化学类研究生综合实验课程教学改革探索和尝试

韩敏

[摘 要]研究生教学改革关系到我国高等教育的深入发展，其成败将影响知识创新工程和科教兴国战略的实现。综合实验是化学类研究生接受系统实验方法和技能训练的开端，是一系列实验训练的重要基础和开展科学研究的“助推剂”。针对目前化学类研究生综合实验教学中存在的主要问题，可以采用打破专业壁垒、减少实验数目、整合资源优势、完善考核评价环节等方法，探索化学类研究生综合实验教学改革方案。

[关键词]化学研究生 综合实验 教学改革 创新能力

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）16-0119-03

一、引言

研究生教育是我国高等教育的重要组成部分，是国家创新发展的重要力量，与经济社会发展的需求结合最为紧密，承载着为国家发展提供科技成果、智力支撑和人才队伍的重要功能，作用和地位日益凸显。2013年7月10日，首次由教育部、国家发改委、财政部三部委联合发起，在北京召开了全国研究生教育工作大会，中央政治局委员、国务院副总理刘延东同志亲自出席会议并发表重要讲话，可见中央高层对研究生教育工作的重视。这次会议讨论了研究生教育综合改革的问题，确定的主要目标是“内涵发展，提高质量，努力从研究生教育大国迈向世界研究生教育强国”。

化学是一门传统的学科，是研究关于物质运动变化和相关规律的自然科学分支，其在国防安全、航空航天、可再生能源、医药卫生、食品安全、新兴材料等领域都发挥着重要的作用。化学是一门以实验为基础的学科，因此实验在化学学科中占有重要的地位，不仅可以加深学生对理论知识的理解，而且也是提高学生动手能力和创新能力的重要途径。然而由于高等院校的大规模扩招、地区经济发展不平衡和实验条件限制等方面的因素，使得大学化学实验课程教学在全国存在着明显的地区和高校之间的不平衡、专业之间的不协调，教学质量存在着巨大反差。甚至有些非“985”或“211”高校，为了让学生专心考研，在大学阶段没有系统或根本就不开设实验课程，这为研究生阶段培养工作带来了诸多隐患，如：一些学生考研分数很高，但动手能力非常弱，进入实验室后经常出现“状况”，要么摔坏玻璃器皿，要么损坏测试仪器，更有甚者出现“中毒”或“爆炸”等安全事故，让许多导师叫苦不迭。为了解决这一现状，一些有条件的高校在化学类研究生教学中增设了综合实验课程。通过综合实验，化学类研究生不仅可以接受系统的实验方法和技能训练，弥补本科阶段在实验方面的“短板”，而且可以加深对理论知识的理解和运用，增强科学探究的兴趣，促进科学素养的形成和创新能力的孕育。

作为一所省属“211”重点高校，南京师范大学有着悠久的历史和文化底蕴，近年来学校和地方政府积极响应中央关于研究生教育综合改革的号召，增加资金投入，购买了许多大型仪器设备，组建了校级分析测试中心，完善了省级实验教学示范中心、重点实验室和公共实验平台以及工程协同创新中心的建设，同时引进了大批高层次拔尖人才，为我校化学类研究生综合实验教学改革和发展奠定了坚实的基础。本文主要以我校为例，从当前综合实验教学现状出发，谈谈我们在这方面进行的探索性改革和有关尝试。

二、综合实验教学现状

为了提高研究生新生的实验能力，使其能够尽快熟悉和融入导师的课题研究，我校化学与材料科学学院在几年前就为全院研究生增设了综合实验课程。经过几年的发展，虽然取得了一定成效，但是还存在着一些问题，主要如下：1.二级学科专业之间还存在着较强的“壁垒”，各自开展综合实验教学，不仅导致实验的重复、师资和资金的浪费，而且不利于研究生知识视野的拓宽和综合素质的提高；2.实验课程未能及时更新，且只注重合成过程和结构表征，与应用相关的性能研究以及装置和器件构筑方面几乎是空白，这不符合研究生教育综合改革中对学科建设方面的要求；3.实验数目偏多，导致一些学生疲于应付，学习积极性不高；4.教师在实验课程教学中以讲授为主，且时间偏长，未能有效指导和纠正学生的实验操作；5.对学生实验报告要求不严，有些教师甚至敷衍了事；6.考核评价多流于表面形式，未能真正落到实处，急需制定科学、合理和具体的评价机制。

三、综合实验教学改革的指导思想和主要目标

改革的主要指导思想是遵循中央关于研究生教育综合改革若干意见中对学科建设方面的要求，总结前期教学工作得失，在坚持严格要求和严谨作风的前提下，密切关注化学学科发展前沿，并结合国家和地方区域经济发展需求，更新课程内容，完善大型测试仪器和器件加工平台建设，在可能的条件下最大限度地增加综合实验室对研究生的开放度，注重对理论知识的灵活运用以及二级学科或其他学科之间的交叉，突出研究兴趣、探索创新和合作意识的培养。

研究生综合实验教学改革的主要目标是：确实提高研究生的實验操作能力，使其养成良好的实验分析、数据记录习惯，增强其科学探究兴趣和实践创新能力，拓宽其知识视野，提高综合能力，使其尽快适应研究生阶段学习，能很好地跟随自己的导师开展课题研究，取得高水平的研究成果，实现研究生培养质量质的飞跃。

四、具体改革方案和措施

（一）打破专业“壁垒”，统筹规划

除了传统的无机化学、有机化学、分析化学和物理化学四个二级专业外，化学学科还衍化出高分子化学与物理、材料化学、应用化学、环境化学、生物化学、食品化学等专业，各个专业之间既有联系也有各自的特点。针对目前研究生新生综合实验教学中各二级学科之间存在的“壁垒”问题，学院领导班子召集各专业负责人和相关教师召开了研讨会，经过集体讨论，提出了解放思想，打破“壁垒”，由学院牵头统筹规划，在兼顾各专业基本实验操作基础上，去重求精，融合或整合相关实验内容和师资力量，统一对全院研究生一年级学生进行综合实验教学的改革方案。去年下半年伊始，经过统筹规划设计，我们对实验室进行了改造，完成了相关前期准备工作。今年开学后，以全院2013级研究生作为试点，运行了新的综合化学实验教学改革方案。

（二）注重三个“结合”，更新课程内容

在这次改革中，我们将课程内容的更新提上了重要的议程，召集了不同专业的相关教师和实验技术人员，在充分讨论的基础上，结合当前化学学科热点或前沿领域，结合地方经济或科技发展趋势，结合培养高素质、创新型和复合型人才的社会需求，确立了新的综合化学实验教学大纲和内容，并分别组织师资力量按照章节编写了新的课程讲义。在新讲义中，除了实验目的、具体实验内容及步骤、思考题之外，还增加了背景知识介绍、仪器原理和操作规范、相关领域前沿和科学家简介、科学数据分析和处理软件推荐、文献选读等有关内容，以拓宽研究生的知识视野。此外，这次改革尝试规定综合化学实验课程的内容更新必须制度化和常态化，每3年进行一次修订和更新。

（三）注重交叉和综合，精简实验数目

在这次研究生综合化学实验教学改革中，我们在消除专业“壁垒”的基础上，强化了各二级学科间的交叉和融合，设计了大型综合实验，将原先各专业间重复且众多的实验数目精简至4个，初步拟定如下：1.5，6-二氢苯并[c]吖啶（DBA）的合成及光谱测定；2.金属有机骨架化合物（HKUST-1）的水热合成、结构及性质研究；3.多层多孔Co3O4纳米结构的合成、结构表征及其生物传感和光电性能研究；4.超分支聚合物纳米结构的合成、生物相容性和抗凝血性能研究。此外，增加1个自行设计实验，用于学生学完课程后的考核，这样做可带来几大好处：1.减轻学生和实验技术人员负担，节省师资和实验成本；2.增加学生动手实践，有助于提高其操作技能；3.有利于学生对理论知识的综合理解和运用，提高其研究兴趣，增强其综合研究能力；4.有利于发现和培养学生的创新潜力。

（四）实行“二元”协同授课形式，增加“一对一”指导

针对当前综合化学实验课程教学中授课形式单一、教师讲授时间偏长等问题，我们提出了主讲教师和辅助教师协同的“二元”授课模式，并辅助一定的多媒体教学手段，尽量缩短主讲教师的课程讲授时间，增加演示操作和辅助教师对学生实验操作“一对一”指导的时间，及时发现问题并予以纠正，坚决杜绝以往一些教师让高年级研究生帮助指导学生做实验的现象出现。这里，主讲教师主要由实验教学经验丰富的教授担任，而辅助教师由年轻的副教授和高级讲师担任，各负其责，相互监督和学习，力把教学质量大关。

（五）加强师资队伍建设

针对当前综合实验教学中教师不负责任等有关问题，我们提出了充分认识在当前形势下研究生综合实验教学的重要性，转变观念和考核评价指标，加强实验教学师资力量建设的改革方案。具体做法有：以學生评教和教学督导评价为参照，定期反馈相关结果给担任实验课程的教师，在评优或职称评定方面给予相关政策倾斜，促使年轻教师认真投入实验教学改革中，能较迅速地成长；在出外进修或深造方面，给主动担任实验教学的年轻教师予以关照；定期选派相关教师带队到国内一些“985”高校进行实验教学方面的参观和交流，学习别人好的做法和经验，弥补我们的不足之处；定期在校内举办实验教学方面的“学术沙龙”，加强教师之间的相互沟通和经验交流。

（六）革新考核评价机制

针对以前综合实验中考核方式单一且流于形式的问题，我们对其进行了革新，制定了综合、务实和科学的“五位一体”考核评价机制。所谓的“五位一体”是指最后综合实验课程的成绩由五大部分组成，分别为平时实验预习成绩、平时实验报告成绩、平时实验操作成绩、大型仪器原理和操作考试成绩、课程结束自行设计实验成绩，各部分所占比重分别为10%、15%、25%、20%和30%。在新的评价体系中，除了强调实验习惯和实验操作能力外，突出了对自行设计实验和创新能力的考核，使其在总成绩中占有较大的比例。在兼顾公平公正的基础上，此举有利于有发展潜力的研究生脱颖而出，为其量身制订科学的培养方案和计划。

五、总结与展望

研究生课程教学改革是一项系统工程，除了教学内容、教学方法和模式的改革与探讨外，还必须更新教育理念，紧密结合学科前沿和社会需求，突出学生兴趣和创新意识培养，完善考核评价体系。在积极响应中央关于研究生教育综合改革号召的基础上，我们结合本校研究生综合化学实验教学现状，进行了一些探索性改革和尝试。虽然目前我们刚开始试点运行，但学生反应良好，学习兴趣明显提高。我们深信随着新综合化学实验教学改革方案的实施和不断完善，我校研究生培养质量一定会实现质的飞跃，为国家建设和地方经济发展输送大批高素质、创新型和复合型的拔尖人才。

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[责任编辑：覃侣冰]