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一、提高學生綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力

化學基礎(chǔ)性人才的培養(yǎng)貫穿于整個本科階段的教學實踐過程，如何在課程設(shè)置方面深層體現(xiàn)基礎(chǔ)性人才培養(yǎng)的多重需求，完善所培養(yǎng)人才的知識架構(gòu)和創(chuàng)新能力，需要教師不斷思考和探索研究的教學實踐過程。綜合化學實驗綜合了四大化學中的眾多實驗方法和技術(shù)，我們根據(jù)“知識點”來進行設(shè)計選擇，即對化學學科的內(nèi)容、要求及近幾年來的發(fā)展變化進行通盤考慮，把學生應(yīng)該掌握的知識點、實驗技術(shù)、實驗方法和各種表征手段，以及應(yīng)該了解的當今化學研究的前沿領(lǐng)域篩選出來，進而對實驗內(nèi)容進行設(shè)計和選擇。因此綜合化學實驗具有實驗內(nèi)容的綜合性與廣泛性，實驗技能的全面性，實驗性質(zhì)的探索性，實驗操作的開放性，實驗課程設(shè)置的獨立性，綜合實驗選題的先進性等特點[1]。在報告中指出，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟體系的戰(zhàn)略支撐。中國經(jīng)濟正在走上以創(chuàng)新驅(qū)動和創(chuàng)新發(fā)展為主導的創(chuàng)新強國之路。我?；瘜W專業(yè)順應(yīng)時展，最近幾年畢業(yè)班至少一半的學生報考研究生，錄取率逐年提高，一些畢業(yè)生進入化學化工類科技企業(yè)工作。因而，綜合化學實驗開設(shè)一些若干技術(shù)操作程序融合程度比較高的準科研型的化學探究實驗，讓學生感受怎樣將基礎(chǔ)實驗教學階段學過的各種分類操作和技能加以融會貫通；另一方面則根據(jù)我們實際情況，開設(shè)了一些包含某些特殊技術(shù)的實驗。這里的特殊技術(shù)有兩種含義，一是接觸一些在中低年級難以量大面廣地推開的現(xiàn)代化儀器分析和測試技術(shù)。二是讓學生接觸一些交叉學科的技術(shù)實驗，以更加直觀的方式更好體會不同學科在解決化學實際問題中的作用。新理論新發(fā)明的產(chǎn)生往往出現(xiàn)在學科的邊緣或者交叉點上，讓學生懂得，重視邊緣和交叉學科將使科學向著更深層次和更高水平發(fā)展，這是符合自然界客觀規(guī)律的。實踐證明,綜合化學實驗拓寬了學生的科學思維,可以有效提高學生繼續(xù)深造學習的積極性,并有迅速適應(yīng)科研和其他工作的心理準備。

二、培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力

實驗項目的綜合性培養(yǎng)了學生獨立的科研能力。綜合化學實驗是以具體的實驗項目為載體，將基礎(chǔ)化學理論知識、實驗基礎(chǔ)知識和基本操作技能融會貫通而設(shè)置的綜合訓練環(huán)節(jié)。在化學一級學科的層面上研究無機物或有機物的制備、分離：分析、表征等各種實驗技術(shù)。很多實驗內(nèi)容反映化學各研究方向的重大進展、前沿和交叉領(lǐng)域，集合成、分離提純、物理化學性質(zhì)的測定、結(jié)構(gòu)表征、性能研究等為一體，具有系統(tǒng)性和創(chuàng)新性[2]。當實驗所用藥品有一定的毒性時，要求學生實驗前就要檢索藥品的物化特征，從而預防實驗中可能出現(xiàn)的危險和危害。實驗的關(guān)鍵是“知識”到“人”的轉(zhuǎn)變。這不僅可以激發(fā)人的學習興趣，培養(yǎng)人的生存能力，包括觀察能力、知識搜索能力、整合和運用能力、研究與合作能力等，而且能夠造就有素養(yǎng)、有獨立思考和批判精神、有社會價值的人?；瘜W是實用性很強的學科，但是以前很多化學師范專業(yè)畢業(yè)生并不熟悉與生活密切相關(guān)的化學應(yīng)用，例如每個家庭日常生活都會用到的洗滌劑和化妝品，主要成分其實都是表面活性劑，2020年全球表面活性劑產(chǎn)量將達到2280萬t，年均增長率近6%。我們開出了對洗滌劑和化妝品進行配方并優(yōu)化的實驗，學生在完成實驗的同時也對日化產(chǎn)品的應(yīng)用和發(fā)展有了深入了解，建立與社會主義市場經(jīng)濟相符合的環(huán)保意識、成本意識、質(zhì)量意識、安全意識和團隊協(xié)作意識。發(fā)達國家大學很注重讓本科生參與科學研究工作，以美國普林斯頓大學為例，理工科學生在一年級時就有教授和幾名同學的小范圍專題研討，本科生需要在畢業(yè)前能完成一篇文章或一個研究課題，并要獨立完成畢業(yè)論文。因此，我們利用綜合化學實驗課教學的特點，篩選了部分優(yōu)秀教師的科研成果改編成實驗項目。引導學生了解項目相應(yīng)領(lǐng)域的研究熱點和最新技術(shù)，從化學專業(yè)技術(shù)視角來對待科學技術(shù)問題，鍛煉查閱文獻、獨立思考和結(jié)果評估的能力，以鍛煉學生面對挑戰(zhàn)、整合知識、解決問題的能力，從而實現(xiàn)研究導向型學習和開發(fā)潛能的目的。

三、教師在設(shè)計綜合實驗中起統(tǒng)領(lǐng)和評判的作用

教師安排實驗項目給學生，學生應(yīng)該自主完成實驗并對其獲取的實驗結(jié)果進行判斷、分析。在實驗中所遇到的疑點和問題，教師應(yīng)該引導學生獨自規(guī)劃實驗實施方案。在實驗開始前，教師的首要任務(wù)是檢查學生們的設(shè)計路線，指導學生們進行實際操作和安全問題防范，最后對實驗結(jié)果進行檢查和評判。

四、設(shè)計性綜合實驗教學的設(shè)計以及實施

1.對實驗任務(wù)的具體要求。把制備符合標準的目標產(chǎn)品特點的檢測和表征作為目標。把自己所學的理論知識與查閱的資料相結(jié)合，自主地完成設(shè)計實驗中的合成方式、條件反應(yīng)、使用的原材料；在實驗中所出現(xiàn)的問題都是通過學生自身的能力去尋找解決方法。2.做好實驗前準備工作。為激發(fā)學生實驗興趣，實驗前可以自由組合分組。學生可通過網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代技術(shù)圍繞實驗內(nèi)容搜集資料、集體討論、開展研究、提出方案。實驗后，應(yīng)撰寫實驗報告，對現(xiàn)象進行解釋，回答相關(guān)問題，總結(jié)經(jīng)驗和教訓。3.產(chǎn)物的鑒定和表征。在物質(zhì)產(chǎn)物合成后，學生要利用已經(jīng)學過的技術(shù)手段進行密度、沸點、折光率的測定，老師要對測定的數(shù)據(jù)進行復核，教師應(yīng)對有錯誤的數(shù)據(jù)通過指引的方式讓學生找到問題的根源并妥善糾正。教師指導學生把譜圖進行針對性分析，若符合樣品標準的就進一步進行紅外測定、質(zhì)譜測定以及核磁測定。最后，在教師的指導下統(tǒng)一進行圖譜的分析，全部都要獲得正確的合成分析結(jié)論。4.評價設(shè)計方案和實驗報告整理提交。教師對學生們所得到的實驗設(shè)計方案進行評價，幫助學生找出不足之處，同時發(fā)現(xiàn)潛在的優(yōu)秀學生，并在后續(xù)的學習中進行積極引導，做科學引路人。整理實驗報告可以讓學生進一步理清實驗思路、加深對理論知識的理解。[3]實驗報告是對整個實驗過程的系統(tǒng)反饋，學生能夠分析出自己的各種問題原因、思考新方法以及新技術(shù)的展望。

五、總結(jié)

綜合化學實驗強調(diào)興趣驅(qū)動、知識的整合和應(yīng)用，鼓勵自主、能動和互動學習，培養(yǎng)學生的合作精神、組織才能和互動創(chuàng)新精神。因此，綜合實驗的開設(shè)可以開發(fā)學生潛在的科研能力、探索能力、創(chuàng)新能力，最終目的是培養(yǎng)順應(yīng)時展要求的專業(yè)人才。

參考文獻

[1]羅婭君,胡曉黎,李松,等.探索綜合化學實驗培養(yǎng)學生綜合創(chuàng)新能力[J].實驗室研究與探索,2011,11(30):100-106.

[2]陳小燕,李冰,魏希文,等.綜合化學實驗的綠色化探索[J].廣州化工,2012,4(40):168-169.

[3]蘇小虎.探究有機化學設(shè)計性綜合實驗教學改革與實踐[J].化工管理,2017,(1):97-98.

作者:武凱 程聰 謝昆 單位:重慶三峽學院環(huán)境與化工學院