化學(xué)學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)探略

戴冬梅　高洪濤

摘要建設(shè)化學(xué)學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，應(yīng)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課，以能力培養(yǎng)為核心，修訂實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，優(yōu)化課程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系；增加綜合型和研究型實(shí)驗(yàn)比例，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段；突出學(xué)生的主體地位，注重創(chuàng)新能力的過程生成性；強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室開放和科研成果的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞實(shí)驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，在化學(xué)類專業(yè)人才培養(yǎng)方面具有不可替代的重要作用。實(shí)驗(yàn)中心是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要場(chǎng)所。以學(xué)生為本，以能力培養(yǎng)為核心，堅(jiān)持知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高協(xié)調(diào)發(fā)展的教育理念，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心是高校教育改革和發(fā)展的現(xiàn)實(shí)要求。本文試圖對(duì)化學(xué)學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)作一探討，以求教于方家。具體說來，建設(shè)化學(xué)學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，可從以下方面展開：

一、找準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)定位。確立建設(shè)目標(biāo)

應(yīng)突出實(shí)驗(yàn)課程在化學(xué)及其相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)中的地位及作用，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)不是簡(jiǎn)單地驗(yàn)證理論，而是提高學(xué)生的實(shí)踐能力和培養(yǎng)創(chuàng)新精神，全面提高學(xué)生素質(zhì)。應(yīng)堅(jiān)持“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、大綜合”的現(xiàn)代教育理念，注重理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)有機(jī)結(jié)合。在課程體系和內(nèi)容上，應(yīng)淡化學(xué)科及專業(yè)之間的界限，體現(xiàn)基礎(chǔ)性、時(shí)代性和先進(jìn)性；在實(shí)驗(yàn)手段上，則應(yīng)淡化軟件實(shí)驗(yàn)與硬件實(shí)驗(yàn)的界限，充分利用各種手段強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)效果。

以國(guó)家級(jí)示范中心標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革為先導(dǎo)，可融實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究和社會(huì)服務(wù)為一體，建設(shè)一個(gè)面向全?；瘜W(xué)、化工、材料等相關(guān)學(xué)科的人才培養(yǎng)基地。以學(xué)生為本，堅(jiān)持知識(shí)、能力、思維、素質(zhì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展的教育理念。應(yīng)建立以能力培養(yǎng)為核心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，建設(shè)滿足現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高素質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍，創(chuàng)建儀器設(shè)備先進(jìn)、資源共享、開放服務(wù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，建立現(xiàn)代化高效可行的管理體制，全面提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究、培養(yǎng)人才和學(xué)科建設(shè)服務(wù)。

二、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)方案

以實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革為先導(dǎo)。以能力培養(yǎng)為核心。實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)從知識(shí)技能型轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰ε囵B(yǎng)型。在實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)方案中，應(yīng)修訂實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，優(yōu)化課程設(shè)計(jì)，優(yōu)選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加綜合型和研究型實(shí)驗(yàn)，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。具體而言，應(yīng)增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)，提高綜合型和研究型實(shí)驗(yàn)比例，增加能反映學(xué)科前沿的最新研究成果(比如離子液體制備及催化反應(yīng)、納米材料制備等)。實(shí)驗(yàn)中心整體建設(shè)方案見圖1。

該方案以化學(xué)、化工和材料等專業(yè)為依托，實(shí)施專業(yè)分流培養(yǎng)?；ず筒牧系葘I(yè)做完兩年基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)后，再到所在學(xué)院進(jìn)行專業(yè)培養(yǎng)。而化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生，在做完基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)后，再進(jìn)行儀器分析實(shí)驗(yàn)、綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)(化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn))。綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)有利于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)向?qū)I(yè)實(shí)驗(yàn)的過渡和銜接，可加強(qiáng)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)和專業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)之間的聯(lián)系，同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力、綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)可按大學(xué)科獨(dú)立設(shè)課，實(shí)行獨(dú)立學(xué)分。實(shí)驗(yàn)課程在化學(xué)一級(jí)學(xué)科層次上開設(shè)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為三個(gè)層次。一是基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和儀器分析實(shí)驗(yàn)：主要以演示驗(yàn)證操作型實(shí)驗(yàn)為主，鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，使學(xué)生掌握化學(xué)常見儀器的操作方法和測(cè)定原理，能夠靈活應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)解決生產(chǎn)實(shí)際問題，加深對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的理解，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、歸納、分析、計(jì)算和得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果等全過程，培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、工作作風(fēng)和嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)素養(yǎng)。二是綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)：按照“合成、制備、分析、表征、實(shí)際應(yīng)用”的“一條龍”式實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)思路、實(shí)驗(yàn)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、觀察能力、分析能力和表達(dá)能力的科學(xué)研究訓(xùn)練，進(jìn)行創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)。三是專業(yè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和開放實(shí)驗(yàn)：開設(shè)設(shè)計(jì)型、探究型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力和設(shè)計(jì)能力的有效途徑。可設(shè)置一些難度較大的選修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目供學(xué)生選做。實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)步驟以及所需的儀器設(shè)備完全由學(xué)生自己選擇、設(shè)計(jì)，以解決問題的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的培養(yǎng)訓(xùn)練。

三、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段

建設(shè)化學(xué)學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，應(yīng)注重學(xué)生技能培養(yǎng)的過程性，突出學(xué)生的主體地位，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的能力，發(fā)展學(xué)生的個(gè)性，培養(yǎng)合格人才。對(duì)此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的手段，具體而言，可采取以下方法和手段：

1分類教學(xué)，逐層推高

在每個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)中，都涵蓋了基礎(chǔ)型—綜合型—研究型實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次，以此強(qiáng)化基本技能，嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)獨(dú)立思維，增強(qiáng)創(chuàng)新能力。

2置疑—誘思的教學(xué)策略

可采用啟發(fā)式教學(xué)方法，增強(qiáng)學(xué)生的“問題意識(shí)”。所謂“問題意識(shí)”就是通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)周圍事物產(chǎn)生好奇，產(chǎn)生疑惑，進(jìn)而積極思考的一種心理品質(zhì)。應(yīng)改變以往的做法，除注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力外，也應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和想象能力。

3動(dòng)態(tài)、多元的實(shí)驗(yàn)考核方式

在實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定中，應(yīng)注重過程評(píng)價(jià)與結(jié)果評(píng)價(jià)的有機(jī)結(jié)合，采用動(dòng)態(tài)、多元綜合評(píng)價(jià)方式。即實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、產(chǎn)品質(zhì)量、衛(wèi)生、紀(jì)律、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等均在實(shí)驗(yàn)中占相應(yīng)比例，而不單純地依賴一次性考試成績(jī)作為學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的惟一測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行思索，大膽發(fā)問。對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的獨(dú)立分析、見解和好的建議均可加分鼓勵(lì)，將學(xué)生從單純追求分?jǐn)?shù)引導(dǎo)到注重“解決問題”上來，將測(cè)試與評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)地貫穿于整個(gè)教學(xué)過程的始終。

4重視實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)技術(shù)的改進(jìn)。以青島科技大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心為例，該中心先后完成了“微波合成裝置的改進(jìn)及在有機(jī)合成中的應(yīng)用研究”、“計(jì)算機(jī)集成測(cè)試系統(tǒng)在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究”、“離子液體的制備及在有機(jī)合成中的應(yīng)用”和“納米TiO2光催化劑的制備及降解環(huán)境污染物研究”等實(shí)驗(yàn)研究課題，其中“計(jì)“機(jī)集成測(cè)試系統(tǒng)在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究”為教學(xué)、科研工作提供強(qiáng)有力的支持。

此外，還可采用多媒體手段輔助教學(xué)，利用校園網(wǎng)絡(luò)化資源，建立實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)站，提供實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的各種信息和素材。

四、實(shí)驗(yàn)室開放

應(yīng)將教師科研成果轉(zhuǎn)化為開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并充分利用實(shí)驗(yàn)室資源，將實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)為學(xué)生創(chuàng)新研究基地?？蓮慕處煹目蒲姓n題中選取一些學(xué)科前沿、綜合性強(qiáng)、內(nèi)容較復(fù)雜、研究路線較成熟的科研成果轉(zhuǎn)化為開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。應(yīng)讓學(xué)生從查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)操作到書寫報(bào)告等方面進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)訓(xùn)練，強(qiáng)化學(xué)生的主體地位，教師圍繞學(xué)生展開教學(xué)和指導(dǎo)，形成教學(xué)和科研的良好互動(dòng)：同時(shí)，應(yīng)讓學(xué)生盡早融入科學(xué)研究，達(dá)到強(qiáng)化科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目的。學(xué)生可在化學(xué)一級(jí)學(xué)科，根據(jù)自己的興趣和志向。在教師指導(dǎo)下，選修實(shí)驗(yàn)、自主設(shè)計(jì)研究型實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)，參加教師的科研和社會(huì)應(yīng)用實(shí)踐。或申請(qǐng)并獨(dú)立完成學(xué)?！氨究粕鷦?chuàng)新工程”科研項(xiàng)目，拓寬知識(shí)面，熟練掌握現(xiàn)代化學(xué)研究方法，培養(yǎng)科學(xué)思維方法、探索精神、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。

五、實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行與管理

建設(shè)化學(xué)學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，首先，應(yīng)改革管理體制，提高運(yùn)行效率。實(shí)驗(yàn)中心應(yīng)打破原來“條塊分割”的格局，實(shí)行實(shí)驗(yàn)室主任負(fù)責(zé)制，具體負(fù)責(zé)人、財(cái)、物的統(tǒng)一管理與協(xié)調(diào)，優(yōu)化資源配置，提高實(shí)驗(yàn)室的利用率和實(shí)驗(yàn)效益。實(shí)驗(yàn)中心可設(shè)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)委員會(huì)，負(fù)責(zé)指導(dǎo)中心的發(fā)展建設(shè)、協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)教學(xué)等常規(guī)工作。其次，應(yīng)加強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控。實(shí)驗(yàn)中心可成立由教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的專家組成的教學(xué)督導(dǎo)小組，采用聽課、調(diào)研、巡視等多種方式，認(rèn)真評(píng)價(jià)、監(jiān)督教學(xué)情況，及時(shí)總結(jié)，反饋信息，保證教學(xué)管理和控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正課堂中出現(xiàn)的問題，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。應(yīng)實(shí)行嚴(yán)格的考核制度。建立完善的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)教師在完成教學(xué)任務(wù)的同時(shí)積極開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究、改革和創(chuàng)新實(shí)踐。

(責(zé)編胡佳)