化學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與思考

張慧

摘 要：在各大高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革大力倡導(dǎo)和開(kāi)展綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的背景下，專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、分析和解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力的一次有益探索。結(jié)合筆者學(xué)院對(duì)該課程的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本文總結(jié)了在進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中需要注意的問(wèn)題：指導(dǎo)老師應(yīng)再次對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室安全教育，強(qiáng)調(diào)良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的養(yǎng)成；選題時(shí)應(yīng)兼顧創(chuàng)新性與可行性；指導(dǎo)老師應(yīng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行靈活的、有針對(duì)性的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：化學(xué) 專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 教學(xué)探索

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）08（c）-0137-02

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)模式中有著不可替代的作用。傳統(tǒng)的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)重在使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)基本操作技能，培養(yǎng)他們良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。但僅僅使學(xué)生具有一定的動(dòng)手能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到人才培養(yǎng)的要求，往往導(dǎo)致其面對(duì)實(shí)際問(wèn)題的時(shí)候顯得手足無(wú)措，無(wú)法將所學(xué)的知識(shí)技能應(yīng)用到實(shí)際工作中，不能適應(yīng)社會(huì)的需求。

近年來(lái)各大高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革都在大力倡導(dǎo)和開(kāi)展綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的基礎(chǔ)上，更加重視學(xué)生收集和處理信息能力、觀(guān)察能力、思維能力以及解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)[1-3]?；诖?，筆者學(xué)院為應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)方向開(kāi)設(shè)了專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，其宗旨是，學(xué)生通過(guò)完成這類(lèi)實(shí)驗(yàn)，受到一次較全面的、嚴(yán)格的、系統(tǒng)的科研訓(xùn)練，能了解化學(xué)研究的一般方法，親身體驗(yàn)科學(xué)研究的艱苦性和長(zhǎng)期性，使學(xué)生真正具有熱愛(ài)科學(xué)的情感。另一方面，研究型實(shí)驗(yàn)真正使學(xué)生盡早接觸到科學(xué)研究工作，使他們的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力在實(shí)踐中得到培養(yǎng)與提高。經(jīng)過(guò)幾年的專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐，我們對(duì)課程中需要注意的問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)和分析，并提出相應(yīng)的建議。

1 指導(dǎo)老師應(yīng)再次對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室安全教育，強(qiáng)調(diào)良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的養(yǎng)成

在進(jìn)行專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)之前，學(xué)生已經(jīng)完成了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，并掌握了一定的基本操作技能和基礎(chǔ)安全知識(shí)。但是，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)一般具有固定的流程，指導(dǎo)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課的老師也對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程非常清楚，知道哪些不當(dāng)操作容易引發(fā)安全事故，會(huì)有針對(duì)性地進(jìn)行講解，并在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)加以關(guān)注。而我們的專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是以教師和學(xué)生共同制定題目、學(xué)生自主設(shè)計(jì)、自主操作、自主探究的方式進(jìn)行的。相比于學(xué)生已經(jīng)完成的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，這類(lèi)探究性實(shí)驗(yàn)具有更多的不確定性，往往在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和上一步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不斷修正下一步的實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生雖然已經(jīng)在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中受到了一定的培訓(xùn)，但尚無(wú)進(jìn)行這類(lèi)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)。如果任由學(xué)生自行進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，必然會(huì)留下安全隱患。比如在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)樣品無(wú)法完全溶解在溶劑中時(shí)，常常會(huì)增加對(duì)樣品和溶劑進(jìn)行加熱這一操作。而如果他們所用的溶劑正好是乙醚等易燃易爆的有機(jī)溶劑，那么加熱就會(huì)特別危險(xiǎn)，尤其是使用明火進(jìn)行加熱更是一種很可能會(huì)引起爆炸的違規(guī)操作。因此，指導(dǎo)老師應(yīng)針對(duì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的不確定性，在學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)之前，對(duì)學(xué)生再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室安全教育，指出在進(jìn)行這類(lèi)探究性實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中需要特別注意的問(wèn)題。

此外，相比于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)更接近實(shí)際的科學(xué)研究過(guò)程。因此，學(xué)生需要解決的問(wèn)題更多、更復(fù)雜。比如在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生只需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、處理數(shù)據(jù)并完成報(bào)告，而在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中則需要確定實(shí)驗(yàn)題目、查閱文獻(xiàn)資料制定實(shí)驗(yàn)方案、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器和藥品、統(tǒng)籌安排實(shí)驗(yàn)、完成實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)記錄等。指導(dǎo)老師應(yīng)當(dāng)在這一過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。這是學(xué)生能夠較為獨(dú)立地完成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、解決實(shí)際問(wèn)題的基礎(chǔ)。由于在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都具有不確定性，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)記錄有著更高的要求。如何及時(shí)、清晰、有效地完成實(shí)驗(yàn)記錄，是指導(dǎo)老師需要特別強(qiáng)調(diào)的問(wèn)題。

2 選題時(shí)應(yīng)兼顧創(chuàng)新性與可行性

從學(xué)院過(guò)去幾年專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的教學(xué)來(lái)看，學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的題目大多來(lái)源于指導(dǎo)老師的科研項(xiàng)目或者是與之相關(guān)的探索性研究。因此，通過(guò)審查老師近幾年是否有科研項(xiàng)目或者科研成果以確定其是否具有指導(dǎo)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的資質(zhì)，基本可以保障該實(shí)驗(yàn)課程的創(chuàng)新性。另外指導(dǎo)老師和學(xué)生雙方是通過(guò)雙向選擇來(lái)確定的，因此學(xué)生對(duì)其具體進(jìn)行哪一方面的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)具有一定的自主選擇性。學(xué)院首先將具有資質(zhì)的老師的研究方向和聯(lián)系方式向?qū)W生公布，然后由學(xué)生自行聯(lián)系老師。通過(guò)雙方面談，當(dāng)老師的期望值和學(xué)生的感興趣程度達(dá)成一致時(shí)，就可以組成導(dǎo)師和學(xué)生組，進(jìn)而確定實(shí)驗(yàn)題目。

在選題時(shí)除了創(chuàng)新性以外還應(yīng)特別注意兩個(gè)方面：一方面，進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的主體是本科生，他們沒(méi)經(jīng)歷畢業(yè)論文，更沒(méi)有進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，因此不能簡(jiǎn)單地套用指導(dǎo)研究生的方法，而應(yīng)在選題時(shí)與他們進(jìn)行更多的溝通，使他們明確實(shí)驗(yàn)的預(yù)期目標(biāo)是什么，以及要達(dá)到這一目標(biāo)，他們自身可能需要完成哪些具體工作。學(xué)生通過(guò)對(duì)自身能力的評(píng)估，告訴指導(dǎo)老師，哪些工作能夠獨(dú)立完成，哪些工作需要在老師或者碩士生的指導(dǎo)下完成，哪些工作完全不能勝任。在雙方充分溝通的基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)題目和方案進(jìn)行修正。另一方面，我們的專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是集中在4～5周內(nèi)進(jìn)行的，因此，在選題時(shí)題目不能過(guò)大，同時(shí)考慮實(shí)驗(yàn)的周期，盡量安排緊湊的實(shí)驗(yàn)，既保證所有的實(shí)驗(yàn)工作能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，又使學(xué)生有足夠的工作量，確保他們受到全面系統(tǒng)的科研訓(xùn)練。

3 指導(dǎo)老師應(yīng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行靈活的有針對(duì)性的指導(dǎo)

在進(jìn)行專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，指導(dǎo)老師應(yīng)教會(huì)學(xué)生基本的科研方法。例如：教會(huì)學(xué)生如何利用網(wǎng)絡(luò)和圖書(shū)館資源查閱資料、如何閱讀相關(guān)英文文獻(xiàn)資料、如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程的記錄、如何分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，等等。科研方法的教授過(guò)程貫穿在整個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中。但是，指導(dǎo)老師不可能像在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程中一樣全程跟進(jìn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)。為了更有效地指導(dǎo)學(xué)生，指導(dǎo)老師可采取靈活的方式，除了進(jìn)行當(dāng)面指導(dǎo)外，還可通過(guò)手機(jī)、QQ、E-mail等方式聯(lián)絡(luò)[4]，以確保指導(dǎo)力度。

同時(shí)，在指導(dǎo)學(xué)生的過(guò)程中，指導(dǎo)老師應(yīng)意識(shí)到，每個(gè)學(xué)生個(gè)體是不同的，具有一定的特殊性。比如有的學(xué)生善于思考，能夠提出問(wèn)題，但動(dòng)手能力相對(duì)較差；而有的學(xué)生執(zhí)行力很強(qiáng)，能夠一絲不茍地完成老師要求的實(shí)驗(yàn)，但較為死板，一旦實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了一些與預(yù)期不符的小問(wèn)題，就完全不知道如何處理。因此指導(dǎo)老師應(yīng)當(dāng)針對(duì)學(xué)生所欠缺的能力加以引導(dǎo)和強(qiáng)化訓(xùn)練，使他們初步具備獨(dú)立進(jìn)行科學(xué)研究的能力。在這一過(guò)程中，要特別注重引導(dǎo)學(xué)生自主思考和解決問(wèn)題的能力，營(yíng)造師生之間平等互動(dòng)的氛圍，激發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新的熱情[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、分析和解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力的有益探索。在培養(yǎng)高素質(zhì)人才的過(guò)程中，我們需要不斷積累經(jīng)驗(yàn)、不斷探索新方法和新途徑。

參考文獻(xiàn)

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