第４２卷第５期 ２０１４年３月 广州化工 Ｖ０１．４２ Ｎｏ．５ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｍａｒ．２０１４ 化学实验教学改革与创新人才培养的探索与实践 黄薇，王峰，刘书银，朱洪龙，裘娜 （枣庄学院化学化工与材料科学学院，山东 枣庄２７７１６０） 摘 要：针对实验教学的特点，并根据自身的实践，总结了我校在加强学生创新能力培养、推进化学实验教学改革的主要 措施。形成了系统的多元化实验教学模式，完善了“一体化、多层次、开放式”的创新化学实验教学体系；实现学生自主、探索 学习的教学方式的转变，充分体现不同阶段教学内容、教学方式、教学手段的创新。 关键词：教学改革；创新人才培养；实验教学 中图分类号：Ｇ６４２．０ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１—９６７７（２０１４）０５—０１３８—０３ Ｔｈｅ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｒｅｆｏｒｍ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｔｅａｃｈｉｎｇ ａｎｄ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｔａｌｅｎｔ Ｔｒａｉｎｉｎｇ ＨＵＡＮＧ Ｗｅｉ，ＷＡＮＧ ，ＬＩＵ Ｓｈｕ—ｙｉｎ，ＺＨＵ Ｈｏｎｇ—ｌｏｎｇ，ＱＩＵ Ｎａ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｚａｏｚｈｕａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｚａｏｚｈｕａｎｇ ２７７ １ ６０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ａｎｄ ｏｕｒ ｏｗｎ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ，ｔｈｅ ｍａｉｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ａｂｏｕｔ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｔｒａｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｆｏｒｍ ｏｆ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｏｆ ｏｕｒ ｓｃｈｏｏ１．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｄｉｖｅｒｓｉｉｆｅｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｍｏｄｅ ｗａｓ ｆｏｒｍｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ， ｍｕｌｔｉ—ｌｅｖｅｌ ａｎｄ ｏｐｅｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｗａｓ ｐｅｒｆｅｃｔｅｄ．Ｔｈｅ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｃｏｎｔｅｎｔ， ｍｅｔｈｏｄｓ，ｍｅａｎｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｇｅｓ ｍａｄｅ ｔｈｅ ｗａｙ ｏｆ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｔｕｒｎ ｔｏ ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ ｓｔｕｄｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ ｒｅｆｏｒｍ；ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ ｔａｌｅｎｔｓ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ 著名化学家戴安邦教授说过“化学实验是实施全面化学教 这就是“一体化、两阶段、三层次”的实验教学体系。“一体 育的一种最有效的教学形式”…。化学实验在培养化学人才过 程中的重要性可见一斑。对于培养学生的创新精神和探究能力 具有不可替代的作用。 从创新人才培养的需要来看，传统的化学实验教学体系、 内容和模式已不能适应２１世纪对人才的要求。大多数高校都 面临如何改革、如何建立有利于创新人才培养的新的教学模式 化”就是重组教学内容，整合化学实验教学，将四大基础实验 内容加以调整优化，对化学实验中的各种基本技能进行分类训 练，开发新的综合性、设计性、专业特色性和研究性实验，加 强学生合成化学实验及运用现代分析测试仪器手段解决问题的 能力，侧重于对各类基本技术的综合运用和实验设计思想的培 的挑战。作为基础学科的化学学科，其创新人才的培养尤为重 要。因为化学学科本身是一个需要有丰富创造力的学科。唯有 源源不断的创新，才能为社会提供更为丰富多彩的物质和技术， 才使得人类社会的生活更加精彩 Ｊ。建立一个一体化、多层次 养，并训练学生掌握现代化学的专门技术和相关领域的交叉技 术；“两阶段”就是一、二年级为基础阶段，三、四年级为提 高阶段；“三层次”就是在学生实验中开设基础性实验、综合 性实验、设计或创新研究性实验，而且综合性实验、设计或创 新研究性实验要占一定的比例。 的实验教学体系，高度重视学生的个性发展，把创新思维和创 新能力的培养贯穿于其中迫在眉睫。 １．２重组化学实验教学内容 以四大基础实验为核心的课程体系不但体系庞大，而且各 我院全体教师高度重视化学教育和人才培养工作，在近十年 自为政，部分内容重复，缺乏整体性、关联性。大多数实验教 探索研究和实践的基础上，形成了若干化学教育教学新理念，开 学内容以验证式实验为主，较少涉及科研前沿领域和现代实验 技术手段，学生实验往往是“照方抓药”，难以激活学生的创 展了教学改革综合试验，并取得了显著成效，现简要总结如下。 新思维，因此，在教学内容的改革上，应改变以验证性、描述 １ 改革措施 １．１构建实验教学新体系 按实验教学基本内容整合实验教学，构建新的教学体系。 基金项目：山东省教育厅教学改革项目（Ｎｏ：２０１２４９６）。 作者简介：黄薇（１９６４一），女，教授，从事分析化学教学与研究。 性实验为主的局面，逐步减少这类实验的比例，增加综合性、 设计和创新性实验，按照基础训练一综合实验一设计创新实验 三个层次组织实验教学 。实验内容既要体现各二级学科专业 方向的特色与优势，又涵盖多个二级学科的知识点，还要适应 第４２卷第５期 黄薇，等：化学实验教学改革与创新人才培养的探索与实践 １３９ 学科综合发展和学科交叉渗透对人才思维方式综合化、多样化 给出实验的总体框架，介绍参考资料，学生通过查阅资料，完 培养的要求，注重知识的综合运用，强调逆向思维和创新意识 成框架中的具体内容，设计出详细的实验方案并完成实验，以 的培养。 免学生拿到题目后茫然不知所措以至于丧失信心。 １．３改革实验教学手段 １．７建立有利于创新人才成长的实验考核评估体系 实验教学手段的创新是培养具有创新型高素质人才的技术 如何科学客观评价学生的实验水平，是多年来实施实验教 保障。学校应适时更新实验设备，运用现代化教学手段和教学 学的一大难题。可以说，实验成绩的评定方式是引导学生如何 形式，在实验教学中综合运用投影、录像、ＣＡＩ多媒体、网络 进行实验的指挥棒，我们现在尝试把“过程”与“结论”有机 等多种现代教学工具，活跃课堂气氛，加大知识信息传播的力 结合起来，建立了新的考评体系，其中包括：预习报告、问题 度与深度，激发学生的想象力。此外，努力将现代高新技术应 回答、实验操作、实验设计、实验报告、数据处理、实验态 用于实验仪器设备实现实验手段的创新。 度、清洁卫生等项目。通过这种综合评价方式，避免了传统考 １．４加强教学与科研相结合，推进化学实验教学内 试的随机性、片面性，使学生意识到实验学习重在平时的各个 容的更新 实验教学内容应当与前沿的技术相结合，紧跟学科研究的 最新动态，尽可能将学科发展的新原理、新技术、新方法引入 实验教学之中，拓展学生的知识，拓宽学生的视野。另外，鼓 励有科研课题、科研能力的中青年教师参加实验教学第一线的 工作，并且要使教师的科研成果移植或转化到综合性和研究性 实验教学中，让学生介入某些科研课题，了解科研过程和科研 方法，全面提高学生的综合素质。将学科发展的新原理、新技 术、新方法或教师的科研成果转化成本科实验教学选题，建立 激励措施，加大人力、物力的投入，鼓励新的实验选题的开 发。 １．５建立开放实验室。实施开放式实验教学。促进 创新人才的培养 为了使学生得到全方位的科研素质和创新能力训练，实验 室要实行开放实验室模式，为学生提供实验场所与一定的设备 支持。开放式实验教学可用４种方式进行：（１）进行“培优补 差”。开放实验室允许基础差的学生课内做不完的实验可以在 课余时间做，通过重复实验达到实验教学的要求。允许基础好 的学生在完成基本实验内容的基础上自选实验。（２）在化学实 验中心的指导下，成立校大学生化学实验创新协会，给热爱化 学实验的学生提供交流和提高的平台，使学生社团走专业化、 特色化之路。（３）在正常实验教学之外，增：姐课外实验模式。 课外实验开放前布置论文题目，让学生选题和查阅文献，在此 基础上设计实验步骤，开放实验室条件允许下进行实验。实验 后以小论文的形式写实验报告，并组织交流。（４）实行“导师 制”。在老师的指导下，学生组成课外科研ＪＪ、组，利用１学年 的业余时间，通过完成教师交给的１项科研任务或参与教师的 科研项目，或完成大学生自己提出并获得批准的１个科研课 题，培养学生的科研和创新能力。 １．６ 实施研究性实验教学新模式 实行新的实验教学模式是提高实验教学质量，切实落实培 养学生素质和能力的有力措施。研究性教学是一种全新的教学 方法，其实质就是“研究性学习”，教师通过引导、促进、支 持、指导学生的研究性学习活动，来完成教学任务，从而培养 学生的研究意识和研究能力。在综合实验的教学过程中，我们 采用课题研究模式，从实验项目出发，引导学生查阅资料，设 计实验方案，完成实验。教师的作用体现在“启发”上，启发 学生如何完善实验方案，如何解决实验中出现的问题，通过这 样的学习过程，使学生逐步了解、体验、掌握实验研究的基本 思路、基本研究方法和基本研究过程，并在此基础上有所创 新。对于没有课题研究经历的学生，我们给予恰当的引导，先 环节 。科学分配实验成绩，多方面促进学生创新能力的培 养。 ２改革成果 ２．１ 教师的业务能力显著增强 在实施化学创新人才实验教学模式的过程中，师生互动， 教学相长，教师们不但认识到在教学中贯穿综合考虑解决问题 的思想对学生能力的培养的重要性，而且提高了业务素质，教 师的教学水平得到了长足的进步。一人获省级教学名师奖，两 人先后获校级教学名师奖，两人先后获校级教学优秀奖，两人 获得山东省大学生课外学术科技作品竞赛“优秀指导教师”， 多人次获枣庄学院教学质量奖，为推进“质量工程”的实施提 供了保障。 ２．２ 专业建设和课程建设成绩斐然 我院化学工程与工艺本科专业、应用化工技术专科专业获 得山东省特色专业建设项目资助，“煤化工”实验室被评为省 级高校重点实验室。 《无机化学实验》、《有机化学实验》、《分析化学实验》、 《物理化学实验》和《精细化学品合成实验》等５门课程遴选 为“省级精品课程”。 在山东大学出版社出版了《实验化学》，该教材是山东省 教学改革试点课程项目“高师化学实验体系改革研究”出版配 套教材，２００９年被评为“山东省优秀教材二等奖”。我院各专 业基础课全部被校级以上精品课程覆盖，使学生充分享受优质 教学资源，体现了“以人为本”的教学理念。 ２．３大学生科技创新成果显著 通过实验教学内容和教学模式改革取得很大进展和成绩， 尤其是开放式实验教学、综合与创新化学实验课程的开设及让 本科生加入到教师科研队伍中，使科研全面渗入创新教育和人 才培养，在依托学科建设培养学生的科学兴趣、促进学生参加 化学研究与创新能力的提高方面取得了明显效果。 近年来我院学生在一系列的科技创新活动中取得了优异的 成绩，获得国家级大学生创新创业训练计划项目９项；学生在 专业学术期刊公开参与发表学术论文３０余篇；在全国“挑战 杯”大学生课外学术科技作品竞赛获得国家三等奖２项、 省级一等奖２项、省级二等奖１项、三等奖２项；大学生化工 设计大赛国家二等奖２项、国家三等奖２项、华北赛区竞赛二 等奖１项、三等奖１项；山东省大学生化学实验技能大赛一等 奖１项、二等奖３项、三等奖９项；山东省大学生化工过程实 验技能竞赛二等奖１项、三等奖１项。 （下转第１６９页） 第４２卷第５期 汤琳，等：浅谈《药物合成反应》理论教学中学生能动眭培养 主动性，更能够促使他们的发散思维¨ 。 １６９ ３．１ 实验中联系理论 在实验课的教学中，向学生介绍所做反应的反应式以及反 应和后处理的原理。让学生了解自己所做的反应，而不是盲目 跟着实验讲义上的步骤操作 Ｊ。 比如二苯甲醇的合成反应实验中，学生需要了解加入反应 釜中各种试剂的作用，识别出反应物，溶剂和还原剂。这样才 能清楚的了解该反应。了解后处理的步骤中，加入水和盐酸的 比如在讲解过氧化反应之后，让学生分组按小节讲解还原 反应的内容。在实际训练中，学生会主动去整理归纳书本知 识，还能够主动的去搜寻辅导书或网络资料作为补充，甚至连 最新英文文献进展都被学生找到用作课件素材。而在讲课中， 学生也可以讲解明白，理清知识点脉络，介绍课外延伸知识， 同时还能够将所讲解的还原反应联系到相对应的氧化反应中做 联系比较。在这些过程中教师只需要进行整理归纳和搜集资料 的方法指导，对学生做必要的鼓励，便可激发学生自学和表现 的欲望。 作用及其中的化学原理，可以让学生明白每一步骤的含义，在 操作中更加具有目的性，而不是盲目地机械操作。这样不仅能 让学生们在实验中的目的性更加清楚明了，更能在操作中将书 本上枯燥的理论知识融会贯通 Ｊ。 ３．２理论教学中根据反应条件，物质性质等联系实 验操作 相同的，在理论教学中每每遇到一些典型的反应，可带领 ５结论 综上所述，药物合成反应课程中教师应注重理论教学中的 兴趣培养，在教学中补充书本外的学科知识，有效链接理论和 学生分析反应方程式，从而推导出实际操作中的某些信息…， 比如温度决定了水浴还是油浴；各种参与反应的物质是否容易 吸潮或是否易氧化等性质决定了反应是否要进行无水无氧操 作，比如反应生成的副产物的性质关系到反应后需要怎样的后 处理。这些练习可以让学生懂得所有的实践操作都有理论上的 依据。让学生养成将书本知识对应到实际应用的思考习惯 Ｊ。 实践，随时把握培养学生自学能力的机会。这些手段可以增加 学生的学习兴趣，使被动接受知识转为主动学习。 参考文献 ［１］ 李敬芬．《药物合成反应》课程教学内容的改革讨论与探讨［Ｊ］．湖 州职业技术学院学报，２０１１（３）：２９—３１． ［２］颜范勇，王兵，王东华．药物合成反应教学研究探讨［Ｊ］．化工高等 教育，２０１０（２）：８１—８３． ［３］孙默然．《药物合成反应》教学方法初探［Ｊ］．广州化工，２０１１，３９ （６）：１８３—１８４． ４培养学生自学能力 ４．１培养学生读课本 自学能力在大学生的素养中占据很重要的地位。教师教会 学生如何学习比教他们掌握具体知识点更加重要。学习中首要 的工具便是书本。作为教师，教会学生读课本是非常必要的。 面对一本陌生的书，按照书名，前言，目录，后序的顺序阅 读，可以在短时间内掌握书本中内容所属学科领域，出书目 的，编排结构的方式和具体内容的大致情况，从而领会编者的 思维方式。这样的行为可以为细致学习书本打下基础，让读者 在了解课本的主题内容，知识体系，脉络，归纳知识点的方式 情况下能更快理解并掌握书中所讲内容。 ［４］ 董艳萍，田喜强．ＣｈｅｍＤｒａｗ在药物合成多媒体课堂教学中的应用 ［Ｊ］．绥化学院学报，２００８，２８（６）：１８６—１８７． ［５］钱清华，张萍．《药物合成工艺学》课程一体化模式教学设计［Ｊ］．连 云港职业技术学院学报，２００８，２１（１）：７３—７５． ［６］ 赵鹏．中药制药专业《药物合成反应》教学方法探讨［Ｊ］．宁夏师范 学院学报：自然科学，２００８，２９（３）：９９—１００． ［７］ 李敬芬，王亚军，王旭，等．《药物合成反应》课堂专题讨论教学模式 的研究与实践［Ｊ］．湖州师范学院学报，２０１１，３３（１）：１１５—１１８． ［８］冯菊红，巨修练，葛燕丽，等．《药物合成反应》的教学体会［Ｊ］．广州 化工，２０１０，３８（１０）：２３５—２３６． ４．２在熟悉课本的情况下。带领学生做讲课练习 在学生已熟知课本知识体系的情况下，让学生做讲课练 习，不仅能让学生主动深入探究书中内容，更让他们学习从新 的角度去看待并研究课本内容 。这样不仅能激发学生的学习 ［９］刘丹，孟艳秋，杨桂秋，等．《药物合成反应》课程教学探讨［Ｊ］．药学 教育，２０１０，２Ｏ（１２）：６０—６２． ［１０］曹志凌，刘玮炜，陶传洲．《药物合成反应》案例教学模式探索［Ｊ］． 广东化工，２０１０，３７（１２）：１７０． 石 石 君 写 蠕＼！ 石 穹 写 穹 磊＼！ 宕 ＼ 者 （上接第１３９页） 参考文献 ［１］戴安帮．实验教学是实施全面化学教育的有效形式［Ｊ］．实验室研 究与探索，１９９４，４１（８）：１—４． ［２］ 王宏，马利芬．改革实验教学培养创新人才一面向２１世纪的化学 实验课程综合改革的思考与探索［Ｊ］．科技进步与对策，２０００，１７ （１２）：１４６—１４７． ［３］ 刘书银，王峰，王守兴．高师化学专业实验教学体系改革初探［Ｊ］． 枣庄师专学报，２０００，１７（５）：７７—７９． ［４］ 张六一，饶通德，黄怡民．深化分析化学实验教学改革培养创新型 人才［Ｊ］．重庆三峡学院学报，２０１３，２８（３）：１２５—１２６．
