化学学科实验教学示范中心建设探略

戴冬梅　高洪涛

摘要建设化学学科实验教学示范中心，应实现实验独立设课，以能力培养为核心，修订实验教学大纲，优化课程设计和实验内容。建立实验教学新体系；增加综合型和研究型实验比例，改革实验教学方法和手段；突出学生的主体地位，注重创新能力的过程生成性；强化实验室开放和科研成果的实验项目转化，培养学生的综合素质、创新意识和实践能力。

关键词实验中心实验教学实践创新

化学实验是培养学生实践能力和创新能力的重要环节，在化学类专业人才培养方面具有不可替代的重要作用。实验中心是培养学生实践能力和创新能力的重要场所。以学生为本，以能力培养为核心，坚持知识传授、能力培养、素质提高协调发展的教育理念，促进学生知识、能力、素质协调发展，建设实验教学示范中心是高校教育改革和发展的现实要求。本文试图对化学学科实验教学示范中心建设作一探讨，以求教于方家。具体说来，建设化学学科实验教学示范中心，可从以下方面展开：

一、找准实验教学定位。确立建设目标

应突出实验课程在化学及其相关专业人才培养中的地位及作用，实现实验单独设课。实验教学的目标不是简单地验证理论，而是提高学生的实践能力和培养创新精神，全面提高学生素质。应坚持“厚基础、宽专业、大综合”的现代教育理念，注重理论教学与实验教学的统筹协调有机结合。在课程体系和内容上，应淡化学科及专业之间的界限，体现基础性、时代性和先进性；在实验手段上，则应淡化软件实验与硬件实验的界限，充分利用各种手段强化实验效果。

以国家级示范中心标准为依据，以实验教学改革为先导，可融实验教学、科学研究和社会服务为一体，建设一个面向全校化学、化工、材料等相关学科的人才培养基地。以学生为本，坚持知识、能力、思维、素质全面协调发展的教育理念。应建立以能力培养为核心的实验教学体系，建设满足现代实验教学的高素质实验教学队伍，创建仪器设备先进、资源共享、开放服务的实验教学环境，建立现代化高效可行的管理体制，全面提高实验教学水平，为实验教学、科学研究、培养人才和学科建设服务。

二、设计实验中心建设方案

以实验教学改革为先导。以能力培养为核心。实验教学应从知识技能型转变为能力培养型。在实验中心建设方案中，应修订实验教学大纲，优化课程设计，优选实验内容，增加综合型和研究型实验，改革实验教学方法，建立实验教学新体系。具体而言，应增加实验学时数，提高综合型和研究型实验比例，增加能反映学科前沿的最新研究成果(比如离子液体制备及催化反应、纳米材料制备等)。实验中心整体建设方案见图1。

该方案以化学、化工和材料等专业为依托，实施专业分流培养。化工和材料等专业做完兩年基础实验后，再到所在学院进行专业培养。而化学、应用化学专业学生，在做完基础实验后，再进行仪器分析实验、综合化学实验和专业实验(化学专业实验和应用化学专业实验)。综合化学实验有利于基础实验向专业实验的过渡和衔接，可加强基础课实验教学和专业课实验教学之间的联系，同时加强学生动手能力、综合素质与创新能力的培养。

实验教学可按大学科独立设课，实行独立学分。实验课程在化学一级学科层次上开设，实验内容分为三个层次。一是基础化学实验和仪器分析实验：主要以演示验证操作型实验为主，锻炼学生的实验操作技能，使学生掌握化学常见仪器的操作方法和测定原理，能够灵活应用所学理论知识和实验技术解决生产实际问题，加深对相关理论知识的理解，并对实验数据进行整理、归纳、分析、计算和得出实验结果等全过程，培养良好的实验习惯、工作作风和严肃认真、实事求是的科学素养。二是综合化学实验：按照“合成、制备、分析、表征、实际应用”的“一条龙”式实验设计思路，对学生进行实验思路、实验技术、实验设计、数据处理、观察能力、分析能力和表达能力的科学研究训练，进行创新意识培养。三是专业化学实验和开放实验：开设设计型、探究型创新实验。是培养学生独立思考能力和设计能力的有效途径。可设置一些难度较大的选修实验项目供学生选做。实验方案、实验步骤以及所需的仪器设备完全由学生自己选择、设计，以解决问题的方式对学生进行创新思维和实践能力的培养训练。

三、创新实验教学方法与手段

建设化学学科实验教学示范中心，应注重学生技能培养的过程性，突出学生的主体地位，在实验教学过程中培养学生的能力，发展学生的个性，培养合格人才。对此，在实验教学中，应创新实验教学方法的手段，具体而言，可采取以下方法和手段：

1分类教学，逐层推高

在每个层次的实验中，都涵盖了基础型—综合型—研究型实验三个层次，以此强化基本技能，严格实验操作，培养独立思维，增强创新能力。

2置疑—诱思的教学策略

可采用启发式教学方法，增强学生的“问题意识”。所谓“问题意识”就是通过实验使学生对周围事物产生好奇，产生疑惑，进而积极思考的一种心理品质。应改变以往的做法，除注重培养学生分析问题、解决问题的能力外，也应重视培养学生发现问题、提出问题的能力，培养学生的创造性思维和想象能力。

3动态、多元的实验考核方式

在实验成绩评定中，应注重过程评价与结果评价的有机结合，采用动态、多元综合评价方式。即实验预习、实验操作、产品质量、卫生、纪律、实验报告等均在实验中占相应比例，而不单纯地依赖一次性考试成绩作为学生学习成绩的惟一测评标准。同时，鼓励学生在实验过程中进行思索，大胆发问。对实验报告中的独立分析、见解和好的建议均可加分鼓励，将学生从单纯追求分数引导到注重“解决问题”上来，将测试与评价动态地贯穿于整个教学过程的始终。

4重视实验技术研究

在实验教学过程中应注重实验技术的改进。以青岛科技大学化学与分子工程学院实验中心为例，该中心先后完成了“微波合成装置的改进及在有机合成中的应用研究”、“计算机集成测试系统在物理化学实验中的应用研究”、“离子液体的制备及在有机合成中的应用”和“纳米TiO2光催化剂的制备及降解环境污染物研究”等实验研究课题，其中“计“机集成测试系统在物理化学实验中的应用研究”为教学、科研工作提供强有力的支持。

此外，还可采用多媒体手段辅助教学，利用校园网络化资源，建立实验中心网站，提供实验教学中的各种信息和素材。

四、实验室开放

应将教师科研成果转化为开放实验项目，并充分利用实验室资源，将实验中心建设为学生创新研究基地。可从教师的科研课题中选取一些学科前沿、综合性强、内容较复杂、研究路线较成熟的科研成果转化为开放实验项目。应让学生从查阅资料、设计实验、实验操作到书写报告等方面进行系统科学训练，强化学生的主体地位，教师围绕学生展开教学和指导，形成教学和科研的良好互动：同时，应让学生尽早融入科学研究，达到强化科研创新能力培养的目的。学生可在化学一级学科，根据自己的兴趣和志向。在教师指导下，选修实验、自主设计研究型实验和学习，参加教师的科研和社会应用实践。或申请并独立完成学校“本科生创新工程”科研项目，拓宽知识面，熟练掌握现代化学研究方法，培养科学思维方法、探索精神、创新意识和实践能力。

五、实验室运行与管理

建设化学学科实验教学示范中心，首先，应改革管理体制，提高运行效率。实验中心应打破原来“条块分割”的格局，实行实验室主任负责制，具体负责人、财、物的统一管理与协调，优化资源配置，提高实验室的利用率和实验效益。实验中心可设实验指导委员会，负责指导中心的发展建设、协调实验教学等常规工作。其次，应加强教学质量监控。实验中心可成立由教学经验丰富的专家组成的教学督导小组，采用听课、调研、巡视等多种方式，认真评价、监督教学情况，及时总结，反馈信息，保证教学管理和控制，及时发现和纠正课堂中出现的问题，提高实验教学质量。应实行严格的考核制度。建立完善的奖励机制，鼓励教师在完成教学任务的同时积极开展实验教学研究、改革和创新实践。

(责编胡佳)