探讨基础化学实验模式培养大学生实践能力*

罗志荣

(百色学院化学与环境工程学院，广西　百色　533000)



探讨基础化学实验模式培养大学生实践能力*

罗志荣

(百色学院化学与环境工程学院，广西百色533000)

根据应用型本科院校基础化学实验教学模式的单一性和与重复性的现状，从应用型本科院校大学生实践创新能力培养的认识与实践出发，结合当前大学生的知识水平和操作技能，阐述了“如何构建基础化学实验模式”的内容，吸纳化学实验技能在实际应用中的经验，养成大学生自主学习、善于创新的良好风气，培养大学生创新意识和实践能力。

基础实验模式；创新；实践；技能训练

新知识经济时代所需从业人员必须是具备创新思维和创新能力的人才，创新已成为大学生技能积累和能力绽放的主旋律。大学生的科技创新能力的培养是大学教育的重要目标，当今国际竞争，不是文凭的竞争，而是人才的竞争，是民族创新能力的竞争。化学实验教学是高校化学化工类专业人才培养基地，对培养化学化工专业学生思维创新能力、实践能力、专业意识以及分析问题和解决问题的能力具有十分重要的作用[1-3]。实践创新成为新建本科院校蓬勃发展的基石和生命力所在。这就要求高校教师展开人才培养活动时必须重视培养大学生实践创新思维上的突破，从根本入手、打破传统[4]。要做到这一点，教师首先就要在教学中转变自己，运用先进的化学教育理念诱导学生积极参与思考，并激发和调动学生创新的主动性进而发挥自身的主导作用。化学实验操作技能和科研创新能力是学生将来继续深造或快速适应实际工作的必备技能[5]。这些技能的培养离不开对理论课的补充和强化学习效果的实验课程[6-7]。基础化学实验成为各类化学专业学生实践技能培养的聚焦点。如何在有限基础化学实验课程中最大限度地培养和挖掘大学生实践创新能力成为新建本科院校教育化学教学改革的主流。现从以下塑造大学生创新能力教育体系的几个方面展开研究与探讨。

1　构建基础化学实验模式

目前有些高校针对基础化学实验没有规范化的教学大纲要求，只是根据任课老师爱好与擅长的专业展开教学，导致基础化学实验要么成为无机化学实验的翻版，要么成为分析化学实验重复教育等等。没有收到实际的教学效果，使学生唉声载道，不但浪费了师生的精力，还浪费了宝贵的教学资源。基础化学实验中的实验内容、实验方法和实践能力培养的基础性[8-10]得不到体现，从何谈起培养了学生基本实验创新能力(如基本的动手能力、仪器操作能力、实验结果观测与处理能力等)。针对上述现象，我们认为，在基础化学实验教学中探讨和实施创新教育应从以下几个方面构建基础实验模式:

(1) 规范教学内容

根据无机化学实验、分析化学实验和有机化学实验等基本实践技能的特点进行归纳总结，通过一些简易的实验训练学生的基本操作技能如玻璃仪器的加工、溶解、过滤、蒸发、重结晶、蒸馏和萃取等，在实验操作过程中不断地进行师生、同学间设疑，让学生在答疑的过程中不断规范自身的基本实验操作。当学完4～5个实验操作技能之后，引导学生根据自己所学而设计出含有最近所学4～5实验操作技能的实验方案进行实验。

(2) 创建技能训练与创新平台

建设一流的应用型大学，要有应用性思维的教学水平，而应用性思维的教学水平，必须依靠能展现应用技能的实验室提供基本支撑条件。这就使技能训练与创新平台的创建变得尤为重要。基础化学实验技能训练是理论知识向实践转变的窗口，是学生基本技能向创新研究型技能转变的基石。为了有针对性地展开实践教学，教师在教学中辅以微格实验室教学，在微格实验室里完成基本化学实验技能的巩固和基本化学实验技能综合利用的创新实验相关资料的查询与设计，这就势必把学生分批次引进每位老师实践创新平台进行化学实践基本技能演练和创新技能培养。在学校给予场地和基础设施(如计算机、网络设备等)保障下，采取实验技能“订单式”培养，培养学生如化学设计制图、重结晶、蒸馏等基本实验技能的同时，还延伸培养了学生大型仪器的操作技能和实验数据分析能力。把现代高新技术引进基础实验模块，有效实现经典技能与现代创新技能的完美结合[11]，变单项技能为综合训练，培养学生创新和勇攀科学高峰的精神。

(3) 建立化学实践技能的激励机制

学生勤于学习和勇于创新的内驱力离不开激励机制，这就要求我们刻不容缓建立实践技能的激励机制。

① 激发学习动机。课堂使学生展开学习与实践的发源地，合理利用课堂资源，巧妙设疑犹如一石激起千重浪(譬如不断对每步关键操作在化学实验过程中所起的作用设疑、设计与改装实验装置等等)，把学生学习化学的兴趣和动机发挥到极致，有效实现“要学生学”为“学生要学”。

② 延续学习的动机。课后是学生继续内化知识和技能的加工厂。把握学生兴趣爱好，合理设置化学实验技能训练平台(如滴定、蒸馏等)，开展一些重要化学实验操作技能专项竞赛如滴定之星选拔赛等等，让学生找到自身发展空间和耕耘之后拥有收获的喜悦。

③ 深化学习动机。实践创新是学生继续深化学习的归宿。开设开放式综合化学实验，打破学科界限，将多门专业课的化学实验技能进行有机的重组，同时结合前沿学科、工程技术问题、科研成果以及在研的科研项目综合考查学生基本实验技能，深挖学生实践创新潜质，让学生在投入中挖掘自我、在实践中发现自我、在收获中展现自我。学生主体真正感受到基础实验中基本技能积累的珍贵、综合化学实验方案设计的殚精竭虑、实践创新的举步维艰和收获后的欣喜若狂。另外，把实践创新作为学生评优评先的重要指标之一。

(4) 建立合理的考核评价制度[12]

① 基本实验技能考核。根据学生对基础化学实验基本知识和基本技能的掌握、实验装置优化设计、预习报告与实验报告质量、实验操作技能展现情况和实践操作中的答疑等等进行综合考核。

② 综合实验能力考核。在学生已经具备基本实验技能的基础上，开设综合探究性化学实验，从学生查询资料情况、化学实验方案的设计及可行性、实验操作技能规范性、实验数据的处理与分析和实验报告的质量等进行综合考核。

③ 科学创新实验能力考核。在综合化学实验能力考核的基础之上，注重创新成果表征与分析、科技论文的写作与发表及发表论文的档次等进行综合性评价。根据评价等次给予相应的学分与奖励。

2　基础化学实验技能在实践中的应用

(1) 问题的提出

我们要合成出3,5-二(4-吡啶基)-1H-1,2,4-三氮唑，即：

应该从哪着手去合成呢？选用什么样的原料？等等一大堆问题应运而生。这样把学生实践潜质激发出来了，引导学生陷于沉思之中，一步步踏上探索的征途。

(2) 探索

根据以上问题，学生积极登陆CNKI中国期刊全文数据库、SpringerLink数据库、ACS数据库、RSC数据库和Wiley数据库等数据库并检索1,2,4-三氮唑衍生物合成的相关文献资料。把所获得的文献资料进行分析、整理、加工，设计出相关的实验方案，根据实验室药品确定合成原料。譬如：

方案一[13]：

方案二[14]：

方案三[15]：

(3) 实践

纵观一系列实验方案，我们以上面实验二为例进行实践探讨，围绕目标产物的合成训练与考查学生实验准备(如玻璃细工和塞子钻孔等)与装置设计、取样技能(如试剂瓶的标签面向等)、称量(如天平的使用、称量时定质的技巧等)、溶解、搅拌、回流(如回流装置组装、冷凝水进出次序等)、色谱分离技术(如薄层色谱板的制备和使用、固定相和流动相选择等)、蒸馏(如蒸馏装置组装次序、温度计水银球安装位置等)、重结晶(如溶剂选择、溶剂量的确定等)、样品的干燥等各方面基本实验技能进行大演练、大融合，最终合成出目标产物3,5-二(4-吡啶基)-1H-1,2,4-三氮唑。

(4) 结论

基于以上学生实践最终合成出来产物以后，学生马上会质疑：眼前的化合物是不是目标产物；怎么去表征。指导老师要把学生的学习动机不断延伸并积极指导学生选择合理的仪器(如红外、高分辨质谱、核磁等)测试样品并进行数据分析与处理。通过最后获得的实验成果让学生享受成功的喜悦，有效激发学生创新的潜质，培养学生实践创新能力和敢于拼搏、勇攀科学高峰精神。

3　结　语

高校化学实验室是化学化工类专业大学生综合能力和创新精神汇聚与绽放之地，而基础化学实验技能是化学领域理工科学生综合能力和创新精神培养的基石。我校实践教学团队为有效探索基本、灵活的实验技能培养新模式，充分展现化学学科创新研究中的“基本技能积累-提出学科创新问题-收集资料设计创新方案-科学实践与目标产物物性分析-成果展示与发表”创新研究方向和在基本技能的积累、 综合实验的能力强化和研究实验的实践创新技能升华三个层[16]次上确立了化学实践教学新体系而付出了辛勤的汗水，加快我院实验室建设步伐，规范了实践教学体系、有效地提高了学生实践创新能力。

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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

百色学院校级教育教学改革工程立项项目(2015JG34)。

罗志荣(1977- )，男，主要从事有机杂环化合物的合成与功能材料领域的研究。

G642.0

A

1001-9677(2016)013-0201-03