差距在哪里，在引进、消化、吸收基础上实现化学实验教学的全面改革和创新。
(2)学习发达国家大学化学实验教材的编纂方法和处理教材中有关知识产权问题的方法。
由于化学实验教科书中采用了非常多的最新化学科研成果———化学科学理论和新技术，这些科研成果转化为化学实验课教学内容时，国外发达国家教科书处理知识产权问题的方法值得我们借鉴。教材还包括虚拟化学实验教学软件和化学实验电子教科书，我们应该学习国外电子教材的编纂技术以及他们是怎样应用现代信息技术寓教于乐的。
(3)学习国外大学化学教学实验室的管理经验和实验室文化。
引进化学实验教学资源还包括了解国外大学的化学教学实验室是怎样实现国际标准化的，他们是如何处理化学实验室环境问题的、他们的实验室管理制度如何，以及应用了哪些新技术管理化学教学实验室。大学化学教学实验室的传统和实验室文化对于化学科学工作者的成长具有深远的影响，我们应该在了解和学习国外大学化学教学实验室的传统和实验室文化基础上形成自己的化学实验室传统和实验室文化。
(4)学习国外大学培养化学实验课教师和化学教学实验室管理人员的经验。
现在高等学校的人才结构面临着有经验的、高素质的实验课教师和管理人员匮乏的问题。因此，教学资源的引进还应该包括学习国外大学对于优秀的化学实验课教师和具有高素质的实验管理人才的培养机制，了解他们如何吸引这些人才终生从事这一职业。
(5)扩大化学实验教学资源引进的地域范围。
应该引进更多不同国家的化学实验教学资源，除以往引进资源较多的美国、英国、加拿大、俄罗斯和日本等国家以外，还应该注重引进韩国、新加坡、印度、挪威、丹麦、荷兰、芬兰、澳大利亚、南非等国家的化学实验教学资源，使我国的大学化学教师对于全球大学的化学实验教学状况有比较全面的了解。
2引进化学实验教学资源是化学教学改革的重要步骤
大学化学实验教学改革正在步入新的时期，实验教学改革是以开放为前提的，引进教学资源是开放的重要组成部分。在引进、学习和借鉴国外大学化学实验教学资源和教学方法的过程中，应该更多地发挥化学实验课教师的积极性，教师要积极向自己任职学校的图书馆和国家科技图书出版机构推荐自己感兴趣的化学实验教科书、化学实验教学方法与技术专著和虚拟化学实验软件。在邀请国外学者来中国的大学访问时，要请他们讲一讲国外大学化学实验教学的情况;我国留学生和出国访问学者在回国时也应介绍一下国外大学化学实验教学的进展。同时，应该及时了解引进资源的教学效果和学生的反映，了解社会对引进和借鉴国外实验教学资源前后培养的人才的能力评价如何。也希望有关大学化学教育的杂志能更多地发表介绍国外大学化学实验教学的文章和对于优秀化学实验教科书的书评。
3结语
［关键词］无机化学实验 教学方式 转变
［作者简介］袁竹连（1982- ），女，湖南邵阳人，广西民族师范学院，讲师，硕士，研究方向为化学与食品教学。（广西 崇左 532200）麻昌港（ 1976- ），男，壮族，广西横县人，南京师范大学在读博士，副教授，研究方向为基础教育。（江苏 南京 210046）
［基金项目］本文系2011年广西教育厅科研项目“大学无机化学实验教学方式转变的研究”的研究成果。（项目编号：2011JGB142）
［中图分类号］G642 ［文献标识码］A ［文章编号］1004-3985（2013）05-0185-02
“无机化学实验”是高校学生入学后高校化工、生物技术、环境保护及食品工程等相关专业的基础课程，在现代高教体系中有着重要的地位和作用，实验教学环节是学生创新能力培养的重要载体，是培养学生动手能力的有效途径。无机化学实验在整个大学化学学习期间起着承上启下的作用，其实验方法和基本操作技能的培训为后续其他实验课奠定基础，并对学生后续专业课程及研究论文工作起到举足轻重的作用。
一、桂西南大学无机化学实验教学方式面临的困难
桂西南地处我国“老少边山穷”地区，由于经济基础长期落后，致使一直以来在高等教育方面的总投入远远不足，本科层次的教育投入无法满足不断增加在校学生的需要，特别是化学实验室的投入增长和学生人数的增加显得极不相称。在此条件下，谈论无机化学实验课教学方式的改善，具有一定的难度。
1.传统教师讲演方式亟待转变。实验教学的成功与否取决于教师的教和学生的学两方面。无机化学实验课是新生入校后的第一门实验课，学生的实验操作技能相对还比较薄弱，所以教师的指导作用就显得尤为重要。在进行无机化学实验教学中，教师无疑具有极大的学科优势和技能优势，正因为如此，也最容易形成教师霸权主义；但从另一方面来看，由于教师具有极大的专业优势，在具体实施中，将教师自身的优势转变成学生的优势就具有逻辑上的可能性，关键是我们如何找到一种机制，让这种优势得以顺利转变。
2.无机化学实验教学基本上是延续中学阶段的教学方式。这种教学方式，只强调中学化学实验和无机化学实验的共性，而没有充分考虑大学化学实验的特殊性，以这样的思路来设计实验必然会是中学化学阶段的简单重复，难以将学生引入更复杂的专业实验教学中去，这样就会导致一个近乎荒谬的结论，大学无机化学实验教学和中学化学实验教学联系的紧密程度，反而远远大于大学无机化学实验教学和后续的专业实验教学的联系，这显然是十分不合理的。
3.学生的实验技能存在明显短板。出现上述荒谬结论的原因，很大程度上归结于无机化学实验作为基础课程，一般都是安排在大一时期，而这正是学生刚刚从高中走出来，思维和技能基本上还是停留在过去的应试教育水平上，这是让很多无机化学教师最头疼的事情。也就是说，方法依旧是过去的方法，但实验内容的专业性又是中学阶段无法比拟的，这种困境如果长期破解不了，就势必会造成大学无机化学教学改革停滞不前。
4.大学无机化学实验教学几乎都是以验证性实验为主。所谓验证性实验教学就是对已有实验进行简单的重复实验验证，这种实验教学模式对培养学生严格的实验规范和基本的实验技能具有不可磨灭的作用，但问题是，当这种模式变成压倒性一切的时候，其局限性就凸显出来了，也就是说这种实验教学模式极不利于培养学生的探索精神和创新性思维，和当前中央倡导的大力发展科技创新能力，实现产业转型的目标是相违背的。
5.对实验结果的处理缺乏严密的科学分析。实验结果往往和原来的目标不一致，很多学生为了得到和计划结果相一致的结果，要么抄袭别人的结果，要么重做一次，这是一种无效的实验教学方式，简单抄袭别人的结果并没有提升学生的实验操作能力，甚至还有可能是错误的操作结果，而重做一次，对本来就捉襟见肘的实验经费无疑是雪上加霜。对于这样的问题，大部分教师都见怪不怪，这无疑有悖于相机而教的精神。
二、桂西南大学无机化学实验教学方式的转变措施
1.开发校本实验教材或指导书。应结合本专业的特点，体现基于工作过程的课程设计的新理念，制定科学、规范、完善的实验课程大纲，使教学有章可循。按照一定的比例合理安排好中学阶段的实验设计和大学阶段的实验设计，两者之间必须有一个紧密衔接的过程，这样就能让学生循序渐进地从中学的实验思维转变为大学的专业实验思维；按照一定的比例合理配置验证性实验教学和探究式实验教学，让学生从“学会”慢慢变成“会学”，并从“学习”阶段慢慢走向“创新”阶段。
2.建立教师专业实验优势转化为学生专业优势的联动机制。我们只要求学生写实验报告，但一个不容忽视的方面就是教师也要对实验教学写实验教学报告，主要的目的就是让教师像医生一样跟踪“病人”，对“病人”建立“病历”信息，然后才能对症下药，为学生提供一个较为详细而到位的指导。教师写实验教学报告的另一个好处就是激发教师去认真跟踪指导学生的实验，随时掌握学生的实验进度和存在的问题，这样才能写出规范而详细的实验教学报告。当然，这样的结果会让教师的工作量大大增加，可能很多教师不太乐意，这就必须让教师充分认识这样做的意义，且学校要在工作量上给予适当补贴，但负责任的教师还是很乐意去做的，这样最终就会形成了一个由教师专业实验优势转化为学生专业优势的长效机制。
3.对实验结果的处理最终要形成一个规范合理而科学的实验报告。一份规范的实验报告无疑必须要足够详细，而且条理要清晰，符合实验的操作要求和实验规范，但除此之外，我们还特别提出，在实验报告的形成中，一定要注意引导学生不能简单地处理和预定结果不一致的实验结果，这点最好能在实验报告的要求中体现。我们认为结果不一致的实验报告应该包括实验操作的试验误差、操作的不规范性、操作错误等等，但在操作无误的情况下，学生不仅要分析实验品的用量、天平的误差、实验的温度等常规的因素之外，还要注意分析化学实验中的样品浓度、pH等实验条件，同时教师也应当参与学生的分析。如高锰酸根和二氧化锰在碱性溶液下的反应，理论上应该得到绿色的锰酸根溶液，却有学生观察到溶液是“黑色”的，出现这种情况并不能武断地下实验错误的结论，看是否是溶液浓度太高，形成过深的颜色看起来像是黑色，或者是溶液中悬浮了黑色难溶颗粒，其实，只需取试管上层清夜加以稀释，马上就能观察到绿色。由此，为了让学生以实事求是的态度对待意外结果，教师必须十分明确地告诉学生，结果和预定结果是否一致不是我们考察的重点，教师的教学切忌把一致性的结果作为评价的唯一标准，对实验结果实事求是的分析才更符合科学实验的基本要求。试验中出现结果不一致的情况，恰恰是让学生提升科学实验素质的机会，而且这可能更会是形成创新性思维不可缺少的环节，在科学界里实验结果和预定不一致的现象并不少见，很多时候还是重大发现的时刻，如2011年的物理学诺贝尔获得者—美国加州大学伯克利分校天体物理学家萨尔·波尔马特、美国/澳大利亚物理学家布莱恩·施密特以及美国科学家亚当·里斯，原本只是为了验证爱因斯坦的宇宙常数的正确性，结果却发现所谓的宇宙常数并不是常数，而是宇宙在加速膨胀。由此可见，“意外”结果的科学处理对无机化学实验教学的意义是十分重大的，因为这种实事求是的科学思维往往会导致新的发现。
综上所述，桂西南民族边境地区新升格本科院校无机化学实验教学方式面临着五大困难：传统实验教学讲演方式存在不足、无机化学实验教学依旧延续中学阶段的教学方式、学生的实验技能存在明显短板、大学无机化学实验教学以验证性实验为主存在较大偏颇以及对实验结果的处理缺乏严密的科学分析。由此，我们提出开发校本实验教材或指导、建立教师专业实验优势转化为学生专业优势的联动机制、对实验结果的处理最终要形成一个规范合理而科学的实验报告等三大改善措施，以此促进桂西南民族边境地区新升格本科院校无机化学实验教学水平的有效提升。
［参考文献］
［1］王松君，娄帅.结合示范中心建设改进无机化学实验教学的探索［J］.实验技术与管理，2008（10）.
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[关键词]大学化学 化工专业 教学方法
大学化学是化学、化工类专业的一门自然科学基础课，大学化学课程作为高等教育中实施化学教育的基础课程，对完善学生的知识能力结构，实施素质教育具有重要作用[1]。目前，在大学化学的教学中，最主要的教学方式还是传统的课堂讲授，教师通过讲授传播知识，学生只是处于被动状态，并没有主动参与到教师的教学当中，因此常常觉得枯燥单调，学习兴致不高。国外教育界有句名言：告诉我，我会忘记，做给我看，我会记住，让我参与，我就会理解。它的主旨在于：在教学中真正体现学生的主体地位，让学生主动参与课堂，变“要我学”为“我要学”。因此，如果能在教学中创造一种良好的学习环境，让学生积极参与解决某个问题等，必将大大提高教学质量。但由于这种主动学习方法通常比较费时，而且在较大的班级中组织起来也比较费力，如果组织不当反而会导致课堂秩序混乱等问题，所以很多教师不愿意尝试。因此如何在保证教学质量的前体下，在教学中调动学生的学习积极性，就成为每个讲授大学化学课程的教师需要思考的问题。本文探讨如何在化工专业大学化学教学中培养学生学习兴趣和调动学生的学习积极性，提出了自己的几点看法。
一、上好绪论课，抓住学生的心，激发学生的兴趣
任何一门课要想取得好的教学效果，都要重视绪论课的讲授，从第一堂课开始就讲究教学艺术，激发学生的学习兴趣。绪论课是大学化学课堂教学的第一课，在整个学科教学中起着提纲挈领、纲举目张的作用。通过绪论课，学生应该明确本课程的学习目的、任务和主要内容，掌握正确的学习方法[2]。同时，一堂生动有趣、贴近生活的绪论课对于激发学生的学习兴趣，端正学习态度，为后续学习创造一个良好的开端也尤为关键。
在第一堂课上，教师要深入分析教学对象。由于大学生源广泛，不同省份的学生往往化学基础参差不齐，有些偏远地区的学生甚至从未进过化学实验室，某些专业、某些学生甚至只有初中化学的基础，而大学课堂的授课往往信息量大、进度快，所以大学化学这门课程的学习对某些学生就有一定的难度。学生的具体情况各不相同，任课教师要有针对性的对学生进行鼓励、引导。
另外，教师要教导学生课前预习、课上听讲、针对性地做好课堂笔记、课后复习、独立完成作业，并鼓励学生积极发现问题，提出问题，积极参与课堂分组讨论与课后答疑。针对部分不善于与任课教师交流的学生，绪论课上教师可以鼓励学生通过手机短信、email等平台进行课后讨论和答疑，缩短师生距离，促进师生交流，要使学生实现由“学会”到“会学”的转变，有助于其今后积极主动地参与教学过程，提高课程教学质量。
二、提问与探讨相结合，活跃课堂气氛
目前很多高校教师在讲授大学化学时还是采用比较传统的教学方法，即自己做一份课件或者从网上下载相关知识的课件作为自己讲课的内容，通常一节课45分钟下来，该说的内容确实说完了，但问起学生来，很多人还是丈二的和尚摸不着头脑。这种教学模式，教师不停地讲课实为辛苦，关键是学生还学不到什么知识，通常面对枯燥无味的PPT课件，学生会在课堂上睡觉、聊天、玩游戏、玩手机等等。为了及时了解学生的学习情况，课堂提问是最经常使用的方法。通常教师提出问题后，会随便选择一个学生来回答这个问题，如果不行就另换一个学生。但是几乎每个老师都遇到过这样的尴尬场面：换了几个学生后仍然得不到正确答案。这样不但起不到预期的教学效果，而且还使被叫到的学生感到很尴尬，有的学生因此而害怕上课；另外，某些学生在回答问题后会感到放松，不再集中精力听讲，因为他知道老师在短时间内不会再次对他提问[3]。因此必须改进传统的提问方式，才能获得更好的教学效果。
我的建议是在课堂上提问和探讨相结合。大学化学的教学不同于高中化学的教学，主要是教学相辅，侧重自学，教师在大学化学这门课程的讲授中主要起着引导作用，真正知识的掌握还是靠学生自学。在教师上课之前，学生应该提前预习本节课的内容，课堂上，教师提出问题后，在规定的时间内让学生们分组进行讨论（分组人数不宜过多，一般3-5人/组为宜），最后让每组的一个代表来回答该组认为最准确的问题，并也要说出该组成员对该问题的其他看法，对回答问题最准确的组给予该课程学期成绩加分奖励。这样的教学方式，教师不仅较轻松，学生也学到了知识，关键是能够活跃课堂气氛，调动学生学习的积极性。当然如何提出能让学生感兴趣的问题，教师要精心设计，要问得巧，问的妙，学生才会积极思考，抢着回答。
三、理论联系实际，内容与时俱进
化学与人们的日常生活和生产实际紧密相关，在人类社会的发展和进步中起着重要的作用。在教学中，我们可以把举实例作为导语引入课堂教学，以激起学生的好奇心，使他们带着浓厚的兴趣认真上完整堂课。针对有些不重视学学化学这门课程学生的特点，在课堂的教学过程中要及时地与日常生活和生产实际相结合，把抽象的理论具体化、应用化。例如，把“三鹿奶粉事件”、“苏丹红事件”、“仿瓷餐具”等等社会热点问题与课本的理论知识相结合，让学生知其然，更知其所以然，激发学生学习兴趣。
另外，大学化学教师，尤其是青年教师还可结合当前专业方向和本学科的最新科学成果，适当介绍一些现代化学的前沿领域和最新成果，并将这些成果和发现所依据的基本理论深入浅出的向学生阐述，让学生实实在在地体会到了现代高科技并不是那么神秘的，它们就在自己身边。
四、注重实验教学，培养学生实验操作能力
实验教学是大学化学教学中的一个重要组成部分，它能激起学生的好奇心，提高学生对相应知识的理解，促使学生参与学习。大学教师在教学过程中除了要强化技能训练、规范实验操作，还应建议学校加大实验课的学分，引起学生自身的重视。在培养学生实验技能的过程中，最重要的一环是加强学生独立动手操作能力。动手实践是发现问题的最好途径，在此过程中可充分意识到自身的不足，激发学生的积极性去解决问题。很多同学对实验课不是很重视， 针对这种情况，我们充分挖掘现有实验室的潜力，尽可能让学生单独进行实验，以锻炼学生动手操作能力。通过实验全过程的训练，既培养了学生的实验操作能力，又锻炼了学生的心理品质和认真仔细、踏踏实实的工作作风。
五、开放实验设计，培养学生创新能力
化学是一门以实验为基础的学科，实验可以激发学生学习化学的兴趣，帮助学生形成化学概念，获得化学知识和能力，培养学生观察、实验能力，还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和学习方法[4]。然而，如果实验课上一个班的学生仅仅根据实验教程指示按部就班的机械操作，这种方式显然不利于培养学生分析和解决实际问题的能力，也直接妨碍着教师对学生创新意识和实践能力的培养。这就需要我们摈弃传统的实验方法，尝试走开放实验设计的道路。实验的设计必须立足现实，结合校情，既能够反映出当今世界的最新成果，例如石墨烯的制备和表征；又能够与生产生活密切相关，例如十二烷基苯磺酸钠（洗衣粉的主要成分）的制备；也可以根据国内外重大事件设计相关的实验，例如根据“三鹿奶粉”案，设计“牛奶中三聚氰胺含量的检测方法”，并让学生参与到这些实验的设计和可行性验证过程中去，在网络上收集相关资料，设计实验流程，记录每一个数据和结果，观察和回顾每一个具体实验过程和步骤，分析实验的成败与得失。通过变操作实验为设计实验，进而调动他们学习的积极性和创造性，使他们利用化学理论和思维来分析、解决实际问题的能力得到提高。
[参考文献]
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学生的实验技能存在明显短板，出现上述荒谬结论的原因，很大程度上归结于无机化学实验作为基础课程，一般都是安排在大一时期，而这正是学生刚刚从高中走出来，思维和技能基本上还是停留在过去的应试教育水平上，这是让很多无机化学教师最头疼的事情。也就是说，方法依旧是过去的方法，但实验内容的专业性又是中学阶段无法比拟的，这种困境如果长期破解不了，就势必会造成大学无机化学教学改革停滞不前。大学无机化学实验教学几乎都是以验证性实验为主。所谓验证性实验教学就是对已有实验进行简单的重复实验验证，这种实验教学模式对培养学生严格的实验规范和基本的实验技能具有不可磨灭的作用，但问题是，当这种模式变成压倒性一切的时候，其局限性就凸显出来了，也就是说这种实验教学模式极不利于培养学生的探索精神和创新性思维，和当前中央倡导的大力发展科技创新能力，实现产业转型的目标是相违背的。对实验结果的处理缺乏严密的科学分析。实验结果往往和原来的目标不一致，很多学生为了得到和计划结果相一致的结果，要么抄袭别人的结果，要么重做一次，这是一种无效的实验教学方式，简单抄袭别人的结果并没有提升学生的实验操作能力，甚至还有可能是错误的操作结果，而重做一次，对本来就捉襟见肘的实验经费无疑是雪上加霜。对于这样的问题，大部分教师都见怪不怪，这无疑有悖于相机而教的精神。
两者之间必须有一个紧密衔接的过程，这样就能让学生循序渐进地从中学的实验思维转变为大学的专业实验思维；按照一定的比例合理配置验证性实验教学和探究式实验教学，让学生从“学会”慢慢变成“会学”，并从“学习”阶段慢慢走向“创新”阶段。建立教师专业实验优势转化为学生专业优势的联动机制。我们只要求学生写实验报告，但一个不容忽视的方面就是教师也要对实验教学写实验教学报告，主要的目的就是让教师像医生一样跟踪“病人”，对“病人”建立“病历”信息，然后才能对症下药，为学生提供一个较为详细而到位的指导。教师写实验教学报告的另一个好处就是激发教师去认真跟踪指导学生的实验，随时掌握学生的实验进度和存在的问题，这样才能写出规范而详细的实验教学报告。当然，这样的结果会让教师的工作量大大增加，可能很多教师不太乐意，这就必须让教师充分认识这样做的意义，且学校要在工作量上给予适当补贴，但负责任的教师还是很乐意去做的，这样最终就会形成了一个由教师专业实验优势转化为学生专业优势的长效机制。对实验结果的处理最终要形成一个规范合理而科学的实验报告。一份规范的实验报告无疑必须要足够详细，而且条理要清晰，符合实验的操作要求和实验规范，但除此之外，我们还特别提出，在实验报告的形成中，一定要注意引导学生不能简单地处理和预定结果不一致的实验结果，这点最好能在实验报告的要求中体现。我们认为结果不一致的实验报告应该包括实验操作的试验误差、操作的不规范性、操作错误等等，但在操作无误的情况下，学生不仅要分析实验品的用量、天平的误差、实验的温度等常规的因素之外，还要注意分析化学实验中的样品浓度、pH等实验条件，同时教师也应当参与学生的分析。如高锰酸根和二氧化锰在碱性溶液下的反应，理论上应该得到绿色的锰酸根溶液，却有学生观察到溶液是“黑色”的，出现这种情况并不能武断地下实验错误的结论，看是否是溶液浓度太高，形成过深的颜色看起来像是黑色，或者是溶液中悬浮了黑色难溶颗粒，其实，只需取试管上层清夜加以稀释，马上就能观察到绿色。
试验中出现结果不一致的情况，恰恰是让学生提升科学实验素质的机会，而且这可能更会是形成创新性思维不可缺少的环节，在科学界里实验结果和预定不一致的现象并不少见，很多时候还是重大发现的时刻，如2011年的物理学诺贝尔获得者—美国加州大学伯克利分校天体物理学家萨尔•波尔马特、美国/澳大利亚物理学家布莱恩•施密特以及美国科学家亚当•里斯，原本只是为了验证爱因斯坦的宇宙常数的正确性，结果却发现所谓的宇宙常数并不是常数，而是宇宙在加速膨胀。由此可见，“意外”结果的科学处理对无机化学实验教学的意义是十分重大的，因为这种实事求是的科学思维往往会导致新的发现。综上所述，桂西南民族边境地区新升格本科院校无机化学实验教学方式面临着五大困难：传统实验教学讲演方式存在不足、无机化学实验教学依旧延续中学阶段的教学方式、学生的实验技能存在明显短板、大学无机化学实验教学以验证性实验为主存在较大偏颇以及对实验结果的处理缺乏严密的科学分析。由此，我们提出开发校本实验教材或指导、建立教师专业实验优势转化为学生专业优势的联动机制、对实验结果的处理最终要形成一个规范合理而科学的实验报告等三大改善措施，以此促进桂西南民族边境地区新升格本科院校无机化学实验教学水平的有效提升。
作者：袁竹连 麻昌港 单位：湖南邵阳人广西民族师范学院
信息管理利用计算机技术构建教学辅助信息管理系统，基本信息包括“学生信息”和“教师信息”，个人可以在其中更改、添加、删除相关个人信息，便于教师与学生及时的交流。同时教师通过合理设定评分参数进行成绩评定，使学生的实验数据和考核结果等能够得到快速、客观、舍理的评价，学生也可以进行及时的成绩查询，得到反馈与帮助。同时还包括更为丰富的实验项目管理信息，主要有课前预习题、实验基本信息、数据记录表等多方面信息，便于学生的自主学习，自主科研，能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率，实现最优化的师生教学信息管理与利用，达到更好的教学目标。
不足与限制从硬件设施方面看，现在的智能化辅助教学还处于发展阶段，各种技术如信息管理系统，虚拟实验室等还存在较大的发展空间，不能做到真正的一体化管理，信息的及时更新与查询，多方的即时交流与互动，以及模拟仿真实验的普及与推广。同时受限于财力物力人力的投入产出比，以及各高校重视程度不一，还不能构建完善的先进的智能化教学与管理平台，和庞大实用的实验教学基地。从软性的应用方面看，一是受传统教学观念的影响，人们倾向于理论教学或学习，忽视实验的重要性，或者认为智能化辅助教学只是空架势，新颖却不实用；或者认为信息管理太过繁杂，并不能切实解决教学中的实际问题，没能真正发挥智能化辅助教学与管理对大学化学实验教育的帮助。二是对于高技术智能化辅助的过度依赖，教师过度使用多媒体设备以及学生过多关注高科技带来的新鲜感，从而忽视了真正教学的目的。智能化辅助教学与管理，着落点应该是化学教学与学生管理，智能化只是辅助的一种手段，不能因滥用高科技技术反而分散学习重点。
向网络化方向发展网络化是计算机技术未来的重要发展趋势，这同样也适用于大学化学智能化辅助教学的未来发展。网络的连接与应用将很大程度上提高教育资源与信息的传播和传输速度，实现及时的资源与信息共享和利用。同时大大缩短了教育之间的距离，能实现的跨学校、跨地区、跨国家的教学交流与实验共享。并且建立在网络背景下的合作学习平台，不仅仅能够提供硬性的指标，如资源数据等的更新共享，还能充分利用了教学中的人力资源，达到更好的资源配置效果。实现全面的人与人，多对多的零距离交流与互动，使学生接触到更多的学习来源，接触到平时难以获得的学习机会，如网上课程，讲座播报，即时演讲，视频会议等，实现不同层级不同方面乃至不同领域间的交流和讨论，使学生可以根据自身要求与目标，自主、自助进行选择，安排学习内容，实现合作学习，规划实践活动等。向系统化方向发展计算机辅助教学本是一项复杂的系统工程，是依托于庞大的数据库存量，高速的运行方式，和快捷的传播速度。所以需要确定并遵循统一的设计与研发标准，来保证系统的可扩展性，应用的普遍性以及无限可能的外延性。建立成系统的，有序可查的，有统一标准的，智能化辅助教学与管理有利于信息的收集整理，数据的分析应用，以及资源的上传共享，从而保证对教学的帮助，加强师生间的互动与交流，共享化学实验的数据，分享教育学习的经验等，从而实现对整个教育信息的管理与利用，更好的实现教学目标。
向虚拟化方向发展虚拟实验室是智能化辅助教学中的一大特色与重点，能够有效解决实验中面临的不现实、不具操作性、不能理想开展的尴尬。随着计算机技术发展，运行、计算与传播速率的提高，数据库朝着大容量小体积的不断完善，以及各种机器人模拟，智能化服务的推进，还有触屏界面和感官技术的发展，虚拟化实验有着更多的可能性和发展空间。同时从实际角度出发，受限于时间空间，节约成本与绿色化学也要求了虚拟实验的进一步发展，学生也能利用虚拟实验室进行自主设计，模拟实验，记录仿真变化，建立数据模型等更好地锻炼实际操作能力与发散性创新思维。综上所述，随着近几年实验教学在高校化学中越来越受到重视，智能化辅助教学与管理也显得更加重要，只有通过计算机技术以科学的方式和多样化的手段讲解教学内容、安排教学进程、进行实验操作、收集利用实验数据等才能更好地完成实验教学。同时要注意明确教育目的，分清教学主次，将智能化辅助与传统教育手段相结合，强调实际操作能力的提升，创新思维的开发，真正实现实验教育的普及与目标。
作者：王强 刘孝均 贺胜英 单位：四川省宜宾学院化学研究所 四川省宜宾市第四中学校 四川省宜宾学院
关键~：微课；化学化工实验课；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）22-0270-03
一、引言
微课是指教师在教育教学过程中围绕某个知识点或技能，如某个化学实验操作技能等单一教学任务，进行的一种崭新教学模式。相对传统教学方式，微课具有可控灵活、较易掌握、高效、便利等优势，对激发大学生学习兴趣，调动学习积极性和主动性至关重要。随着“可汗学院”在全球迅速走红，“微课”目前已成为我国教育界热议的一个话题。但是，其还是一个新兴教学模式，无论是其应用的广度、深度，还是具体微课设计，还有很多问题亟待解决[1-4]。2015年，教育部全国高校教师网络培训中心举办了第二届全国高校微课教学比赛，掀起了又一波全国高校微课建设热潮[5]。参加微课制作教师越来越多，很多网络平台上微课数量也在迅速地增长。微课广泛传播，为学生自主学习和教师自我提高提供了丰富学习材料，使得移动学习、碎片化学习成为一种常态的学习方式。本文根据化学实验教学特点，来讨论微课对大学化学化工实验教学改革的作用。
二、文献综述
早在1960年，美国阿依华大学附属学校首次推出了“微型课程形式”的教学。一个微型课程一般只有一两个课时，而不会像一门培训课程或者一门学科课程那样持续数周或一个学期[6]。到了1993年，美国北爱荷华大学化学系教授LeRoy A.McGrew先生在有机化学教学中就提出了60秒的微课程教学概念，并且成功将其应用到了向非专业学生和民众中普及有机化学常识的方面[7]。2008年，美国新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师David Penrose[8]正式提出了“微课程”（Microlecture）这个概念。在我国，2011年胡铁生[9]首先提出微课程概念，“微课程是指按照新课程标准及教学实践要求，以教学视频为主要载体，反映了教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源的有机组合。”微课，作为一种新兴课程形式，其突出优点是“短（学习时间短）、平（容易被接受）、快（学习见效快）”，符合现代学生学习特点。但是，也存在其不足之处――碎片化、不系统、不适合长期学校教学。但是，它完全适合作为教学辅助、链接。因此，将微课用于大学化学化工实验课教学，可充分发挥微课作用，将其功能最大化。微课在不同领域有着不同定义。调查结果显示，在500名本科学生中，100%的学生每天都有上网行为；91%的学生喜欢从网络上获取知识；69%的学生看过微课程。因此，在移动设备迅猛发展的今天，怎么实现学生的自主学习、兴趣摄取，单单依靠教师的课堂学习已经逐渐不能完全满足个人学习的需要，未来创新人才的培养和学习也不仅仅局限于纸质的学习材料，基于移动终端的移动学习必将得到长足发展。
三、微课在化学化工实验课教学应用的分析
实验教学是化学学科教学中非常重要的一个环节，在培养学生基本知识的运用、动手操作能力、对实验的观察和思考等方面起着关键性的作用。目前，大学化学理论课的教学，仍然是以教师讲授为主的传统教学模式，同时受制于学校硬件设施的限制，教师无法做演示实验，使化学理论知识的学习脱离了化学实验的直观感知。而关于实验课程，许多高校实行的教学模式是“预习报告――实验指导――总结报告”这样的模式。它是基于学生主动学习而设计的一种较好的教学模式，但是现在高校学生主动学习意识明显不足，学生不会思考，不会将学习的理论知识迁移到实验学习中来，预习报告和总结报告更多地变成了通过抄袭而完成的。对化工专业的本科生进行问卷调查，其中问卷中开放性问题：你希望你所学内容中添加什么类型的课程？统计学生的答题情况，学生给出的共性回答主要有以下几种：（1）实验操作技巧类课程；（2）实验案例与理论相结合课程；（3）数据处理软件有关课程；（4）化工前沿、新能源类课程；（5）实验设备使用类课程；（6）文献阅读、检索类课程；（7）论文写作指导类课程。其中实验案例与理论相结合课程、实验操作技巧类课程、实验设备使用类课程这三项答案占这七项的64%。因此，微课用于大学本科化学化工专业实验教学很有必要。针对上面提到的问题，以改善实验教学的效果、提高实验教学的质量为目标，以微课的引入为突破口，做好理论教学与实验教学的有机结合，推进化学化工实验课教学改革地深入推进。
四、结果与讨论
1.学生预习状况分析。若按照传统的实验课教学模式“预习报告―实验指导―总结报告”三部曲。其中，预习完成效果决定着整个实验的成败。因此，要想提高实验教学的质量，必须重视预习环节。学生预习基本上是先读教材，然后按照教材要求填写实验预习报告部分，但是实验课内容的特点是细节内容较多，像实验原理、实验基本操作方法、实验仪器的使用、实验数据的分析、实验的注意事项等内容，如果学生在实验前没有进行认真的了解，而要在实验课上一并接收，往往会影响实验的正常进行，进而影响实验效果。
2.微课引入的优势。将微课引入到化学化工实验课教学中去，有其独特优势：（1）微课短小精悍。“短”指的是微视频课程的时间短，一般视频时长在10分钟以内；“小”指的是微视频课程的内容少，一般一个微视频课程只包含一个概念或一个知识点，知识结构单一。“精”体现在设计和制作上的要求精。例如：玻璃器皿的洗涤，可以针对这一项操作，设计及制作微视频课程，可以把这项基本操作技能采用录像或者用电脑动画设计等直观的形式加以演示。短小精悍的特点，使得学生可以充分利用碎片化的时间进行学习。（2）微课可以反复播放，降低实验成本。有关实验演示的微课，可以让学生反复观看，进而可以节约相应的实验成本。微课具有网络传送的快捷、重复利用等特点，使用起来非常方便，每个学生可以根据自己的个人情况选择相应的微课进行重复学习。（3）微课目标明确。微课是为了清晰地讲解某个概念或某一知识点，或为实现某一教学环节而开展的教学活动。活动、资源及内容设计上指向清晰，方向明确。由于学生基本上是人手一部智能手机，如果把化学实验中的一些知识点通过视频、PPT等形式做成微课，通过网络平台分享给学生，方便学生随时随地学习，这样不但能够对学生的预习起到帮助作用，并且在实验课后能够更好巩固、强化实验内容，更好地帮助学生掌握实验的技巧。
3.微视频课程引入后，实验课教学模式的改革。引入微视频课程，传统实验教学首先发生变化的是“预习报告”部分。与以往枯燥阅读实验步骤不同，教师提前发给学生一段有关本节实验教学的微课，微课来源可以为教师自己制作，也可以网上下载，学生通过学习微课，对实验内容有直观认识，实验步骤有初步了解。例如，在大量实验研究工作中经常会遇到一些特殊的化合物，对空气中的水氧敏感，必须使用特殊的仪器和无水无氧操作技术。否则，即使合成路线和反应条件都是合适的，最终是失败。所以，无水无氧操作技术已是化学化工实验中被视为必须熟练掌握的一项实验操作技能。下面我们以无水无氧操作实验中的双排管高真空线操作操作为例，简要介绍微课的引入对本实验课的改进。（1）学生的预习内容包括：明确无水无氧实验的特点、实验的注意事项、双排管操作的实验原理、双排管实验的操作步骤等。（2）学生应有的能力基础：仪器的清洗、干燥；仪器的装配；加热和冷却等能力。（3）本实验的主要内容应包括：仪器、药品、溶剂的无水无氧处理、惰性气体的净化、反应装置和双排管的安装、加料、实验过程及结束时对仪器的维护等内容。（4）本实验的重点及难点：掌握双排管工作的原理、对氧气及水的处理过程（即：双排管操作的实验步骤）及注射器针管技术。这部分也将是微课真正发挥其功效最显著的地方，因为原有的书本的预习知识都是静态的说明和演示，有一些术语及实验操作W生很难去想象，所以学生很难掌握实验的细节，大多数学生都会很迷惑，甚至认为此技能很难熟练掌握，难免从思想上对实验有了一些抵触，于是，做实验的时候很难进入角色。如果有微课的演示，更加直观，更能引起学生的兴趣，达到重点难点的轻松突破。
由于本节实验内容多，若按照传统的教学方法，学生简单地阅读实验教材，填写预习报告，然后根据教师的演示和讲解进行实验操作，往往不能达到良好的实验效果。针对本实验的特点，可以设计制作相应的微课，将微课提前发给学生，学生进行充分的预习。这样，在实验过程中才能很好地抓住实验的关键，进而取得良好的实验效果。本次实验涉及的微课包含以下几个方面：（1）预习类：①本实验所用的玻璃仪器、装置及其清洗与干燥等；②初识无水无氧操作实验原理及操作；③怎样写实验报告。（2）实验过程类：①仪器/药品/仪器的无水无氧处理；②惰性气体的净化；③双排管的安装；④注射器针管技术；⑤仪器的操作及维护等。（3）微课包含的知识点：①无水无氧实验操作所能应用到有机合成实例及重要性（通过ppt制作而成的微视频）；②无水无氧操作的原理（通过ppt制作而成的微视频）；③仪器的清洗及干燥（视频录制―操作和讲解制作而成的微视频）；④双排管的搭建及安装（视频录制―操作和讲解制作而成的微视频）；⑤双排管操作实验或溶剂中的去除无水无氧过程（视频录制―操作和讲解制作而成的微视频）；⑥注射器针管技术（视频录制、操作和讲解制作而成微视频）。
因此，实验教学可这样设计：
第一步：布置预习任务，观看指定的微课知识点，完成预习报告。
第二步：根据学生预习报告的情况，分析学生对实验的认识程度，对预习情况不好的学生，进一步要求观看相应的微课。
第三步：实验课程讲授，在讲授过程中进行演示实验与微课相结合的形式，尤其是操作困难的步骤，可以让学生多次重复观看相应的微课内容。
第四步，学生自己动手操作。
第五步，学生写实验报告，对于难点部分，学生可以通过回顾微课内容，来完成实验报告。
我国发展要实现创新驱动模式，具有创新意识、创新思维和创新技能人才的培养的重要性不言而喻。化学化工是实验学科，化学化工实验在学生能力培养中的作用至关重要。而常规实验课程，尤其是有机化学实验课程，实验耗时长并显枯燥。对大学化学化工实验教学方法和模式的改革，符合当今化学化工创新人才培养和化学学科发展的需要。因此，要提高化学实验课的教学质量，必须综合运用各种教学方法和教学手段，积极探索和改进新的教学内容和方式，才能合格地完成实验教学任务。“微课程”在实验教学中的应用是一种良好的辅助教学手段和方式，一定会在大学化学化工实验教学的改进和对创新人才的培养方面起到积极的助推作用。
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Studies in the Role of Microlecture in the Teaching of Chemistry and Chemical Engineering Experimental Course in Universities
CHEN Ling-cheng，ZHAO Zhong-kui*
（State Key Laboratory of Fine Chemicals，Faculty of Chemical，Environmental and Biological Science and Technology，Dalian University of Technology，Dalian，Liaoning 116024，China）
关键词： 无机化学 新实验内容 设计及实践
无机化学实验属于化学实验中十分重要的一个环节，化学是一门实验学科，化学规律及化学理论只有通过实验才能总结出来。不仅如此，对于化学理论的应用及评价等，也需要根据实际检验及探索，因此，化学教学和实验密切相关。无机化学实验课程的主要目的是培养学生实事求是的精神及科学务实的态度，通过理论结合实际，从而养成快速、准确及整洁的良好习惯，促使学生的化学素质得到提高，并且为以后从事化学相关类工作打下良好的基础。
一、无机化学实验内容改革的必要性分析
最近几年，随着我国教学改革不断深化，应当培养学生的研究能力及综合学习能力，因此，巧妙设计实验内容及调动学生的积极性，成为实验教学改革重点问题，经过研究及分析，每项实验都应当具备多种功能，不但能够调动学生实验的积极性及主动性，而且和教师可以形成良好互动，促使学生在做化学实验的过程中有所收获。因此，应当针对实验教材内容进行必要的改革，去除验证性或者理论性实验，并且加入大量综合类及设计类实验内容，从而提高学生的化学素质及实验水平。当前，新型实验教材已经投入实践教学中，在设计实验内容过程之中，相关人员应当以实验内容为例子，并且探讨选择实验内容及如何实施实验教学，从而促使无机化学实验的内容改革可以达到理想的效果。
二、未知固体鉴定目的分析
一般来讲，在无机化学实验教学过程中，化合物及元素性质的有关内容约占总内容的百分之五十以上，要求学生掌握的化学知识不但庞杂，而且十分零碎。因此，这些知识及内容如果只是由相关教师讲解，会导致学生提不起化学学习兴趣，主要是由于这部分内容枯燥乏味，引起学生的厌倦情绪。然而，如果学生亲自做实验，并且通过观察实验现象及分析解释这些化学现象出现的原因，就能达到良好的化学教育效果，但由于当前无机化学实验课时的限制，难有充分时间安排学生做化学性质的相关实验，从而导致学生对化学课程失去兴趣。为此，制定了未知固体鉴定实验，这项实验的主要目的有以下几点：
（一）巩固理论知识
本实验是考核型实验，学生进入实验室内之后，教师会给各位学生未知的固体，要求各位学生自己检验，并且学生之间不能就固体进行讨论。通过这种形式，促使学生实验预习环节中，可以主动复习化合物及元素性质，并且针对学生专业的差异性，划定未知固体的范围。如对于冶金专业学生，限定未知固体为金属，对于化学专业学生，未知固体范围可以适当扩大。
（二）培养实验能力及综合能力
通过实验，培养学生的基础实验能力及综合能力，一般来讲，学生要通过实验得知该固体为何物，就会遇到各种各样的问题需要学生开动脑筋进行思考，在这个过程中学生可以翻阅书籍或者咨询教师，有效培养学生的分析问题及解决实际问题的能力。此外，在实验过程中，包括固体液体加热操作、液体取用操作、固体取用操作及试管操作等，可以促使学生更熟悉无机化学实验的相关技能。
（三）了解定性方法
一般来讲，未知固体的定性都具有一定的分析方式，通过做本次实验，可以帮助学生掌握实验方式，促使学生对未知物的分析方式具有一定的了解，这样以后学生如果遇到同样的问题，就知道从什么角度或者用什么方式解决。
三、教学实践活动
在实验教学活动中，应当将学生自主实验和教师指导相互结合，针对无机化学实验，要求学生在预习报告中反映出实验思路并且对实验现象进行分析，教师在阅读学生的实验报告的过程中，对于学生存在的问题应当加以纠正，从而帮助学生培养良好的实验行为。根据多年教学实践，学生反映无机化学实验压力比较大，不过通过学生自己做实验，实验成功之后学生的积极性及学习兴趣普遍提高。此外，无机化学实验，做未知固体鉴定等，可以有效培养学生的独立思考能力及动手能力 。
综上所述，通过无机化学实验，可以加深学生对化学理论知识的印象，从而提高学生的化学成绩，本文主要根据多年化学实验教学经验，设计未知固体实验，要求学生通过自己做实验鉴定固体的化学性质及化学名称等，通过实验，培养学生的独立思考能力及动手能力。
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摘要 从理论分析和实证研究的角度，分析研究了在大学生化学实验学习中，现有学习方式对大学生化学实验技能的培养没有充分发挥作用，影响了学生实验技能的学习效果，并提出了相应的优化大学生化学实验技能学习方式的策略。
关键词 学习方式 化学实验技能 大学生
一、问题的提出化学实验技能是大学化学、药学等相关专业学生必备的能力，该技能为他们今后从事化学、药学研究奠定基础，为他们今后的发展提供帮助。但在调查研究中发现，部分大学生化学实验技能总体水平有待提高，尤其是实验创新能力的提高迫在眉睫。如许多学生做实验时只知依照课本的实验步骤机械盲目地操作，很少质疑；对于实验中出现的异常现象，很少有学生主动探究并作出解释；毕业论文阶段依赖性强，独立解决问题的能力很弱；在教育实习或工厂实习阶段，很难将学习到的化学专业知识和实验操作能力在实际中加以应用等。这一现状，也造成了一部分毕业生难以求职或无法胜任岗位工作等问题。大量的研究发现，在大学生化学实验学习中，现有学习方式对大学生化学实验技能的培养并没有充分发挥作用，从而影响了学生实验技能的学习效果。
二、理论、实践分析 化学实验技能具有如下的一些本质特征：第一，化学实验技能是一种合乎法则的活动方式，是技能的一类。第二，化学实验技能包括化学动作（或操作）技能和化学心智技能两方面，具体表现为观察技能、实验操作技能、分析实验现象得出结论的技能和实验设计技能等。第三，化学实验技能是在完成化学实验任务过程中反复练习而形成的。学习方式是学生在完成学习任务过程中的基本的行为与认知取向。学习方式反映了学生倾向于以什么样的行为与认知方式去完成学习目标与学习任务，因而它既包含具体的学习策略与学习方法，但又高于策略与方法，它还能指导学生对具体策略与方法作出选择。化学实验技能的学习方式具有和化学知识学习相同的地方，但也有自身的特点：1.学习方式的多样性。首先，实验技能的学习方式种类很多，如观察学习、动作练习、任务训练、技能实训、技能实习等；其次，每一种学习方式又表现为很多的形式，如任务训练既可以进行验证性任务训练，也可以进行探究性任务训练等。2.学习方式的交融性。在学习某一化学实验技能过程中，学生往往将各种学习方式交融进行。如在任务训练中，学生既要进行观察学习，也要进行动作练习，更要进行探究实验，完成探究任务。同时，任何一个实验学习过程，都是实验心智技能和实验操作技能学习的交融，是手脑并用的过程。3.学习方式的阶段性。化学实验技能的学习具有阶段性，在实验技能学习的初级阶段学生一般采用观察学习、身体练习和任务训练等方式（如图1）。这一阶段的技能学习侧重于基本知识与基础技能的掌握。随着学生知识的丰富及技能水平的提高，其学习方式也随之发生变化，在实验技能学习的高级阶段，一般采用技能实训、技能实习等学习方式（如图2）。此时的技能学习则更侧重于在实际情景中的技能学习及运用所学实验技能解决实际问题的能力的培养。
在化学实验技能学习过程中，每种学习方式都承担着技能学习的特殊任务和目标，但通过对相关高等院校化学专业的调查，并结合自身经历发现，各类学习方式在培养学生实验技能的过程中，并没有充分发挥其作用，存在诸多的问题。（1）学习方式形式和内容的异化。如探究性实验是指探究研究对象的未知性质、组成、变化特征、制备与应用等的一种实验，然而在实际操作过程中，学生的过度模仿和对老师的过度依赖以及教师指导的过度化使其探究性减弱，没有起到培养学生积极思考、自主探究、学会解决问题的作用。（2）学习方式的使用缺乏个性化。一方面，学生在使用某种学习方式学习一项化学实验技能取得一定效果后，往往不再尝试使用其他的学习方式进行实验技能学习，即使用一种学习方式学习所有的化学实验技能；另一方面，大学生有盲目的从众心态，往往其他同学使用何种学习方式，自己也采用这种学习方式。另外，在实际教学中，教师对同一实验往往使用统一的教和学的方式，没有考虑到学生的个别差异。（3）学习方式的低效。学习方式具有其内在层次性，如观察学习就有行为模式、言语模式、象征模式、抽象模式、创造模式等五种模式，且五种模式的水平越来越高。而笔者通过访谈、观察、查阅资料等手段发现，目前高校化学实验教与学中，观察学习模式主要采用的是行为模式和言语模式，使用象征模式、抽象模式和创造模式的较少，这必然会影响学生观察学习方式的使用效率，也会影响学生实验技能水平的提高。因此，研究大学化学专业学生实验技能学习方式，是教学现实的需要，也是提高大学生化学实验技能水平的需要。
三、提出策略 首先，为了充分发挥各种学习方式的功能，加强学习方式形式与内容的统一，教师应该引导学生了解各种学习方式的形式、内容以及功能，这是充分发挥各种学习方式的功能的前提。每一种学习方式都有其独特的内涵和特征，在实验技能学习过程中，发挥着各自不同的功能，只有了解这些，才有可能充分发挥学习方式的功能。其次，建立对各种学方式学习效果进行评价的系统。在实验技能学习中，每种学习方式都发挥着各自的作用，对学生使用这些学习方式的效果进行评价，不仅对学生实验技能学习方式的使用有定向作用，而且有助于帮助学生认识到自己的实验技能学习方式使用情况，以便进行及时的调整。再次，注重实验教学改革，为每种实验技能学习方式的使用创造环境。依据实验类型的不同，采用不同的教学理念和方法，不能“一把抓”，对所有的实验均采用同一种模式。如探究性实验以及毕业论文阶段的技能学习中，要充分发挥学生的自主性，不能什么都由教师“代劳”，学生如在验证性实验中一样，仅是验证教师的猜想。除此之外，教师还应引导学生进行自我评价，因为学生是实验技能学习的主体，比外界更加了解自己的实验技能学习方式的使用情况，提供的信息更为具体。同时，自我评价还帮助学生加深对各种学习方式了解，为更好地发挥学习方式的作用提供依据。教师应该对学生的自我评价进行适当的指导，帮助学生对自己做出客观的评价，形成自我评价的意识。
关键词：基础化学；实验教学；绿色化学
基础化学实验是一项基础性的实验课程，在很多领域中都离不开基础化学的应用。例如在化工领域、在生物领域以及在食品领域等，这些都离不开基础化学实验。在基础化学实验中涵盖了众多的学科以及专业门类，可以说具有覆盖面广的特点，但是由化学实验所引起的环境问题却需要得到人们的进一步重视。因为在化学实验中，必然需要使用化学试剂，而化学试剂会产生不同程度的污染，如果将其直接排放到大气中，所产生的影响不言而喻。因此，实现绿色化化学实验是当前比较推崇的一项改革措施。
1 重视在师生间推广绿色化化学教学
在当前的基础化学教学中，对于绿色化的教育意识还不够强，在这样无意识的情况下就会破坏环境，并且长此以往就会养成一种坏习惯，大学新生往往在中学阶段并没有形成系统的训练，因此在大学实验课堂中经常出现错误，例如随意就将有毒有害的气体放置在一边，没有做好保管措施，还有些学生直接就将易腐蚀的液体倒入下水管道中，造成实验室的环保意识不强，引发一系列的安全隐患，因此有必要在当前的教学中增加安全与环保意识教育，让学生懂得这方面管理的重要性。
具体的做法是可以充分利用现代化的传播媒介，例如校园网或者广播等，将绿色化的教育意识宣传到广大师生中。在整个校园中形成一个良好的氛围，在长期氛围的营造下，学生在潜意识下就会引起相应的重视。邀请专家开展环保方面的讲座，并且开展化学实验技能的比赛，以引起学生的兴趣，真正的将环保意识与学生的日常活动有机结合在一起。在实验室门外，还可以张贴公告，让学生之间互相监督行为，这样也能在一定程度上提升环保效果，营造一个绿色的实验环境。
除此之外，从实验教师方面来讲，应该实施相应的培训制度。也就是说要对所有的实验室教师以及管理人员等进行培训，只有培训合格后才能颁发实验室准入证。只有获得准入证后，才能在实验室中展开工作。不同年级的学生在环保教育的侧重点上也有所不同，因此应该根据学生年级的不同有侧重点的进行教育，并且将过往常见的错误展示出来，将由此产生的后果展示出来，已引起学生的注意，从生活中最鲜明的案例讲起，这样有助于引发学生的共鸣，在实验的过程中自始至终都要贯穿绿色的教学理念，教师只有对自身的言行加以严格的约束，学生才能养成正确的实验习惯，达到规范并且准确的效果。
2 重视实践，加强绿色化实验教学的改革
在基础化学实验教学进行改革的过程中，需要改变以往的学习氛围与不良的学习习惯，将改革贯穿在实验教学的始终，对此，笔者提出了以下几点建议，希望可以实现基础化学实验教学的真正变革。
2.1 首先应该将各个学科有机的结合在一起，因为基础化学中又细分了许多学科，例如有机化学、无机化学以及物理化学还有化工等，这些学科在很多学院中都是较为基础的课程。因此一个学期下来，往往都要开设很多实验项目，很多实验项目中化学药品的使用都是经过严格控制的，因为其中含有较大的毒性，也会引发严重的污染，针对这一情况的出现，就需要对实验产物加以严格的处理。先将实验项目按照毒性程度的不同由低到高进行划分，开展综合性实验，这样会提高实验的实用性，并且还能将不同学科的实验结合在一起，避免实验室得不到利用或者出现竞争的关系。打破各个学科之间的壁垒，展开串联循环实验，这样一个实验的产物可以应用到另外的实验当中，环保性得到显著的提高。例如有机合成实验中甲基橙的制备中得到的甲基橙作为无机化学实验的指示剂。再如分析化学洗液配制实验中，配制的大量铬酸洗液，分配给其他实验室使用。同时在学科内部合理取舍实验项目，尽可能使上一个实验中的产物成为下一个实验项目的原料，它可以是一个大实验中若干个相关实验的组合，也可以是几个不同主题实验的串联。
2.2 改进实验教学方法，渗透绿色化教育。为了让绿色化学原则和宗旨更好地在化学实验中得以灌输和实施，为此我们尽量减少教师的讲授时间，让学生成为课堂的主角。具体做法是每次实验结束时布置下次实验内容，学生课下写预习报告，报告中要对实验药品的物化性质及实验可能造成的环境污染进行详细的分析讨论。课堂上由一个同学对该实验内容在规定时间内进行讲解，其他同学补充，有疑问同学提出问题，大家共同讨论。最后教师进行总结补充，并对实验过程中可能造成的环境污染进行强调，从而达到向学生渗透环保意识的目的。由于学生需要自己来讲解实验，因此，他们不仅要认真查阅资料，而且还要对实验的全过程进行细心分析，实验过程中哪些物质具有毒性以及反应过程中可能会产生哪些现象和产物，也促使学生不断思考如何最大限度地减少污染。这种实验教学方法不仅提高了学生的积极性和主动性，而且增加了学生的环保意识。
3 对化学试剂的管理进行改革
基础实验化学中心有自己独立的药品储备仓库和仓库管理员，中心通常在每学期末开始对下学期所用化学试剂进行申报采购。申购前各实验室首先对下学期所用试剂用量进行准确计算，仓库管理员要盘清库存，然后填写申请购买单。对那些化学性质不稳定，强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂、易腐蚀、易燃烧等危险药品的库存量应尽量减少，对实验室因实验项目改动而遗留的长期不用的药品要利用网络平台让其他实验室资源共享，避免重复购买。这样既可以减少实验经费，也可以减少因为试剂的废弃造成环境污染。
化学试剂必须分类存放，标签清晰完整。库存的药品要定期检查，对标识不清或成分不确定的药品应及时处理。除购买、储备试剂施行严格的管理制度外，实验技术人员和科研人员领用化学剧毒药品须先经领导审核，同意后方可领用。领用到的药品也要进行双人双锁管理，严格按使用要求领用，并对使用量和使用去向进行严格的登记制度。
结束语
重视基础化学实验教学的专业基础地位及它所引起的环境问题，对它进行绿色化改革和实践是非常必要的。更为重要的是，通过基础化学实验的绿色化实践，不仅培养了学生的环境保护意识，还能够收到一定的经济效益。
参考文献
关键词：大学物理实验;项目优化；内容拓展
近年国内外经济发展形势对人才类型的需求产生了深远的影响，就目前分析，高素质应用型人才的培养是工科院校的首要目标。大学物理实验主要是针对高等学校工科学生开设的一门必修基础课程，该课程对提高学生初步的研究能力和实践学习能力是至关重要的。因此，大学物理实验的教学内容和方式与高素质应用型人才的培养息息相关。我国一般高等院校的多数物理实验项目、内容仍采用老旧的模式，主要偏重对经典验证实验，而对有助于提高应用能力、创新能力，解决实际问题的能力的拓展实验缺少开发，这与当代科学发展的综合性和交叉性趋势是相违背的，也不利于当代所需应用型人才的培养。进行大学物理实验项目优化和内容拓展势在必行[1-3]。针对大学物理实验项目、内容的改革也引起了国内学者的关注[4,5]，依据辽宁工业大学（以下简称我校）的实验室设备投入情况和师资条件，抓住我校实施提高大学物理实验教师教学能力和实验设备维修能力，开发设计性、综合性实验项目能力，指导创新、创业项目的能力活动之契机，对大学物理实验项目进行了优化，对内容进行了拓展。通过具体实施、实践，结果表明，新的项目优化与内容拓展的教学模式有效地提高了工科学生应用能力、创新能力和解决实际问题的能力。
一、大学物理实验项目优化
针对我校工科学生的专业特征和应用型人才培养的需要，在现有实验室面积和实验设备数量及实验室教师的师资水平基础上，对本学期开设的实验项目：用复摆测重力加速度、稳态法测量不良导体的导热系数、用双臂电桥测低电阻、用惠斯登电桥测电阻、用模拟法测绘静电场、计算机仿真-热敏电阻的特性研究、热电偶的定标、电子束综合试验仪的使用、电子示波器的使用、光的干涉-平凸透镜曲率半径的测定、迈克尔逊干涉仪、衍射法测量微小长度、用衍射光栅测光波波长、霍尔效应测磁场这14个实验项目进行优化。为了兼顾工科各专业的学科特点和培养目标，通过现有的大学物理实验网上选课系统，将学生所上实验项目分为必做项目和选做项目两大类。必做实验项目为具有代表性的经典实验，必做实验可以使各专业学生对基本的实验知识、实验方法和实验技能得到系统地学习和掌握；而选做实验可以使学生按照自身的专业特点自行分类，发挥自己的专业特长。考虑到知识的全面性，力学、热学、电学和光学实验都不能缺少，故用复摆测重力加速度和稳态法测量不良导体的导热系数保留作为必做实验项目。同为电学实验的用双臂电桥测低电阻和用惠斯登电桥测电阻有较大的相同之处，故保留经典的用惠斯登电桥测电阻作为必做实验项目。电子束综合试验仪的实验有助于学生进一步理解电子示波器的原理，同时电子示波器又是多数工科学生必用的仪器，因此，两个实验都作为必做实验项目。用模拟法测绘静电场和计算机仿真-热敏电阻的特性研究这两个实验同为模拟实验，计算机仿真实验是目前模拟实验的典型，故选计算机仿真-热敏电阻的特性研究作为必做实验。霍尔效应测磁场作为电气、电子类专业学生的选做实验项目会更为合适。光学实验选干涉和衍射的典型实验——光的干涉-平凸透镜曲率半径的测定和用衍射光栅测光波波长作为必做实验，可以达到对光学实验的基本方法和基本操作的掌握。经过上述分析，优化后的大学物理实验项目如表1所示。在原有的大学物理实验项目的基础上进行筛选，将实验项目调整为必做实验和选做实验两大类，各工科专业学生通过必做实验可以获得有关物理实验的基本知识、基本方法和基本技能。通过选做实验，学生按照专业特点、兴趣爱好自主分类，充分调动了学生的学习兴趣。同时要求学生做选做实验时，能自己预习、自己选择实验器材、自己设计实验过程和自己分析实验结果，教师给予最后的指导和评判，实现开放式的实验教学过程，这样可以大大促进学生的独立思考和创新能力的培养。
二、大学物理实验内容拓展
通过必做和选做项目的分类固然可以使学生在专业上获得各有所长的发展，但是学生物理实验能力和水平也是参差不齐的，一些学生对物理实验的渴求远不是这些经典物理实验能够满足的。因此，还需要通过内容拓展来开发出一些创新性拓展实验，使得有这方面爱好和专长的学生有用武之地。创新性拓展实验源于基本的大学物理实验项目，但也不拘于原有的基础实验。飞速发展的电子技术使得一些基础物理实验项目的方法显得落后，而基础物理实验项目中的物理思想又是永远值得保留的智慧精髓。针对迈克尔逊干涉仪，可以拓展出一系列的创新性实验项目，如用迈克尔逊干涉仪测量钠黄光的光波长和相干长度，用迈克尔逊干涉仪测量薄玻璃片的厚度等。针对衍射法测量微小长度实验，可拓展出金属细微丝的直径的测量。在衍射法测量微小长度项目内，又可增加利用劈尖干涉测量金属丝直径的内容。针对霍尔效应测磁场实验可以拓展出非接触方式测量导线电流强度的实验，利用霍尔原理设计实验测量装置，通过测量霍尔元件两端的电势差和工作电流等物理量，利用单片机编程自动进行数据计算与处理，最后通过LED屏输出计算载流导线的磁感应强度。针对用复摆测量重力加速度实验进行内容拓展，可以要求利用光电管制作一个计时器测量周期，利用单片机处理、分析数据，计算出加速度值和不确定度，再利用LED将结果显示出来。实验内容拓展所需的软件和硬件部分分配给不同专业学生完成，又可以培养学生们团结协作的精神。这些创新性拓展实验项目被安排在必做和选做实验项目之后，而且不要求全体学生参与，也不作为必修课程，只鼓励对物理实验具有强烈爱好又拥有专业特长的学生参与，并有专门教师指导，学生以研究性的论文和作品形式展示成果。这些成果可以参加各类创新竞赛，可以用于发表文章，还可以作为毕业设计内容。
三、结论
近三年，利用创新性拓展实验项目和实验内容，组织教师和学生，设计并制作了《智能温度计》、《可视化手动发电机》、《一键式智能密度测量仪》、《智能家庭空气环境测控仪》、《一键式金属膨胀系数智能精密测量仪》、《音频与声波仪的制作》、《智能便捷加速度测量仪》、《非接触式智能电流强度测量仪》、《磁感应强度矢量自动测量仪》等设计作品，参加了近三年的“辽宁省普通高等学校本科大学生物理实验竞赛”，获得一等奖、二等奖和三等奖多项，并将设计制作的实验仪器应用在大学物理实验的教学中，对原有的实验方法、实验仪器等进行有效补充。这些作品的设计制作者和实验学生可能来自同一个专业、同一个学院，他们彼此熟悉，这样就进一步增强了学生参与实验创新的兴趣，激发了学生的创新意识和创新能力。
参考文献：
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