李海玲，孫萬虹，曹忻，肖朝虎，徐靜，張璐

(西北民族大學實驗教學部，甘肅 蘭州 730124)

0 引言

黨的二十大提出了“實施科教興國戰(zhàn)略，強化現(xiàn)代化建設人才支撐”的全新要求，這為新時代教育和科技創(chuàng)新工作指明了前進方向[1]。高等院校肩負著為國家培養(yǎng)人才的重要職能，有著培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才的任務。培養(yǎng)當代大學生的創(chuàng)新思維，不僅是高等教育深化教育教學改革的重要目標，也是國家創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要組成部分[2-3]。如何構建適應發(fā)展創(chuàng)新教育、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的教育體系已成為高等院校的重要使命。而實踐教學是培養(yǎng)學生動手能力、科研能力、創(chuàng)新能力和職業(yè)能力等綜合素質(zhì)的重要組成部分，不僅能使知識活化、知行合一，具有激發(fā)學生創(chuàng)新意識的功能，還是培養(yǎng)復合型應用人才不可分割的重要環(huán)節(jié)[4-5]。

基礎化學實驗教學主要以化學實驗基礎理論知識、基本原理的講授及基本操作技能的訓練為主，同時讓學生養(yǎng)成良好的實驗習慣和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力和團隊協(xié)作的能力，勇于探索的創(chuàng)新精神，在理工科涉及基礎化學類相關專業(yè)人才培養(yǎng)中發(fā)揮著基礎性、關鍵性作用。我?；A化學實驗課程包括無機化學實驗、分析化學實驗和有機化學實驗三部分，是化工學院為化工、應用化學、制藥工程、環(huán)境工程、生物科學、動物醫(yī)學、食品科學與工程等相關專業(yè)的本科生開設的基礎和必修課之一，也是理工科本科生入校后接觸的第一門公共基礎實驗課程，是學生接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能的開始。我校基礎化學實驗教學一般采用講授、演示和實操的教學方法，即每個實驗項目全程由授課教師指導和評價，總體實驗成績表現(xiàn)在每個實驗項目中，最后的實驗成績是各實驗成績的平均成績。隨著社會的發(fā)展進步及各區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展對人才的不同需求，學生培養(yǎng)的質(zhì)量指標已不能用單一化的用專業(yè)知識水平和學業(yè)成績?nèi)ズ饬?，而需要根?jù)學生的能力素質(zhì)由社會來評價。為彌補和強化學生的實踐能力，實現(xiàn)我校人才培養(yǎng)的目標，必須構建科學合理的實踐教學平臺，才能夠培養(yǎng)出適應社會和引領現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展的具有創(chuàng)新能力的應用型專業(yè)人才?，F(xiàn)結合我校實際情況以及多年的實驗實踐教學經(jīng)驗，以培養(yǎng)學生的科學思維、探索精神、實踐能力和創(chuàng)新能力為目標，在教學內(nèi)容和形式上進行了嘗試和改革。

1 優(yōu)化教學內(nèi)容，構建科學實驗教學體系

基礎化學實驗教學課程一般都是以讓學生掌握基本操作技能為目標，多以驗證性實驗項目為主，綜合性實驗項目設置數(shù)量較少，設計性與探索性實驗項目在本課程中幾乎不列入教學大綱[6]。授課教師在教學中的照本宣科和按部就班，致使學生思維固化，嚴重缺乏想象力和創(chuàng)造力空間，更沒有探索的求知欲。因此，在優(yōu)化實驗課程的教學結構時，在現(xiàn)有基礎上減少了驗證性實驗，增加了綜合性、設計性和探索研究性的實驗項目，以2∶6∶2的比例設置驗證、綜合和探索性實驗項目數(shù)。實驗項目難易程度設置上先易后難、循序漸進，先設置一到兩個驗證性的實驗，讓學生進一步鞏固基礎理論知識，熟悉實驗環(huán)境，了解并掌握儀器設備的基本操作[7-9]；在此基礎上，可設置與理論知識聯(lián)系密切的綜合性實驗項目，包括無機物、配合物的合成、分離、分析與表征等，如硫酸亞鐵銨的制備、離子的鑒定和未知物的鑒別等實驗，使學生開闊視野，更好地掌握實驗原理、步驟和操作方法，提高學生的實際操作能力、數(shù)據(jù)處理能力和查閱資料的能力，達到培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度，勇于開拓的創(chuàng)新意識的目的；在設計與探索性實驗中，學生可選擇教師擬定的實驗項目，也可以在指導教師的指導下自擬項目，這樣不僅能做到因材施教，也能滿足不同專業(yè)學生的學科需求，如應用化學專業(yè)和化工專業(yè)，增加了三草酸根合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備及組成的測定，乙酰水楊酸的制備和分析等項目，讓學生了解到了化學的發(fā)展史和科學家奮斗歷程，鍛煉和提高了學生獨立思考、分析和解決問題的能力，充分發(fā)揮學生自主學習的積極性，培養(yǎng)學生百折不撓的工作作風和相互協(xié)作的團隊精神，為以后開展相關工作打下堅實基礎。

在我國實現(xiàn) “碳達峰”目標的指導下，在化學實驗中必須倡導綠色低碳的理念，對一些實驗項目進行了調(diào)整和更改。為了降低試劑對環(huán)境的污染，對可循環(huán)使用的試劑進行回收再利用，如茶葉中咖啡因的提取實驗中回收乙醇用做乙酸乙酯的制備實驗中的試劑。在不改變實驗現(xiàn)象和結果的前提下，將分析化學實驗中的常量滴定改為微量滴定，試劑用量節(jié)省了80%以上等舉措。同時，對實驗中產(chǎn)生的廢液進行集中處理，不僅培養(yǎng)了學生的環(huán)保意識，也讓實驗課程綠色化。

2 開放實驗教學，搭建創(chuàng)新教學新平臺

我校學生專業(yè)知識素養(yǎng)參差不齊，部分學生實驗操作技能薄弱，學習目標不明晰，對實驗課的重視度不夠。要改變這種局面可以用共享創(chuàng)新教學平臺的模式，即利用現(xiàn)有實驗室資源，進行實驗室的開放，以滿足不同學生對基礎化學實驗課程學習的需求。實驗室的開放，不僅是教學實驗內(nèi)容的開放，還是整個實驗教學體系的開放，也是時間的開放。

實施中，在實驗內(nèi)容上設計了不同知識層次的實驗內(nèi)容，有驗證性實驗、綜合性實驗和研究性實驗等類型，開放實驗過程中依據(jù)專業(yè)和學生能力分層次因材施教開設，其中驗證性實驗為必選項。對基礎薄弱的學生以驗證性和綜合性實驗為主，使學生牢固掌握理論基礎知識，練習實驗技能的同時提升操作能力，提高學生的學習興趣；對實驗技能強有基礎的學生以驗證加綜合性實驗為主，在提升實驗技能的同時，可穿插了解本學科學術發(fā)展的動態(tài)和前沿問題，以達到解決問題的目的，培養(yǎng)學生獨立思考的能力；對學有余力，實操和學科能力強的學生，在實驗內(nèi)容上可發(fā)揮我部教師多學科的優(yōu)勢，形成交叉學科的實驗內(nèi)容，進行研究性實驗。在選題上，可自選題目(由指導教師提供)，也可自命題，題目確定后學生自主進行實驗設計，經(jīng)指導教師審核后完成實驗，此過程鍛煉了學生查閱資料、團隊協(xié)作能力和初步的科研能力，極大地提升了實踐創(chuàng)新能力。

在開放方式上，采取全天候開放模式，學生自主申請，通過考核后在教師的指導下方可進入開放實驗室，以問題和興趣為導向進行相關實驗。為保障進入開放實驗室?guī)熒陌踩倚Ｖ贫ú⑼晟屏碎_放實驗室相關管理制度，不斷提高實驗室人員的安全管理水平和風險管控能力，注重學生安全意識的培養(yǎng)，將風險降到最低。參與開放實驗的學生，在課程考核時額外增加10%的權重占比，并計入總成績中。學生還可在教師指導下參與或完成校級、國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，在項目選擇、項目實施和實驗結果呈現(xiàn)等方面能培養(yǎng)學生的綜合能力，達到以教育教學改革促人才培養(yǎng)模式改革和強化學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐的目的。開放實驗創(chuàng)新教學平臺的提供，使學生成為學習的主體，不再為了學習而學習，有了更多的自主權，提升了學生實踐創(chuàng)新能力。同時，在此過程中教師也需要充足的知識儲備，需要不斷探索和創(chuàng)新以提升自身的科研水平，已達到教學相長的作用。

3 引入科研實驗，提升學生創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)的基礎化學實驗教學大多包含教師講授、演示和學生操作三個環(huán)節(jié)，教師填鴨式的灌輸多，學生主動接受性不高，該模式的教學方式使學生的獨立思考能力受限，知識的接受方式被動，無法提升實踐創(chuàng)新能力[10-12]。因此，教師應將科學的知識結構、擴散的思維方式和創(chuàng)新思想融入到授課過程中，將實踐創(chuàng)新能力貫穿于教學中，關注相關專業(yè)國內(nèi)外的熱點和前沿動態(tài)及與專業(yè)的聯(lián)系和契合點，將科研項目與理論知識相結合?？蒲腥诤蠈嶒灲虒W就是以教師承擔的各類科研項目為載體，以學生為主體，教師指導，學生參與完成的過程。高校有著得天獨厚的優(yōu)勢，承擔著較多的基礎性和應用性科研項目，授課教師或課程教師以教材理論知識為基礎，以教學中發(fā)現(xiàn)的問題為線索，以提升學生創(chuàng)新能力為目標，可將自己的科研項目按實驗設計分解成基礎性和綜合性的實驗項目。在課堂教學中，在傳授理論知識的同時，將科學研究的方法與創(chuàng)新的思維及與基礎化學相關的科學發(fā)展知識傳授給學生，啟發(fā)學生的思維，實現(xiàn)實驗教學與科研的融合和互作。如在學期開始以自己的親身經(jīng)歷講述科研的過程，學科的熱點問題，讓學生加深專業(yè)認知，產(chǎn)生學習興趣。在實踐教學環(huán)節(jié)，訓練實驗技能，調(diào)整驗證性、綜合性和探究設計性實驗項目的占比，將教師科研融入教學中。

項目實施過程中，針對不同層次、不同專業(yè)的學生因材施教，挖掘每個個體的優(yōu)勢，優(yōu)勢互補，懂得團隊協(xié)作的重要性。對科研素養(yǎng)欠缺的學生重點從基本技能操作開始，到查閱文獻，總結經(jīng)驗，逐漸學會運用理論知識和基本技能完成項目基礎性的部分；科研素養(yǎng)高、基礎好的學生可進行綜合性試驗，學生通過查閱資料，課題組研討等環(huán)節(jié)，在教師指導下完成試驗方案的擬定，然后自主進行試驗、數(shù)據(jù)整理等工作，整個過程讓學生了解到學科的熱點問題、發(fā)展前沿和科學研究的基本過程，對所學知識進行融會貫通，學會運用所學知識去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，提升了學生的科研素養(yǎng)和科研能力，同時對綜合素養(yǎng)的鍛煉和競爭力的提升都有舉足輕重的作用。如學生在申報校級或國家級項目時，從項目申報材料整理、團隊組建到項目的實施和經(jīng)費的支出等都需要有清晰的思路，很大程度上培養(yǎng)了學生細致、嚴謹?shù)膶W習能力。將科研項目融入實踐教學環(huán)節(jié)，以科研項目促進實踐教學改革，以實踐教學支撐科研項目，達到了雙贏的效果。既給看似獨立的科研項目注入了新生力量，又增強了學生的實踐、創(chuàng)新和探索能力，為培養(yǎng)復合型人才奠定了良好的基礎。

4 對接產(chǎn)業(yè)，提升實驗教學質(zhì)量

黨的十九大報告提出，“完善職業(yè)教育和培訓體系，加深校企合作、產(chǎn)教融合”，國務院辦公廳也印發(fā)了《關于深化產(chǎn)教融合的若干意見》，將產(chǎn)教融合上升為國家教育改革和人才資源開發(fā)的基本制度安排[13-14]。產(chǎn)教融合必將是高等教育和職業(yè)教育的導向，是培養(yǎng)應用和技能型人才的重要依據(jù)，是教育改革的一項重要內(nèi)容[15-16]。

我?；A化學實驗課程涉及專業(yè)和學生人數(shù)較多，在實現(xiàn)以專業(yè)為導向的培養(yǎng)模式中存在諸多困難，如實驗項目只能選一些通用性和共性強的經(jīng)典實驗項目，較少對接社會和企業(yè)需求；教學班級為小班授課，每學年要完成近百個小班的授課任務；現(xiàn)有人員、場地、儀器設備無法滿足不同專業(yè)的需求等。為了打破目前傳統(tǒng)、孤立，聯(lián)系不緊密以及驗證性實驗內(nèi)容較多的實驗教學現(xiàn)狀，讓各專業(yè)的學生真正掌握實驗的操作技能，了解和熟悉今后將要從事的相關專業(yè)的技術要求和應用實際，牢固掌握基礎的同時提升創(chuàng)新能力，使學生的綜合實踐能力在基礎化學實驗總得到訓練、鞏固和提高，有必要進行“產(chǎn)教融合”的實驗教學體系改革。在原有教學內(nèi)容上將基礎化學實驗內(nèi)容劃分為基礎實驗操作、實地參觀、生產(chǎn)實際結合、創(chuàng)新能力提高四個部分。在基礎實驗操作階段，實驗內(nèi)容主要為儀器設備的使用，實驗操作練習、基本原理的學習，如溶液的配置和滴定練習，簡單物質(zhì)合成實驗，提純實驗等；在實地參觀階段，帶學生到相關企業(yè)參觀學習，讓學生了解什么是企業(yè)以及企業(yè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中涉及到的理論和實操技術；在生產(chǎn)實際結合階段，對接相關企業(yè)的生產(chǎn)實際操作環(huán)節(jié)，目的是學以致用來發(fā)現(xiàn)并提出企業(yè)在生產(chǎn)過程中可能會遇到的問題，以增強學生的社會就業(yè)核心競爭力；在創(chuàng)新能力提升階段，在前三個階段的基礎上，學生可進行分組實驗，對生產(chǎn)環(huán)節(jié)涉及的基礎化學知識點進行驗證，對觀察到的存在的問題通過搜集資料、查閱文獻，設計一整套最佳的實驗方案，經(jīng)指導教師檢查后進行方案的試驗。產(chǎn)教研的融合，不僅能讓學生鞏固基礎知識，熟練基本技能，還能提升學生對基礎化學知識和專業(yè)的認知和興趣，提高學生的創(chuàng)新能力和應用技術。

5 依托省級實驗教學示范中心，構筑實踐創(chuàng)新平臺

實驗教學示范中心是高校組織高水平實驗教學，促進優(yōu)質(zhì)實踐教學資源開放共享，組織高水平實驗教學，提高大學生實踐創(chuàng)新能力的重要基地[17]。我教學部是較早獲批省級實驗教學示范中心的單位之一，依托該平臺，充分利用現(xiàn)有優(yōu)勢資源，以學生牢固掌握專業(yè)基礎知識為目標，培養(yǎng)服務地方人才為出發(fā)點，不斷優(yōu)化實驗內(nèi)容，豐富實驗項目，不僅增加了實驗的互動性，激發(fā)了學生的學習興趣和自主學習能力，也加深了學生對專業(yè)認知，使學生的知識結構得到了更新和充實，更加具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識。

在實踐教學中，多方位融入思政元素，培養(yǎng)學生工匠精神，依據(jù)學生的知識體系和學科基礎對課程進行有針對性的調(diào)整。在教學方式上采用現(xiàn)代化的教學手段促進教學的改革，建立多樣化的多媒體教學體系，最大限度地激發(fā)學生學習的主動性和積極性。在學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面，積極開展綜合創(chuàng)新實驗和實習實踐活動，為進一步鼓勵學生參與實踐活動，調(diào)動學習的積極性，在創(chuàng)新實驗中增設了創(chuàng)新學分。支持并鼓勵學生參加各類競賽，組織實踐經(jīng)驗豐富的教師指導競賽，如指導學生參加大學生挑戰(zhàn)杯競賽、化學競賽等，取得了較好的成績，也促進了教學示范中心的發(fā)展。不定期邀請知名專家為學生開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培訓和講座，拓展了學生的知識面，打開了師生的視野，給予師生將理論成果轉(zhuǎn)化為實踐的動力。與企事業(yè)單位建立了多處校外實踐教學基地，實踐教學基地對于強化實踐教學環(huán)節(jié)，提高學生工程實踐能力，確保人才培養(yǎng)質(zhì)量有著重要的作用，下一步將繼續(xù)以示范中心建設促發(fā)展，積極探索實踐教學改革的新模式。

6 結語

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)源于實驗，實驗實踐教學是創(chuàng)新能力實現(xiàn)的重要途徑。在基礎化學實驗教學與改革中，通過不斷優(yōu)化實驗內(nèi)容、搭建開放創(chuàng)新實驗平臺、引入科研創(chuàng)新平臺、利用現(xiàn)有實驗教學平臺、資源和產(chǎn)教融合等一系列措施，極大地提高了實驗實踐教學質(zhì)量，激發(fā)了學生的學習興趣和主動性，培養(yǎng)了學生科學的科研精神和嚴謹?shù)目蒲凶黠L以及對專業(yè)的認知，提高了實踐創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識。在今后的教學中將一如既往地以立德樹人為根本，不斷改革創(chuàng)新，為社會培養(yǎng)更多復合型人才。