本站原创摘 要 ：创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力.结合个人教学经验,系统阐述了近年来国内外著名大学在化学实验教学中培养创新思维的新理念、举措和发展趋势,同时就如何培养学生科学探究能力与创新思维的教学改革模式展开探讨.
关 键 词 ：大学化学实验；教学；创新思维
中图分类号： G642.0文献标识码： A 文章编号：1671-1297（2008）10-038-02
大学化学实验主要是对大学化学专业及相关专业（如：精化、食品、环境、制药、生物等）开设的实验课程,是学生在大学阶段的一门专业基础实验课,也是接受系统实验方法和实验基本技能训练的开端,对培养学生动手能力和科研能力起着重要的作用.本文结合个人教学经验和经历并系统调研了近年来国内外著名大学在化学实验教学中培养创新思维的新理念、举措和发展趋势,就综合性大学在“大学化学实验”课程中,如何培养学生科学探究能力与创新思维的教学改革模式展开探讨.
一、大学化学实验存在主要问题分析
从学生问卷或访谈来看,根据意见反映较多的前六项条列如下：
1、几大基础实验内容和体系相对独立,分支学科实验界限分明,缺乏整体的组合.各教研室根据自身的条件选择不同层次教学内容开设相对独立的基础实验,缺乏整体的实验信息交流,整个实验体系缺少整合性和系统性.
2、基础实验不同程度存在内容陈旧过时,起点偏低,而且还存在同一水平的重复,验证性实验较多；综合和设计实验较少；缺乏综合性的提高实验,不能很好地体现当代化学发展的新成就和科研成果,缺少现代化学实验的气息.
3、实验内容严重脱离社会生活实践,与学生生活息息相关的开放性实验开展得很少,缺少特色,不能很好地将现代教学新理念融合到实验教学中去,学生实验的兴趣不高,主动性差,影响了实验效果的提高.
4、实验综合性不够,测试手段落后,综合能力的培养得不到很好地落实.对于现代测试手段的相关实验不能实现单人单组,多采用多人一组,甚至采用类似演示实验的办法进行完成,造成许多同学无法进行真正意义上实验技能的训练,这在办学条件相对薄弱的学校尤为突出.
5、实验室及实验教学缺乏院系级的统一科学管理,导致人员调配失衡,实验室利用率不均,在学生人数不断增加,教学工作日较少,公共课增加的情况下课时安排见缝插针,显得较为随意,得不到应有的重视,实验教学效果和质量都难以得到很好的保证.
6、各种实验教学管理规章制度的不完善,奖惩制度不明确,新教师的增加,对实验教学的重要性认识不够等现象,也是导致管理水平不高,实验教学质量滑坡的重要因素之一.
二、大学化学实验教学中培养创新思维的举措和启示
基础性化学实验部分,在大一的第一学期开设；考虑到新生的实验知识与技能不一致,开设基础性化学实验起补齐作用.基本内容有： 1、实验基本知识的学习,包括实验数据的记录与处理；测量结果的正确表达；有效数字概念与运算等等.2、实验基本仪器的使用包括化学合成表征等各种实验的常规仪器操作,如分析天平、酸度计、玻璃容器、滴定管等仪器应用,包括这类仪器的正确读数,规范操作.3、基本实验方法的学习,如线性曲线法、标准加入法、模拟法等等.
综合性化学实验部分,这类实验要求能运用所学知识和实验技能独立探索化学问题.由于实验的内容还属于与基础性实验衔接的部分,所以大部分内容是属于探索性实验.需要独立分析课题,设计装置完成实验；要求把知识转化为能力.实验的开设方式是只给题目和器材,不给方法和答案,在一个个问题的引导下自己查阅资料和设计装置深入进行探索和完成实验.探究式化学实验部分,相对于设计性化学实验高一个层次,对于实验目标的测量较偏重于研究,研究方法是推理与判断在前,实验验证在后.而推理判断是基于前人的知识和自己的经验感知作出的,所以较适合于有理论基础和实验技能的(大二以上)学生.一般验证性实验,实验是以学生学过理论知识后,无疑的状况下完成实验验证,不是让学生自己作出判断、推理、再实验验证,失去了探究的意义和兴趣.此阶段,不但要求能写论文式的实验报告,还要求能宣讲研究论文、作小型学术报告.
开放性研究式实验部分,这类实验接近于做小课题的科学研究,是大化实验中一种高层次实验,或以优秀的高年级学生为对象.开设方式与前面的探索式相同,但难度偏高,内容具有科研性、综合性和创新性.实验基本上全靠学习者自己查资料、设计、完成研究,使学习者提高操作高档仪器的动手能力、现代技术设计能力和科学研究能力.设计性研究式实验讲义与传统的化学实验讲义不同.传统的实验讲义模式是：1、实验目的；2、实验仪器；3、实验原理；4、实验步骤；5、实验纪录；6、实验结果；设计性研究式实验讲义是：1、课题意义与要求；2、参考文献与材料；3、开题问答与问题；4、可供仪器与材料；5、设计与研究的内容.
三、大学化学实验教学中建构主义学习观的应用
改变学生的学习方式,必然要求化学教师在教学方法的改进上更多地关注学生的学习过程和方法,关注学生是用什么样的方法获得知识的,关注学生在学习过程中的探究、情感态度及其价值观.教师应该把自己定位为教学活动的参与者、协作者、促进者及学习者,与学习者相互学习.在某种程度上说,教师更是一位教学活动的倡导者、激励者、组织者及怎么写作者.而在以研究导向为主的大学院校中,教师一方面要投入科研,加上指导研究生等,教学、科研与填写表格等已超时,而化学实验教学的改进必须投入大量时间,并以符合科学教育的原理背景,从事规划和执行实验教学改进所需的硬软体设施.在一所综合性大学要想培养一流的创新性人才,“专业的投入”或许才是根本解决问题之道.此外投入专门实验教学的教师人力与注入充足的经费十分必要；同时结合综合性大学多学科的优势、将跨系有经验而愿意献身教育事业的教师,参考国外的先进经验和配合本土国情,从事实验教材及科教探究,这样才可以建构出全面提升学生创新素质的大学化学实验教学体系.
四、化学实验课为培养学生的创新思维的改革与实践
在实验课教学改革的实践中我们深深地认识到：传统的实验教学管理体制阻碍了实验室建设的发展、阻碍了实验教学与课程体系的建立和完善、阻碍了实验内容的改革和实验水平的提高,这种高消耗、低效益的现状,对人才培养和创新体系建设极为不利,改革传统的实验教学体系是社会与时怎么发表展的需要,势在必行.为适应新世纪的要求,我们不仅要把化学实验课当成培养学生动手能力和科学素质的主要场所,更注重学生创新精神的培养.以建立有利于培养创新人才的化学实验课程体系和教学模式为目标,实施创新教育,挖掘实验教学与创造思维培养的结合点,我们以其他著名高校为榜样,对化学实验课程体系、教学内容、教学方法、教学手段进行了全方位的革新提出了建议：为满足实验课教学创新的外部条件,建设高层次的实验室；为符合创新人才的培养,改革原实验教学内容,构建新实验内容的新体系；为培养学生的创新能力,改革了教学方法,实现了现代化的教学手段；为创新人才的培养提供组织保证,努力提高实验教学人员的综合素质；我们要以创新能力的培养为中心,全面推进素质教育把实验教学改革进行彻底.
结语
创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力,大学化学实验需要从以知识传授为中心转向以创新能力培养为中心,同时以培养学生思维、创新能力为切入点把化学实验课的改革进行到底.创新性人才的培育是长期的系统工程,我们要继续探索,在实践中通过大学化学实验的创新教育实现教育创新.