談化學(xué)專業(yè)研究生實驗教學(xué)改革
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[摘要]本文針對目前化學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)存在的問題，提出了本科與研究生實驗教學(xué)改革的建議，主要包括轉(zhuǎn)變教育觀念，培養(yǎng)創(chuàng)新意識、注重理論和實踐相結(jié)合、加強實驗室建設(shè)等。通過不斷完善實驗教學(xué)方案，提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。
[關(guān)鍵詞]化學(xué)專業(yè)；實驗教學(xué)改革；實踐；創(chuàng)新
化學(xué)是一門實驗科學(xué)，實驗教學(xué)是培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合能力的重要方面，是整個教學(xué)環(huán)節(jié)不可或缺的一部分[1]?；瘜W(xué)專業(yè)實驗教學(xué)包括本科實驗教學(xué)和研究生實驗教學(xué)兩個方面，本科實驗教學(xué)對大學(xué)生技能和素質(zhì)的培養(yǎng)起著重要作用，研究生實驗教學(xué)為研究生的科研工作打下堅實的基礎(chǔ)。為了適應(yīng)時展，實驗教學(xué)應(yīng)充分鍛煉學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)綜合素質(zhì)人才。
1化學(xué)專業(yè)本科與研究生實驗教學(xué)改革的必要性
化學(xué)專業(yè)本科教學(xué)過程中，主要的實驗課程包括基礎(chǔ)化學(xué)實驗(“無機化學(xué)實驗”，“分析化學(xué)實驗”，“有機化學(xué)實驗”，“物理化學(xué)實驗”)和專業(yè)課程實驗(儀器分析及實驗、化工基礎(chǔ)及實驗等)。目前只有基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程建設(shè)較完善，而且在具體的教學(xué)中主要注重理論課程的教學(xué)，把實驗教學(xué)作為整個教學(xué)環(huán)節(jié)的附屬部分。除此之外，在實驗教學(xué)中不重視學(xué)生對實驗的預(yù)習(xí)，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(xué)生根據(jù)教師的講解進行操作，在實驗過程中很多學(xué)生并不清楚實驗原理。甚至在條件有限的情況下，多名學(xué)生分成一組共同使用一套實驗裝置，造成部分學(xué)生不動手操作，直接抄錄實驗結(jié)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(yīng)的演示實驗，在課堂上學(xué)生無法清楚地看到實驗現(xiàn)象，更沒有機會親手操作。學(xué)生用大量時間完成了理論課的練習(xí)題，但對實驗的數(shù)據(jù)處理卻顯得束手無策[2]，很多學(xué)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(chǎn)生誤差的原因[3]，認為所有的實驗結(jié)果都應(yīng)該像理論課習(xí)題一樣有一個標(biāo)準(zhǔn)的答案和解題思路?；瘜W(xué)專業(yè)本科生一部分畢業(yè)后會進入研究生階段的學(xué)習(xí)，然而一年級碩士研究生注重公共基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，沒有安排具體的實驗課程，以至于研究生完成基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)后進入科研階段，需要重新培訓(xùn)文獻調(diào)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(xué)專業(yè)傳統(tǒng)教學(xué)模式，推進實驗教學(xué)改革是非常必要的。
2實驗教學(xué)改革新模式構(gòu)建
2.1轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，培養(yǎng)創(chuàng)新意識
對于本科實驗教學(xué)，教師應(yīng)仔細檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，針對實驗基本原理部分的知識向?qū)W生進行提問，考察預(yù)習(xí)的效果。沒有預(yù)習(xí)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(xué)生大膽提出問題，并引導(dǎo)他們自己通過實驗解決問題。要讓實驗系列的教師得到應(yīng)有的重視，提高他們的待遇，激發(fā)他們的教學(xué)積極性。每學(xué)期安排實驗系列教師參加各類專業(yè)培訓(xùn)，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(dǎo)向，為他們開設(shè)相關(guān)實驗課程。首先由專業(yè)教師講解實驗的科研背景，引導(dǎo)他們學(xué)習(xí)查閱相關(guān)文獻，學(xué)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(guān)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(diào)能力。
2.2注重理論和實踐相結(jié)合
演示實驗在化學(xué)專業(yè)課堂教學(xué)中具有不可替代性，我們可以主動向有關(guān)任課教師出示演示實驗?zāi)夸洠屗麄兿驅(qū)W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(yīng)的實驗。對于實驗數(shù)據(jù)的處理，應(yīng)該讓學(xué)生明白所有的測量都不可能是理想測量，都存在相應(yīng)的誤差。強調(diào)誤差和錯誤的區(qū)別，讓學(xué)生學(xué)會對誤差的分析，并能夠主動思考誤差產(chǎn)生的具體原因。在實驗教學(xué)中開展Origin，Gnuplot等計算機作圖軟件的培訓(xùn)，這些軟件操作簡便直觀，學(xué)生能在較短的時間內(nèi)掌握，讓學(xué)生學(xué)習(xí)計算機軟件作圖可以增強學(xué)生的數(shù)據(jù)處理技能，而且圖形更加準(zhǔn)確美觀。
2.3強化實驗室建設(shè)
鼓勵一年級碩士研究生在高年級研究生和教師的帶領(lǐng)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(chǔ)。對于一些實驗基礎(chǔ)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(yīng)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(jīng)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(zé)人報告，以便及時處理，保障實驗的連續(xù)性。儀器使用后應(yīng)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(xùn)。為開展儀器維護和培訓(xùn)的教師計算工作量，提高他們的待遇，并在崗位評定和求學(xué)深造等給予他們優(yōu)先推薦。
3教學(xué)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(xué)生考勤，學(xué)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(biāo)，占到課程總評成績的20%。其次，考察研究生文獻調(diào)研能力，并對實驗操作技能進行考核，通過學(xué)生完成小論文的方式評定期末成績，推動學(xué)生探求新知識，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、大膽提問的學(xué)習(xí)過程。
4結(jié)束語
化學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)中存在的問題不容忽視，實驗教學(xué)改革對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力具有重要意義。我們需要以學(xué)生個性化為中心，注重廣度和深度、基礎(chǔ)和前沿、新舊內(nèi)容的銜接和統(tǒng)一，有效促進教與學(xué)的多層次交流互動，不斷提高實驗教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻
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[2]魏嫻，呂夢嵐．新工科背景下化工專業(yè)物理化學(xué)實驗教學(xué)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(xué)改革實踐[J]．教育教學(xué)論壇，2020(35)：174-175．
[4]陸大東，戴潔，葉濤，等．基礎(chǔ)有機化學(xué)實驗教學(xué)改革探索與實踐[J]．實驗技術(shù)與管理，2020，37(7)：180-182．
作者：藺何 徐靜 張禹 單位：新疆大學(xué)
