重視基礎化學實驗，提高學生科研素質

摘 要 本文主要根據筆者所在院校基礎化學實驗課程的設置特點，論述了在實驗教學過程中如何著重培養學生的科研意識、科研思維、以及到具備一定科研能力的循序漸進的過程。

關鍵詞 化學實驗 科研意識 科研能力

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

隨著科技的進步和社會的發展，全面提高大學生綜合素質已成為高教改革的重要目標，科研意識、科研思維和科研能力是體現大學生綜合素質的重要方面，實驗教學又是培養學生科研意識和科研能力的重要環節，因此，如何在實驗中培養學生的科研意識和科研能力是實驗教學最主要的目的。①

基礎化學實驗是筆者所在農業學校的食品、農學、生命、動科等專業的必修課，它是將普化、有機、分析實驗優化重組、整合更新而成的新實驗體系。作為一名化學教師，筆者認為可以通過基礎化學實驗，使本科生具有一定的科研素質，形成一定的科研思維，具備一定的科研能力，這對提高高校人才培養質量，全面提高大學生綜合素質具有重要的意義。②為此，本課題希望在結合本校實際教學情況的前提下，主要從教學理念、內容、方法、手段及考核模式等方面注重培養學生的科研意識，科研思維、逐步到具有一定科研能力循序漸進的教學過程，從而達到提高學生綜合素質的目的。

1 養成良好實驗習慣，培養科研意識

在科研創新活動中，只有具備良好的實驗習慣，才會熟練準確地操作、順利地完成實驗任務。為了使養成良好的實驗習慣，教師在教學過程中采取以下措施：

（1）要求學生課前預習，寫出預習報告，并運用相關理論知識對預期實驗現象做出解釋，并且教師課前要檢查預習報告并簽字，把此項作為實驗考核的一個方面，使學生將壓力轉為動力。

（2）規范學生的基本操作。實驗操作是否正確直接影響實驗結果的精確度和準確性。在實驗教學過程中，我們要求學生嚴格按照操作規程來做，對于那些違反操作規程、粗心大意或是實驗基本技能較差的同學進行單獨指導，從而達到規范操作的目的。

（3）儀器藥品擺放整齊。學生們在使用公用儀器、藥品時，經常隨意移動位置，這樣其他同學在使用時找不到或花費很多時間尋找，為避免這種現象，教師要強調儀器藥品位置固定有序的重要性，并認真監督，嚴格要求，使學生養成好習慣，同時要求學生實驗結束后，儀器、藥品歸原位，并逐項檢查。

（4）儀器整理。實驗結束后，及時整理實驗臺是養成良好實驗習慣的最基本要求，故實驗完畢后也不能放松要求，最初實驗教師要逐一檢查學生是否及時對儀器進行清洗，以及有無破損，待無誤后方可離開。不管進行哪類實驗這一步驟都是必不可少的，但因為其臨近實驗結束，大多數同學不注意這點，故在考核項上包含儀器清理這項，以加深學生重視。

（5）填寫數據記錄和實驗現象。筆者在指導學生實驗時發現，部分學生不按照自己觀察到的現象來記錄，而是按照理論結果記錄，甚至抄襲別人的實驗結果，因此教師在實驗教學過程中，要求學生要從始至終地以認真求實的態度對待實驗，而且要教育學生能正確面對失敗。對于不理想的實驗結果，應當積極思考，分析失敗原因，而不能隨意更改數據。如發現有記錄過于簡單或隨意改動實驗記錄的，則令其重新進行實驗，最終成績降檔處理。

科學研究是以實事求是為根本，這種嚴謹的科學態度一定要在學生剛接觸實驗時就養成，以培養學生的科研意識。

2 加強基本技能訓練，培養科研思維

筆者在實驗教學過程中發現，很多學生面對實驗操作時很茫然，不知從何做起，或者操作錯誤進而影響整個實驗結果，其原因可能是由于高校擴招，學生的實驗水平相差較大，部分學生由于學校實驗條件的限制，只看過老師演示實驗，甚至是只聽過老師講實驗，自己從未親手操作過化學實驗，造成實驗技能較差，另一原因可能是大多學生沒有進行過系統規范的實驗操作訓練，為了避免這種現象，我們在基礎化學實驗課程中著重訓練實驗基本操作技能，使其在今后的科研工作中游刃有余。比如儀器的洗滌和干燥、藥品的稱量、溶解，溶液的配制，試劑的取用，加熱與冷卻方法等最基本的實驗技能，這些是從事理科類，農學類、動科類、食品類科研實驗都經常用到的基本操作技術。

除了重視基本實驗技能的訓練，還要在具體的實驗過程中注重學生科研思維模式的形成，因此，在教學過程中我們選取了幾個實驗，比如，茶葉中咖啡因的提取，黃連中黃連素的提取等幾個實驗作為考察實驗，作為總成績的一部分，讓學生了解科研過程，以及在面對一個研究題目時，需要做的事情有哪些。經過半學期的訓練，多數學生形成了一定的科研思維。

3 開設創新設計型實驗培養科研能力

創新設計型實驗教學，是培養高素質、強創新能力的重要教學手段，是以人為本教育理念的重要實踐。這類實驗都是學生獨立完成，教師提前布置題目，給學生一定的時間查閱資料，了解相關知識，教師只起到指導作用，通過實驗全過程的訓練，使學生初步掌握課題研究的整體思路，既培養了學生的實驗操作能力又鍛煉了學生的心理品質。比如我們選擇混酸中硫酸、磷酸含量的測定作為考察實驗，學生通過查閱資料，自己設計方案并經教師檢閱后，開始獨立完成實驗。為了使學生將所學知識與生活實際相聯系，我們對食醋質量進行檢測。食醋的主要成分為醋酸，還含有對人體有益的有機酸，一些不法分子常用工業醋酸加水勾兌成假醋銷售。工業醋酸常含游離礦酸，其對人體有害。中華人民共和國國家標準中對于釀造食醋的規定：醋酸含量≥3.5%，而游離礦酸含量不得檢出。醋酸含量采用酸堿滴定法，以氫氧化鈉標準溶液滴定，游離礦酸用甲基紫指示劑進行檢驗。③我們還測定自來水中鈣、鎂含量，從而了解生活用水水質狀況。學生對這類題目非常感興趣，充分調動了學生學習主動性和積極性，大大提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。通過這學期實驗全過程的訓練，學生不但牢固掌握實驗技能，而且具備了一定的科研能力，為以后的學習工作打下堅實的基礎。

綜上所述，基礎化學實驗是融知識、能力、素質教育于一體，是培養學生科研意識、科研思維和科研能力最有效的一種手段。通過對基礎化學實驗的學習，多數學生已經具備初步的科研能力，這可以看作是為以后從事科學研究，培養創新綜合能力所做的啟蒙教育，因此，必須重視基礎化學實驗，從而提高大學生的科研素質。

注：本文系八一農墾大學教育教學改革資助項目 （NDJ Y10434）；“大學化學實驗課與大學生科研素質培養的研究”階段性成果

注釋

① 饒曉蓓，王孝華.大學化學實驗中學生創新能力的培養[J].廣州化工，2010.38（6）：261-262.

② 李家玉，何海斌.加強化學實驗技能訓練提高學生科研創新能力[J].中國科技信息，2010（24）：222-223.

③ 王春玲，孫爾康.大學化學實驗培養學生創新能力的探索[J].實驗技術與管理，2011.28（10）：28-30.