重視綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提升科研創(chuàng)新能力

張偉娜 趙麗娜 王繼庫 張興晶 連蘭（吉林師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院，吉林四平136000）

重視綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提升科研創(chuàng)新能力

張偉娜 趙麗娜 王繼庫 張興晶 連蘭（吉林師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院，吉林四平136000）

在強(qiáng)調(diào)國家對(duì)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視的基礎(chǔ)上，提出了應(yīng)用化學(xué)專業(yè)開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在提高學(xué)生動(dòng)手操作能力、發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主觀能動(dòng)性、培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神和增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力方面的重要意義。

綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新能力；應(yīng)用化學(xué)

教育部辦公廳2004年在“普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評(píng)估方案”中要求，高等學(xué)校開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的課程A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要占實(shí)驗(yàn)教學(xué)總課程的比例≥80%，C級(jí)標(biāo)準(zhǔn)占實(shí)驗(yàn)教學(xué)總課程的比例達(dá)50%～60%［1］。教育部2005年又出臺(tái)文件強(qiáng)調(diào)：要注重更新本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，并開出一批新的綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，注重實(shí)驗(yàn)與科研相結(jié)合，使學(xué)生較早地參與科研訓(xùn)練和創(chuàng)新活動(dòng)，注重學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)［2］。因此，綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的地位日益凸顯，其開設(shè)對(duì)于培養(yǎng)21世紀(jì)高素質(zhì)實(shí)踐型、創(chuàng)新型復(fù)合人才意義重大。

應(yīng)用化學(xué)專業(yè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是在無機(jī)、有機(jī)、物化、高分子等基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立起來的集文獻(xiàn)檢索、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、基本操作、儀器測試、數(shù)據(jù)處理、論文撰寫等為一體的高層次的、獨(dú)立的綜合性的實(shí)驗(yàn)課［3］。該課程培養(yǎng)學(xué)生在熟悉掌握基礎(chǔ)理論和操作的基礎(chǔ)上，能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)、完成實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，并能夠適時(shí)面對(duì)和處理實(shí)驗(yàn)過程出現(xiàn)的新問題，對(duì)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)能力奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1　夯實(shí)基本操作，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手操作能力

在綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，重要的是設(shè)計(jì)過程，但基本的是操作準(zhǔn)確，每一個(gè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)都有可能涵蓋多個(gè)甚至全部的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作，如果在新物質(zhì)制備研究過程中出現(xiàn)如溫度失控、分離時(shí)離心機(jī)使用失誤、重結(jié)晶操作不當(dāng)?shù)然静僮魇д`問題，就可能得不到目標(biāo)產(chǎn)物，更不用談其性能檢測和應(yīng)用推廣了。因此，綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生規(guī)范的操作能力、較強(qiáng)的動(dòng)手能力要求至高，通過它既夯實(shí)了基本功，又避免了傳統(tǒng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)老師演示為主、學(xué)生觀看為輔的弊端，大大提高了學(xué)生自己動(dòng)手的操作能力和水平。

2　掌握主動(dòng)權(quán)力，增強(qiáng)學(xué)生積極主觀能力

興趣是第一位老師，根據(jù)學(xué)生自己的興趣、愛好以及以后的考研方向和就業(yè)取向來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、完成實(shí)驗(yàn)，這是綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較傳統(tǒng)“照單抓藥”式基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的最大優(yōu)勢。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中可以根據(jù)自己所查文獻(xiàn)或自己掌握的知識(shí)選擇合適的、合理的實(shí)驗(yàn)路線，真正做到“我的實(shí)驗(yàn)我做主”，讓自己在新事物的合成當(dāng)中各抒己見，真正感受到我是“小小化學(xué)家”的快樂和成就感，因此，學(xué)生的主觀能動(dòng)性得到了充分發(fā)揮，真正達(dá)到寓教于樂、寓學(xué)于樂，涉及到的實(shí)驗(yàn)技能和理論知識(shí)也能更好的得到理解和掌握，改變以往因理論課程的枯燥乏味，而厭棄實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的態(tài)度，反而使同學(xué)們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣更加濃厚，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性大大增強(qiáng)。

3　培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神，增強(qiáng)學(xué)生組織協(xié)調(diào)能力

對(duì)于應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生面對(duì)的是科研和生產(chǎn)，這都不是通過一個(gè)人的力量可以實(shí)現(xiàn)的，無論是科研實(shí)踐還是生產(chǎn)實(shí)踐都是通過一個(gè)團(tuán)隊(duì)的精誠合作來完成的，在實(shí)際生產(chǎn)和研究中遇到的復(fù)雜的綜合問題，不僅需要實(shí)踐技能，還需要一個(gè)人道德的感染力和意志力、在團(tuán)體中的大局意識(shí)、協(xié)作精神和合作能力以及與人恰當(dāng)?shù)慕涣髋c溝通能力、組織協(xié)調(diào)能力等素質(zhì)。而綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多、步驟繁，往往一個(gè)人很難單獨(dú)完成，所以大多采用分組形式進(jìn)行，在同一小組內(nèi)，每個(gè)學(xué)生都參與其中，根據(jù)各自分工，統(tǒng)籌安排，互幫互學(xué)，取長補(bǔ)短，才能使整個(gè)實(shí)驗(yàn)如期完成，一旦一人存有個(gè)人私利、偷懶行為或操作失誤等，就會(huì)影響整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，甚至導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。

4　提高綜合素質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力

綜合素質(zhì)能力是一種高級(jí)素質(zhì)能力，是主動(dòng)性、獨(dú)立性和綜合性的完美結(jié)合，要求具有者不但有獲取與處理信息的能力，又有獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力，還有處理比如技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、心理等綜合問題的能力［4］。針對(duì)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生，除了具有大學(xué)生應(yīng)有的專業(yè)、德育等知識(shí)和素質(zhì)能力外，還應(yīng)緊跟時(shí)代步伐主動(dòng)收集、獨(dú)立查閱學(xué)科前沿信息，并將之融于實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，同時(shí)還要能夠綜合運(yùn)用己有知識(shí)、信息、技能和方法提出新觀點(diǎn)、新問題，創(chuàng)新性的完成工作。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)將大學(xué)低年級(jí)分類進(jìn)行的基本操作實(shí)驗(yàn)和理論知識(shí)融合在一起，真正達(dá)到融會(huì)貫通、舉一反三，不僅使理論與實(shí)踐相結(jié)合，增強(qiáng)了同學(xué)們的綜合應(yīng)用能力、思維創(chuàng)新能力，而且將各個(gè)單元操作結(jié)合起來，使學(xué)生能綜合性地考慮問題、發(fā)現(xiàn)問題，并考慮全面地去解決問題，進(jìn)而使其綜合素質(zhì)和科研創(chuàng)新能力得到大大提高。

總之，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是化學(xué)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合體，是德育教育與素質(zhì)教育的融合體，它不僅包含了化學(xué)各基礎(chǔ)學(xué)科的內(nèi)容，更涵蓋了化學(xué)與其它學(xué)科，如生物、物理、信息等學(xué)科的交叉性，在培養(yǎng)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)復(fù)合創(chuàng)新型人才方面起著積極促進(jìn)作用。

［1］李利軍，蘭輝.理工科專業(yè)開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)思考與實(shí)踐［J］.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2006，15（2）：107～110.

［2］李文鑫，陳學(xué)敏.立足實(shí)踐著力創(chuàng)新［J］.中國高等教育，2007，（1）：37～39.

［3］劉利，崔文權(quán)，孫曉然.應(yīng)用化學(xué)專業(yè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐，廣州化工，2012，40（18）：156～158.

［4］雷秋香.實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)［J］.長沙大學(xué)學(xué)報(bào)，1999，4：81～82.

師范院校復(fù)合型應(yīng)用化學(xué)類人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新研究［吉林師范大學(xué)高等教育教學(xué)研究項(xiàng)目（2015～2017）］

張偉娜（1982～），女，副教授，博士，主要從事應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的教學(xué)與研究。