在分析化學實驗中培養學生科研能力的探究

何夢媛，閆露露

(信陽師范學院 化學化工學院，河南 信陽 464000)

在科學技術快速發展的今天，社會對各種人才的需求逐年增多，而對人才的要求也越來越高。對于化學及相關專業的本科生而言，越來越多的人選擇在畢業后繼續攻讀碩士或博士學位，以提高自身理論水平和專業素養，增加社會競爭力。在此過程中，理論基礎和科研能力均起到至關重要的作用。因此，扎實的理論基礎，嫻熟的實踐操作，深厚的科研基礎和嚴謹的科學思維，都將成為本科生培養的重中之重[1]。作為高等院校基礎化學實驗的重要組成部分，分析化學實驗是培養學生動手實踐能力，樹立良好實驗習慣，打牢科研基礎的重要環節之一。如何在分析化學實驗的教學過程中培養學生的科研能力，使其與科學研究接軌，是值得從事分析化學實驗教學的教育工作者深思的問題。

1 充分利用驗證性實驗，培養良好操作習慣

目前的分析化學實驗以驗證性實驗居多，課本給出了詳細的實驗原理、步驟及記錄表格，課前教師對實驗內容進行詳細的講解，學生則“照葫蘆畫瓢”，按部就班的進行實驗操作，創新思維沒能得到鍛煉，學生的操作能力提升效果也不甚理想[2]。這往往是因為沒能充分利用驗證性實驗的結果。驗證性實驗中，學生可以通過實驗原理的學習和實驗現象的觀察，對分析化學課程中學習的理論知識進行再次的理解、鞏固和深化，打下堅實的理論基礎。同時，這一階段也是學生練習基本操作的最佳時機，將教師的講解示范與學生的自主練習有機結合，同時可錄制規范操作視頻，供學生鞏固強化，使學生扎實地掌握基本操作規范，打下操作基礎[3]。此外，在驗證性實驗過程中，教師應重視實驗數據記錄及處理方法，大到實驗數據處理基本原則，小到有效數字的位數，都要講解清楚如何記錄，確保實驗數據的真實性、完整性及實驗結果的可靠性，培養學生良好的實驗習慣和嚴謹的科研作風。

2 增加設計性實驗，提高實驗設計能力

驗證性實驗里，學生大多是根據教師的講解和課本給出的實驗方案，照本宣科地進行實驗操作，而對為什么要這么操作卻理解不夠。因此很多學生在做完實驗后會很快忘記實驗原理及操作方法，更談不上自己設計出合理的實驗方案。而獨立設計實驗方案是將來從事科學研究必須具備的能力之一[4]，因此，在本科實驗階段即要加強學生這方面能力的培養和鍛煉。設計性實驗無疑是鍛煉學生實驗設計能力和獨立思考能力的有效方式。學生通過自主查閱資料設計實驗方案并進行實驗操作，不僅使學生對實驗的理解更加深刻，自主學習能力能夠得到顯著提高，還能激發學生的創造性思維潛力。但設計性實驗的開始需循序漸進，實驗難度由低到高，涉及知識由淺到深，對學生的要求逐步提高。可以先從簡單的實驗方案入手，先引導學生根據所學知識思考可行的檢測原理并設計檢測方案，針對學生設計的方案，指出存在的問題及注意事項，實驗完成后再結合實驗結果對方案進行綜合評價，并引導學生思考自身在設計實驗方案過程考慮不周之處。隨后，逐步增加設計難度并放手讓學生完全自主設計方案，并根據方案進行實驗，根據實驗結果反思問題，如此循序漸進，逐步提高學生獨立思考的能力和創新能力。

3 開展創新型實驗，科研成果引入教學

高質量的實驗教學激發學生創造性，培養學生科研能力的重要途徑，而將科研成果引入實驗教學，豐富分析化學實驗內容，無疑也是激發學生科研興趣，培養學生動手實踐能力，提高教學質量的有效手段[5]。在分析化學實驗的教學過程中，可適當地引入教師的科研項目及科研成果。教師根據科研項目凝練出創新型實驗題目，學生根據實驗題目查閱文獻資料，設計實驗方案，自主進行實驗，并對實驗結果進行規范的記錄和合理的分析。創新實驗的開展，一方面可將基礎化學實驗與學科前沿相結合，讓學生了解相關學科的最新研究進展，激發學生對科學研究的興趣，另一方面，可確保實驗內容的新穎性，學生在進行創新型實驗的過程中，需完全自主的完成整個實驗過程，創新精神和實踐能力也能得到進一步鍛煉和提升。

4 改進考核制度，鼓勵設計創新

分析化學實驗的考核過程中，最終的總成績往往來源于實

驗報告成績、操作考試成績及筆試成績等幾個部分。其中，實驗報告的成績占較大比重，而教師在批改實驗報告的過程中，多數是關注實驗報告的規范性、完整性及實驗結果的正確性，對學生的探索欲、創造性的重視程度則不夠，有時學生的探索、創新導致實驗失敗或實驗結果的偏差甚至會影響最終的成績。此舉無疑會促使學生按照標準流程進行實驗操作，將學生局限在各種條條框框中，限制學生創新能力的培養[6]。通過“標準的實驗方案”得到的結果，不能真正評判學生的學習效果。因此，需對分析化學實驗的考核方式進行改革，對不同類型的實驗采取不同的考核方式，如設計性實驗可重點關注學生的操作規范性，而設計性實驗和創新性實驗則重點關注學生設計方案的能力，根據方案的設計可行性、學生的自主思考程度、實驗操作熟練度等多角度進行，充分考察學生的綜合能力，減少實驗結果的正確性對學生成績的影響，設置創新加分項，鼓勵學生去思考、嘗試、探索，培養學生的創新能力和科研能力。

5 結語

作為培養本科生實踐操作能力和實驗習慣的一個重要環節，實驗教學是必須得到充足的重視。在分析化學實驗的教學過程中，不能僅僅局限于基本動手操作能力的培養，還要堅持不懈地進行課程內容設置、考核方式的改革，激發學生的科研興趣，培養學生嚴謹的科學思維和獨立思考、敢于創新的能力，為后續的工作、學習打下堅實的基礎。