孫麗萍+趙輝

摘 ? 要：基于提高化學(xué)專業(yè)學(xué)生專業(yè)知識掌握水平、實踐能力和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)全面發(fā)展的、具有綜合素質(zhì)的化學(xué)領(lǐng)域人才，本文對化學(xué)綜合實驗課程的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等進行了研究與分析，闡述了對課程改革與實踐的幾點心得體會。

關(guān)鍵詞：化學(xué)綜合實驗;教學(xué)方法;探索;實踐

中圖分類號：G642.0 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1002-4107（2015）07-0010-02

化學(xué)作為一門實驗的科學(xué)，實驗動手能力與理論知識的掌握在學(xué)習(xí)中占有同樣重要的地位。理論指導(dǎo)實驗，實驗驗證理論，相輔相成，缺一不可?；瘜W(xué)綜合實驗是在大四上學(xué)期開設(shè)的專業(yè)實驗課程，學(xué)生利用前3年的時間已經(jīng)基本完成了四大基礎(chǔ)化學(xué)和本專業(yè)的化學(xué)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，實驗課上也經(jīng)過了基礎(chǔ)化學(xué)實驗和中級化學(xué)實驗的訓(xùn)練，因此綜合化學(xué)實驗課作為進一步提升學(xué)生實踐創(chuàng)新能力，加深和拓寬理論知識掌握范疇的拔高型課程，旨在承前啟后，全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，為學(xué)生后續(xù)的畢業(yè)論文設(shè)計和今后的實際工作能力打下堅實的基礎(chǔ)。然而，在當前的化學(xué)綜合實驗課程的教學(xué)當中還存在很多不足，比如課程內(nèi)容陳舊，不能很好與當代科技發(fā)展掛鉤;教學(xué)方法守舊，很多實驗仍然延續(xù)著學(xué)生按照講義照方抓藥，主動思維和創(chuàng)新能力鍛煉明顯不足等等。因此，筆者依據(jù)多年來從事化學(xué)綜合實驗教學(xué)的經(jīng)歷，根據(jù)本?；瘜W(xué)專業(yè)綜合實驗教學(xué)的實際情況，討論和研究了課程內(nèi)容、教學(xué)模式以及教學(xué)方法等方面的改進辦法，希望能對進一步提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)更多的具有創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才起到一定的推動作用。

一、教學(xué)模式改革，由原來的全部必修改為必修與選修相結(jié)合的模式

在教學(xué)過程中，我們應(yīng)該靈活掌握學(xué)生專業(yè)需求和未來的就業(yè)方向，轉(zhuǎn)變上課機制，選擇更多的、新穎的實驗內(nèi)容，其中一部分可以讓學(xué)生根據(jù)個人的專業(yè)情況和興趣愛好進行選擇，充分體現(xiàn)以人為本的教學(xué)理念。目前，學(xué)院的化學(xué)綜合實驗課課程設(shè)置是90學(xué)時，由6個大型綜合實驗組成，全部為必修項目。每學(xué)期根據(jù)學(xué)生人數(shù)分成若干個實驗小組，每個小組2—3人，再由3—4個實驗小組組成一個大組，每個大組在一個實驗中循環(huán)，完成一個循環(huán)之后再滾動到另一個實驗項目中再次循環(huán)。在原有教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，考慮到綜合化學(xué)實驗的綜合性和重要性，我們增設(shè)幾個選修的創(chuàng)新型綜合實驗。創(chuàng)新型綜合實驗?zāi)康脑谟陂_闊學(xué)生視野，拓寬學(xué)生知識面，培養(yǎng)學(xué)生實驗興趣。尤其是有些學(xué)生打算考研繼續(xù)深造或者將來在某一領(lǐng)域工作，但是對自己感興趣的科研領(lǐng)域還不太了解，這個時候他們就可以有目的地選擇相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新綜合實驗去實際體驗，啟蒙未來的研究課題。這種選修和必修相結(jié)合的教學(xué)模式既保持了化學(xué)綜合實驗課程的系統(tǒng)性和完整性，又結(jié)合了專業(yè)與學(xué)科交叉的特點，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和目的性，培養(yǎng)了學(xué)生的科研能力。

二、樹立科學(xué)發(fā)展觀，與時俱進，不斷更新教學(xué)內(nèi)容，注重理論聯(lián)系實際，體現(xiàn)學(xué)以致用

化學(xué)綜合實驗不再是單純的理論驗證和單元性的基本操作訓(xùn)練，在課程中要體現(xiàn)出理論知識的綜合運用和實驗技能的有機結(jié)合，因此我們選取的實驗都是一些經(jīng)典的、綜合型較強的內(nèi)容。但是有些實驗已經(jīng)開設(shè)多年，內(nèi)容陳舊，嚴重脫離了當今科技發(fā)展前沿，與生產(chǎn)實際脫節(jié)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。針對這一問題，我們重新研討教學(xué)內(nèi)容，從理論聯(lián)系實際，跟上科技發(fā)展步伐，充分體現(xiàn)學(xué)以致用出發(fā)，不斷更新教學(xué)內(nèi)容，將科學(xué)發(fā)展觀充分體現(xiàn)到教學(xué)中來。在這一方面，科研促進教學(xué)的手段起到了很重要的作用。在黑龍江大學(xué)，擔任理論和實驗課程的教師大部分都承擔著各類國家級或者省部級的科研項目，他們更了解相關(guān)學(xué)科的最新發(fā)展趨勢，所研究的課題也都與我們?nèi)粘?yīng)用息息相關(guān)。理論聯(lián)系實際，掌握科技前沿就要從教師的科研項目出發(fā)，合理地將一些較成熟的科研成果轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)內(nèi)容，提高綜合實驗的先進性。比如，我們近來開設(shè)的“固體電解質(zhì)納米粉的制備、陶瓷成型及離子電導(dǎo)率的測試”、“三氧化二鐵納米薄膜的制備與表面形貌分析”等都是教師多年的科研成果。科研促進教學(xué)，教學(xué)也可以帶動科研，這種方式不但與時俱進地更新了實驗教學(xué)內(nèi)容，也大大帶動了教師的積極性，為科研反饋了很多有益的結(jié)果。

三、改進教學(xué)方法，開設(shè)研究型實驗，實驗預(yù)習(xí)報告、研究性實驗部分和結(jié)果分析與討論部分一體化成文，培養(yǎng)學(xué)生科技論文寫作能力，為后繼畢業(yè)論文設(shè)計打好基礎(chǔ)

綜合化學(xué)實驗是一門多層次的綜合性實驗技能訓(xùn)練課程，在進一步訓(xùn)練學(xué)生更加熟練地掌握實驗技能的基礎(chǔ)上，注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和獨立分析問題并解決問題的能力，進而提高學(xué)生創(chuàng)新能力。所以綜合化學(xué)實驗的教學(xué)方式不同于傳統(tǒng)的基礎(chǔ)實驗教學(xué)，我們更注重學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和科研能力的培養(yǎng)。在以往的實驗教學(xué)中，學(xué)生根據(jù)教材中列出的實驗內(nèi)容進行預(yù)習(xí)并寫預(yù)習(xí)報告，課堂上教師講解實驗原理、實驗中涉及的主要實驗操作細則和實驗中需要注意的事項，然后學(xué)生動手做實驗，課后分析實驗結(jié)果。但在學(xué)生基本實驗技能已經(jīng)得到充分鍛煉的基礎(chǔ)上，這種授課方式已不再適合學(xué)生綜合實驗素質(zhì)的提高，更無法訓(xùn)練學(xué)生的主動思維能力和自主解決問題的科研素質(zhì)。因此，在綜合實驗課程中我們主要開設(shè)研究型實驗，在講義中不再給出翔實的實驗步驟和實驗條件，只給出實驗要求和實驗設(shè)計提綱，學(xué)生需要自己先查文獻資料，設(shè)計實驗方案，鍛煉學(xué)生運用自己學(xué)習(xí)過的課程知識來指導(dǎo)設(shè)計實驗，培養(yǎng)學(xué)生文獻調(diào)研、設(shè)計方案、付諸實施和分析處理數(shù)據(jù)的綜合能力。學(xué)生在設(shè)計好實驗方案后應(yīng)與指導(dǎo)教師討論，確保實驗的可行性，在這種方式下充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)理念。同時，學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計的實驗方案通過實踐獲得科研成果，激發(fā)了學(xué)生濃厚的科研興趣，創(chuàng)新能力和創(chuàng)新主動性得到很大的提高。

培養(yǎng)學(xué)生科技論文寫作能力是綜合實驗教學(xué)的另一個目的。在以往的畢業(yè)論文設(shè)計工作中，學(xué)生暴露出明顯的科技論文寫作能力低下的現(xiàn)象，實驗結(jié)果始終無法脫離實驗報告的形式。因此，在綜合實驗教學(xué)中，我們把撰寫科技論文作為培養(yǎng)目標之一，要求學(xué)生將前期文獻調(diào)研部分作為文獻綜述，課上實踐內(nèi)容作為實驗部分，課后報告處理內(nèi)容為結(jié)果與討論部分，三者整理合一，按照發(fā)表科技論文的格式撰寫成論文，修改后提交。教師要對學(xué)生提交的論文進行講評，糾正學(xué)生在寫作中犯的錯誤，規(guī)范論文格式，讓學(xué)生按照規(guī)范的要求反復(fù)修改，選擇創(chuàng)新性好、有代表性的實驗論文在相關(guān)學(xué)術(shù)期刊上投稿發(fā)表，成功地完成一個小型綜合實驗項目并取得令人喜悅的自創(chuàng)新成果，更使得教學(xué)方法事半功倍。在教學(xué)中我們還穿插教會學(xué)生Origin、Chem Draw等作圖軟件的使用方法，全面提高學(xué)生的科研技能，成功地為學(xué)生畢業(yè)論文工作打下良好基礎(chǔ)。

四、改進課程考核環(huán)節(jié)，注重考核學(xué)生的創(chuàng)新點和綜合能力，養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的實事求是、嚴肅認真的學(xué)術(shù)道德觀

綜合實驗課程的考核總體上分為預(yù)習(xí)、操作、報告三大部分。實驗態(tài)度、課堂紀律、衛(wèi)生習(xí)慣、操作規(guī)范以及報告撰寫和宣講等方面也都列入考核范圍內(nèi)，各占不同分值比例。針對實驗項目組織學(xué)生對自己設(shè)計的方案、原理以及涉及到的實驗操作等做出分析和討論，實驗最后完成時，將學(xué)生分組進行實驗內(nèi)容的報告與宣講，傳授學(xué)生按照研究目的、研究思想、研究方法和研究結(jié)果與討論四大部分把自己的研究成果展示給其他同學(xué)，其他學(xué)生可以就其研究內(nèi)容中不懂的部分提問，互相交流實驗經(jīng)驗、實驗心得。教師根據(jù)學(xué)生的報告內(nèi)容、邏輯思維和語言表達等方面加以指導(dǎo)，提出意見和建議。這種新穎的課堂考核方式不但極大地活躍了課堂氛圍，而且增強了學(xué)生之間研討科學(xué)問題的能動性，集思廣益，拓展思路，對比研究結(jié)果的差異，學(xué)習(xí)優(yōu)秀同學(xué)的科研亮點，摒棄自己的不足，普遍提高了學(xué)生的知識表現(xiàn)能力和科學(xué)思維能力。通過此項考核內(nèi)容，不但考查了學(xué)生對知識的活學(xué)活用能力和綜合利用能力，而且從學(xué)生整個實驗的實施過程和論文撰寫角度培養(yǎng)了學(xué)生嚴肅認真的科研態(tài)度和實事求是的科研素養(yǎng)，為今后在畢業(yè)論文答辯過程中的語言表達能力、科學(xué)組織答辯內(nèi)容能力和綜合分析能力積累更多有用經(jīng)驗。本課程考核辦法從以上環(huán)節(jié)全面評估學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。

五、完善開放實驗室體系，推動綜合實驗教學(xué)方法的實施。

良好的實驗室運行條件是教學(xué)方法落到實處的保障。尤其是在培養(yǎng)個性化人才和創(chuàng)新性人才的前提下，我們更要注重實驗室的建設(shè)。除了配備實驗所需的各種常用分析測試儀器之外，還要保證實驗室開放時間和開放方式。特別是我們前面提到的選修創(chuàng)新型綜合實驗項目就進行需要在開放實驗室來完成。學(xué)生選修后提前登記課表，開放實驗室可以是我們的綜合實驗室，也可以是教師的科研實驗室，要建立健全開放實驗室制度并保證實驗室中儀器設(shè)備的正常運行，同時發(fā)揮教師和研究生助教的作用，全天候指導(dǎo)學(xué)生操作使用相關(guān)儀器設(shè)備。一些需要使用大型分析測試儀器（例如X射線衍射儀、差熱—熱重分析儀、電子掃描顯微鏡等）進行表征或測試的實驗內(nèi)容在分析測試中心穿插進行，教學(xué)方法由簡單的語言描述儀器工作原理和測試過程轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生實地觀摩大型分析測試儀器的操作規(guī)程和日常維護方法。使學(xué)生熟悉這些先進科學(xué)儀器的使用過程和圖譜分析方法。雖然開放實驗室增大了管理的難度，但是從因材施教、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的角度，這種靈活的實驗課方式更能充分尊重學(xué)生的科研興趣，更好地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性、積極性和創(chuàng)造性。

化學(xué)綜合實驗作為化學(xué)專業(yè)本科生畢業(yè)前最后一門實驗課程，承擔著訓(xùn)練學(xué)生初步科研能力和創(chuàng)新能力的重要任務(wù)。本文結(jié)合當前課程教學(xué)的實際情況，從化學(xué)綜合實驗課程的教學(xué)目的與任務(wù)出發(fā)，討論和分析了目前該課程存在的不足。提出了必修和選修相結(jié)合的授課模式，以科研促教學(xué)，聯(lián)系實際不斷更新課程內(nèi)容，改進教學(xué)方法，全面培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)，建立健全實驗室開放制度等改革措施，希望能對化學(xué)專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)具有一定的參考作用。

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