探討基礎化學實驗模式培養大學生實踐能力*

羅志榮

(百色學院化學與環境工程學院，廣西　百色　533000)

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探討基礎化學實驗模式培養大學生實踐能力*

羅志榮

(百色學院化學與環境工程學院，廣西百色533000)

根據應用型本科院校基礎化學實驗教學模式的單一性和與重復性的現狀，從應用型本科院校大學生實踐創新能力培養的認識與實踐出發，結合當前大學生的知識水平和操作技能，闡述了“如何構建基礎化學實驗模式”的內容，吸納化學實驗技能在實際應用中的經驗，養成大學生自主學習、善于創新的良好風氣，培養大學生創新意識和實踐能力。

基礎實驗模式；創新；實踐；技能訓練

新知識經濟時代所需從業人員必須是具備創新思維和創新能力的人才，創新已成為大學生技能積累和能力綻放的主旋律。大學生的科技創新能力的培養是大學教育的重要目標，當今國際競爭，不是文憑的競爭，而是人才的競爭，是民族創新能力的競爭。化學實驗教學是高校化學化工類專業人才培養基地，對培養化學化工專業學生思維創新能力、實踐能力、專業意識以及分析問題和解決問題的能力具有十分重要的作用[1-3]。實踐創新成為新建本科院校蓬勃發展的基石和生命力所在。這就要求高校教師展開人才培養活動時必須重視培養大學生實踐創新思維上的突破，從根本入手、打破傳統[4]。要做到這一點，教師首先就要在教學中轉變自己，運用先進的化學教育理念誘導學生積極參與思考，并激發和調動學生創新的主動性進而發揮自身的主導作用。化學實驗操作技能和科研創新能力是學生將來繼續深造或快速適應實際工作的必備技能[5]。這些技能的培養離不開對理論課的補充和強化學習效果的實驗課程[6-7]。基礎化學實驗成為各類化學專業學生實踐技能培養的聚焦點。如何在有限基礎化學實驗課程中最大限度地培養和挖掘大學生實踐創新能力成為新建本科院校教育化學教學改革的主流。現從以下塑造大學生創新能力教育體系的幾個方面展開研究與探討。

1　構建基礎化學實驗模式

目前有些高校針對基礎化學實驗沒有規范化的教學大綱要求，只是根據任課老師愛好與擅長的專業展開教學，導致基礎化學實驗要么成為無機化學實驗的翻版，要么成為分析化學實驗重復教育等等。沒有收到實際的教學效果，使學生唉聲載道，不但浪費了師生的精力，還浪費了寶貴的教學資源。基礎化學實驗中的實驗內容、實驗方法和實踐能力培養的基礎性[8-10]得不到體現，從何談起培養了學生基本實驗創新能力(如基本的動手能力、儀器操作能力、實驗結果觀測與處理能力等)。針對上述現象，我們認為，在基礎化學實驗教學中探討和實施創新教育應從以下幾個方面構建基礎實驗模式:

(1) 規范教學內容

根據無機化學實驗、分析化學實驗和有機化學實驗等基本實踐技能的特點進行歸納總結，通過一些簡易的實驗訓練學生的基本操作技能如玻璃儀器的加工、溶解、過濾、蒸發、重結晶、蒸餾和萃取等，在實驗操作過程中不斷地進行師生、同學間設疑，讓學生在答疑的過程中不斷規范自身的基本實驗操作。當學完4～5個實驗操作技能之后，引導學生根據自己所學而設計出含有最近所學4～5實驗操作技能的實驗方案進行實驗。

(2) 創建技能訓練與創新平臺

建設一流的應用型大學，要有應用性思維的教學水平，而應用性思維的教學水平，必須依靠能展現應用技能的實驗室提供基本支撐條件。這就使技能訓練與創新平臺的創建變得尤為重要。基礎化學實驗技能訓練是理論知識向實踐轉變的窗口，是學生基本技能向創新研究型技能轉變的基石。為了有針對性地展開實踐教學，教師在教學中輔以微格實驗室教學，在微格實驗室里完成基本化學實驗技能的鞏固和基本化學實驗技能綜合利用的創新實驗相關資料的查詢與設計，這就勢必把學生分批次引進每位老師實踐創新平臺進行化學實踐基本技能演練和創新技能培養。在學校給予場地和基礎設施(如計算機、網絡設備等)保障下，采取實驗技能“訂單式”培養，培養學生如化學設計制圖、重結晶、蒸餾等基本實驗技能的同時，還延伸培養了學生大型儀器的操作技能和實驗數據分析能力。把現代高新技術引進基礎實驗模塊，有效實現經典技能與現代創新技能的完美結合[11]，變單項技能為綜合訓練，培養學生創新和勇攀科學高峰的精神。

(3) 建立化學實踐技能的激勵機制

學生勤于學習和勇于創新的內驅力離不開激勵機制，這就要求我們刻不容緩建立實踐技能的激勵機制。

① 激發學習動機。課堂使學生展開學習與實踐的發源地，合理利用課堂資源，巧妙設疑猶如一石激起千重浪(譬如不斷對每步關鍵操作在化學實驗過程中所起的作用設疑、設計與改裝實驗裝置等等)，把學生學習化學的興趣和動機發揮到極致，有效實現“要學生學”為“學生要學”。

② 延續學習的動機。課后是學生繼續內化知識和技能的加工廠。把握學生興趣愛好，合理設置化學實驗技能訓練平臺(如滴定、蒸餾等)，開展一些重要化學實驗操作技能專項競賽如滴定之星選拔賽等等，讓學生找到自身發展空間和耕耘之后擁有收獲的喜悅。

③ 深化學習動機。實踐創新是學生繼續深化學習的歸宿。開設開放式綜合化學實驗，打破學科界限，將多門專業課的化學實驗技能進行有機的重組，同時結合前沿學科、工程技術問題、科研成果以及在研的科研項目綜合考查學生基本實驗技能，深挖學生實踐創新潛質，讓學生在投入中挖掘自我、在實踐中發現自我、在收獲中展現自我。學生主體真正感受到基礎實驗中基本技能積累的珍貴、綜合化學實驗方案設計的殫精竭慮、實踐創新的舉步維艱和收獲后的欣喜若狂。另外，把實踐創新作為學生評優評先的重要指標之一。

(4) 建立合理的考核評價制度[12]

① 基本實驗技能考核。根據學生對基礎化學實驗基本知識和基本技能的掌握、實驗裝置優化設計、預習報告與實驗報告質量、實驗操作技能展現情況和實踐操作中的答疑等等進行綜合考核。

② 綜合實驗能力考核。在學生已經具備基本實驗技能的基礎上，開設綜合探究性化學實驗，從學生查詢資料情況、化學實驗方案的設計及可行性、實驗操作技能規范性、實驗數據的處理與分析和實驗報告的質量等進行綜合考核。

③ 科學創新實驗能力考核。在綜合化學實驗能力考核的基礎之上，注重創新成果表征與分析、科技論文的寫作與發表及發表論文的檔次等進行綜合性評價。根據評價等次給予相應的學分與獎勵。

2　基礎化學實驗技能在實踐中的應用

(1) 問題的提出

我們要合成出3,5-二(4-吡啶基)-1H-1,2,4-三氮唑，即：

應該從哪著手去合成呢？選用什么樣的原料？等等一大堆問題應運而生。這樣把學生實踐潛質激發出來了，引導學生陷于沉思之中，一步步踏上探索的征途。

(2) 探索

根據以上問題，學生積極登陸CNKI中國期刊全文數據庫、SpringerLink數據庫、ACS數據庫、RSC數據庫和Wiley數據庫等數據庫并檢索1,2,4-三氮唑衍生物合成的相關文獻資料。把所獲得的文獻資料進行分析、整理、加工，設計出相關的實驗方案，根據實驗室藥品確定合成原料。譬如：

方案一[13]：

方案二[14]：

方案三[15]：

(3) 實踐

縱觀一系列實驗方案，我們以上面實驗二為例進行實踐探討，圍繞目標產物的合成訓練與考查學生實驗準備(如玻璃細工和塞子鉆孔等)與裝置設計、取樣技能(如試劑瓶的標簽面向等)、稱量(如天平的使用、稱量時定質的技巧等)、溶解、攪拌、回流(如回流裝置組裝、冷凝水進出次序等)、色譜分離技術(如薄層色譜板的制備和使用、固定相和流動相選擇等)、蒸餾(如蒸餾裝置組裝次序、溫度計水銀球安裝位置等)、重結晶(如溶劑選擇、溶劑量的確定等)、樣品的干燥等各方面基本實驗技能進行大演練、大融合，最終合成出目標產物3,5-二(4-吡啶基)-1H-1,2,4-三氮唑。

(4) 結論

基于以上學生實踐最終合成出來產物以后，學生馬上會質疑：眼前的化合物是不是目標產物；怎么去表征。指導老師要把學生的學習動機不斷延伸并積極指導學生選擇合理的儀器(如紅外、高分辨質譜、核磁等)測試樣品并進行數據分析與處理。通過最后獲得的實驗成果讓學生享受成功的喜悅，有效激發學生創新的潛質，培養學生實踐創新能力和敢于拼搏、勇攀科學高峰精神。

3　結　語

高校化學實驗室是化學化工類專業大學生綜合能力和創新精神匯聚與綻放之地，而基礎化學實驗技能是化學領域理工科學生綜合能力和創新精神培養的基石。我校實踐教學團隊為有效探索基本、靈活的實驗技能培養新模式，充分展現化學學科創新研究中的“基本技能積累-提出學科創新問題-收集資料設計創新方案-科學實踐與目標產物物性分析-成果展示與發表”創新研究方向和在基本技能的積累、 綜合實驗的能力強化和研究實驗的實踐創新技能升華三個層[16]次上確立了化學實踐教學新體系而付出了辛勤的汗水，加快我院實驗室建設步伐，規范了實踐教學體系、有效地提高了學生實踐創新能力。

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Discussion on the Model of Fundamental Experiment onFosteringStudents’PracticalInnovationAbility*

LUO Zhi-rong

(College of Chemistry and Environmental Engineering, Baise University, Guangxi Baise 533000, China)

Accordingtothestatusquoofthemodeloffundamentalchemicalexperimentbeingsimpleandrepetitiveintheapplicationorientedcollegesanduniversities,practicalinnovationabilityoftheapplicationorientedcollegesanduniversitieswasunderstoodandexplored,manythoughtsabouthowtobuildthemodeloffundamentalchemicalexperimentwereelaboratedwiththeviewoftrainingtheskillofstudents’practice,andtookintheexperienceofchemicalexperimentinthepracticalapplication,somehabitsinthefieldofautonomiclearningandinnovationwereformed,theinnovationconsciousnessandapplicationandpositiveeffectoftheskilloffundamentalchemicalexperimentputintopracticeweredeveloped.

fundamentalexperiment-model;innovation;practice;skilltraining

百色學院校級教育教學改革工程立項項目(2015JG34)。

羅志榮(1977- )，男，主要從事有機雜環化合物的合成與功能材料領域的研究。

G642.0

A

1001-9677(2016)013-0201-03