研究性教学模式有机化学论文

摘要：在讨论研究性教学内涵的基础上，以数据资源开发与利用专业的“多媒体数据处理”课程教学为实践平台，探索了研究性教学的几种教学组织形式。结果表明，研究性教学能够有效激发学生的学习热情，培养学生的创新性思维。今天小编为大家精心挑选了关于《研究性教学模式有机化学论文 (精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

研究性教学模式有机化学论文 篇1：

农业物料学课程研究性教学探索与实践

摘 要：高校实施研究性教学目的是为了提高学生的实践能力和创新能力。通过教师对课程教学的有效组织和引导，激发学生主动获取知识的兴趣，使学生在基于问题或从事研究性的工作情境中进行专业知识的学习。农业物料学是农机或相关专业的一门重要专业必修课，针对本课程开展研究性教学的探索与实践对提升学生的实践和创新能力，实现新形势下应用型人才的培养目标均具有重要的实际意义。

关键词：农业物料学 研究性教学 课程改革 实践能力 创新能力

文献标识码：A

研究性教学作为一种全新的教学方法，一经出现就得到了许多国内外教育专家和学者的认可。目前，在我国国内的一些高校已经开始了关于研究性教学的课程教学方法的改革探索。研究性教学有明显区别于传统教学方法的特点。传统的教学方式是以教师的课堂讲授为主，一般以教材或课本为基础，注重知识的传承，授课过程中教师是主体，学生是被动接受的客体。在学习过程中，学生的思维完全被禁锢在有限的课堂内容之中，没有发挥想象的自由空间，课堂氛围枯燥，学生的学习兴趣不高，甚至由此造成学生的厌学心理。而研究性教学完全不同于传统教学法，知识的传授不再以教师的课堂讲授为主导，而是让学生在研究性的情境中进行知识的学习。教师也只是教学活动的组织者、引导者和参与者，其地位与学生的地位是平等的，教师将授课活动融入研究性工作，在研究工作中进行知识的传授，而学生则在研究性的活动中进行学习。这种全新的教学理念把教师和学生从课堂和教室中解放出来，最大限度发挥学生的主观能动性，调动学生的积极性和创造性，激发其主动学习的兴趣，教学效果显著提高。目前，许多高校进行了一些课程的研究性教学尝试与实践探索。

农业物料学课程作为农业机械化及其自动化及相关专业的一门重要专业必修课，在专业课程体系中占据着及其重要的地位。此外，随着农业物料处理技术和深加工技术的不断发展，对农业物料的研究也提出了更高的要求，同时也对农业物料学的教学方法改革提出了新的挑战。因此，在农业物料学课程教学过程中实施研究性教学，对培养具备较高实践技能的创新型农机人才，推进农机专业课程教学改革，创新农机人才培养模式具有重要意义。

一、农业物料学课程实施研究性教学的必要性

(一)高校课程教学改革的需要

根据国家近几年出台的政策及对本科教学的要求，今后一段时期，要把培养本科生的能力培养摆在突出位置，要适应当今社会的发展对本科生提出的更高要求。因此，学生在校阶段的专业课程内容、教育教学方法、培养目标等将决定着学生毕业后能否适应工作岗位的需要。这就要求高校在课程教学改革方面做出相应的调整。农业物料学是农机专业及其相近专业的一门重要专业必修课，针对本门课程实施研究性教学将会起到以点带面的效果，其成功经验可以作为本专业其它课程教学改革的良好借鉴。

(二)提高高校教研、科研水平的有效途径

研究性教学是教师引领学生进行有针对性的研究工作，在工作中进行课程知识的高校学习，而学生在研究性的学习中不但牢固掌握了大纲要求的专业知识，而且还可以在学习过程中衍生出研究成果，如论文、研究报告等。通过教师这种研究性的“教”和学生研究性的“学”，教师的业务水平、科研能力以及学生的创新能力、实践能力和思考解决问题的能力均会得到较大提升，从而高校的整体科研实力和水平也将得到较大提高，增加了高校自身的影响力和竞争力。

(三)本科专业人才培养质量的基本要求

2016年，教育部明确表示将于近期颁布实施92个本科专业本科专业的教学质量标准，作为本科人才培养质量的国家标准和基本要求。最新修订的高等教育法也明确提出“高等学校應以培养人才为中心，开展教学、科研、社会服务以及文化传承创新”，同时积极推动教学质量评价监督，开展多种形式的学校教育教学评价。“十三五”期间，国家对高校本科人才培养提出了更高的要求，而推行专业课程的教学内容、教学方法的改革是实现这一人才培养目标的有效途径。

二、农业物料学课程实施研究性教学需解决的几个问题

(一)教学准备

研究性教学在教学内容、教学方法、教学手段、教师配置等方面均与传统教学存在较大差异。因此，在农业物料学课程实施研究性教学前要做好充分的教学准备工作以保证课程教学的顺利开展。在教学内容上需将本课程学习内容的国内外最新研究成果囊括进来，以拓宽学生的视野，掌握知识前沿。而在教学方法上可采取学生参与教师相关教学内容的科研、教研课题或自行申请大学生创新创业计划训练项目的方式，使学生进行有针对性的学习。研究性教学是一项复杂的教学过程，需要一个教学水平高、研究能力强的教学团队作为保障。因此，在教学团队的教师结构等方面要做出相应的调整以适应研究性教学。

(二)实施方略

农业物料学是一门实践性较强的专业课。研究性教学的实施可根据学生的素质、教学团队的师资水平、高校的管理能力等因素采取相应的实施方略。针对上述因素，可采取学生参与教师课题或项目、自行申请项目、针对具体等方式进行系统而有针对性的研究性学习。教学团队做好课程教学的组织、引导工作，特别需要注重在教学过程中对学生的实践能力和创新能力的培养以及发散思维和积极主动获取知识的兴趣的提高。

(三)信息反馈机制

研究性教学注重的是对课程教学过程的考核与评价，因此这就要求在教学过程中做好信息的反馈与处理工作，对其中存在的问题及时作出纠正以保证研究性教学的实施效果。在激发学生的学习兴趣的同时，也要注意了解学生在研究性学习中遇到的难题与困惑。

(四)考核方案制定

研究性教学需要一套科学合理的课程教学质量考核方案，确定考核指标。根据农业物料学的自身特点及课程性质，合理确定评价指标并合理分配分值。可从定性和定量两个方面进行教学效果的评价。确定一级评价指标时可考虑从以下几个方面进行合理选择：教学团队、教学内容、教学方法和教学手段、教学条件以及教学效果。在确定了具体的一级指标后需合理确定相应的二级指标及其观测点、考核标准以及分值分配。并根据最终的考核结果得出课程教学质量的效果评价结论。在课程的研究性教学实施过程中要注意不断地完善和细化考核方案使之与研究性教学活动并行发展。

三、农业物料学研究性教学实践

(一)研究性实验教学

根据农业物料学课程教学大纲的要求，教学团队设置一定学时的研究性实验项目让学生独立或以小组形式完成。这种研究性的实验内容与一般的课内实验不同，一般的课内试验以验证性居多，而研究性实验的综合性强，需要学生在实验结果未知的情况下，通过实际操作得出数据，通过数据分析而得出结论并撰写实验报告。研究性实验主要培养学生的动手能力、发现问题、分析问题并解决问题的能力和独立思考能力。

(二)参与教师研究项目

根据课程的教学内容和大纲要求，教师积极引导学生通过参与教学团队成员的科研或教研项目的方式掌握相关知识，并在研究过程中通过理论知识的实际运用而理解的更加透彻和深刻。同时，学生在研究性的学习过程中会物化出研究成果，如论文、研究报告、参赛获奖、申请专利等，增强了他们的成就感，激发了学生的学习兴趣，其获取知识的积极主动性将进一步增强。

(三)学生申报各级各类研究项目

国家为了鼓励大学生积极参与“大众创业，万众创新”的号召，开发他们的科研潜质，发挥学生的聪明才智，并锻炼其利用专业知识解决工程实际问题的能力，特别设立了各级“大学生创新训练计划项目”、“大学生创业训练计划项目”、“校长基金”等一系列科研项目。而农业物料学的研究性教学既可以通过教师指导学生申报与课程内容相关的各级各类科研项目，在项目的研究工作中达到掌握相关知识，提升学生实践能力和创新能力的目的。通过在研究工作中的专业知识的学习，不仅增强了学生的社会责任感和使命感，使其科研能力得到进一步提升，同时也提高了他们的社会竞争力，对提高高校毕业生的就业率起到了很好的促进作用。

(四)基于问题的课堂学习和互动

根据教学内容，教学团队在每次上课前，设置一些有针对性的问题，让学生带着问题进行学习，同时，通过课堂互动、分组讨论、上台演讲的方式强化学生对知识的理解和掌握。这种融合了PBL教学法和反转课堂的教学模式将会很好地培养学生主动思维、积极探索的科研精神，从而达到对专业知识的主动学习的目的。

四、结束语

研究性教学是一个繁杂而系统的教学过程，需要学校教学管理部门、教学团队、后勤保障等各方面的共同努力才能保证顺利实施。如何有效实施和推广专业课程的研究性教学并保证良好的教学效果更需要教学工作者进一步思考的问题。

[项目来源：黑龙江省高等教育学会规划课题(编号：16G214);佳木斯大学教育教学研究项目(编号：2016JL1005);佳木斯大学教育教学研究项目：(编号：2016JL1011);佳木斯大学教育教学研究项目(编号：2016JL1012);佳木斯大学教育教学研究项目(编号：2016JL1007)。]

参考文献：

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[3] 唐杰，林立，刘家芳，李海娜.电力电子技术课程研究性教学的探索与实践[J].中国现代教育装备，2011(3)

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[5] 谭衢林，杨松林，王斌.工程测量课程研究性教学研究与实践[J].测绘通报，2010(12)

[6] 江帆，孙骅，梁忠伟，区嘉杰.基于研究性教学的机械原理实践教学[J].中国现代教育装备，2010(11)

(作者单位：张金波，魏天路，李彩花，葛宜元，杨传华，李亚芹，佳木斯大学机械工程学院;刘丹慧，佳木斯大学外国语学院 黑龙江佳木斯 154007)(责编：贾伟)

作者：张金波 魏天路 李彩花

研究性教学模式有机化学论文 篇2：

“多媒体数据处理”课程的研究性教学实践

摘要：在讨论研究性教学内涵的基础上，以数据资源开发与利用专业的“多媒体数据处理”课程教学为实践平台，探索了研究性教学的几种教学组织形式。结果表明，研究性教学能够有效激发学生的学习热情，培养学生的创新性思维。

关键词：研究性教学;研讨教学;案例教学;自主选题

在大学本科生的教学实践中，我们不难发现，面对某些专业课题的提出，学生给出的答案更多的是碎片式的知识点，而不是系统性的解决问题的思路。“授之以鱼，未若授之以渔”，不仅让学生学到知识，更应该让学生提高自我学习的能力，进行创新性思维的培养。本文首先讨论了研究性教学的内涵与基本特征，然后以《多媒体数据处理》课程教学为实践平台，将发现教学、研讨教学、案例教学等几种教学组织形式应用于研究性教学中。结果表明，研究性教学能够有效激发学生的学习热情，培养学生的创新性思维。

一、研究性教学在“多媒体数据处理”课程实施中的必要性

研究性教学是培养学生创造能力和创新精神的一种教学活动，是教师通过指导学生从自然、社会和生活中选择与学科相关的专题进行研究，使学生在主动探索、主动思考、主动实践的研究过程中，吸收知识、应用知识、解决问题、获取新的经验和展现个性，从而提高素质，培养创造能力和创新精神的一种实践活动。研究性教学将学生知识、能力和素质培养设为教学目标，不再单纯以增加学生头脑中固定不变的知识为目的，而是将学习知识与研究问题相结合，增强学生以知识为基础的对开放式情境的问题意识，提高学生的自主探索精神、创新意识和研究能力等。

“多媒体数据处理”课程主要针对大学本科层次的“数据资源开发与利用”专业开设，该专业的课程设置主要以数据资源的建设、开发和利用等数据建设生命周期为主线，目标是使学生将来成长为数据资源管理工程师。该类学生已经进行了相关专业的基础课程的学习，具备了一定的知识储备和实践能力，传统的灌输式教学方式已经无法满足其进行拓展性思维训练和创新性实践的需要。而研究性教学是一种以探索和研究为基础的教学组织形式和教学方式，与该类学生的培养目标较为贴合。“多媒体数据处理”课程以多媒体数据为核心，将音频、图像、视频等媒体数据的获取、处理、存储技术有机地整合在一起，揭示其内在联系;对多媒体数据的格式、多媒体数据的传输、多媒体数据的应用等内容进行详细地阐述，同时，还对大数据、数据可视化等新兴技术进行延展学习。结合“多媒体数据处理”课程的特点，本文主要在课堂教学、课堂内外相结合、考核方式三方面进行了研究性教学实践。

二、基于课堂教学的研究性教学实践

与传统教学模式相同，课堂是研究性教学非常重要的教学环境。如何进行科学有效的研究性课堂教学设计，是研究性教学的重要内容之一。本文在课堂教学中开展的研究性教学的教学组织形式主要侧重发现教学法和研讨教学法，下面分别给出一个教学例子。

(一)发现教学法

发现教学法是美國心理学家布鲁纳倡导的，他将科学家发现真理的认识过程引入教学之中，认为学生的学习与科学家的发现之间的差别“仅在程度而不在性质”。他注意调动学生学习的积极性，使自己成为一个发现者。

以“颜色模型”一节的课堂教学为例。在分别给出三基色原理以及颜色模型的基本概念之后，再重新将人眼对三种基色吸收规律曲线以及RGB颜色模型的示意图放在同一张幻灯片上，然后等待1分钟，如果学生没有反应，则进一步提问：“这两种之间是一致的吗?”此时，有一部分学生便会发现其中存在的矛盾点，“RGB颜色模型三个坐标轴所对应的颜色与人眼敏感的颜色并不一致，因为人眼对三种颜色的敏感区间是有一定范围的，而非单一频率”，“这说明什么问题”，“颜色模型是为了便于研究，采用一定的数学方法，人为地对自然界颜色的近似建模，并不能代表自然界中所有的颜色”。由此，学生便从发现问题开始，经过思考问题，再到解决问题，摒弃了传统的死记硬背的学习方式，而重在培养自我更新的能力。

(二)研讨教学法

研讨教学法需要教师做的最主要工作是设置具有一定研讨价值的问题。在课堂上组织学生进行有一定深度、广度的研究、探讨，使学生通过教师引导、独立思考、互相启发、相互讨论等方式，锻炼其富有创造性的学习能力。

以图像增强中的同态滤波这一知识点为例，在传统教学模式中，讲清楚同态滤波的概念和过程就完成教学要求了，但这样，学生便缺少了思考的过程，认识不深，在遇到类似的问题时不能触类旁通。在学习这一知识点之前，学生已经进行了空域和频域增强中基本内容的学习，完全可以利用已掌握的知识解决面临的问题。实施步骤如下：

(1)将学生以3人为单位进行分组(以3组为例);

(2)给出一张照度不均匀，暗区细节不清楚的样图，请每一小组利用已有知识对其进行增强处理，使得最终获得的图像动态范围扩大，对比度增强;

(3)20分钟讨论时间并给出解决方案;

(4)15分钟总结及拓展时间。

实施过程中，最为重要也是需要教师提前进行设计的是第三个步骤。面对问题，学生很可能在一开始无从下手，这就需要教师给予阶段性的合理的提示和引导。从图像形成的机理开始考虑，对其进行建模，其中较为关键的是如何将自然现象映射为物理量;其次，在出现物理量无法分离的情况下，如何利用数学的方法对其进行变形;最后，针对模型的构建目标，找到合适的滤波器。第四个步骤总结与拓展也是不可或缺的。在小组都提交了自己的解决方案之后，教师要对其进行修正和点评。在完成这一任务的基础上，教师进一步给出一幅加了噪声的、动态范围窄、细节模糊的样图，面对更高难度的任务，由各小组给出答案。这便是内容拓展的部分，是引发学员思考，将零散的“知识碎片”融合为科学性、系统性思维方式的过程。

三、组织学生综合利用课堂内外的时间进行案例式学习

案例式学习是指学生针对教师提前设置的微型研究课题，通过思考、问答、研究和辩论的形式，对问题进行分析研究，做出判断和决策的一种学习活动过程。图1给出了案例式学习的流程。需要提前准备的环节是微型课题的设置和学生分组，这两项工作都离不开教师的参与，特别是课题的选择，如何选取难度及范围都适度的课题是至关重要的一环。需要学生在课下完成的任务主要是对课题的自我学习，学习的深度、广度和学生的理解程度直接影响到课上交流的效果。

在“多媒体数据处理”的教学实践中，选题是针对重要章节进行的，例如在“视频编码标准”一章中，设置了“H.264与AVS的对弈”一题，旨在让学生通过查阅相关资料，了解视频编码标准的中外最新进展，并从比较中找出差距，确定我国在相关技术领域未来的研究热点。通过其中的文献检索、文献阅读、分析总结、小组讨论等环节，能够大大提高学生的自主学习能力。

四、基于自主选题的课程报告

这一环节主要是对课程考核方式进行的改革。传统的理论考核方式通常采用闭卷笔试的形式，优点是学生的成绩可量化，具有可操作性，能够考察学生对一些知识点的掌握程度。但其最大的缺点是理论与实践脱节，容易造成知识的“碎片化”。由于《多媒体数据处理》课程具有理论与实践并重、跨学科、知识覆盖面广等特点，传统的考核方法无法覆盖所有的知识点，更关键的是无法考察学生在面对问题时如何思考、解决，有没有形成良性循环的思维体系。因此，在考核方式上，将笔试、自主选题报告、实验三个部分相结合，每部分成绩的比例根据学生对课程内容的掌握情况而定。如果学生在平时课堂上对知识消化吸收得很好，可以减轻笔试所占的比重，甚至可以取消笔试。

根据实践情況看，学生对自主选题部分表现踊跃，选取自己最擅长的或者最感兴趣的部分进行汇报。比如，有一位非常擅长PHOTOSHOP的学生做了以“色彩与光影”为题的报告。他用软件模拟了几种典型的颜色模型的形成过程，不仅讲清了原理，还更加形象、直观，使大家眼前一亮。

五、结束语

本文是以“多媒体数据处理”课程教学为实践平台，对研究性教学进行的初步探索。相对于传统灌输式的教学方式，研究性教学在一定程度上改善了该课程的教学效果，比如，提高了学生的学习主动性;使教与学形成了一个良性循环;促进了学生对知识的系统化认知等。但还存在一定的问题有待解决，比如，在学生讨论问题时，如何实现机会均等;有些讨论选题不够深入或不够严谨，不能充分调动学生参与讨论的积极性等。因此，一个较为完善的研究性教学模式，需要在后续的教学实践中不断去探索和完善。

参考文献：

[1]李志义.高水平研究性大学本科教学模式的选择[J].中国高等教育，2007，(23)：20-22.

[2]潘懋元，王伟廉.高等学校文理基础学科课程与教学改革研究[M].厦门大学出版社，1996.

[3]刘汉兰，李雪刚.《高等有机化学》研究性教学的实践与思考[J].华中农业大学学报(社会科学版)，2011，(5)：132-134.

[4]林健.面向卓越工程师培养的研究性学习[J].高等工程教育研究，2011，(6)：5-15.

[5]路慧.理工类研究型大学开展研究性教学的实践探索与模式构建[D].大连理工大学，2013.

作者：李莉

研究性教学模式有机化学论文 篇3：

从拔尖创新人才培养探讨化学实验教学改革

摘 要：化学实验是化学及相关基础学科培养人才的重要教学环节。本文着眼于拔尖创新人才的培养，探讨了化学实验教学改革的必要性，提出了以兴趣为先导、建立以问题和课题为核心的实验教学模式，倡导启发式研究性教学方法，在实验教学中传授化学知识和基本技能，训练科研方法和创新思维，培育科学精神和国际视野，努力培养高素质拔尖创新人才。

关键词：拔尖人才;创新;化学实验;研究性教学

2009年，教育部启动了“基础学科拔尖学生培养试验计划”。该计划在数学、物理、化学、生物、计算机科学领域先行试点，率先在清华、北大、南大等11所重点高校实施，后拓展至19所。其目标定为：在高水平研究型大学的优势基础学科，建立一批国家青年英才培养基地，建立高等学校拔尖学生重点培养的体制机制，吸引优秀的学生投身到基础科学研究，形成拔尖创新人才培养的良好氛围，努力使受计划支持的学生成长为相关基础学科领域的领军人物，并逐步跻身国际一流科学家队伍[1]。该计划实际上呼应了著名的“钱学森之问”。

究竟什么样的人才是拔尖创新人才?拔尖创新人才应具备什么样的品质特征?拔尖创新人才究竟该如何培养?怎样才能孕育出“大师”?笔者长期从事化学实验教学，想从实验教学这方面来谈谈对这一问题的认识和理解。

一、拔尖创新人才的品质特征及目前实验教学中存在的一些问题

“宽厚扎实的知识基础、开拓进取的创新能力、求真求实的实践精神、开阔前瞻的国际视野和稳健卓越的领袖素质”是拔尖创新人才的重要标志，这已成为大家的共识。确实，宽厚扎实的知识基础，是拔尖创新人才首先必备的条件，是创新的基石和保障。没有这个基石，所谓创新也就成了“空中楼阁”。

但是，拔尖创新人才不仅要具备“厚基础”，更需要具备“好奇心”、“善思维”和“常实践”的能力[1]。这些品质，正是创新的源泉和动力。应该看到，长久以来，在应试教育思想的影响下，“填鸭式”的教学模式盛行。学生被动地接受各种各样的知识和信息，没有时间思考自己感兴趣的问题，没有时间去创新和实践，无形中形成了定向思维的模式，与生俱来的好奇心、求知欲、想象力和创造潜能被严重扼杀。

反映在实验教学中，主要存在以下问题[2，3]：一是过分强调“三基”，即基本理论、基本知识和基本技能的学习，难以激发学生的学习兴趣和创新思维;二是对科学思维和方法的训练不足，学生鲜有自主的探索与思考，师生间几无平等的双向沟通和交流;三是忽视学生的个性和特长，用统一规划的教学计划、单一的模式培养学生，不能充分调动学生的学习积极性，学生的潜能被抑制;四是内容和研究方法较为陈旧，与当今科研和生产实际在一定程度上相脱节，学生的知识结构有待优化，科研素养和综合能力有待提高。

在这种传统理念实验教学的方式下，培养出来的学生具有比较系统的基础知识以及实验操作规范;但缺乏活力，未充分挖掘个人潜能，不利于个性的发展，不利于综合能力和创新能力的培养。

二、改革实验教学，培养拔尖创新人才

针对实验教学中存在的问题，为培养高素质创新人才，自2001年开始，南京大学化学化工学院即对实验教学进行了有意义的改革，逐步建立了一个“一体化、多层次、开放式”的实验教学新体系(见下图)。它以“四大化学”为基础组织实验教学的框架，按照“基础-综合-研究”三层次构建和管理实验室，在化学一级学科层面上组织实验教学内容。这一教学体系对学生构建宽厚扎实的知识基础、培养学生的创新意识确实起到了积极的作用。

但是，正如前述，实验教学中，验证性实验仍然占据了绝大多数;教学过程中，传统的“听、讲、做”模式仍然是主宰，学生被动地学习，难以激发学生的兴趣和灵感，教学效果有待完善。

如何调动学生的学习兴趣，激发其潜能，更好地培养拔尖创新人才?多年的教学经验使我们意识到：在构筑学生扎实基础知识的前提下，探索并建立以问题和课题为核心的教学模式，激发学生的好奇心、想象力和求知欲，开拓学生的视野，充分发挥学生作为学习主体的主动性、积极性，让学生学会提问题，开展针对问题的研究性学习，让学生经受锲而不舍解决问题的过程磨炼，在实践过程中逐步掌握提出问题、解决问题的方法，培养其创新意识和创新思维，提高其创新实践能力，这将是培养拔尖创新人才的一条有效途径。

为此，在化学实验教学中，采取如下措施：

1.削减验证性实验，精心设计凝练典型教案和新实验，培养学生宽厚扎实的知识基础

选择什么样的教学内容进行教学，将直接影响学生的培养质量。我们始终认为，坚实的基础理论和实验技能，是知识传承的基础，是创新的前提和保障;除此之外，知识的“新”和“宽”也是拔尖创新人才成长的必要物质条件。在当今信息时代，知识的更新非常迅速，并且随着学科的高度分化和学科与学科之间的高度融合，科学的新发展和技术的新成果，很多都出现在交叉学科和边缘学科。因此，我们所培养的人才将来能否有所创新，很大程度上不仅取决于他们知识的“专”和“新”，而且还取决于他们是否具有宽广的知识面，是否具备进入交叉学科的基础和能力。当今，化学与物理、生物、材料、环境等领域的交叉愈来愈多，社会对复合型人才的需求日益迫切。因此，我们不仅要培养化学领域的专才，也要培养适应各个领域的通才。这就要求我们随着科技的发展，不断调整相应的教学内容，加快知识更新的步伐，实现教学内容现代化，以培养适应世界科学技术快速发展的高素质创新人才。

为此，根据南京大学提出的“重视基础、趋向前沿、反映现代、综合交叉”的现代课程建设理念，在通盘考虑“知识点”的前提下，须对四大基础化学和综合化学的实验教学内容进行整合凝练，设计典型教案。在低年级基础实验阶段，可适当保留部分为培养学生基本实验操作和实验技能、与基础理论知识结合较为密切的“验证性”实验，对学生进行实验基本功的训练，这是低年级本科生“厚基础”必不可少的一个重要环节。到了高年级综合化学实验阶段，则应精心设计一些典型的、既反映学科研究前沿又涵盖多个二级学科内容和知识点、且应用现代科学技术和手段进行表征和性质测定的新实验作为典型教案。同时，有目的、有选择性地增加一些用化学的方法和手段，来研究生命现象、材料性能等体现学科交叉融合的新实验，如：纳米组装血红蛋白质的直接电化学和催化研究、质粒DNA的制备与鉴定及目标基因的表达、微透析取样-柱上样品浓缩-毛细管电泳分析血液样品中的药物、天然脯氨酸的不对称转化及催化性能研究、Bi系超导材料的制备与单晶的生长、天然高分子改性絮凝剂研究、聚氨酯的合成及其功能化等。通过这样一些典型教案，使学生具备扎实的知识基础、宽广的知识面和优化的能力结构。

随着科学技术的发展，验证性实验也可与时俱进，不断更新其内涵，使学生能够从中学到更多更新的知识，涉猎更多更广的研究领域。同时，在不影响“厚基础”教学要求的前提下，应尽量减少验证性实验所占课时，以便腾出更多的时间让学生去从事探索性和自主性更强的研究性实验，以激发学生的“好奇心”。

2.建立以问题和课题为核心的教学模式，采用启发式研究性教学方法，提高学生的学习兴趣

相对于已知实验结果的验证性实验，研究性实验多了很多未知的因素：实验方案的设计、最佳路线的选择、实际实验过程中可能出现的种种事先未曾预料的状况、实验结果的不确定性等，这些都是学生必须面对和解决的。而正是这些不确定因素引发的各种各样有待解决的问题，才更加能够激发学生的好奇心、想象力和求知欲，充分发挥学生作为学习主体的主动性和积极性。

为此，在实验教学中，当学生通过典型实验教案掌握了基本的实验技能和方法之后，我们更加提倡“授之以鱼，不如授之以渔”的教学方法。以问题为切入点，以课题为载体(这些课题可大可小，既可源于教师的科研成果，也可来自各类文献资料，最好能与当前科研热点相结合)，让学生从事相对完整的研究性课题研究，以达到科学思维和方法的训练。通过启发式研究性教学，改变传统的“教师满堂灌、学生被动听，教师为主角、学生为配角”的教学方式，代之以教师引领、学生主动探究的互动式教学方式，变“教师为导演、学生为主角”，探索并建立以问题和课题为核心的教学模式，开展针对问题的研究性学习。

在具体的实践过程中，当学生遇到种种事先未预料到的状况时，通过共同探讨，启发学生如何思考并合理地解决问题，鼓励学生勇于尝试创新，引导学生主动地去学习一些新知识来解决实验中无法解释的一些实验现象和结果，而不是直接给出解决问题的方案。让学生经历锲而不舍解决问题的过程磨炼，在思考和实践中逐步具备分析问题和解决问题的能力。

实验结束后，举行交流研讨会，除了交流和汇报采用不同实验方案所得的不同结果外，更要从中探讨得与失。例如，研究性实验苯甲酸乙酯的合成及表征、手性联萘酚的合成及光学纯度分析、瓜果蔬菜中微量金属元素的分析、大曲酒成分分析、生物传感器研究、介孔材料在色谱分离中的应用、手性金属Salen配合物的合成及其在不对称催化反应中的应用等，采取的都是这样一种研究性教学方法。在这样一种模拟科研探索过程的研究性教学中，教师通过言传身教，还可以将科学研究的各个元素渗入其中，如洞察能力、评价能力、严谨作风、敬业精神、科学道德、合作精神等。通过这样的研究性教学，不仅可以使学生逐步具备自主学习、科学研究、批判思考和知识创新的能力，养成严谨求实的科学态度和开拓进取的创新精神，而且有可能使学生在研究过程中，发现自己的兴趣与专长，找到自己的发展方向，从而完成进入大学之后的“学术性转换”。

3.因材施教，挖掘学生潜能，实施个性化培养

每个学生的基础不一样，兴趣爱好也不尽相同，个体间存在着较大的差异。如果对所有学生按照一个教学计划和统一的模式进行培养，不利于学生个性的发展，更不利于学生创新能力的培养。因此，我们可以根据学生的不同特点，以学生为主体、教师为主导，探索灵活多样的教学方式，让学生有选择性地自主实验，并通过开放教学和科研实验室，为不同水平的学生提供相适应的条件，充分发挥学生的潜能。

在基础化学实验教学阶段，由于学生的知识基础和动手能力差异较大，因此，我们在教学内容的安排上有所区别。通过“课内开放与课外开放相结合”的方式，使基础好、动手能力强的学生能够进一步提高和扬优。具体为：课内——对基础好、动手能力强的学生，除了完成必做实验外，还可安排相关的拓展实验内容;课外——开放教学实验室，提供研究式实验项目，让学生自由选择，并在教师的引导下，自主进行实验。同时，还鼓励学生自带感兴趣的实验项目，由学生自己设计实验方案，并加以实施和解决。比如，在大学化学实验教学中，盐酸浓度的标定和氢氧化钠浓度的标定是学生必须按质完成的，对于部分基本功扎实的学生，可能在较短时间内就能按质完成教学目标。为此，我们还安排了相应的扩展实验——混合碱的组成及含量测定以及醋酸浓度的标定，让学生能够在有限的教学时间内，得到最大限度的锻炼和提高。在有机化学实验教学中，除了正常的实验教学外，我们还安排了有机仪器分析开放实验，让学生利用课余时间，对自己的产品进行IR、UV、GC、GC-MS、HPLC、1HNMR等表征分析，以提高学生的学习兴趣。此外，每年我们还会开设20余项创新开放实验课题供学生选择，如：从烟草中提取烟碱、基于环己二胺手性高分子的合成、3，4-乙撑二氧噻吩合成工艺的研究、有机物的光降解及光催化、Fe3+对悬浮水体系二氧化钛光催化降解苯胺的影响等，让学生利用空闲时间完成。这些根据学生水平、能力、兴趣不同而采取的不同教学方法，能够有效地调动学生的学习积极性，挖掘学生的潜能，有利于学生综合素质提高。

在综合化学实验教学阶段，由于学生已经具备了一定的实验基础，掌握了基本的实验技能，并且两年多的大学生涯也听过不少科研前沿讲座，甚至还有部分学生已经进入科研实验室，因此对某些研究方向可能会产生一定的兴趣和向往。为此，在综合化学实验教学过程中，我们应在充分统筹教学知识点的前提下，结合当前的科研方向和研究热点，尽可能多开设一些贴近科研的研究性综合实验;利用网上选课系统，给予学生更大的自由度和个性发展空间，让学生可以根据自己的兴趣爱好，选择相应的实验内容，实施个性化培养。这一措施我们已经连续实施了五年，效果不错，并在进一步完善之中。

对部分选拔出来的基础特别好的拔尖学生，对于其实践能力的培养，除了正常的实验教学之外，我们还制订了一套特别的培养计划——将科研训练纳入正常教学范畴，积极倡导开放式实验教学。具体措施为：依托研究平台、参与科研项目。即选择有代表性的科研课题组，安排一、二年级拔尖学生在不同类型的实验室轮转，参与Seminar讨论，了解该领域的国际前沿，通晓这些领域的关键科学问题，了解就这些国际前沿问题展开研究工作所需要的基本知识与基本技能，了解成为一流人才的知识与非知识因素;同时进行一些相对简单的课题研究，找准自己感兴趣的研究方向。到了三年级，这些学生可根据自己真正的兴趣所在，正式进入相应的实验室进行具有挑战性的科学研究，通过科研过程，使学生得到较为系统的科学研究基本技能和方法的训练，培养学生的基本科学素养，让他们在浓厚的科研气氛中迅速成长。

4.以科研项目为载体，依托科研实验室，建立研究创新平台，培养创新意识和科研素养

近年来，为培养高水平拔尖创新人才，在院系、学校甚至国家级层面上组织实施了一系列科研实训计划，如综合能力训练(院级，由老师提供课题，学生自主选择，要求所有大四上本科生均参与并在科研实验室完成)、大学生创新性实验计划(校级、省级、国家级，学生自主申报，获批后执行)、挑战杯、国家基础学科人才培养基金项目等。为此，我们依托配位化学、生命分析等国家重点实验室以及介观、高性能高分子材料与技术等教育部重点实验室，全面开放科研实验室，建立学生研究创新平台，尽力为学生营造真实的科学研究氛围，使学生切实接触到化学学科内各领域的前沿科学问题。并通过开题、中期考核、结题答辩等一系列过程，使学生接受系统严格的科研训练，将科研与教育、实践与理论有机结合，培养思考问题、分析问题、解决问题的能力，同时培养敢于创新、严谨求实、勤奋工作的品质，使本科生的知识、能力、素质全面协调发展，创新意识和科研能力得到显著提高。

但是也应该看到，这些项目需要学生投入较多的时间和精力。而目前化学专业本科开设的课程较多，加之很多高校都是两地办学，本科教学和科研分属不同的校区，学生很难安排出完整的时间段进入实验室从事上述更具挑战性的课题实训研究，这就导致部分学生采取旷课的方式挤时间，这不利于他们从课程学习上打下扎实的基本功。为此，可将大学生创新性实验项目、国家基础学科人才培养基金项目等科技实践活动，以合理的方式折算成一定的实验课程学分。考虑到拔尖人才前期培养过程中，其基本实验技能和科学研究方法都得到了有效的训练，在高年级阶段尤其是综合化学实验课程学习阶段，可以采取因材施教的方式将部分实验教学任务移放到科研实验室，允许这部分学生利用较为完整的实验课程时间段，在科研导师的指导下开展更为系统的科学研究探索活动，以课题研究任务取代部分固定教学内容。

5.学术交流能力及国际学术视野培养

拔尖创新人才不仅要具备宽厚扎实的知识基础、开拓进取的创新能力、求真务实的实践精神，还必须具备开阔前瞻的国际视野和稳健卓越的领袖素质。因此，对于将要从事学术型基础学科研究的未来学者而言，良好的学术交流能力及敏锐的国际学术视野，将会使其更具国际竞争力。

为此，可通过以下措施，如：邀请学术大师为本科生做有关科研和学术成长的报告，定期组织本科生科学研究报告论坛，广泛开展国际学术交流与合作，资助拔尖学生参加国内、国际学术会议，资助拔尖学生利用假期到国外著名大学进行科学研究等，让学生能够聆听大师的教诲，感受大师的风采和人格魅力，并从中得到启发和激励，有利于学生学术和身心的健康成长。同时，通过论坛、学术会议和赴海外交流学习并参与研究工作，学生不仅有机会汇报自己的科研成果，了解当前学科的研究现状和热点，还能与国内外同行学者进行面对面的学术交流和讨论，这对于开阔其学术视野、建立学术交流圈、提高其社交能力都极有裨益。

化学作为一门以实验为基础的自然科学，实验教学在化学教学中占有非常重要的地位，它是培养学生传承与创新、规范与突破、发展与改革、理论联系实际、实事求是、独立思考、交流合作等拔尖创新人才所必备的科研素养和创新能力的有效途径。在高素质拔尖创新人才的培养过程中，我们应坚持“兴趣为先导、能力为目标、过程重培养、个性定方向”的理念，坚持“传授化学知识和基本技能、训练科研方法和创新思维、培养科学精神和国际视野”的基本原则，改革实验教学模式，建立以问题和课题为核心的教学模式，激发学生对科学研究的兴趣和热爱，形成拔尖创新人才培养的良好氛围，培养学生逐步具备宽厚扎实的知识基础、开拓进取的创新能力、求真务实的实践精神和开阔前瞻的国际视野，为学生将来成为相关基础学科领域的领军人才打下坚实的基础。

参考文献：

[1] 丰捷. 中国创新人才培养模式 遴选拔尖人才成首措[N]. 光明日报，2011-02-28.

[2] 孙尔康，张剑荣，张家玫. 三层次开放实验室是培养学生创新能力的有效形式[J]. 实验技术与管理，2007，24(11)：3-4.

[3] 冯维波，李育佳，章文伟等. 实验教学文化环境建设的探索与实践[J]. 实验技术与管理，2012，29(1)：1-3.

[责任编辑：余大品]

作者：章文伟　李育佳　张剑荣　朱成建