化学课实验【化学课实验培养人才发展】

化学课实验培养人才发展

因此，需要采取切实有效的措施，进一步深化高等学校教学 改革，提高人才培养的能力和水平，更好地满足社会对高素 质创新型人才的需要。浙江大学化学实验教学示范中心（以 下简称中心）建设５年来，紧紧围绕国家级实验教学示范中 心建设目标和浙江大学教育理念，在多年实验教学改革成果 基础上［３－４］，坚持以学生为本，知识传授、能力培养 和素质提高协调发展的基本思路，开展以能力培养为核心的 多项实验教学实践；
建设了一支满足现代实验教学需要的高 素质实验教学队伍；
创建了仪器设备先进、资源共享、开放 服务的实验教学环境；
不断完善运行机制和管理体制，为提 高实验教学质量提供了有力保障。化学作为一门以实验为基 础的学科，实验教学在整个化学教育中占有不可替代的重要 作用，化学实验教学课程体系是否合理，直接关系到人才培 养的质量。课程体系、教学内容和教学方法的建设与实践， 始终是中心建设的核心主题，需要不断改革和发展［５－６］。

中心经过多年探索和实践，依托浙江大学化学一级学科国家重点学科，逐渐构建了适应大类招生和培养、学分制管理制 度和多层次需求的化学实验课程新体系，形成了有利于培养 学生实践能力和创新思维的实验教学新体系。

１以人为本、整合培养，构筑化学实验教学课程新体系 “以人为本”是指教育、教学的根本是学生和教师，即 学生是教学活动的主体，教师是教育工作的主导；
“整合培 养”是指人才培养的模式，即学科面要宽，课内外进行交融， 同时兼顾教学、科研和社会。从２００６年起，浙江大学大 力推进按学科领域大类招生，基本实现了按理、工、农、生 物、医学、人文和社科等大类招生。通过按大类招生、大类 培养和自主确认主修专业等举措的实施，吸引了一大批优秀 中学生，培养了一大批“宽口径、厚基础、强能力、高素质” 的人才。为了适应学校大类招生和大类培养的新模式，同时 也为了更好地适应学分制管理制度和多层次教学，中心及时 将所开设的１７门实验课程进行相应整合，构建了具有自身 特色的化学实验教学课程新体系。将原有的化学专业、近化 学专业（化工、材料、医学、生物、农学等）和一般理工科 专业（数学、物理、电机、能源、体育等）３类课程，调整 为大类平台、化学类专业和近化学类专业３个课程平台，对 每个平台的实验课程设置也做了相应调整。新的课程体系中， 实现了为竺可桢学院、理、工、农、医等大类新生在化学一 级学科层面上开设化学实验课程，体现浙江大学“以人为本、 整合培养”的教育理念，在内容设置上将各类基础性实验和综合性实验有机结合起来，满足了不同层次学生选课的需要。

１．１一级学科层面上开设大类平台课程，展示化学风 采２００６年起全新开设的化学实验（甲）、化学实验（乙） 和化学实验（丙）等大类平台课程，是没有专业背景的大一 学生的第一门化学实验课，可以满足不同大类学生进行不同 层次的选择。中心在化学一级学科层面上设计、开设实验， 关注知识性和趣味性，主要向学生展示化学各学科领域的魅 力，实验内容涉及面广而有趣。比如：充满生活情趣的透明 艺术皂制备、彩色固体胶棒制备、浙江大学校徽（求是鹰） 的电镀制作、果蔬中维生素Ｃ含量的测定等。学生在整个实 验课程学习中表现出非常高的热情和积极性，充分感受到化 学广泛的渗透性，在实践中体会化学、认识化学、掌握化学。

高素质的实验教学师资队伍是增强实验教学生机和活力的 源泉，是保障实验教学质量的基础。为了确保大类平台实验 课程的教学质量，使学生得到优质的化学素质教育，中心依 托化学系强大的教学科研师资，发挥化学一级学科国家重点 学科的优势，聘请了一大批老中青结合的教学科研型优秀教 师参与大类平台课程的实验指导，其中教授１５人（杰出青 年教师２人，长江特聘教授２人，求是特聘教授３人，博导 １３人），副教授３４人。这些优秀教师不但兢兢业业地指 导学生实验，而且结合实验内容向学生介绍学科前沿和最新 动态，从而丰富了学生的知识面，大大调动了学生的学习积 极性，吸引越来越多的学生在后期的主修专业确认时选择了化学类或近化学类专业。

１．２课程设置循序渐进，满足多层次教学的需要新课 程体系中，除大类平台课程外，在每个平台的课程设置上按 照基础实验、中级实验和综合实验（或化学生物学实验）循 序渐进，逐一展开。基础实验中设化学类专业的基础化学实 验（Ｉ）和基础化学实验（ＩＩ），以及近化学类专业的大 学化学实验（Ｇ）和大学化学实验（Ｏ）；
中级实验中设化 学类专业的中级化学实验（Ｉ）和（ＩＩ），以及近化学类 专业的大学化学实验（Ａ）和大学化学实验（Ｐ），充分体 现“以人为本”，满足不同类别、专业及不同学分、不同层 次学生的要求。在新课程体系整合优化过程中，将原来的部 分课程进行更合理的重组，以适应培养更高层次学生的要求。

如将化学类专业的基础化学实验（Ｉ）、基础化学实验（Ｉ Ｉ）和基础化学实验（ＩＩＩ）３门课程整合为基础化学实 验（Ｉ）和基础化学实验（ＩＩ）２门，每门课程学时数均 提高到８学时，有利于学生综合能力的训练和个性化实验方 案的实现。基础化学实验（Ｉ）以无机物制备为主线，同时 开展性质测定和化学分析，使学生尽早建立物质“量”的概 念并加强实验技能训练；
基础化学实验（ＩＩ）以有机物制 备为主线，同时开展性质测定和结构分析，让学生初步了解 谱学等方面的知识。通过课程重组，实验课程的学时数得到 了更合理的分配。通过适当地减少基础性实验课程的学时数， 不但可以提高原有综合性实验课程的学时数，还可以开设新的综合性实验课程。２００５年起，中心新开设１门化学生 物学实验课程（８学时），并将综合化学实验５曾秀琼，等：
化学实验教学课程体系的新发展及其实践课程由６学时提 高到８学时。

２设计化学实验教学新内容，培养学生实践能力和创新 意识 通过高质量的实验教学既可以传授知识，培养能力和素 质，又可以达到理论和实践的统一［７－８］，从而培养高 素质的创新人才。中心经过多年实践，围绕“培养学生实践 能力和创新意识”，认真设计和构筑化学实验教学新内容：
在低年级的基础性实验课程中，强调基础与规范，融合创新， 充分发挥学生的个性及主体作用，提高他们的化学兴趣，培 养他们的实践能力和创新意识。在高年级的综合性实验课程 中，展示化学学科综合发展、交叉渗透的特点和趋势，培养 探索型、研究型、复合型的高素质人才。

２．１基础性实验课程注重规范和融合创新基础性实验 是训练基本实验方法、基本操作技能等的实验，要求学生规 范操作并熟练掌握。操作规范是形成扎实技能的基石，是学 生在未来科研中自由腾飞的起跑器。中心在低年级的基础性 实验课的内容设置中，首先强调实验操作的规范性［９］。

如在硫酸铝钾晶体的制备、硫酸亚铁铵中铁含量测定以及乙 酰苯胺的合成等经典实验中，通过指导教师的演示，学生的 反复训练来达到化学分析定量测定、化合物合成、蒸馏结晶等基本操作的规范性，使他们具有较强的化学实验和实践能 力。但只注重规范，忽略创新思维与创新意识的培养，也会 把学生引入“只会按教材做实验的傻瓜教育”的歧途。为了 避免这种弊端，通过多年实践并借鉴成功经验，中心将“规 范与创新”的理念贯穿于整个实验内容的安排上。鼓励学生 上课时不照搬实验教材，可以改变实验内容和实验条件，改 变实验方法，甚至质疑教材上的实验步骤。

２．２综合性实验课程提倡探索与研究探索性实验一般 由学生自行立题、设计并加以实现。从科学研究的角度可以 理解成：利用现有条件和成果，以获得新发现、提出新见解、 开拓新领域、解决现实中的问题和对已有的成果作出创造性 的运用为目的的实验。中心主要围绕综合化学实验和化学生 物学实验２门高年级综合性实验课程，来培养学生的探索研 究能力。中心以国家级精品课程―――综合化学实验为重点， 在实验内容上注重综合性和前沿性。所开设的大多数实验源 自化学系教师的科研成果，能够体现学科发展前沿和热点领 域，如合成与制备化学、绿色化学、材料、药物、能源等， 学生可根据自己的兴趣自主选择实验内容。同时，通过大力 发展化学生物学实验课程来提高学生交叉学科的实验技能。

化学生物学实验是一门新型的交叉学科，是用实验手段研究 生命现象中的化学问题，对复合型人才的培养具有重要意义 ［１０］。中心于２００５年创建化学生物学实验课程，在 实验内容和教材建设方面，计划近期正式出版有关实验教材，并逐年不断完善。在教学中开设出１６个专题大实验，实验 内容既新颖又多学科交叉：涉及分子生物学、基因工程、细 胞工程、酶工程、生物矿化、材料化学和计算化学等众多交 叉学科领域。学生分小组进行实验，每次实验完成一个大的 专题内容，每个专题由一位专职教师来指导，有效地提高了 学生多学科的实验技能。

３积极推进教学方法改革，提高实验教学效果 中心以积极推进教学方法改革进行人才培养，在基础性 实验课程中通过多样化、启发式和开放式等方法来提高实验 教学效果。如在经典有机化学实验中开展多种方案和方法的 改革，以多样化实验教学手段，实施创新，突出学生创造力 的培养：将合成得到的乙酰苯胺分别用水和乙醇－水混合溶 剂进行重结晶，让学生自行比较溶剂对重结晶结果的影响；

在三苯甲醇的纯化中，学生分别采用重结晶和柱色谱两种方 法分离，并自行比较分离方法对纯化结果的影响。为了更好 地培养学生的创新思维和创新技能、巩固实验教学效果，中 心改变原有学生只在规定时间、规定地方、做规定实验的教 学方法，坚持开放式教学。中心从２００６年起专门腾出２ 间１２８ｍ２大实验室用于基础性实验课程的开放，做到 “时间开放、空间开放和内容开放”。开放实验室由专职实 验技术人员管理，鼓励学生利用实验室的仪器和药品自行选 题、自主设计实验方案，独立完成小创新实验。如学生完成 规定的［Ｃｏ（ＮＨ３）６］Ｃｌ３实验后，可以查阅资料、设计方案，利用开放实验室合成［Ｃｏ（ＮＨ３）５Ｃｌ］ Ｃｌ２等其他钴氨配合物［１１］。基础实验课程开放实验 室实施以来，得到了学生的广泛称赞，２０１０年进入开放 实验室的学生人数达到上课总人数的５０％，不但巩固了实 验教学的效果，还大大提高了学生对实验课程的积极性。在 ２０１１年１１月举行的“第二届全国化学专业大学生科技 活动交流会”上，我系２０１０级求是科学班４名学生作为 仅有的大二学生参加，他们展示的“钴氨系列配合物的合成 和光化学序列验证”墙报受到了广泛好评，而他们的所有工 作都是利用课余时间在开放实验室自行完成的。中心综合性 实验课程采用网络预约开放和师生研讨、专题讲座等各种形 式兼顾的教学模式。如综合化学实验课程在教学中包括选题 （实验）、Ｓｅｍｉｎａｒ动、实验过程、讲座、考核等环 节。学生一般要在课程前期、中期和结束时开展３次Ｓｅｍ ｉｎａｒ活动，进行开题报告、中期进展研讨和课程答辩。

另外，还有３次专题讲座，内容分别涉及课程介绍、科学方 法、学术表达（如学术论文撰写、学术报告、ＰＰＴ制作） 和学术规范等。这种教学模式能很好地激发学生对化学实验 和化学研究的兴趣，他们在实验室的时间远远超出课程规定 的学时数，提高了他们的综合实践能力和科研素质。

４结束语 根据国家发展和对人才的需求趋势，浙江大学化学实验 教学示范中心紧紧围绕“培养什么样的人，怎样培养人”这一根本问题，对化学实验教学课程体系进行了改革调整，在 课程体系、实验内容、教学方法等方面进行了不断探索和实 践。新的化学实验教学课程体系能适应学校大类招生和培养、 学分制管理制度和学生的多层次需求，有利于培养学生实践 能力和创新思维。在基础性实验教学中注重“规范与创新” 并举，培养学生扎实的基本技能和实践能力；
在综合性实验 教学中突出“探索与研究”，将化学的各个学科，与化学交 叉的其他学科的实验技能有机地结合起来，培养学生的综合 实验技能和科研能力。