開設(shè)無機(jī)化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐和總結(jié)

胡鍇 劉欲文 陶海燕 龔淑玲 程功臻

(武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院 湖北武漢430072)

研究性實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的重要組成部分，與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)共同構(gòu)成了多層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。它是研究性學(xué)習(xí)的一種模式，是以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)自主學(xué)習(xí)過程。其旨在通過學(xué)生自主解決實(shí)際問題來培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，使他們像科學(xué)家一樣學(xué)習(xí)、思考和發(fā)現(xiàn)。無論是美國(guó)還是中國(guó)都將探究能力的培養(yǎng)納入化學(xué)人才培養(yǎng)的目標(biāo)中［1-2］。

武漢大學(xué)自1991年在全國(guó)率先將研究性實(shí)驗(yàn)引入化學(xué)專業(yè)低年級(jí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以來，一直在這方面進(jìn)行積極的嘗試和改革。20多年來，無論是在實(shí)驗(yàn)開設(shè)的流程系統(tǒng)，還是在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇、教學(xué)方法的采用亦或是教學(xué)的形式等諸多方面都有所涉及，總結(jié)出了一套相對(duì)成熟的研究性實(shí)驗(yàn)開設(shè)模式和一些可供參考的經(jīng)驗(yàn)。目前我們的研究性實(shí)驗(yàn)已覆蓋所有化學(xué)及近化學(xué)專業(yè)的一年級(jí)學(xué)生，根據(jù)學(xué)生所在專業(yè)的特點(diǎn)合理安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和課時(shí)。本文主要介紹化學(xué)專業(yè)一年級(jí)學(xué)生無機(jī)化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)情況，將從實(shí)驗(yàn)開設(shè)概況、實(shí)驗(yàn)實(shí)施體系、特色及經(jīng)驗(yàn)和展望4個(gè)方面展開。

1 研究性實(shí)驗(yàn)開設(shè)概況

武漢大學(xué)低年級(jí)化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)首先是在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行試點(diǎn)。因此，研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直是無機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分和特色之一。

在實(shí)驗(yàn)開設(shè)之初，其授課對(duì)象僅為化學(xué)基地班學(xué)生。隨著教學(xué)的不斷深入，目前授課對(duì)象已經(jīng)擴(kuò)展到所有化學(xué)和近化學(xué)專業(yè)。除了授課對(duì)象的變化外，學(xué)時(shí)數(shù)也逐年增加，由最初的6學(xué)時(shí)發(fā)展到目前計(jì)劃內(nèi)的30學(xué)時(shí)，約占無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃內(nèi)總學(xué)時(shí)的20%。2009年以前，研究性實(shí)驗(yàn)開設(shè)時(shí)間為一年級(jí)下學(xué)期的后半段，即在學(xué)生已初步掌握一些基本操作、技能和無機(jī)物制備方法后，作為提高訓(xùn)練。但對(duì)開設(shè)效果和學(xué)生反饋進(jìn)行分析總結(jié)后，自2010年起，我們將研究性實(shí)驗(yàn)分為研究性實(shí)驗(yàn)Ⅰ和研究性實(shí)驗(yàn)Ⅱ兩部分。研究性實(shí)驗(yàn)Ⅰ在一年級(jí)上學(xué)期末開設(shè)，計(jì)劃內(nèi)6學(xué)時(shí)。此實(shí)驗(yàn)旨在通過一個(gè)短期訓(xùn)練，讓學(xué)生初步了解研究性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)、基本的方法和流程，進(jìn)而學(xué)會(huì)如何著手做研究性實(shí)驗(yàn)，并為下學(xué)期的研究性實(shí)驗(yàn)Ⅱ做必要的準(zhǔn)備。研究性實(shí)驗(yàn)Ⅱ在大一下學(xué)期開設(shè)，共24學(xué)時(shí)。相較于實(shí)驗(yàn)Ⅰ而言，實(shí)驗(yàn)Ⅱ的時(shí)間有較大幅度的增加。其目的是希望通過一個(gè)相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的自主學(xué)習(xí)過程進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力，知識(shí)應(yīng)用的能力和創(chuàng)新意識(shí)。此外，還希望通過探究性實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)初步培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)助精神、科學(xué)論文寫作能力以及科學(xué)表達(dá)能力等。除了計(jì)劃內(nèi)的30學(xué)時(shí)外，學(xué)生還可以利用周末的開放實(shí)驗(yàn)時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)工作，累計(jì)學(xué)時(shí)數(shù)最多可達(dá)60。

研究性實(shí)驗(yàn)開設(shè)20多年來，一直都是最受學(xué)生歡迎、學(xué)生參與度最高、反饋收獲最豐富的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

2 研究性實(shí)驗(yàn)實(shí)施體系

目前，我們的研究性實(shí)驗(yàn)已經(jīng)形成了一套完整的、有自我特色的模式。具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施包含選題、文獻(xiàn)調(diào)研、開題、實(shí)驗(yàn)、論文書寫及答辯5個(gè)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)開設(shè)過程遵循了科學(xué)研究的一般流程。在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生始終是學(xué)習(xí)的主體，教師僅作為引導(dǎo)者，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候給予一定的幫助，如提供部分選題、給出建議、組織討論等。

考慮到一年級(jí)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，在課題選擇上，以教師提供為主，輔以部分學(xué)生自主選題。我們鼓勵(lì)學(xué)生提出自己感興趣的課題，但課題需經(jīng)過教師評(píng)估通過后方可開題。教師在提供課題時(shí)會(huì)從學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰团d趣點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)室基本條件、科學(xué)發(fā)展方向及所在學(xué)院科研特點(diǎn)等多方面綜合考慮，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心和學(xué)院科研的優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)Ⅰ的課題選擇主要考慮學(xué)生入門問題和課時(shí)限制，一般不會(huì)太復(fù)雜。課題通常分為兩類，一類為學(xué)生根據(jù)自己的興趣，選擇一個(gè)課程內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)或者某一感興趣的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行探究;另一類由教師提供，一般為簡(jiǎn)單物質(zhì)的合成及分析，如堿式鹽的合成及分析、簡(jiǎn)單無機(jī)化合物的設(shè)計(jì)制備等。如表1為2013年我們結(jié)合學(xué)生本學(xué)期所學(xué)實(shí)驗(yàn)開設(shè)了4個(gè)研究性實(shí)驗(yàn)Ⅰ的課題。這4個(gè)課題均是學(xué)時(shí)內(nèi)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的拓展和延伸，旨在通過這一過程，一方面讓學(xué)生了解研究性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，為實(shí)驗(yàn)Ⅱ打基礎(chǔ);另一方面讓學(xué)生能夠體會(huì)到學(xué)以致用的意義，鞏固他們對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。實(shí)驗(yàn)Ⅱ課題相較實(shí)驗(yàn)Ⅰ會(huì)更貼近科學(xué)發(fā)展的前沿和學(xué)科特點(diǎn)，課題通常由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師共同給出，一般為6～8個(gè)。如2013年我們提出了8個(gè)課題供學(xué)生選擇，具體如下:天然染料制備燃料敏化太陽能電池DSSC、溶膠-凝膠法制備納米TiO2及光催化性質(zhì)研究、CdS量子點(diǎn)的水相合成及表征、Dawson結(jié)構(gòu)雜多酸制備及緩蝕性研究、碘的提取及其相關(guān)性質(zhì)的研究、納米羥基磷灰石的制備與表征、反膠束微反應(yīng)器制備CdS量子點(diǎn)及表征和銅配合物的制備及其晶體場(chǎng)分裂能的測(cè)定。選題通常會(huì)在正式實(shí)驗(yàn)開始前2～3周公布，目的是讓學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。一般在學(xué)生選題前，課程負(fù)責(zé)教師會(huì)就每一個(gè)題目給學(xué)生做初步介紹，并對(duì)如何更好地查閱相關(guān)資料及論文寫作方面的問題進(jìn)行說明。此外，學(xué)生也可以通過我們發(fā)放的《研究性實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)》了解相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。其后，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣，組成2～3人的研究小組，選擇參加某一課題的研究。由于每個(gè)實(shí)驗(yàn)課題存在人數(shù)限制，為了選到心儀的課題，有些學(xué)生甚至?xí)崆?小時(shí)到達(dá)選課地點(diǎn)排隊(duì)。

表1 2013年武漢大學(xué)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究性實(shí)驗(yàn)課題Ⅰ的內(nèi)容及比較

在確定選題后，學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研。針對(duì)學(xué)生查閱文獻(xiàn)能力不足的問題，我們學(xué)院曾將化學(xué)信息學(xué)課程調(diào)整到大一下學(xué)期，以提高學(xué)生文獻(xiàn)調(diào)研的能力。此外，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師也會(huì)根據(jù)實(shí)際情況提供0～2篇參考文獻(xiàn)，以便學(xué)生對(duì)課題有初步的了解。學(xué)生在文獻(xiàn)調(diào)研過程中遇到問題也會(huì)及時(shí)與教師溝通。

我們要求學(xué)生在完成文獻(xiàn)調(diào)研后至少提前一周將實(shí)驗(yàn)方案交給實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師，以便教師針對(duì)方案與學(xué)生進(jìn)行討論并督促其進(jìn)行修訂。實(shí)驗(yàn)方案一經(jīng)確定后，學(xué)生應(yīng)及時(shí)提交實(shí)驗(yàn)儀器和藥品清單，以方便實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作。清單上要求注明儀器型號(hào)、個(gè)數(shù)，藥品的規(guī)格和用量等信息。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)期間，學(xué)生根據(jù)自己修訂后的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在此過程中，教師原則上不干預(yù)學(xué)生的研究工作，但可以要求學(xué)生及時(shí)報(bào)告實(shí)驗(yàn)進(jìn)展?fàn)顩r，敦促學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象進(jìn)行分析總結(jié)，積極對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行改進(jìn)。在此過程中，我們一直強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)不斷改進(jìn)的過程，一定要重視現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析，根據(jù)實(shí)際過程及時(shí)調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師也會(huì)根據(jù)實(shí)際情況組織學(xué)生就課題進(jìn)行討論。如反膠束微反應(yīng)器制備CdS量子點(diǎn)的課題組在3周實(shí)驗(yàn)過程中，就組織學(xué)生就共性問題討論了2次。此外，教師還要求學(xué)生每周就實(shí)驗(yàn)情況寫一個(gè)小總結(jié)，以便及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并對(duì)方案進(jìn)行修訂。

在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我們要求每一個(gè)學(xué)生以科學(xué)論文的形式提交一份課題研究論文，此外每一組選派一名學(xué)生對(duì)所參與的實(shí)驗(yàn)輔以PowerPoint幻燈片的形式進(jìn)行口頭匯報(bào)并接受同學(xué)和教師的互動(dòng)提問。我們會(huì)從每個(gè)課題中選派表現(xiàn)突出的小組進(jìn)行年級(jí)總匯報(bào)，一方面給同學(xué)一個(gè)展示自己研究成果的機(jī)會(huì)，另一方面也能培養(yǎng)學(xué)生口頭表達(dá)的能力。對(duì)于好的論文，我們推薦選登在我院創(chuàng)辦的《大學(xué)生化學(xué)學(xué)報(bào)》上。

通過這樣一個(gè)相對(duì)完整的科學(xué)研究體驗(yàn)過程，學(xué)生不僅了解了科學(xué)研究的基本流程，更重要的是通過這樣的親身實(shí)踐過程，學(xué)生能體會(huì)到實(shí)驗(yàn)并不是簡(jiǎn)單地重復(fù)操作，而是一項(xiàng)需要手腦并用的工程。此外，學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力及創(chuàng)新意識(shí)也能得到進(jìn)一步提高。

3 研究性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)特色及經(jīng)驗(yàn)

3.1 相對(duì)完善的開設(shè)流程

前面已經(jīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)開設(shè)的基本流程做了介紹，目前的教學(xué)活動(dòng)基本遵循這一流程。但在實(shí)際操作過程中，會(huì)遇到一些細(xì)節(jié)問題，如選題的發(fā)放預(yù)約、師生如何互動(dòng)協(xié)作制定實(shí)驗(yàn)方案、課題的具體實(shí)施、論文的書寫格式及提交、口頭匯報(bào)的要求等。這些細(xì)節(jié)問題如果處理不好，會(huì)對(duì)整體實(shí)驗(yàn)效果產(chǎn)生影響。為此我們編寫了《研究性實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)》，以方便學(xué)生順利進(jìn)行研究性實(shí)驗(yàn)。指導(dǎo)手冊(cè)的內(nèi)容大致包括:①研究性實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)介及要求;② 選題(包括課題簡(jiǎn)介、重難點(diǎn)、要求，指導(dǎo)教師聯(lián)系方式等);③實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(為一些常見問題，如選題預(yù)約，實(shí)驗(yàn)過程要求、方案及論文提交時(shí)間及方式等);④論文書寫范例及模板。從我們實(shí)際開設(shè)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)來看，指導(dǎo)手冊(cè)一方面能輔助學(xué)生遵循基本要求順利地進(jìn)行課題研究，另一方面也避免了實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的混亂問題，使整個(gè)過程能夠有條不紊的進(jìn)行。

3.2 多層次的教學(xué)體系

首先，從形式上，將研究性實(shí)驗(yàn)分為上下學(xué)期兩部分，上學(xué)期實(shí)驗(yàn)為下學(xué)期實(shí)驗(yàn)做鋪墊，以保證下學(xué)期的實(shí)驗(yàn)達(dá)到預(yù)期目的。其次，在選題上，注重教師選題和學(xué)生自主選題相結(jié)合，鼓勵(lì)學(xué)生自主選題。如有的學(xué)生提出希望能做固體酒精，在與教師協(xié)商后，給學(xué)生提供了這樣的機(jī)會(huì)。再次，做到課堂與開放相結(jié)合，以開放實(shí)驗(yàn)來彌補(bǔ)課堂教學(xué)學(xué)時(shí)不足的問題，更好地調(diào)動(dòng)和保護(hù)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。武漢大學(xué)針對(duì)大一學(xué)生的開放實(shí)驗(yàn)是在周末進(jìn)行的。在研究性實(shí)驗(yàn)時(shí)間段，每周基本上有50%～80%的學(xué)生會(huì)參加開放實(shí)驗(yàn)，足見學(xué)生對(duì)于研究性實(shí)驗(yàn)的興趣。最后，做與講相結(jié)合，不僅培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力，更注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法、對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力和表達(dá)能力。前面已經(jīng)提到，研究性實(shí)驗(yàn)的成績(jī)?cè)u(píng)定不是單純看學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還要看學(xué)生在這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中是否有自己的思考和想法，是否積極解決問題、對(duì)問題的表述如何。還有一點(diǎn)值得提出的是，在實(shí)驗(yàn)過程中我們確保學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，提倡學(xué)生自主學(xué)習(xí);教師則根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整自己在各個(gè)環(huán)節(jié)中的作用。

3.3 將學(xué)院科研優(yōu)勢(shì)應(yīng)用于教學(xué)

確保研究性實(shí)驗(yàn)達(dá)到預(yù)期效果的一個(gè)關(guān)鍵性問題是選題。課題的選擇一方面要充分考慮學(xué)生能力，另一方面也要能體現(xiàn)學(xué)科的發(fā)展。

在以往的教學(xué)過程中，我們的選題多來自對(duì)一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)、國(guó)外一些新編寫的實(shí)驗(yàn)、科研論文和學(xué)生感興趣的與實(shí)際生活相關(guān)的課題等。每年課題更新率可達(dá)到30%～50%。這些選題雖在培養(yǎng)提高學(xué)生分析解決問題能力上有幫助，但在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和體現(xiàn)學(xué)科發(fā)展上存在欠缺。因此，近年來我們充分利用學(xué)院科研優(yōu)勢(shì)，請(qǐng)科研教師幫我們對(duì)一些實(shí)際科研課題進(jìn)行修編，然后引入到基礎(chǔ)研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中;同時(shí)，也請(qǐng)參與此課題相關(guān)研究的教師參與到教學(xué)中進(jìn)行有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。如2011和2012年，我們根據(jù)我院彭天右教授課題組所研究的二氧化鈦染料敏化太陽能電池的研究項(xiàng)目，開出了“以天然染料制備染料敏化太陽能電池DSSC”的研究性實(shí)驗(yàn)課題。再如2012年，我們所開設(shè)的“溶膠-凝膠法制備納米TiO2及其光催化性質(zhì)的研究”，“CdS量子點(diǎn)的水相合成及表征”，“納米羥基磷灰石的制備與表征”，“反膠束微反應(yīng)器制備CdS量子點(diǎn)及表征”等課題都直接或者間接來源于我院教師的科研項(xiàng)目。

3.4 有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

雖說學(xué)生是研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體，但教師的指導(dǎo)作用也是非常重要的。教師對(duì)課題的了解程度直接決定其指導(dǎo)效果。以往，我們的做法是無論學(xué)生選擇什么課題都在原實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)教師不變。這就使指導(dǎo)教師需要同時(shí)指導(dǎo)多個(gè)實(shí)驗(yàn)，而這勢(shì)必會(huì)造成指導(dǎo)不到位。

針對(duì)這一問題，我們進(jìn)行了相應(yīng)改革。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師均有自己的科研工作，因此我們要求教師給出與自己科研相關(guān)或者科研中的實(shí)際問題作為研究性實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目。當(dāng)然給出的課題并不是都適合作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，這時(shí)實(shí)驗(yàn)責(zé)任教師就需要與指導(dǎo)教師溝通，共同對(duì)內(nèi)容進(jìn)行修改，以切合學(xué)生的知識(shí)水平和實(shí)驗(yàn)室條件。如染料敏化太陽能電池實(shí)驗(yàn)，科研中用到的TiO2漿料是直接購買的;考慮到漿料價(jià)格比較高，學(xué)生實(shí)驗(yàn)消耗大，我們將此部分改為學(xué)生利用納米TiO2粉體自制漿料，然后再與市售漿料進(jìn)行性能對(duì)比。同樣的問題也見于染料，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中則設(shè)計(jì)成從天然植物中提取染料。在指導(dǎo)教師給出的課題立項(xiàng)后，選擇此課題的學(xué)生將進(jìn)入指導(dǎo)教師所在學(xué)生實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每位教師僅指導(dǎo)自己給出的一個(gè)實(shí)驗(yàn)課題。這一做法就如同學(xué)生進(jìn)入科研實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以就課題的方方面面，如立意、樣品處理、合成方法、表征手段的選擇以及實(shí)驗(yàn)中遇到的各種問題等與教師做更加深入和廣泛的交流，教師的相應(yīng)指導(dǎo)也能更加專業(yè)和細(xì)致。在實(shí)驗(yàn)過程中，我們鼓勵(lì)學(xué)生多與教師討論，但也注重充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。當(dāng)學(xué)生遇到問題時(shí)，教師在第一時(shí)間要做的不是提供解決方案，而是在一定條件下協(xié)助學(xué)生找出出現(xiàn)問題的原因，幫助學(xué)生自己尋找解決方案。因?yàn)樵谝粋€(gè)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生都進(jìn)行同樣的研究，因此我們也鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行小組內(nèi)部和小組之間的討論。必要時(shí)，教師會(huì)就實(shí)驗(yàn)中的一些問題組織學(xué)生進(jìn)行討論，以促進(jìn)思維的交流和共同學(xué)習(xí)。此外，一些在教學(xué)實(shí)驗(yàn)室無法完成的實(shí)驗(yàn)工作，也可借助指導(dǎo)教師科研實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)一步完成。如太陽能電池的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)室僅能完成簡(jiǎn)單的電池組裝，此時(shí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師會(huì)提供科研實(shí)驗(yàn)室的電池組裝設(shè)備，供部分學(xué)生進(jìn)一步完成電池的組裝。2011年，一部分參與水浴法制備蝴蝶狀CuO微結(jié)構(gòu)課題的學(xué)生在指導(dǎo)教師的帶領(lǐng)下，了解了電鏡的原理和用法。從這方面看，這一舉措大大拓展了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的可選擇面。

在實(shí)際指導(dǎo)過程中，指導(dǎo)教師也能從學(xué)生的想法或?qū)嶒?yàn)過程中獲得一些靈感，將其融入到實(shí)際科研工作中，真正達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)。有部分學(xué)生因進(jìn)行了研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，而選擇進(jìn)入該指導(dǎo)教師的科研課題組進(jìn)行業(yè)余科研;此外，還有學(xué)生因在研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中表現(xiàn)突出而被教師吸納到科研課題組。

3.5 充分利用實(shí)驗(yàn)中心資源

在一年級(jí)開設(shè)研究性實(shí)驗(yàn)的一個(gè)比較普遍的問題是學(xué)生對(duì)于表征手段了解甚少，單純的合成實(shí)驗(yàn)并不能很好地體現(xiàn)科學(xué)研究的實(shí)際情況和調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。因此我們充分利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的優(yōu)勢(shì)，在實(shí)驗(yàn)中心領(lǐng)導(dǎo)的支持下，將部分儀器分析方法如紅外、紫外、電鏡、XRD等引入一年級(jí)的研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。學(xué)生在進(jìn)行相關(guān)理論和儀器的培訓(xùn)后，可以自行操作，對(duì)所制備的樣品進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)和表征工作。

4 展望

通過多年的教學(xué)實(shí)踐，我們?cè)谘芯啃詫?shí)驗(yàn)的開設(shè)方面總結(jié)出了一些經(jīng)驗(yàn)也走出了自己的特色。在開設(shè)過程中，我們注重開設(shè)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)，保證實(shí)施效果，避免研究性實(shí)驗(yàn)流于形式，讓學(xué)生真正在每一個(gè)環(huán)節(jié)都有所收益。當(dāng)然，我們的工作還有一些方面是需要進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)的，例如如何選出更契合學(xué)生發(fā)展的實(shí)驗(yàn)課題，開設(shè)過程中的師生管理、論文的修改以及成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)等。

［1］教育部高等學(xué)?；瘜W(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì).高等學(xué)?；瘜W(xué)類專業(yè)指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范.北京:高等教育出版社，2011

［2］Chemistry in the National Science Education Standards. Washington DC:American Chemical Society，1997