把科研和有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)融合起來培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

◎段佳彤

把科研內(nèi)容融合于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，建立有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、科研平臺(tái)，讓大學(xué)生參與科研的系統(tǒng)研究過程，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)高層次的創(chuàng)新型人才。本文主要研究了科研與有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)相融合模式、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的原則和目的、有機(jī)化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施方法、科研融于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的效果等問題?？蒲信c有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)相融合的應(yīng)用實(shí)踐表明，通過設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，提高了大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使大學(xué)生了解了進(jìn)行科學(xué)研究的方法和步驟，實(shí)驗(yàn)與科研相結(jié)合對(duì)于提高教師的學(xué)術(shù)水平、激發(fā)大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)創(chuàng)新人才具有十分重要的意義。

化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)大學(xué)生觀察、分析、綜合、比較、判斷、推理和發(fā)現(xiàn)等能力，提高大學(xué)生的發(fā)散思維能力，有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，在潛移默化中使大學(xué)生受到科學(xué)素養(yǎng)的教育。實(shí)驗(yàn)是提高大學(xué)生綜合素質(zhì)、訓(xùn)練大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神的重要手段。而有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是大學(xué)化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等科技性專業(yè)的必修課程，通過有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)訓(xùn)練，可有效提高大學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能及動(dòng)手能力。大學(xué)師生承擔(dān)科學(xué)研究的重任，師生的科研成果來自于科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，為了充分發(fā)揮師生的科研優(yōu)勢，在有機(jī)化學(xué)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和開放性實(shí)驗(yàn)中，把科研內(nèi)容融合于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，建立有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、科研平臺(tái)，讓大學(xué)生參與科研的系統(tǒng)研究過程，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，有利于激發(fā)大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究能力，培養(yǎng)高層次的創(chuàng)新型人才。

一、科研與有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)相融合模式

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程內(nèi)容包括三大部分：首先是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，即對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)得到直觀的感性認(rèn)識(shí)；其次是綜合性實(shí)驗(yàn)，即通過單一或系列的合成實(shí)驗(yàn)掌握各種實(shí)驗(yàn)操作，如：結(jié)晶、蒸餾、萃取、升華、熔點(diǎn)等，在驗(yàn)證知識(shí)的同時(shí)，提高動(dòng)手能力；最后是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，即是根據(jù)文獻(xiàn)資料所提供的基本信息，設(shè)計(jì)合成新的有機(jī)化合物，并寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

為提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)已進(jìn)行了較大的改革，隨著化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的層層深入，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)逐年減少，綜合性實(shí)驗(yàn)逐年加強(qiáng)，而設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)則經(jīng)歷了從無到有的過程。經(jīng)過多年的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的減少和綜合性實(shí)驗(yàn)的加強(qiáng)有助于學(xué)生動(dòng)手能力的訓(xùn)練和提高，而設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的增設(shè)則極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)和發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，而且通過設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到了很大的提高，培養(yǎng)和提高了學(xué)生的探究意識(shí)、創(chuàng)新實(shí)踐能力。

開設(shè)有機(jī)化學(xué)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的目的是：以學(xué)生為主體，通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的一系列探究過程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；培養(yǎng)和提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神；培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。而把科研引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，體現(xiàn)了教學(xué)與科研的相通性和一致性，體現(xiàn)了現(xiàn)代教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的創(chuàng)新。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自主進(jìn)行科學(xué)研究與實(shí)踐，使學(xué)生的求實(shí)精神、創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)精神得到了培養(yǎng)和發(fā)展，使培養(yǎng)的學(xué)生既有一定理論和實(shí)踐水平，又有一定的科研能力。所以，在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，發(fā)揮的科研優(yōu)勢，把科研與實(shí)驗(yàn)有機(jī)融合，可有效地加強(qiáng)了學(xué)生動(dòng)手能力的訓(xùn)練，提高學(xué)生的綜合能力和就業(yè)競爭力。

二、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的原則和目的

如何遴選出適合于大學(xué)生探究的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，主要根據(jù)以下原則：（1）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與有機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容要緊密貼合，且具有前沿性，引起同學(xué)們的探究興趣；（2）實(shí)驗(yàn)操作要具有綜合性；（3）實(shí)驗(yàn)方法要具有典型性和先進(jìn)性。

根據(jù)以上原則選擇探究課題內(nèi)容必須實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)目的：第一，要有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)理論和實(shí)踐的相互聯(lián)系；第二，通過實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性綜合性實(shí)踐，最大程度提高動(dòng)手能力，鍛煉細(xì)致觀察能力，提高分析問題和解決問題的能力；第三，科研的過程，理解科研的真正內(nèi)涵，開闊眼界，拓寬思路，提高研究能力；第四，學(xué)會(huì)查閱文獻(xiàn)資料和撰寫研究型報(bào)告和論文。

三、有機(jī)化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施方法

把科研融于到實(shí)驗(yàn)中的具體實(shí)施措施按以下步驟進(jìn)行：第一，教師介紹實(shí)驗(yàn)探究的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料，并要求學(xué)生寫出綜述；第二，根據(jù)查閱的文獻(xiàn)資料自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；第三，師生共同討論實(shí)驗(yàn)方案的可行性，并提出一種或多種具體的操作步驟；第四，分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)不同的合成方法進(jìn)行比較；第五，綜合分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，寫出實(shí)驗(yàn)論文。

四、科研融于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的效果

每學(xué)年實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、查閱文獻(xiàn)能力、科技論文的寫作能力、分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新和探究能力、合作精神、動(dòng)手能力等方面的提高程度進(jìn)行問卷調(diào)查。通過設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，也使學(xué)生們認(rèn)識(shí)到了自身的不足，通過探究實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)到自身的不足，促使學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中有意識(shí)地鍛煉自己，以使自己在各方面都得到提高。

調(diào)查顯示，設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的開設(shè)受到了多數(shù)同學(xué)的歡迎，同時(shí)同學(xué)們提出了一些有益的建議，如建議有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)以文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)為主，以提高自主性；加強(qiáng)文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)的操作和考查；抽出節(jié)假日來做實(shí)驗(yàn)，且希望能利用節(jié)假期參與到科研活動(dòng)中。

科研與有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)相融合的實(shí)踐表明，通過有機(jī)化學(xué)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，極大地提高了大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使大學(xué)生查閱文獻(xiàn)能力和科技論文的寫作能力有了很大提高，使大學(xué)生了解了進(jìn)行科學(xué)研究的方法和步驟，強(qiáng)化了科學(xué)探究意識(shí)。鞏固了有機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本操作，增強(qiáng)了團(tuán)結(jié)合作精神，提高了動(dòng)手能力、觀察問題和獨(dú)立思考能力、分析問題和解決問題的能力。而且也使大學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到自身的不足之處，更有利于以后的學(xué)習(xí)。所以，實(shí)驗(yàn)與科研相結(jié)合對(duì)于提高大學(xué)師生的學(xué)術(shù)水平和教學(xué)質(zhì)量、建立和諧的師生關(guān)系、激發(fā)大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)創(chuàng)新人才具有十分重要的意義。