关于创新教育理念下的高师无机化学

江泽民同志指出创新是一个民族进步的灵魂，也是国家兴旺发达的不竭动力。21 世纪是知识经济的时代，而知识经济的实质和核心是创新。随着新一轮课程体系改革的深入，如何提高学生的创新意识和创新能力是化学教育工作者面临的重要课题。

自1982 年美国的Mayo 和Pike 等人首次将微型实验技术应用于大学有机化学实验以来，微型化学实验已引起国内外高等院校实验教学人员的普遍重视，实验技术日益完善，专用实验仪器和装置的种类也逐渐增多。1989 年我国高等学校化学教育研究中心把微型化学实验课题列入科研计划，由华东师范大学和杭州师范学院牵头成立微型化学实验研究课题组。

杭州师院承担了原国家教委下达的微型化学实验玻璃仪器和塑料系列仪器等新产品的研制任务，国内许多高校如内蒙古民族大学、广西师大等院校，在实验教学的微型化方面做了大量的研究和探索，取得了许多研究成果。2007 年经国务院批准实施的高等教育质量工程，其中重点考虑的问题就包含以培养创新人才为重点，努力营造良好的环境，培养学生的创新精神和提高学生的创新能力。结合我校教改立项化学类专业课程体系和教学内容改革研究及基础化学综合实验课程体系的改革研究与实践的实施，借助兄弟院校的经验，2005 年以来，对化学(师范)专业大一无机化学实验教学微型化做了一些研究和探索，实验微型化改革的出发点就是如何提高学生的实践创新能力，对实验教学的改革和教学质量的提高起到了较大的作用，无机化学实验微型化教学是实施创新教育的重要途径。

1 无机化学实验教学现状及存在不足

目前，许多高师院校无机化学实验中性质实验的课时约为课程总学时的1/3，且大部分为验证性实验，实验都是照方抓药模式。实验教学中存在不能充分调动学生学习的积极性，不利于培养学生的实践能力和创新能力;传统实验教学无法达到培养学生的创新能力和实践能力预期的效果。推行微型实验教学以后，效果则不同。

我们学校是一所地处经济欠发灰地区新建本科院校，学校的实验经费一直相当紧张，微型实验的低成本使我们从经费窘迫的困境中解脱出来，能够给学生提供更多的实验，有利于学生动手能力培养和教学质量的提高。

无机化学实验所用的试剂种类繁多，许多都是有毒有害，实验教学微型化由于试剂用量少，装置微型化，大大减少了有害物的排放，减轻了对环境的污染。所以，基于绿色化学理念的微型无机化学实验教学改革与探索具有重要的现实意义。

2 创新教育理念下的无机化学实验教学改革的必要性

为适应21 世纪我国高等学校化学专业创新教育的发展，根据本科教学及本科教学评估的要求，近年我校进行了2 次教学大纲的修订，实验课时减少较多，从102 学时到现在为81 学时。客观上学生接受实践训练的机会就相应减少，如何确保实验教学的质量，如何提高学生的实践创新能力，进行无机实验教学的微型化改革彰显其重要性。通过几年来无机化学实验教学微型化改革的尝试，己初步形成微型化学实验与基础实验、设计实验、创新系列化实验相结合的无机化学实验教学的新体系，有利于培养学生的实验技能技巧，提高学生的实践创新能力。

3 创新教育理念下无机化学实验教学微型化研究与探索

3.1 建立新型的无机化学实验教学体系，发挥微型实验的教学功能无机化学实验教学微型化，其教学功能主要有：(1)用最少量的试剂带来最低的实验成本。微型化学实验中试剂的用量只相当于常规实验的几十到几千分之一，这是微型化学实验最突出的优点。(2)用最简的实验吸引最多的学生参与。微型化学实验简化了实验装置和实验操作，微型仪器体积更小，生活中的替代携带品多、方便，有利于每人一套，可使更多的学生独立完成实验。(3)最低的排废提供最安全的实验环境。大大减少了化学实验对整个周边环境的污染。

3.2 无机化学实验教学微型化研究与实践

3.2.1 微型实验在无机化学制备实验中的应用

在无机化学实验中，无机化合物的制备实验由于步骤多，用到的的仪器和试剂多，一个制备实验可以多方面锻炼学习的实验操作技能，但仪器难于满足每位同学，通常的做法就是2-3 人一组，但往往会出现一人做，多人看的现象，不利于全体同学的实验技能训练和掌握。改用微型实验，每个学生都可以独立实验，提高学生的学习自主性，培养学生的创新意识和创新能力。

实验大纲的修订突出综合性、设计性实验，我们安排了8 个无机化合物制备实验，其中转化法制备硝酸钾、硫代硫酸钠的制备、碱熔氧化化制备高锰酸钾均采用微型化实验，都取得了良好的实验效果。还有一些制备实验的微型化实施正在探索。

微型实验在无机实验常数测定中的应用无机实验中实验原理部分，涉及许多无机反应常数的测定，学生做测定实验最大的问题就是实验误差大，究其原因很多都是因为试剂用量不够准确所致。在本次实验大纲修订中，化学原理实验21 学时，共七个实验，其中二氧化碳相对分子质量及阿弗加德罗常数测定、铜的相对原子质量测定、碘的碘化钾溶液的平衡常数、醋酸的电离平衡常数、碘化铅的溶度积常数及过二硫酸铵与碘化钾反应的速率常数(活化能)的测定，教学中均设计成微型化学实验，取得良好的教学效果。微型化学实验教学的实施过程，可以鼓励学生从生活中寻找实验仪器替代品，在教学中有意识的让学生自己动手设计制造一些微型实验装置，有助于学生创造性思维的发挥和实践动手能力的提高，微型实验仪器的选择和改进设计本身就是一个很好的创新典范。

3.2.2 微型实验在无机化合物性质实验中的应用

无机化学性质实验是学生掌握元素化合物性质的重要环节，修订后的大纲性质实验只有12 学时，虽然课时减少，但对实验内容进行了整合，内容基本涉及，实验设计成在井穴板中进行，节约了实验时间，大大减少了试剂用量。在无机化学实验微型化学教学过程中实施创新教育，关键的必须充分调动学生自主学习的主观能动性，实现要我学到我要学的思想转变，真正培养学生的创新思维和动手能力。

4 无机化学实验教学微型化有待解决的问题

微型化学实验提出虽有20 多年,广大化学教育工作者进行了许多研究和探索,也取得许多研究成果,以周宁怀教授为主也出版了一些教材,但要实现无机化学实验的微型化，仍然还有许多需要探索研究解决的问题。

(1)微型仪器使用与实验产率低的矛盾突出，在实际应用中需进一步研究。

(2)出版无机实验微型化教材与宣传相结合。现在全国高校实验教学微型化普及还不高，应根据近年来在实施无机实验微型化研究所取得的成果，需编写一本既能使无机实验微型化，又能确保师范生掌握扎实专业实验技能的教材。

(3)无机实验微型化教学要与常规实验相结合。如何把微型实验和常规实验有机地相结合，扬长避短，还需要做大量的研究探索。

(4)实验教学的微型化与学生亚研究性的学习激励机制不健全。学生进行微型探究性实验的指导，任课教师都需要花大量的时间和精力，现学校缺乏相应的激励机制，许多教师虽然知道微型实验有许多优点，但在实际教学中仍少用或不用，教师的积极性不高。

(5)无机化学实验教学的微型化缺乏资源共享的平台。应当搭建微型化学实验资源共享的网络平台，充分利用网络的多种教学功能，发挥互联网的优势，为无机化学实验的微型化推广开辟一个新的空间。