呂占霞 賀維軍 高珍 范星河

(北京大學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)中心 北京 100871)

近年來，教育思想的轉(zhuǎn)變要求高校及時跟蹤國際學(xué)術(shù)發(fā)展前沿，加強(qiáng)科研工作，積極參與國家創(chuàng)新體系建設(shè)，成為知識創(chuàng)新和高層次創(chuàng)造性人才培養(yǎng)的基地。對于實驗教學(xué)，也必須轉(zhuǎn)變思路，更新觀念，培養(yǎng)出符合時代發(fā)展需要的具有較高理論水平、較強(qiáng)科學(xué)實驗?zāi)芰皠邮帜芰Φ暮细袢瞬臶1]。幾年來，北京大學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)中心貫徹北京大學(xué)“加強(qiáng)基礎(chǔ)、淡化專業(yè)、因材施教、分流培養(yǎng)”的教改方針，注重基本知識、基本技能和基本素質(zhì)的培養(yǎng)，實踐“一體化、多層次、開放式”實驗課教學(xué)模式，建設(shè)了符合北京大學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)和特點的實驗課程體系，取得了良好的效果。特別是開放式實驗在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和能力方面起到了非常重要的作用，受到學(xué)生的普遍歡迎。綜合化學(xué)實驗課在提高學(xué)生興趣和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識方面該采取何種措施？這要取決于綜合化學(xué)實驗課的特點和學(xué)生的興趣點。

綜合化學(xué)實驗課在內(nèi)容和方法上都至少跨兩個二級學(xué)科，體現(xiàn)相關(guān)學(xué)科的交叉與滲透，是一門綜合性的本科實驗教學(xué)課程[2]。該課程的教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生運用化學(xué)學(xué)科的理論知識和基本實驗技能解決實際化學(xué)問題的能力，從而激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與探索和創(chuàng)造性研究的積極性[3]。綜合化學(xué)實驗課程的特點決定了該課程通常只能在高年級開設(shè)。北京大學(xué)的學(xué)生經(jīng)過一年級的基本實驗技能訓(xùn)練后，在二年級就有少部分學(xué)生進(jìn)入相應(yīng)的科研課題組參與科研工作，三年級進(jìn)入科研課題組的學(xué)生比例達(dá)到70%～80%。為了更好地開設(shè)綜合化學(xué)實驗課，必須轉(zhuǎn)變思路，更新觀念，開發(fā)符合時代發(fā)展要求和滿足學(xué)生興趣的新的綜合化學(xué)實驗課程教學(xué)體系。據(jù)此，自2008年春季學(xué)期起，北京大學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)中心啟動了對現(xiàn)有綜合化學(xué)實驗課程教學(xué)體系的改革。

1 綜合化學(xué)實驗課程體系改革的指導(dǎo)思想和目標(biāo)

綜合化學(xué)實驗課程體系的改革是在原有綜合化學(xué)實驗項目不變的前提下，將綜合化學(xué)實驗課的教學(xué)延伸到科研學(xué)術(shù)組。原有的綜合化學(xué)實驗課程稱為綜合化學(xué)實驗Ⅰ，在科研學(xué)術(shù)組開展的研究性質(zhì)的研究型綜合化學(xué)實驗項目(簡稱研究型綜合化學(xué)實驗)稱為綜合化學(xué)實驗Ⅱ。

開設(shè)綜合化學(xué)實驗Ⅱ的指導(dǎo)思想和目標(biāo)是：使學(xué)生在實驗中了解科學(xué)研究的前沿進(jìn)展，領(lǐng)悟科學(xué)探索和研究的方法，提高綜合實踐能力和創(chuàng)新能力，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量；將學(xué)生的創(chuàng)新思想應(yīng)用于科研，促進(jìn)科研課題的發(fā)展，最終實現(xiàn)資源共享和科研教學(xué)雙贏的目的。

2 研究型綜合化學(xué)實驗教學(xué)體系的實施

本著教學(xué)質(zhì)量第一、科研資源共享及科研與教學(xué)共贏的原則，北京大學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)中心成立了由綜合化學(xué)實驗課程主持人牽頭的研究型綜合化學(xué)實驗教學(xué)指導(dǎo)小組，研究制定了一套科學(xué)、合理的研究型綜合化學(xué)實驗教學(xué)實施細(xì)則和考核體系，并在2008年秋季、2009年春季與秋季和2010春季學(xué)期的綜合化學(xué)實驗課程中增加了研究型綜合化學(xué)實驗的內(nèi)容。具體實施過程包括：制定實施細(xì)則、確定教師隊伍、學(xué)生提出申請、學(xué)生開展實驗、考核與評定。

2.1 制定實施細(xì)則

根據(jù)綜合化學(xué)實驗課程的總體要求及研究型綜合化學(xué)實驗課的特點，結(jié)合學(xué)院的具體情況，在細(xì)則中對申請者及指導(dǎo)教師提出了具體要求和相關(guān)說明。如同一學(xué)期內(nèi)，申請者只能從綜合化學(xué)實驗I或綜合化學(xué)實驗II中選擇其一；選做綜合化學(xué)實驗II的學(xué)生實際實驗時間必須大于綜合化學(xué)實驗I的學(xué)時數(shù)，而且不得跨學(xué)期。為了規(guī)范實驗教學(xué)，選擇綜合化學(xué)實驗II的學(xué)生必須使用化學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)中心提供的統(tǒng)一實驗記錄本。為了保證教學(xué)質(zhì)量，細(xì)則還對每學(xué)年申請綜合化學(xué)實驗II的人數(shù)和同一學(xué)期內(nèi)指導(dǎo)教師指導(dǎo)的學(xué)生人數(shù)進(jìn)行了限定。

2.2 教師隊伍及職責(zé)

研究型綜合化學(xué)實驗課程的教師隊伍由化學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)中心的研究型綜合化學(xué)實驗教學(xué)指導(dǎo)小組成員和學(xué)院各系所的相關(guān)教授(即指導(dǎo)教師)組成。

研究型綜合化學(xué)實驗教學(xué)指導(dǎo)小組由綜合化學(xué)實驗課主持人和化學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)中心的實驗課主持人組成，其職責(zé)是在管理制度和人員激勵等方面給以保障，并在實驗過程中負(fù)責(zé)相關(guān)的協(xié)調(diào)工作，保證研究型綜合化學(xué)實驗的正常進(jìn)行。

承擔(dān)研究型綜合化學(xué)實驗教學(xué)任務(wù)的指導(dǎo)教師一般都是學(xué)院的教授，他們具有扎實的基礎(chǔ)知識和實驗技能，指導(dǎo)教師在研究型綜合化學(xué)實驗教學(xué)體系中起主導(dǎo)作用，負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)生開展實驗，并解決學(xué)生實驗期間需要的所有實驗費用。

2.3 學(xué)生提出申請

學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好，自由選擇科研學(xué)術(shù)組與導(dǎo)師，確定實驗項目，查找有關(guān)資料，設(shè)計實驗方案，按要求撰寫立項申請書，最后由教學(xué)指導(dǎo)小組組織評審。評審?fù)ㄟ^者即進(jìn)入研究型實驗綜合化學(xué)教學(xué)培養(yǎng)系統(tǒng)。申請書由申請表和申請書正文兩部分組成。

申請書正文的內(nèi)容包括實驗原理、實驗?zāi)繕?biāo)、實驗內(nèi)容、擬采取的研究方法和技術(shù)路線、實驗計劃和實驗條件等。

在申請表中，對申請者、指導(dǎo)教師及實驗課主持人都提出了具體要求。如要求申請者承諾準(zhǔn)確認(rèn)真按計劃開展研究工作；要求指導(dǎo)教師承諾為申請者提供必要的實驗條件，對學(xué)生實驗工作進(jìn)行指導(dǎo)，并給以客觀公正的評價。要求實驗課主持人承諾根據(jù)學(xué)生提供的實驗材料和導(dǎo)師評語，給出相應(yīng)的成績。

2.4 學(xué)生開展實驗

學(xué)生在指導(dǎo)教師指定的實驗室內(nèi)開展實驗研究。研究內(nèi)容包括： 確定實驗項目，查閱文獻(xiàn)資料，設(shè)計實驗方案，準(zhǔn)備實驗用品，學(xué)習(xí)相關(guān)儀器操作，解決實際問題，選擇數(shù)據(jù)處理方法，撰寫研究報告。

2.5 考核與評定

研究型綜合化學(xué)實驗課的考核分為中期考核和期末考核兩個階段。

在中期考核中，導(dǎo)師判定學(xué)生成績的依據(jù)是：在文獻(xiàn)閱讀基礎(chǔ)上實驗方案設(shè)計的合理性，實驗操作規(guī)范性和實驗記錄的真實性，實驗原理理解及解決實際問題的能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作精神等。實驗課主持人判定學(xué)生成績的依據(jù)是學(xué)生提供的實驗記錄復(fù)印件和中期研究進(jìn)展報告。

在期末考核中，導(dǎo)師判定學(xué)生成績的主要依據(jù)為：文獻(xiàn)閱讀量、實驗技能提高的程度、實驗操作的規(guī)范性、數(shù)據(jù)的真實性及數(shù)據(jù)分析處理的合理性和實驗報告等。實驗課主持人判定學(xué)生成績的依據(jù)是學(xué)生提供的含有相應(yīng)實驗圖譜的實驗記錄本、有指導(dǎo)教師給出成績和評語的限定格式的實驗報告。

3 研究型綜合化學(xué)實驗課程體系的實施效果

1) 實現(xiàn)了資源共享。在開展研究型綜合化學(xué)實驗過程中，將學(xué)院各科研學(xué)術(shù)組先進(jìn)的實驗裝備和實驗手段用于實驗教學(xué)，充分發(fā)揮了科研資源的優(yōu)勢，實現(xiàn)全院資源的共享。

2) 實現(xiàn)了科研與教學(xué)共贏。通過研究型綜合化學(xué)實驗，使學(xué)生直接介入科學(xué)研究和科學(xué)技術(shù)項目開發(fā)的活動。學(xué)生在得到培養(yǎng)的同時，其大膽的設(shè)想對科研學(xué)術(shù)組也產(chǎn)生了積極的影響，達(dá)到了研究生和本科學(xué)生互相學(xué)習(xí)、互相促進(jìn)和提高的多重目的，實現(xiàn)了科研與教學(xué)雙贏。

3) 實現(xiàn)了綜合化學(xué)實驗課程的主動教育。選擇指導(dǎo)教師、確定實驗項目、設(shè)計實驗方案、準(zhǔn)備實驗、學(xué)習(xí)相關(guān)儀器操作、解決實際問題、選擇數(shù)據(jù)處理方法、撰寫研究報告等等，都是學(xué)生自己主動去思考，主動向指導(dǎo)教師及組內(nèi)研究生請教，這對于學(xué)生來說是一個非常大的轉(zhuǎn)變。變被動為主動，學(xué)生在提高綜合實踐能力的同時，創(chuàng)新意識和能力能夠得到明顯提高。

4) 培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)情感。在研究型綜合化學(xué)實驗的實施過程中，學(xué)生深刻體會到了科學(xué)家應(yīng)具有的尊重科學(xué)、實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、精益求精、不畏辛苦等科學(xué)態(tài)度，這也是他們應(yīng)該具備的;同時，對于培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實、團(tuán)結(jié)協(xié)作、繼承創(chuàng)新的科學(xué)精神和良好的科學(xué)素養(yǎng)起到了積極的作用。

4 結(jié)語

研究型綜合化學(xué)實驗教學(xué)工作是對綜合化學(xué)實驗教學(xué)體系改革的一種嘗試與探索，體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，充分發(fā)揮了北京大學(xué)化學(xué)學(xué)院師資優(yōu)勢和科研優(yōu)勢，實現(xiàn)了資源共享，提高了教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到了科研與教學(xué)共贏的目的，是一條培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的新途徑。

通過研究型綜合化學(xué)實驗教學(xué)，可以為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計以及將來從事科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)。相信隨著教學(xué)改革的不斷深入，研究型綜合化學(xué)實驗教學(xué)這種模式會更受師生的歡迎，并凸顯出其在促進(jìn)實驗教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量中的作用。

[1] 蔣榮立，高慶宇.大學(xué)化學(xué),2008,23(1):17

[2] 譚正德，鐘雯，趙紅，等.實驗室研究與探索,2006,25(6):696

[3] 萬秀琴，張國防.高校實驗室工作研究,2005,84(2):17