在化学实验中培养学生的创新思维*

訾学红 夏云生 陈永宝 王小逸

北京工业大学 北京 100124

在化学实验中培养学生的创新思维*

訾学红 夏云生 陈永宝 王小逸

北京工业大学 北京 100124

文章通过分析制约学生创新能力发展的主要原因，并结合化学实验教学的特点，提出了培养学生创新能力的几点想法，以期为学生实际操作技能的提高和创新思想的激发奠定基础，从而有利于切实做好高校化学实验教学工作。

化学实验; 创新能力; 创新思维

高校实验室是集科研、教学和人才培养的重要基地，如中国工程院左铁镛院士所说：实验室是学校的半壁江山。实验室教学是学生将理论用于实践的重要场所，其目的就是培养高素质创新人才，通过实验室教学让学生提高认识自然规律和科学技术的能力，进而达到培养学生分析问题和解决问题的创新能力的目的。1998年，我国颁布的高等教育法明确指出：高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。市场经济对人才培养标准已不仅仅是应对考试、考高分，而是具有创新思维、创新能力，并具备提出问题、分析问题和解决问题的能力。因此，实验室教学是培养高素质创新型人才的中心环节。目前，很多高校在实验室教学方面存在一定弊端，主要表现在不能有效地发挥学生的主观能动性，在一定程度上限制了学生的创新思维。大多数学生总是习惯按照既定模式和过程去完成实验，在实验过程中不去分析问题和解决问题。

化学是一门实验型学科，学生只有在化学实验中去观察、去思考，才能联系自己所学知识去发现问题、分析问题和解决问题。当然，引导学生去创新，还需培养学生对学科的兴趣，激发其探索精神和创新能力。这些能力的获得恰恰是在潜移默化中获得的。目前大学生普遍创新能力较低、创新思维较差。针对化学实验教学中的实际情况，将大学生创新能力缺乏的主要表现总结如下：

一、创新观念和思维

创新能力的发展及创新行为的做出，都是建立在创新观念和创新思维基础之上的。没有创新观念和创新思维的人，就不可能去开发其创新潜能，也无意进行创新探索。知识是基础，思维是关键。只有在强烈的求知欲驱动下，学生才能开动脑筋，积极思考，追求新知识，探索解决问题的途径和方法。培养学生的化学实验方法及思维能力应先培养学生从大局和整体上考虑问题。如“利用标准加入ICP-AES法测定食品包装袋中微量元素”的实验中，首先需要学生明白分析原理，充分发挥学生的能动性，可以采取多种途径去掌握；另外，涉及样品的处理、加标溶液的配制、仪器条件和测定条件的选择等，需要学生充分利用自己所学知识去思考、其探索，从诸多“为什么”中提高自己的创新能力，达到事半功倍的效果。当然，在实验之前，教师需要引导学生，激发学生的分析能力，给学生足够的空间去思考。在实验过程中，通过学生的周密准备，完善实验过程，对实验结果进行理性分析。因此，在实验教学中，首先需要培养学生的创新思维，然后学生通过实验去提高自己。

二、创新兴趣和毅力

兴趣是个体行动的巨大动力。缺乏兴趣，就缺乏创新动力。毅力是人类自觉确定目标，并根据目标来支配、调节自己的行动，克服各种困难，坚持实现自己目标的心理过程，是个体积极性和能动性的集中体现。虽然很多大学生都能意识到毅力在创新活动中的重要性，但在实际工作中往往虎头蛇尾，见异思迁，最终放弃追求。实验教学是借助实际操作，理解和消化课堂理论的知识，在培养学生的创新能力和分析解决实际问题的能力中起到承上启下的作用。通过优化实验教学过程，改革实验教学手段可以激发学生的创新兴趣和毅力，结合实验教学内容，在教学过程中，运用直观的教具（如：电视、录像等）培养学生实验能力。如“利用气相色谱法测定饮用白酒中甲醇的含量”的实验，可以通过3个阶段实施，（1）利用动画演示过程使学生巩固色谱的分析过程和方法；（2）通过科教片使学生对白酒的生产过程以及其组成有个直观的印象：（3）引导学生利用气相色谱法测定白酒组成含量的方法。然后根据学生实验中遇到的问题，大家一起讨论，使学生真正掌握实验内容。通过该过程的实施，既激发了学生对专业学习的兴趣、培养了学生的创新兴趣，又使学生对解决工农业生产中实际问题有了初步的了解。与课堂理论讲授相比，更接近学生和实际，更容易进行启发式教学和培养学生的创新思维及实践能力，是保证和提高整体教学质量的重要手段。这些技能在实践中为创新打下了良好的基础。

三、创新观察力和开放性

一切创新都是建立在观察基础之上的。在观察的速度和广度、整体性和概括性、计划性和灵活性等方面，当前大学生普遍存在不足。目前，许多学生除按课表安排的时间去实验室外，一般是很少去实验室的。学生仅在有限的实验课内，完成大纲要求的必做实验内容，这在很大程度上抑制了学生的观察和探索精神。同时，由于受到课程安排和实验内容的限制，每学期同一实验室仪器设备的使用往往出现时紧时松的现象，使设备投资效益得不到充分发挥。因此，建立健全开放实验教学系统工程，探索不同层次的、多样化的综合开放教育模式和教学方法，是培养学生创新能力、提高设备利用率的有效途径。在基础训练和综合实验基础上，适当安排研究设计型实验，以培养学生独立进行科研能力为目标，为完成毕业论文打基础。学生与教师商讨确定题目后，学生可以通过查阅资料构思实验计划、拟定实验步骤、选择实验用品、写出实验方案，进而实施。通过这样的设计性实验，学生可以受到系统的科研过程训练，研究与创新能力才能得到培养和锻炼。

四、结束语

当今知识经济时代，科技的迅速发展及竞争的严峻局势，给我们的教育带来很大挑战。当今社会需要高素质创新人才，其需要新型的理论教育和实践教育来培养，需要培养学生的创新思维和能力。高素质创新人才的培养需要在理论教育和实践教育等各方面进行系统培养，因此，在强调大学生全面素质教育的同时，更应重视对大学生创新能力的培养。我们需要创造有利条件，让学生在实验过程中提高动手能力和创新能力，充分挖掘学生的主观能动性，达到培养高素质人才的目的。

[1]卢学英，周树棠.关于高校实验室开放的研究[J].实验技术与管理, 2006, 23(5): 123～124

[2]边清泉，刘晓燕，顾声音.学生创新能力培养与基础实验教学[J].绵阳师范学院学报, 2009, 28(8): 139～142

[3]杨叔子.创新源于实践[J].实验室研究与探索,2004, 23(7): 1～3.

[4]胡浩军，梁永辉，毛宏军.基于实验教学的创新能力培养[J].高等教育研究学报, 2009, 32(3): 87～88

Fostering the innovative thinking in the chemistry experiment

Zi Xuehong, Xia Yunsheng, Chen Yongbao, Wang Xiaoyi
Beijing university of technology, Beijing, 100124, China

By analyzing the main reason for restricting college students’ innovative ability and taking into consideration the characteristics of chemistry experiments, several viewpoints on the training of students’creative capability have been proposed. Doing so is expected to improve the students’ experimental skills and to inspire their innovative thinking, hence facilitating the improvement in the teaching quality of college chemistry experiments.

chemistry experiment; innovative abilitity; innovative thinking

2009-11-22

訾学红，硕士，讲师。

*本文系北京工业大学教育教学研究项目(ER2009-C-23)。