创新人才培养与高校化学实验教学改革

　　摘要：《高等教育法》明确提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”。在实验教学的全过程中要培养这种具有创新素质的高级专门人才，就要在教学方式上进行创新，真正实现以学生为主体的教学实践活动。本文首先阐述了实验教学在培养学生创新能力中的重要意义，接着分析化学实验在高等化学教学中的地位和功能，最后提出了改革化学实验教学培养创新人才的六种措施。
　　关键词：创新人才 高校 化学实验 教学改革
　　
　　化学实验是实验主体按照一定的研究目的，以一定的科学知识为指导，凭借一定的化学实验仪器、装置、设备和各种工具，采用特殊的化学实验操作方式和方法，在人工控制的环境下，作用于实验客体使之发生某些变化。化学实验是现代化学科学研究中，认识主体获得直接的感性经验和事实材料的根本途径和重要手段，是使化学科学知识达到真理标准的基本方法。
　　
　　一、实验教学在培养学生创新能力中的重要意义
　　
　　首先表现在实验教学中培养了学生观察、分析和解决问题的基本能力，为探索和创新培养兴趣并奠定基础。其次是实验教学中通过综合实验和设计实验，引导和激励学生通过自己的不懈努力和实践，而得到意志磨练和创造性能力发挥的愉悦，激发了创新欲望。最为重要的是通过实验教学，在提高实验能力的同时，培养了学生的创造性思维。知识和实践经验的积累提高了实验能力，但不等于提高了创新能力，只有在此基础上科学地开发创造性思维，才能造就出创新人才。实验教学可以开创灵感思维，在直觉和顿悟之中，豁然产生智慧的火花，而瞬间产生的灵感是实践中针对所要解决问题穷思竭虑后凝聚于某一点时的智慧火花。故实验教学中培养学生的创造性思维为创新人才的培养奠定了深厚的积淀。
　　
　　二、化学实验在高等化学教学中的地位和功能
　　
　　在化学教学中，化学实验是化学教学内容的重要组成部分，是教师最常用的教学方法，是学生学习的重要内容和有效的学习方式。随着现代化学科学的发展，化学实验在化学科学认识中和在化学教学中的作用日益受到人们的重视。
　　化学实验在化学科学认识中所处的地位主要表现在:化学实验是连接认识主体和认识客体的中介；化学实验是沟通认识客体与化学科学认识的桥梁；化学实验是化学科学认识从一级上到另一级的中间环节。
　　就人们的认识从感性到理性的发展过程来看，化学实验的重要功能主要表现在:化学实验有丰富人的感性认识内容的功能；化学实验是化学理论赖以产生的基础，是化学理论运用于生产实践的桥梁和中介；化学实验是检验化学科学知识真理性的标准。实验教学也是高等学校培养学生实验能力的主要手段，它既是联系课堂理论教学的桥梁，又是培养学生基础实验能力并在科研实践中培养创造性实验能力的有效途径。
　　
　　三、改革化学实验教学培养创新人才的措施
　　
　　在近几年来的创新教育的探索和实践中，我国教育工作者在借鉴国外的经验，结合本国本校的实情，开展了多种多样的创新教育形式，积累了一些宝贵的经验。然而，由于创新教育在我国还处于探索阶段，尽管创新教育的形式和途径丰富多样，但除学科竞赛有一定规模外，其它各种形式和途径大多在个别院校甚或个别系等小范围内进行。具体到高校化学实验教学中的创新教育形式就更少，笔者认为，在化学实验教学中实施创新教育、培养创新人才，可以从以下几个方面(或途径)来着手进行尝试。
　　1、教会创新思维
　　创造思维是一件事联想到另一件事的“突发奇想”，而聪明就是训练这种联想所结的果子。由于种种原因相当数量的学生思维方法上少有突破，满足于按照实验指导书按部就班地完成任务，很少有人对实验步骤、现象会产生创造联想思维。对此，尽可能在教学过程中诱导学生进行发散思维积极动脑是每个教师应注意的问题。
　　首先，从化学实验普通的器皿中挖掘素材，一物多用激活思维。如普通的医用橡皮管，书上仅仅只是介绍作连接玻管导气用。但如果用注射器的针头刺入橡皮管的内外壁之中，可起到密封作用；将一小段橡皮管一端用小段实心玻棒堵住，则可作密封套管用；将一段橡皮管两端接上空心玻管、针头插入其中，可用作固定注射器进而控制滴速之用等等。这些知识书本上不曾有过，很适合学生展开丰富的想象。只要引导学生善加利用，想人所不曾想，实验室的每件器皿都会放出光彩具有魔力，激活学生的思维。
　　其次，在实验步骤途径中，创造机会让学生“一题多解”促进思维。例如在做有机化学性质实验时，可提醒思考是否还有别的方法途径来鉴别、什么方法最简单等等，并提供所需的试剂。千方百计刺激学生从一个步骤想到多个方法，进行多侧面思维，并提炼出对科学原理的本质认识，总结出其中的规律。
　　第三，引导学生运用自己已有的一切感性和理性的知识相互渗透，文理交叉开阔思维。如可将日常生活中所见到的手机、汽车、路灯、玩具中等等一切光控声控感应元件“嫁接”到化学实验的安全系统中，鼓励学生随机应zTdXO7JAG+hTABiiKDtmYQ==变转换思维机制，不要受化学思想的拘束，获得多学科融合“杂化”的创新成果。
　　2、注重创新过程
　　我们传授的知识应包括两点:一是结论，二是获得结论的过程。而对结论的取证和怀疑才应是真正的知识。每一个实验，书上都有现成的步骤，如果把别人的饭炒上一千遍仍然不是自己的东西。熟练掌握并不等于创造。应该允许和鼓励学生有自己的独立方法并有所改进有所发现。想一百条路，有一条对了就了不起，就是一大创造；不让他想，结果是什么都没有。如乙醛与Tollens试剂反应，若只求结论很快便可得“银镜”，充其量学生学到的是书本上的定论。倘若引导学生探索过程:怎样的浓度用量、水温使“银镜”更亮丽？它们之间的比例有何关系？怎样的条件使“银镜”出现最快？将试管换成平面应如何设计？ 如何投料成本最省？将大大激发学生的求知欲，使学生在积累中有所创造，在创造中有所积累。知识并不都在书本上。重视创新过程，可以在没有问题的地方产生问题，没有答案的地方找到答案。使学生得到创新能力和科学方法的训练。
　　3、培养创新精神
　　创新精神是创新素质的灵魂，是获得创新成果最基本的保证。一个人创新精神的形成需要循序渐进不断深化的过程，它贯穿于实验的始末。具体转化为三方面能力的培养。
　　一是发现能力。化学现象的奥妙与无穷，本身就提供了一个魔术般的舞台，只要用心观察，不放过任何一个一闪而过的疑点，总存在契机。关键是实验中时刻要保持发现的信念。二是质疑能力。从普通的现象步骤中善于分析比较提出问题，不唯书不唯师，向权威挑战，有自己独到的见解。如果唯唯诺诺人云亦云走别人的老路，是不会有创新的。三是钻研能力。对认定的目标不轻易放弃，持之以恒多方求解，不怕失败，有“百发一中”方有“百发百中”的精神。鼓励学生常暗示自己:只有想不到的事，没有做不到的事。
　　4、掌握科研方法
　　在实验教学中，使学生掌握科研方法，就是要让学生按照科学家认识世界的方法从事学习思考判断去解决问题。不仅学会，而且会学。例如“从茶叶中提取咖啡因”的实验教学，教师可以把它当作一个科研课题，提前布置学生预习，实验可按书中步骤，也可成立课题小组，由小组成员提出一个或多个从新的角度实验的课题，如“不同产地茶叶中咖啡因含量研究”、“一条新的提取咖啡因的途径”、“提高萃取咖啡因效率的有效方法”等等。小组共同讨论课题的可行性和研究价值，选定一两个题目进行研究。之后的第一步，去图书馆或网上查找中外文献以确定课题的创新性。第二步，参照文献的“百家之长”设计自己的实验路线。第三步，多次实验取得精确数据。第四步，按论文的格式书写论文。要求学生分工合作。教师对选题要进行把关，在实验过程中给予必要指导。这样的研究方式和完整的实验探究过程，不仅能发挥出学生创造的潜能，更可以提高其科学素养，使其成为有研究能力的人。
　　
　　5、塑造发展个性
　　创造性能力的培养源于个性特征的发展。苏联心理学家波果斯洛夫斯基说:“一个人充分利用潜在的能力到什么程度，以及能力发展到什么程度取决于个性特征的总和。”教师应鼓励学生根据自己的长短优劣建立起独特的知识结构，人有我无，人无我有，不要盲目地跟在别人后面成为“模仿秀”。使学生能够“百花齐放，百家争鸣”，在实验中各尽所能，各结其果，个个有特长，努力挖掘学生的潜力。
　　6、个性化创新
　　评价教育的目的，是培养学生能成才。而成才的关键是一个人能否扬长避短.学生的潜能特点各有千秋，如果用统一指定的实验考试来评价学生的优劣，判定他们的成绩，把一个人的长短看错，将会毁掉一个人创造的天赋。我们必须为学生松绑，改变实验考试的方式，强调个性化创新评价。可由学生任意选择评价实验的内容，使其有机会表现自己的长处，展示自己美好的一面。如安全设计评价、实验过程评价、创新设计评价、实验报告论文评价、在教师指导下做的科研工作评价等等。可以是实验也可以是报告论文的形式，提前一个月申报。只要是在某一方面的实验“突出”，就应该得到教师的肯定和鼓励。通过有个性的实验评价过程可使学生总结自己，收集资料运用知识，发挥出潜在的才能；同时也可为专业的发展奠定一个良好的创新基础。
　　综上所述，创新是知识经济发展的灵魂。要创新就必须拥有创新人才，人才的培养离不开教育，尤其是高等教育。作为高等化学教育，培养“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的具有创新精神和创新能力的创新人才是时代的要求。化学实验教学作为高等学校教学工作的重要组成部分，对培养学生的动手能力、分析解决问题的能力、正确的思维方法及严谨的工作作风等方面起着不可替代的作用，它是培养创新人才的重要途径。
　　作者单位：石家庄经济学院 工程学院
　　（编辑 雨露）
　　
　　参考文献:
　　[1]马凤琴.跨世纪合格人才培养规格初探[J].延边大学学报，2