談化學專業(yè)研究生實驗教學改革

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[摘要]本文針對目前化學專業(yè)實驗教學存在的問題，提出了本科與研究生實驗教學改革的建議，主要包括轉變教育觀念，培養(yǎng)創(chuàng)新意識、注重理論和實踐相結合、加強實驗室建設等。通過不斷完善實驗教學方案，提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

[關鍵詞]化學專業(yè)；實驗教學改革；實踐；創(chuàng)新

化學是一門實驗科學，實驗教學是培養(yǎng)和提高學生綜合能力的重要方面，是整個教學環(huán)節(jié)不可或缺的一部分[1]?；瘜W專業(yè)實驗教學包括本科實驗教學和研究生實驗教學兩個方面，本科實驗教學對大學生技能和素質的培養(yǎng)起著重要作用，研究生實驗教學為研究生的科研工作打下堅實的基礎。為了適應時展，實驗教學應充分鍛煉學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)綜合素質人才。

1化學專業(yè)本科與研究生實驗教學改革的必要性

化學專業(yè)本科教學過程中，主要的實驗課程包括基礎化學實驗(“無機化學實驗”，“分析化學實驗”，“有機化學實驗”，“物理化學實驗”)和專業(yè)課程實驗(儀器分析及實驗、化工基礎及實驗等)。目前只有基礎化學實驗課程建設較完善，而且在具體的教學中主要注重理論課程的教學，把實驗教學作為整個教學環(huán)節(jié)的附屬部分。除此之外，在實驗教學中不重視學生對實驗的預習，實驗開始前由教師詳細地講授一遍實驗的步驟和操作方法，然后學生根據(jù)教師的講解進行操作，在實驗過程中很多學生并不清楚實驗原理。甚至在條件有限的情況下，多名學生分成一組共同使用一套實驗裝置，造成部分學生不動手操作，直接抄錄實驗結果。在理論課程的授課過程中，教師大多用板書和多媒體的方式講解實驗基本原理，沒有進行相應的演示實驗，在課堂上學生無法清楚地看到實驗現(xiàn)象，更沒有機會親手操作。學生用大量時間完成了理論課的練習題，但對實驗的數(shù)據(jù)處理卻顯得束手無策[2]，很多學生甚至不明白誤差的定義，無法判斷誤差與錯誤的區(qū)別，也不會思考產生誤差的原因[3]，認為所有的實驗結果都應該像理論課習題一樣有一個標準的答案和解題思路。化學專業(yè)本科生一部分畢業(yè)后會進入研究生階段的學習，然而一年級碩士研究生注重公共基礎課和專業(yè)基礎課的學習，沒有安排具體的實驗課程，以至于研究生完成基礎課學習后進入科研階段，需要重新培訓文獻調研的能力和實驗操作技能，延誤了科研工作的進度。因此，突破化學專業(yè)傳統(tǒng)教學模式，推進實驗教學改革是非常必要的。

2實驗教學改革新模式構建

2.1轉變教學理念，培養(yǎng)創(chuàng)新意識

對于本科實驗教學，教師應仔細檢查學生的預習情況，針對實驗基本原理部分的知識向學生進行提問，考察預習的效果。沒有預習報告，或者照抄實驗講義的不允許進行實驗。在實驗過程中，鼓勵學生大膽提出問題，并引導他們自己通過實驗解決問題。要讓實驗系列的教師得到應有的重視，提高他們的待遇，激發(fā)他們的教學積極性。每學期安排實驗系列教師參加各類專業(yè)培訓，不斷提高他們的知識水平。對于一年級碩士研究生，讓他們提前進入實驗室，以科研課題為導向，為他們開設相關實驗課程。首先由專業(yè)教師講解實驗的科研背景，引導他們學習查閱相關文獻，學會文獻的跟蹤和索引。完成文獻閱讀后，開展與科研課題相關的實驗操作[4]。在實驗過程中遇到問題，盡量讓研究生自行解決，進一步鍛煉他們的動手能力和協(xié)調能力。

2.2注重理論和實踐相結合

演示實驗在化學專業(yè)課堂教學中具有不可替代性，我們可以主動向有關任課教師出示演示實驗目錄，讓他們向學生介紹并演示，同時針對理論課講授的實驗原理，積極地安排相應的實驗。對于實驗數(shù)據(jù)的處理，應該讓學生明白所有的測量都不可能是理想測量，都存在相應的誤差。強調誤差和錯誤的區(qū)別，讓學生學會對誤差的分析，并能夠主動思考誤差產生的具體原因。在實驗教學中開展Origin，Gnuplot等計算機作圖軟件的培訓，這些軟件操作簡便直觀，學生能在較短的時間內掌握，讓學生學習計算機軟件作圖可以增強學生的數(shù)據(jù)處理技能，而且圖形更加準確美觀。

2.3強化實驗室建設

鼓勵一年級碩士研究生在高年級研究生和教師的帶領下，熟悉大型儀器的操作(如X射線衍射儀、場發(fā)射掃描電子顯微鏡、X射線光電子能譜儀等)，為后續(xù)的研究工作打好基礎。對于一些實驗基礎較好的研究生，可以讓他們參與大型儀器的管理和測試工作，并給予他們相應的獎勵。與此同時，對使用儀器的研究生進行監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作及時制止，經常檢查實驗記錄本，發(fā)現(xiàn)問題及時改正。儀器出現(xiàn)故障立即向儀器負責人報告，以便及時處理，保障實驗的連續(xù)性。儀器使用后應在指定的記錄本中登記樣品名、機時及儀器運行情況等，如不登記視為違規(guī)。違反操作規(guī)定的研究生，一次時警告并改正，二次時取消儀器使用資格，重新參加儀器培訓。為開展儀器維護和培訓的教師計算工作量，提高他們的待遇，并在崗位評定和求學深造等給予他們優(yōu)先推薦。

3教學效果與評價

首先要求本科生認真完成實驗報告，實驗成績包括學生考勤，學生信息反饋等環(huán)節(jié)，將實驗成績作為期末課程考核的重要指標，占到課程總評成績的20%。其次，考察研究生文獻調研能力，并對實驗操作技能進行考核，通過學生完成小論文的方式評定期末成績，推動學生探求新知識，激發(fā)學生自主學習、大膽提問的學習過程。

4結束語

化學專業(yè)實驗教學中存在的問題不容忽視，實驗教學改革對培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新能力具有重要意義。我們需要以學生個性化為中心，注重廣度和深度、基礎和前沿、新舊內容的銜接和統(tǒng)一，有效促進教與學的多層次交流互動，不斷提高實驗教學質量。

參考文獻

[1]張巖，高先池，周立敏．高校物理化學實驗教學的改革探索[J]．廣東化工，2020，47(12)：226．

[2]魏嫻，呂夢嵐．新工科背景下化工專業(yè)物理化學實驗教學改革與探索[J]．廣州化工，2020，48(15)：237-238．

[3]李偉捷，楊修春．“材料/化工專業(yè)實驗”教學改革實踐[J]．教育教學論壇，2020(35)：174-175．

[4]陸大東，戴潔，葉濤，等．基礎有機化學實驗教學改革探索與實踐[J]．實驗技術與管理，2020，37(7)：180-182．

作者：藺何 徐靜 張禹 單位：新疆大學