葉能勝 郭長彬 左 霞

(首都師范大學(xué)化學(xué)系, 北京 100048)

為了適應(yīng)社會發(fā)展對高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才的需求，首都師范大學(xué)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中心積極推進(jìn)實(shí)驗教學(xué)體系改革，在化學(xué)一級學(xué)科平臺上獨(dú)立設(shè)置實(shí)驗課程，形成了“一體化、四層次、開放式”符合學(xué)生發(fā)展規(guī)律、有利于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的化學(xué)實(shí)驗教學(xué)新體系[1].其中《化學(xué)綜合實(shí)驗》是實(shí)驗教學(xué)體系重要組成部分，在學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)和綜合思維能力培養(yǎng)中起著重要作用，國內(nèi)高校相關(guān)專業(yè)都在探索此類課程的教學(xué)改革[2-3].在我校教學(xué)體系中，該課程面向三年級學(xué)生開設(shè)，既是對化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗課程教學(xué)效果的檢驗，也是專業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計工作的前期訓(xùn)練.本文結(jié)合我?；瘜W(xué)實(shí)驗教學(xué)中心近年來在課程建設(shè)中的實(shí)踐情況，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實(shí)踐和實(shí)驗特色等方面對《化學(xué)綜合實(shí)驗》加以介紹.

1 教學(xué)內(nèi)容

《化學(xué)綜合實(shí)驗》系列課程在我系兩個專業(yè)中根據(jù)專業(yè)特色不同各有側(cè)重，其中面向師范專業(yè)分為《化學(xué)綜合實(shí)驗-1》和《化學(xué)綜合實(shí)驗-2》兩門課程；面向應(yīng)化專業(yè)則是《化學(xué)綜合實(shí)驗》和《應(yīng)用化學(xué)綜合實(shí)驗》.在課程建設(shè)過程中，《化學(xué)綜合實(shí)驗-1》與應(yīng)用專業(yè)的《化學(xué)綜合實(shí)驗》合并建設(shè)，主要在原來《中級無機(jī)化學(xué)實(shí)驗》《中級有機(jī)化學(xué)實(shí)驗》和《分離富集實(shí)驗》等課程教學(xué)內(nèi)容中遴選了9個具有代表性實(shí)驗，詳見表1；《化學(xué)綜合實(shí)驗-2》與《應(yīng)用化學(xué)綜合實(shí)驗》則是面向全系教師進(jìn)行征集，以實(shí)驗教學(xué)項目的形式進(jìn)行實(shí)驗設(shè)計教學(xué)研究，實(shí)驗內(nèi)容多數(shù)是教師們結(jié)合自己的研究內(nèi)容，將具有前沿性和綜合性的研究成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容，實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容分別見表2及表3.

表1 《化學(xué)綜合實(shí)驗-1》實(shí)驗內(nèi)容

2 教學(xué)安排

在我?；瘜W(xué)教育專業(yè)培養(yǎng)方案中，《化學(xué)綜合實(shí)驗-1》和《化學(xué)綜合實(shí)驗-2》均為專業(yè)必修實(shí)踐教學(xué)類課程，其中《化學(xué)綜合實(shí)驗-1》與應(yīng)化專業(yè)的《化學(xué)綜合實(shí)驗》共開設(shè)9個實(shí)驗，每個實(shí)驗為6學(xué)時，分組教學(xué)，每組約為18人，在基礎(chǔ)實(shí)驗室完成實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容，每名學(xué)生需要完成全部9個實(shí)驗，實(shí)驗指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生每個實(shí)驗完成情況評定成績.《化學(xué)綜合實(shí)驗-2》共開設(shè)21個項目，每個實(shí)驗項目所需學(xué)時為18學(xué)時，分三周完成，選修該課程學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好任選其中3個項目完成即可，每個實(shí)驗教學(xué)過程中根據(jù)選修學(xué)生人數(shù)設(shè)置每個實(shí)驗的開設(shè)次數(shù)，同時每組約5～6人，協(xié)同完成實(shí)驗內(nèi)容，實(shí)驗指導(dǎo)教師根據(jù)每個學(xué)生在實(shí)驗小組中的表現(xiàn)評定成績；對應(yīng)于師范專業(yè)的《化學(xué)綜合實(shí)驗-2》， 應(yīng)用化學(xué)專業(yè)則開設(shè)《應(yīng)用化學(xué)綜合實(shí)驗》，此課程開設(shè)8個不同于《化學(xué)綜合實(shí)驗-2》的實(shí)驗項目，其教學(xué)模式與師范專業(yè)相同，實(shí)驗項目更貼切應(yīng)用化學(xué)專業(yè).

表2 《化學(xué)綜合實(shí)驗-2》實(shí)驗內(nèi)容

表3 《應(yīng)用化學(xué)綜合實(shí)驗》教學(xué)內(nèi)容

3 教學(xué)特色

從近年來《化學(xué)綜合實(shí)驗》系列課程教學(xué)實(shí)踐來看，該課程在人才培養(yǎng)中起到了進(jìn)一步提升學(xué)生實(shí)踐能力，特別是綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識解決實(shí)際問題的能力[4].綜合來看，課程教學(xué)特色主要表現(xiàn)在以下幾個方面.

3.1 實(shí)驗內(nèi)容設(shè)計新穎，激發(fā)學(xué)生實(shí)踐興趣

如前所述，《化學(xué)綜合實(shí)驗》多數(shù)教學(xué)內(nèi)容來自院系教師的科研成果，通過教師精心設(shè)計轉(zhuǎn)化為適合課堂教學(xué)的學(xué)生實(shí)驗，而且實(shí)驗內(nèi)容涉及各個學(xué)科多個研究領(lǐng)域，如新型納米材料的制備及其表征、修飾電極的制備及其應(yīng)用和高靈敏生物傳感器的設(shè)計及其應(yīng)用等[5].在實(shí)驗教學(xué)實(shí)踐中，該課程的教學(xué)內(nèi)容是動態(tài)調(diào)整，每學(xué)期課程結(jié)束后會廣泛征集學(xué)生和實(shí)驗指導(dǎo)教師的意見，對每個實(shí)現(xiàn)項目的實(shí)施情況進(jìn)行評價，并對每個實(shí)驗項目進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整.學(xué)生興趣不大或者無人選修的實(shí)驗項目將暫停開設(shè)，同時遴選其他更好的實(shí)驗項目予以補(bǔ)充，新增實(shí)驗項目需要經(jīng)院系教學(xué)指導(dǎo)委員會審核后方能開設(shè).本課程相關(guān)實(shí)驗內(nèi)容已經(jīng)在科學(xué)出版社出版了《化學(xué)綜合實(shí)驗》教材[6].

3.2 學(xué)生自主選課，凸顯專業(yè)興趣

《化學(xué)綜合實(shí)驗-2》課程開設(shè)多個實(shí)驗項目，學(xué)生任選其中三個實(shí)驗項目完成即可獲得相應(yīng)的學(xué)分.此課程的開設(shè)時間為第六學(xué)期，很多學(xué)生已經(jīng)初步選定了自己畢業(yè)設(shè)計乃至考研專業(yè)方向，那么就愿意提前接觸該專業(yè)的前沿內(nèi)容，通過綜合實(shí)驗教學(xué)，對專業(yè)研究有初步的了解，也能起到進(jìn)一步鞏固其專業(yè)意愿的作用.實(shí)驗教學(xué)表明，學(xué)生對自己感興趣的實(shí)驗內(nèi)容更愿意投入更多的時間和精力，甚至有的實(shí)驗小組在實(shí)驗課程結(jié)束后要求繼續(xù)參與到實(shí)驗指導(dǎo)教師的相關(guān)項目研究.很多同學(xué)在后續(xù)的研究工作中取得較好的成果，多項研究成果發(fā)表在國際權(quán)威期刊上[7-12]，以本科生為第一作者發(fā)表的論文在數(shù)量和質(zhì)量上都有明顯的提升.

3.3 教學(xué)方式多樣化

《化學(xué)綜合實(shí)驗-1》在實(shí)驗教學(xué)中心基礎(chǔ)實(shí)驗室完成，中心遴選教學(xué)經(jīng)驗豐富的教師作為實(shí)驗指導(dǎo)教師；而《化學(xué)綜合實(shí)驗-2》多在綜合實(shí)驗室和科研室完成，而且是由教授領(lǐng)銜組成綜合實(shí)驗教學(xué)團(tuán)隊，合理分工協(xié)同完成三周的教學(xué)任務(wù).在綜合實(shí)驗教學(xué)過程中，結(jié)合實(shí)驗特色，各個教學(xué)團(tuán)隊靈活采用不同的教學(xué)方式，如小組討論來確定實(shí)驗方案；實(shí)驗過程中發(fā)揮學(xué)生的自主性，通過文獻(xiàn)調(diào)研來解決實(shí)驗中出現(xiàn)的問題；每周由學(xué)生匯報實(shí)驗數(shù)據(jù)并加以分析；實(shí)驗結(jié)束后以小組匯報的形式交流實(shí)驗收獲和體會.實(shí)驗指導(dǎo)教師在實(shí)驗過程中全面掌握學(xué)生的實(shí)驗情況，充分發(fā)揮每個學(xué)生的能動性，積極參與到實(shí)驗教學(xué)中來，鼓勵實(shí)驗小組同學(xué)協(xié)作完成研究型的綜合實(shí)驗.

3.4 全面考核學(xué)生成績

《化學(xué)綜合實(shí)驗》課程成績考核覆蓋整個實(shí)驗教學(xué)過程：其中《化學(xué)綜合實(shí)驗-1》評定成績與基礎(chǔ)實(shí)驗相似；而《化學(xué)綜合實(shí)驗-2》則包括多個環(huán)節(jié)：實(shí)驗指導(dǎo)教師提前布置文獻(xiàn)檢索和閱讀工作；實(shí)驗方案設(shè)計過程中指導(dǎo)教師關(guān)注學(xué)生參與討論的積極性；實(shí)驗過程中學(xué)生操作的規(guī)范性；數(shù)據(jù)分析及問題討論的合理性以及實(shí)驗報告(以研究論文的形式)的科學(xué)性.最終實(shí)驗教學(xué)指導(dǎo)教師團(tuán)隊會綜合評定學(xué)生在實(shí)驗過程中的表現(xiàn)，并給出該項目的最終成績.每個學(xué)生將會獲得三個對應(yīng)實(shí)驗項目的成績，取平均成績作為該課程的總評成績.

3.5 初現(xiàn)教學(xué)成效

從近年來《化學(xué)綜合實(shí)驗》系列課程教學(xué)實(shí)踐情況來看，教學(xué)成效初步呈現(xiàn).首先，通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生們在后續(xù)畢業(yè)設(shè)計實(shí)踐環(huán)節(jié)能夠很快進(jìn)入到科學(xué)研究的角色，除了在國際期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文外，還能夠在有限的時間內(nèi)完成高質(zhì)量的畢業(yè)論文.其次，《化學(xué)綜合實(shí)驗》系列課程提升了學(xué)生對知識的綜合運(yùn)用能力，特別是對實(shí)驗過程中出現(xiàn)的問題能夠合理分析并尋找解決方案，體現(xiàn)在我校學(xué)生近年來在各級實(shí)驗類競賽中屢獲佳績，如在第四屆和第五屆全國高等師范院校大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗邀請賽中獲得一等獎3項、二等獎2項和三等獎1項，位于參賽高校前列.此外，我校學(xué)生在近三屆北京市大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗設(shè)計大賽中獲一等獎6項，二等獎8項和三等獎7項.

4 存在的問題及改進(jìn)策略

自從《化學(xué)綜合實(shí)驗》系列課程運(yùn)行以來，學(xué)生創(chuàng)新能力得到鍛煉和提升，但也存在一些有待改進(jìn)的問題.一是實(shí)驗難度的均衡性問題.如前所述，實(shí)驗內(nèi)容多為教師科研成果轉(zhuǎn)化而來，其難易程度各不相同，從而導(dǎo)致學(xué)生對不同實(shí)驗完成情況大相徑庭.針對這一情況，后續(xù)在實(shí)驗內(nèi)容設(shè)計上要體現(xiàn)出教學(xué)層次，根據(jù)學(xué)生完成情況決定是否加大后續(xù)實(shí)驗難度，在保護(hù)學(xué)生學(xué)術(shù)研究成就感的同時提升他們對科研的敬畏之心.二是實(shí)驗考核標(biāo)準(zhǔn)的問題.不同學(xué)生自主選擇的實(shí)驗內(nèi)容不同，實(shí)驗教學(xué)指導(dǎo)團(tuán)隊也不一樣，必然導(dǎo)致不同實(shí)驗有著不同的考核意見，出現(xiàn)了由于學(xué)生選擇實(shí)驗項目的不同而最終成績懸殊較大的現(xiàn)象.在后續(xù)課程建設(shè)中，化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中心將結(jié)合前期運(yùn)行情況和成績評定結(jié)果進(jìn)一步探索建立該課程的考核標(biāo)準(zhǔn)，減少不同實(shí)驗項目間成績上的較大差異.