黃家銳，唐 鳳

（安徽師范大學 化學與材料科學學院，安徽 蕪湖 241000）

綜合化學實驗與本科生科研能力培養(yǎng)

黃家銳，唐 鳳

（安徽師范大學 化學與材料科學學院，安徽 蕪湖 241000）

實驗教學是高校培養(yǎng)學生實踐能力的重要環(huán)節(jié)，綜合化學實驗是銜接基礎化學實驗與科學研究實驗的紐帶，是培養(yǎng)本科生科研能力的重要途徑，為以后工作或繼續(xù)深造奠定基礎。文章探討了開設綜合化學實驗與本科生科研能力培養(yǎng)之間的關系，并就如何構建綜合化學實驗體系，以及如何對其內容和教學方式進行改革作了提出了建議。

綜合化學實驗；科研能力；培養(yǎng)

1 現狀

我國通過近十多年的科研和教育經費投入，確實取得了一定進展，但是在眾多的科研產出中，原始創(chuàng)新成果仍然較少。怎樣才能使我國的科學研究真正步入國際前列，那則要求我國在高等教育方面特別是在人才培養(yǎng)上要有新的突破。化學是一門以實驗為基礎的學科，因此在實驗教學過程中培養(yǎng)學生科研能力就顯得尤為重要。對于這方面的認識我院早已在基礎化學實驗上開設了綜合化學實驗。綜合化學實驗的教學上體現了當今科學的內在發(fā)展趨勢是廣泛交叉、相互滲透，新興學科、邊緣學科、交叉學科不斷生成，學科間的界限越來越模糊，科學技術發(fā)展的綜合化、整體化趨勢日益增強[1]。從綜合實驗的操作過程中我們對學生的要求更高，他們必須要有獨立思考、分析、解決問題的能力，在其中提出自己的想法和見解有利于他們創(chuàng)新意識的增強，這與培養(yǎng)新世紀綜合素質人才相對應。

2 科研能力與實驗

科研能力是指人在科學研究過程中發(fā)現問題、分析問題、解決問題，或在分析問題時，有所發(fā)明有所創(chuàng)造的能力。科研能力不是與生俱來的，它可以通過科學實驗訓練培養(yǎng)獲得。綜合化學實驗可以培養(yǎng)本科生的科研能力。化學實驗主要包括基礎化學實驗、綜合化學實驗，設計實驗可歸屬為綜合化學實驗內?；A化學實驗是讓學生掌握今后科研中涉及到的基本操作，訓練培養(yǎng)學生的基本實驗技能和動手能力，具有儀器簡單、現象直觀、易于操作和示范性強的特點，有利于學生對化學實驗基本知識、技能和方法的掌握，為學生以后完成實驗奠定基礎。綜合化學實驗是鞏固基礎化學實驗、銜接科研的橋梁，它是對學生的實驗技能和實驗方法進行綜合訓練的一種復合性大實驗，是在基礎化學實驗的基礎上，提高實驗的難度，旨在進一步強化學生的實驗技能，培養(yǎng)學生善于發(fā)現、分析、解決問題的綜合能力、實驗動手能力及查閱參考文獻的能力，全面提升學生的實踐能力[2]。綜合化學實驗改變了以前做實驗靠老師的被動局面，使學生獲得獨立設計和完成實驗的信心。綜合化學實驗反映學科前沿，激發(fā)學生潛能，提高綜合實踐能力和培養(yǎng)科學素質，以滿足現代化學人才培養(yǎng)的需要。

綜合化學實驗是以基礎訓練型、提高選做型為前提，體現綜合性、研究性、前沿性的高一層次實驗。綜合化學實驗的內容廣泛，包括無機、有機、分析、結構和物化等多門知識。與單一的基礎實驗相比，綜合化學實驗具有內容豐富、持續(xù)時間長、系統(tǒng)性強和涉及的實驗儀器較多，尤其是可能會用到一些先進的、復雜的大型儀器，教學內容中要求學生掌握的實驗原理、實驗方法、分析手段與技術呈現多樣化和眾多學科或知識點互相聯(lián)系的特點，因此，在引導學生主動獲取實驗知識和技能、運用所學知識解決試驗中遇到的問題的過程中，可鞏固學生已經掌握的實驗操作技能、實驗基礎知識，梳理已學過的理論知識，還可以培養(yǎng)學生自我發(fā)現問題，思考問題，解決問題的綜合思維能力，挖掘學生潛在的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度以及互幫互助的團隊協(xié)作精神[3]。綜合化學實驗從實驗條件的設置到實驗方案的確定、實驗的測試與分析，整個過程基本上由自己親手完成。在此過程中，同學們的獨立工作能力得到了鍛煉，在綜合化學實驗中應用了許多新的實驗原理和新方法，使用了很多新的儀器設備，學到了很多課本上沒有的新知識。學生在實驗過程中碰到新的問題需要學生開拓思維和理論知識去解決，這樣學生的研究思路得到了拓展，這對學生以后研究其它課題時就容易產生一些新的想法，創(chuàng)新意識就得到了很好的提高，并增強了實際動手能力。同時體會到實驗研究過程和結果與生產實踐的密切聯(lián)系，對科學研究有了進一步的認識。

3 綜合化學實驗的設置

3.1 實驗選題

綜合化學實驗是將化學科學研究滲透到化學實驗教學的具體體現，所以在選題方面不僅要根據教學大綱，兼顧學科發(fā)展現狀與趨勢，以學生已經掌握的基本知識為基礎，還要考慮到當前國內外前沿、熱門課題以及學生的綜合能力。選題要具備先進性、原創(chuàng)性、綜合性、開放性、可操作性的特點[4]。每個實驗選題都要有很強的知識體系，并且是就某一方面進行全面的、系統(tǒng)的研究，而并非只是幾個基礎實驗的簡單疊加。實驗選題在難度和深度方面也應逐步增加，這有利于科學素養(yǎng)好、接受能力強學生的培養(yǎng)。

3.2 實驗內容設置與安排

在綜合實驗課程內容研究無機物或有機物的制備、分離、分析、表征等各種實驗技術，其具體目標是學習實驗的設計思想及方法，認識一個完整的科研過程。另外主要是考慮到學生畢業(yè)后部分從事科學研究工作，另一部分從事教學和工程應用的特點[3]。

實驗項目應盡量選取具體的科研課題和結合工程實際應用的項目。在實驗方法和技能方面，應使學生掌握最常用的基本方法和技能；同時，也應體現內容的先進性以及實驗方法的重要性。在實驗內容的安排上應分清主次、突出重點和特色、互相補充、互相依托，這樣才能激發(fā)學生的學習興趣，有利于他們主動性和積極性的提高，并且促進智能的發(fā)展和動手操作實驗的能力[6]。在實驗操作過程中老師可以采用啟發(fā)、引導、探討式的互動教學與同學交流的方式，培養(yǎng)學生掌握如何歸納、找特點的學習方法，例如在實驗操作步驟表達方面，培養(yǎng)學生用“示意圖”的方法表達實驗操作流程。

在實驗能力的培養(yǎng)中，強調“三個基本”，基本知識、基本技能和基本操作方法的掌握，逐步將“三基”融會貫通綜合運用，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和實事求是的科學態(tài)度，在基礎訓練的同時逐步將基礎知識綜合應用[7]。

3.3 開設綜合化學實驗時要考慮幾個方面

（1）學生的基本操作能力和接受能力，開設的綜合實驗課題在基礎綜合上求新穎獨特的地方，能讓學生主動去探究的想法。

（2）要學生認識到綜合實驗不是基礎實驗的簡單疊加而是在其基礎上的進一步提高，學生必須在在大量的試驗、側量、分析處理數據及反復應用中，熟練掌握儀器的操作及使用技術，并深入了解其原理，培養(yǎng)學生的動手能力和獨立工作的能力。

（3）學生要不斷地學習各種實驗數據處理的理論與方法以及各種譜圖的識別能力，掌握應用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡和X射線衍射儀等儀器來對樣品進行形貌和結構表征的技能。

（4）老師在綜合化學實驗教學中要化主動式為引導式和探究式，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，培養(yǎng)他們的獨立思考、分析、解決問題的能力。

4 結語

在綜合化學實驗的整個過程中，學生獨立工作能力得到了很大的鍛煉。綜合化學實驗中應用了許多新的實驗原理和方法，使用了很多新的儀器設備，學到了很多新的知識，培養(yǎng)了學生在科學研究過程中發(fā)現問題、分析問題、解決問題的能力，同時也使他們對科研工作有了一些初步的認識。在化學科研人才培養(yǎng)方面，綜合化學實驗將是必不可少的環(huán)節(jié)，具有極為重要的作用。

[1]袁達源，蘇育志，黎志為.物理化學實驗主動型教學模式的探索[J].廣東化工，2007，34(5):109-111.

[2]周曉慧，王文勇，李素婷，等.生物化學實驗教學改革初探[J].承德醫(yī)學院學報，2007，24(2):209-210.

[3]吳慧平.生物化學實驗教學改革的實踐[J].醫(yī)學教育探，2007，6(8):694-701.

[4]呂梅香，汪朝陽，何廣平，等.綜合化學實驗教學改革與實踐[J].實驗室研究與探索，2010，29(4):112-114.

[5]李靜萍，王九思，許力，等.開展綜合化學實驗教學的構想[J].河西學院學報，2006，22(2):112-113.

[6]蔣國賓，呂流，寧交賢.開設綜合實驗、培養(yǎng)科學實驗技能[J].力學與實踐，1993，15(6):69-70.

[7]李宜芳，王元元.基礎化學實驗獨立設課考核體系的改革與實踐[J].廣州化工，2010，38(7):278-279.

G642

A

1674-1103(2012)03-0140-02

2012-04-21

國家自然科學基金項目（21105001）。

黃家銳(1976－)，男，安徽壽縣人，安徽師范大學化學與材料科學學院副教授，博士，碩士生導師，主要從事納米材料方向研究和應用。

[責任編輯：錢立武]