把科研和有機化學實驗融合起來培養學生創新能力

◎段佳彤

把科研內容融合于有機化學實驗中，建立有機化學實驗、科研平臺，讓大學生參與科研的系統研究過程，充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用，培養高層次的創新型人才。本文主要研究了科研與有機化學實驗相融合模式、有機化學實驗教學內容的原則和目的、有機化學設計性實驗的實施方法、科研融于有機化學實驗的效果等問題。科研與有機化學實驗相融合的應用實踐表明，通過設計型實驗的開設，提高了大學生的學習興趣，使大學生了解了進行科學研究的方法和步驟，實驗與科研相結合對于提高教師的學術水平、激發大學生的學習興趣和培養創新人才具有十分重要的意義。

化學是一門實驗科學，通過化學實驗能培養大學生觀察、分析、綜合、比較、判斷、推理和發現等能力，提高大學生的發散思維能力，有效地激發學生的學習興趣和求知欲，在潛移默化中使大學生受到科學素養的教育。實驗是提高大學生綜合素質、訓練大學生創新意識、創新思維和創新精神的重要手段。而有機化學實驗是大學化學、生物、醫學等科技性專業的必修課程，通過有機化學實驗的系統訓練，可有效提高大學生實驗技能及動手能力。大學師生承擔科學研究的重任，師生的科研成果來自于科學實驗研究，為了充分發揮師生的科研優勢，在有機化學的設計性實驗和開放性實驗中，把科研內容融合于有機化學實驗中，建立有機化學實驗、科研平臺，讓大學生參與科研的系統研究過程，充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用，有利于激發大學生的學習興趣和探究能力，培養高層次的創新型人才。

一、科研與有機化學實驗相融合模式

有機化學實驗的課程內容包括三大部分：首先是驗證性實驗，即對所學知識進行實驗驗證，使學生通過實驗得到直觀的感性認識；其次是綜合性實驗，即通過單一或系列的合成實驗掌握各種實驗操作，如：結晶、蒸餾、萃取、升華、熔點等，在驗證知識的同時，提高動手能力；最后是設計性實驗，即是根據文獻資料所提供的基本信息，設計合成新的有機化合物，并寫出實驗報告。

為提高學生的綜合素質，有機化學實驗已進行了較大的改革，隨著化學實驗改革的層層深入，驗證性實驗逐年減少，綜合性實驗逐年加強，而設計性實驗則經歷了從無到有的過程。經過多年的實驗研究發現，驗證性實驗的減少和綜合性實驗的加強有助于學生動手能力的訓練和提高，而設計性實驗的增設則極大地提高了學生的學習興趣，調動和發揮了學生的主觀能動性，而且通過設計性實驗的教學過程使學生的綜合素質得到了很大的提高，培養和提高了學生的探究意識、創新實踐能力。

開設有機化學設計型實驗的目的是：以學生為主體，通過設計實驗的一系列探究過程，提高學生的學習興趣；培養和提高學生的動手能力和創新精神；培養學生的科學素質。而把科研引入到實驗教學過程中，體現了教學與科研的相通性和一致性，體現了現代教學內容和教學方法的創新。學生在教師的指導下自主進行科學研究與實踐，使學生的求實精神、創新精神和團隊精神得到了培養和發展，使培養的學生既有一定理論和實踐水平，又有一定的科研能力。所以，在有機化學實驗教學中，發揮的科研優勢，把科研與實驗有機融合，可有效地加強了學生動手能力的訓練，提高學生的綜合能力和就業競爭力。

二、有機化學實驗內容的原則和目的

如何遴選出適合于大學生探究的設計型實驗，主要根據以下原則：（1）實驗內容與有機化學課程內容要緊密貼合，且具有前沿性，引起同學們的探究興趣；（2）實驗操作要具有綜合性；（3）實驗方法要具有典型性和先進性。

根據以上原則選擇探究課題內容必須實現以下幾個目的：第一，要有效地提高學生的學習興趣，加強理論和實踐的相互聯系；第二，通過實驗操作的規范性綜合性實踐，最大程度提高動手能力，鍛煉細致觀察能力，提高分析問題和解決問題的能力；第三，科研的過程，理解科研的真正內涵，開闊眼界，拓寬思路，提高研究能力；第四，學會查閱文獻資料和撰寫研究型報告和論文。

三、有機化學設計性實驗的實施方法

把科研融于到實驗中的具體實施措施按以下步驟進行：第一，教師介紹實驗探究的內容，引導學生查閱相關資料，并要求學生寫出綜述；第二，根據查閱的文獻資料自主設計實驗方案；第三，師生共同討論實驗方案的可行性，并提出一種或多種具體的操作步驟；第四，分組進行實驗研究，并對不同的合成方法進行比較；第五，綜合分析實驗結果，寫出實驗論文。

四、科研融于有機化學實驗的效果

每學年實驗結束后，針對學生的學習興趣、查閱文獻能力、科技論文的寫作能力、分析問題和解決問題的能力、創新和探究能力、合作精神、動手能力等方面的提高程度進行問卷調查。通過設計型實驗的開設，也使學生們認識到了自身的不足，通過探究實驗認識到自身的不足，促使學生在以后的學習中有意識地鍛煉自己，以使自己在各方面都得到提高。

調查顯示，設計型實驗的開設受到了多數同學的歡迎，同時同學們提出了一些有益的建議，如建議有機化學實驗以文獻實驗為主，以提高自主性；加強文獻實驗的操作和考查；抽出節假日來做實驗，且希望能利用節假期參與到科研活動中。

科研與有機化學實驗相融合的實踐表明，通過有機化學設計型實驗的開設，極大地提高了大學生的學習興趣，使大學生查閱文獻能力和科技論文的寫作能力有了很大提高，使大學生了解了進行科學研究的方法和步驟，強化了科學探究意識。鞏固了有機實驗的基本操作，增強了團結合作精神，提高了動手能力、觀察問題和獨立思考能力、分析問題和解決問題的能力。而且也使大學生充分認識到自身的不足之處，更有利于以后的學習。所以，實驗與科研相結合對于提高大學師生的學術水平和教學質量、建立和諧的師生關系、激發大學生的學習興趣和培養創新人才具有十分重要的意義。