化学实验教学内容与科研课题探索

摘要实验教学对于高校本科生综合素质的培养具有非常重要的意义，对于地方高校而言，由于实验设备以及科研平台条件的限制，在本科生化学实验教学过程中，往往存在基础验证型实验过多，而研究探索性内容较少的问题。实验内容设置较简单，缺乏适当的难度和挑战性，不利于充分激发学生的实验兴趣；实验产品缺乏足够的科学研究及应用价值，不利于学生成就感的获得；实验教学过程较为单调，缺少科学研究的系统性和探索性，不利于培养和挖掘学生的科研能力和创新潜力。针对上述不足，初步探索了化学实验教学内容与教师科研课题相结合的教学模式，并介绍了该实验教学模式的优势。

关键词地方高校；化学实验教学；科研课题；能力培养

1地方高校本科化学实验教学中存在的主要问题

由于仪器设备及平台条件相对欠缺，地方高校在化学实验教学内容设计中，往往偏重于基础验证型实验的开展，而缺乏研究探索型实验。诚然，经典的基础实验具有其不可替代的作用，对于学生掌握化学基本原理和基本操作非常重要。但是，基础实验安排过多，研究型实验的缺乏，往往会导致实验教学模式单一，与学科前沿发展严重脱节，无法充分激发学生的科研兴趣。这对学生科研创新能力和综合素质的培养存在着明显不足，已经越来越难以适应科学技术和经济社会的飞速发展对当代大学生的能力培养要求。

1．1实验内容简单，学生的学习兴趣不浓

基础验证型实验，一般内容比较简单，难度和要求也较低。学生在预习和实验过程中往往“照葫芦画瓢”就可以完成任务，缺乏主观能动性和挑战性，反而不利于激发学生的学习兴趣。在基础实验开展过程中普遍存在，学生的实验任务单一，实验目的仅仅是简单地完成实验教材的规范操作，验证相应的结果。缺乏获取新知识、新技能的积极性，缺乏实验探索的兴趣，不利于激发学生的学习兴趣。

1．2实验产品缺少应用，学生成就感不强

在基础的制备实验中，学生合成的产物一般较为简单，大多都是基础廉价的化工原料，科学研究价值难以直接体现。又由于学生制备的产物往往只经过简单的处理，纯度难以保证，应用价值更加有限。以有机化学实验中乙酸乙酯的制备为例，乙醇和乙酸为原料，在浓硫酸的作用下发生酯化反应制备乙酸乙酯。乙酸乙酯本身是较为廉价的化学品，又因学生制备的乙酸乙酯纯度不高，因此学生获得的产品往往被弃置了。这类实验内容本身较为简单，加之实验产品缺少更多后续价值基础实验的开展，导致学生缺乏实验获得感。不仅加剧了学生实验兴趣不足的问题，同时在一定程度上存在着药品浪费和环境污染，这与化学实验绿色化的要求不符［8］。

1．3实验教学过程单调，学生的创新能力培养不足

基础型实验中，学生按照实验步骤，结合课本理论就可以顺利的完成实验准备和操作。往往不需要学生阅读额外的科技文献，更不要求学生了解相关学科前沿。因此，在毕业论文的文献综述和开题报告撰写过程中，部分学生甚至连基本的文献查找能力都不具备，科技文献阅读理解能力更是欠缺。在实验进行过程中，按照规定步骤进行操作，对实验设计知其然而不知其所以然，缺少自身的理解和思考，缺少后续对目标产品的进一步表征和测试研究环节。总体而言，实验过程单调，科学研究的系统性和探索性不足，缺少独立发现问题和解决问题的锻炼，对创新能力的培养不够。因此，地方高校的学生在科研创作上，对教师的指导依耐性较为严重，总体水平较低，特别体现在文献阅读和创新能力上存在着明显不足。

2化学实验教学内容与教师科研课题相结合的探索

考虑到地方高校的实际情况，要解决地方本科化学实验教学中的不足，必须要充分的挖掘已有的其它条件，其中高校教师的科研课题是宝贵的优势资源。一方面，教师的科研课题具有较好的学科前沿性、探索趣味性，要求的科学思维、严谨性和难度性更高。另一方面，教师的科研课题与实验教学之间存在着紧密的联系，可以与实验教学完美的对接。

2．1激发科研兴趣，培养学习兴趣

与科研课题相结合，提高化学实验内容的深度和广度。学科前沿知识的引入和科研知识的讲解，可以引起学生的好奇感，吸引学生的注意力，充分激发学生的研究兴趣。如，将基础实验中常用的苯及其衍生物换成廉价的三苯胺，与酰氯化合物反应可以制备一系列具有优异发光性能和较大科研价值的三苯胺衍生物。在实验前，老师不仅仅让学生预习实验操作，更是要求学生查阅文献，了解目标产品的合成步骤和基本性质。实验中既涉及基本操作，又引入科研课题，介绍产物的重要性质与应用，又拓展了学科前沿知识。

2．2培养科研创新潜力，增强获得感

在研究探索型实验中，学生首先需要通过自身的努力阅读和理解文献，开阔思路和知识面，这是培养科研创新能力的重要基础。由于实验过程的探究性和未知性，要求学生根据文献及讲解仔细观察实验现象，发现问题并且尝试解决问题，在此过程中逐步培养学生严谨的科学思维。同时，让学生参与产品的表征和性质测试，了解产品新奇的发光性能。可以更加全面地提高学生对科研全过程的理解，充分的挖掘学生的科研潜力，极大的提高学生的参与感和收获感，有助于学生创新意识的培养和创新能力的提高［9－12］。

2．3助力教师科研，增强实践能力

本科教学实验，学生人数较多，所制备产品的数量是相当可观的。同时还可以将实验教学内容转化为科研成果，这样通过教学实验获得的产品将具有极高的经济和科研应用价值。另外，对于地方高等院校，教师普遍缺少研究生的情况下，这样的实验教学改革可以培养大量优秀的科研助手，可以帮助教师更加高效地完成科研课题［13］。例如，芳香族化合物的傅克酰基化反应是非常经典、重要的有机反应。通过该反应可以让学生巩固芳香环亲电反应的定位规则，学习掌握无水反应的操作［9］。考虑到芳香环的傅克反应是制备一系列有机光电材料的重要途径，是教师科研课题的重要内容。因此，尝试将相关的实验教学内容与教师的科研课题相结合。

3结论

地方高校由于实验设备和科研水平的限制，在实验教学中往往缺少研究探索性内容，不利于学生科研兴趣和创新能力的培养。在化学实验教学过程中，既要肯定经典的验证型实验具有其不可替代的作用。同时，也要明确研究探索型实验对于全面提高本科大学生的综合实验素质至关重要。将实验教学内容与教师科研课题相结合，可以很好的解决上述不足。前沿知识的学习及科研全过程的积极参与，更有利于激发学生的科研热情，更有利于学生主动性的发挥。可以全面地提高学生的文献查阅能力，实验动手能力，发现问题和解决问题的能力以及科学思维能力。对学生实验技能、科研创新能力和综合素质的提高具有重要意义。

参考文献：

［1］石秀梅，马忠国．化学实验教学的目的与手段［J］．牡丹江医学院学报，1995，16（2）：163－164．

［2］王祥洪，胡武洪，秦宗会．大学物理化学实验教学改革探讨［J］．科技创新导报，2009（2）：138．

［3］许华，朱敏杰，李志鹏．学科交叉与研学结合开展研究型实验的探索［J］．实验技术与管理，2016，33（5）：24－27

作者：陈小莉 阮志军 莫小曼 单位：黄冈师范学院 化学化工学院