基于化學實驗提升大學生科研素養(yǎng)的思考與建議

文/高 瑜 烏 蘭

基于化學實驗提升大學生科研素養(yǎng)的思考與建議

文/高 瑜 烏 蘭

教育部在“本科教學工程”中，將實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)作為重點建設內(nèi)容，提升大學生科研素養(yǎng)成為高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的迫切需要。本文認為通過設置知識技能型、綜合設計型和自主探究型化學實驗，分析主客觀影響因素，強化學生的認識、加強教師的指導、設置合理的實驗體系、建立豐富的培養(yǎng)途徑、形成規(guī)范的運行機制和堅持真善美的永恒追求，為提升大學生科研素養(yǎng)提供參考依據(jù)。

化學實驗;大學生;科研素養(yǎng)

2011年，教育部在“本科教學工程”中明確指出“整合各類實驗實踐教學資源，遴選建設一批成效顯著、受益面大、影響面寬的實驗教學示范中心，重在加強內(nèi)涵建設、成果共享與示范引領［1］。”深入落實教育發(fā)展戰(zhàn)略，重在樹立以培養(yǎng)大學生科研素養(yǎng)為核心的新型理念。

一、提升大學生科研素養(yǎng)的迫切需要性

(一)實現(xiàn)創(chuàng)新型國家的需要:只有進行科研，才能發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，進而解決問題、取得成果、促進科技進步。(二)高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要:高校是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的主要力量，將科研素養(yǎng)的培養(yǎng)融入學校教育的各個環(huán)節(jié)，是高等教育自身發(fā)展的需要。(三)推動實驗學科發(fā)展的需要:實驗平臺的投入力度逐漸加大，大學生應在掌握知識技能的基礎上，體驗化學實驗的過程方法，升華情感態(tài)度價值觀。

二、針對科研素養(yǎng)的有效提升設置不同層次的化學實驗

創(chuàng)新=“厚基礎”+“善思維”+“常實踐”［2］。在鼓勵學生參與科研時，以不同學生的現(xiàn)有發(fā)展水平和期望達到的發(fā)展水平為參照，探索全方位、多角度的化學實驗教學形式。

(一)知識技能型實驗:訓練實驗基本功是大一學生“厚基礎”的重要環(huán)節(jié)。設置與化學基礎理論緊密結(jié)合的驗證性實驗，如常用儀器裝置的清洗和保養(yǎng)，試劑的取用，減壓過濾，離心分離，分析天平、移液管和滴定管的正確使用，熔點測定、蒸餾和萃取等操作。這一層次的化學實驗設置符合知識的邏輯順序及學生的認知規(guī)律，為科研素養(yǎng)的提升奠定了良好基礎。(二)綜合設計型實驗:培養(yǎng)實驗設計能力是大二學生“善思維”的突出體現(xiàn)。設置既反映化學前沿動態(tài)，又涵蓋諸多分支學科的新型實驗。對材料性能、生命現(xiàn)象等體現(xiàn)學科融合性的實驗進行綜合研究。如納米組裝血紅蛋白質(zhì)的直接電化學和催化研究、Bi系超導材料的制備與單晶的生長［3］。這一層次的化學實驗設置滿足了學生的好奇心，為科研素養(yǎng)的提升提供了強勁動力。(三)自主探究型實驗:強化自主探究意識是大三、大四學生“常實踐”的根本要求。著名化學家戴安邦認為化學實驗是使學生具備解決實際問題能力的重要環(huán)節(jié)。讓大學生走進實驗室，自主探究感興趣的實驗，增強思維的靈活性。這一層次的化學實驗設置豐富了實驗內(nèi)容和形式，充分發(fā)揮了學生的創(chuàng)造性，為科研素養(yǎng)的提升提供了有力保障。

三、提升大學生化學科研素養(yǎng)的影響因素

(一)教師方面:教師的科研素養(yǎng)層次不一，教學任務繁重，教師精力有限，對科研訓練的積極性不高。如在化學實驗中，教師簡單示范，學生照方抓藥。(二)學生方面:1.重成績輕科研;將科研神圣化;依賴心理嚴重。2.學生的知識基礎參差不齊，參與科研活動存在一定的困難。(三)客觀因素:1.政策制度不健全，缺少相應的制度規(guī)范。2.學校重視程度不夠。3.實驗條件不完善。4.科研形式較單一，項目組織開展缺乏新意，跨院校、跨學科、跨專業(yè)的研究團隊和研究項目稀缺［4］。5.經(jīng)費投入不足。

四、基于化學實驗提升大學生科研素養(yǎng)的建議

(一)強化學生對化學實驗的認識:開展專題講座，將科研實驗按創(chuàng)新學分納入綜合考核，學生主持立項并如期完成計2個學分，學生參與科研項目計1個學分。(二)教師的指導作用:教師從科研課題的選擇、實驗資源的整合、方法的優(yōu)化和成果的表述四個方面指導學生。建立師生溝通制度，保證師生能夠定期對科研工作的進展情況進行交流。(三)設置適應社會需求的化學實驗體系:建立基礎化學實驗室，負責協(xié)調(diào)規(guī)劃“普通化學、儀器分析、有機化學、化工原理”等實驗課的建設，將科研成果有效轉(zhuǎn)化為社會生產(chǎn)力。(四)建立多種形式的培養(yǎng)途徑:1.增設不同層次的實驗課程。2.國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目，開放課題。3.大學生實踐創(chuàng)新中心。4.工程訓練中心。5.大學生化學競賽。(五)規(guī)范科研訓練的運行機制:完善科研訓練管理辦法，將科研項目完成情況計入年終考核。設立專項基金，增設開放實驗室，鼓勵有能力的學生使用高科技儀器設備開展科研。(六)堅持對化學實驗真善美的永恒追求:在化學實驗中，要追求實驗記錄的真實性，善于觀察思考。既敢于動手操作，又能夠細致研究問題，體現(xiàn)出心理品質(zhì)的健康美和實驗操作的規(guī)范美。

基于化學實驗提升大學生的科研素養(yǎng)，必須遵循認知規(guī)律，發(fā)揮大學生的主體作用。學校和教師要竭力創(chuàng)造良好的實驗條件、實驗文化及實驗環(huán)境，廣泛籌集社會資金，大力支持大學生通過化學實驗這一有效途徑提升科研素養(yǎng)，為國家發(fā)展輸送高質(zhì)量人才。

(作者單位:西北民族大學)

“西北民族大學研究生科研創(chuàng)新項目”資助，項目號Yxm2014116

［1］教高［2011］6號.教育部財政部關于“十二五”期間實施“高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程”的意見［EB/OL］.中華人民共和國教育部門戶網(wǎng)信息公開專欄，2011－07－01.

［2］豐捷.中國創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式遴選拔尖人才成首措［N］.光明日報，2011－02－28.

［3］章文偉，李育佳，張劍榮，朱成建.從拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)探討化學實驗教學改革［J］.中國大學教學，2012(10):77～80.

［4］蔡華健.地方院校開展本科生科研創(chuàng)新訓練的實踐與思考［J］.教育探索，2012(08):76～78.

高瑜(1989－)，女，陜西延安人，碩士，研究方向:化學教學論。

烏蘭(1973－)，女，內(nèi)蒙古興安盟人，博士后，教授，碩導。