把科研和有机化学实验融合起来培养学生创新能力

◎段佳彤

把科研内容融合于有机化学实验中，建立有机化学实验、科研平台，让大学生参与科研的系统研究过程，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，培养高层次的创新型人才。本文主要研究了科研与有机化学实验相融合模式、有机化学实验教学内容的原则和目的、有机化学设计性实验的实施方法、科研融于有机化学实验的效果等问题。科研与有机化学实验相融合的应用实践表明，通过设计型实验的开设，提高了大学生的学习兴趣，使大学生了解了进行科学研究的方法和步骤，实验与科研相结合对于提高教师的学术水平、激发大学生的学习兴趣和培养创新人才具有十分重要的意义。

化学是一门实验科学，通过化学实验能培养大学生观察、分析、综合、比较、判断、推理和发现等能力，提高大学生的发散思维能力，有效地激发学生的学习兴趣和求知欲，在潜移默化中使大学生受到科学素养的教育。实验是提高大学生综合素质、训练大学生创新意识、创新思维和创新精神的重要手段。而有机化学实验是大学化学、生物、医学等科技性专业的必修课程，通过有机化学实验的系统训练，可有效提高大学生实验技能及动手能力。大学师生承担科学研究的重任，师生的科研成果来自于科学实验研究，为了充分发挥师生的科研优势，在有机化学的设计性实验和开放性实验中，把科研内容融合于有机化学实验中，建立有机化学实验、科研平台，让大学生参与科研的系统研究过程，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，有利于激发大学生的学习兴趣和探究能力，培养高层次的创新型人才。

一、科研与有机化学实验相融合模式

有机化学实验的课程内容包括三大部分：首先是验证性实验，即对所学知识进行实验验证，使学生通过实验得到直观的感性认识；其次是综合性实验，即通过单一或系列的合成实验掌握各种实验操作，如：结晶、蒸馏、萃取、升华、熔点等，在验证知识的同时，提高动手能力；最后是设计性实验，即是根据文献资料所提供的基本信息，设计合成新的有机化合物，并写出实验报告。

为提高学生的综合素质，有机化学实验已进行了较大的改革，随着化学实验改革的层层深入，验证性实验逐年减少，综合性实验逐年加强，而设计性实验则经历了从无到有的过程。经过多年的实验研究发现，验证性实验的减少和综合性实验的加强有助于学生动手能力的训练和提高，而设计性实验的增设则极大地提高了学生的学习兴趣，调动和发挥了学生的主观能动性，而且通过设计性实验的教学过程使学生的综合素质得到了很大的提高，培养和提高了学生的探究意识、创新实践能力。

开设有机化学设计型实验的目的是：以学生为主体，通过设计实验的一系列探究过程，提高学生的学习兴趣；培养和提高学生的动手能力和创新精神；培养学生的科学素质。而把科研引入到实验教学过程中，体现了教学与科研的相通性和一致性，体现了现代教学内容和教学方法的创新。学生在教师的指导下自主进行科学研究与实践，使学生的求实精神、创新精神和团队精神得到了培养和发展，使培养的学生既有一定理论和实践水平，又有一定的科研能力。所以，在有机化学实验教学中，发挥的科研优势，把科研与实验有机融合，可有效地加强了学生动手能力的训练，提高学生的综合能力和就业竞争力。

二、有机化学实验内容的原则和目的

如何遴选出适合于大学生探究的设计型实验，主要根据以下原则：（1）实验内容与有机化学课程内容要紧密贴合，且具有前沿性，引起同学们的探究兴趣；（2）实验操作要具有综合性；（3）实验方法要具有典型性和先进性。

根据以上原则选择探究课题内容必须实现以下几个目的：第一，要有效地提高学生的学习兴趣，加强理论和实践的相互联系；第二，通过实验操作的规范性综合性实践，最大程度提高动手能力，锻炼细致观察能力，提高分析问题和解决问题的能力；第三，科研的过程，理解科研的真正内涵，开阔眼界，拓宽思路，提高研究能力；第四，学会查阅文献资料和撰写研究型报告和论文。

三、有机化学设计性实验的实施方法

把科研融于到实验中的具体实施措施按以下步骤进行：第一，教师介绍实验探究的内容，引导学生查阅相关资料，并要求学生写出综述；第二，根据查阅的文献资料自主设计实验方案；第三，师生共同讨论实验方案的可行性，并提出一种或多种具体的操作步骤；第四，分组进行实验研究，并对不同的合成方法进行比较；第五，综合分析实验结果，写出实验论文。

四、科研融于有机化学实验的效果

每学年实验结束后，针对学生的学习兴趣、查阅文献能力、科技论文的写作能力、分析问题和解决问题的能力、创新和探究能力、合作精神、动手能力等方面的提高程度进行问卷调查。通过设计型实验的开设，也使学生们认识到了自身的不足，通过探究实验认识到自身的不足，促使学生在以后的学习中有意识地锻炼自己，以使自己在各方面都得到提高。

调查显示，设计型实验的开设受到了多数同学的欢迎，同时同学们提出了一些有益的建议，如建议有机化学实验以文献实验为主，以提高自主性；加强文献实验的操作和考查；抽出节假日来做实验，且希望能利用节假期参与到科研活动中。

科研与有机化学实验相融合的实践表明，通过有机化学设计型实验的开设，极大地提高了大学生的学习兴趣，使大学生查阅文献能力和科技论文的写作能力有了很大提高，使大学生了解了进行科学研究的方法和步骤，强化了科学探究意识。巩固了有机实验的基本操作，增强了团结合作精神，提高了动手能力、观察问题和独立思考能力、分析问题和解决问题的能力。而且也使大学生充分认识到自身的不足之处，更有利于以后的学习。所以，实验与科研相结合对于提高大学师生的学术水平和教学质量、建立和谐的师生关系、激发大学生的学习兴趣和培养创新人才具有十分重要的意义。