基于创新驱动发展战略的化学实验教学改革与实践

郭鑫1 胡云楚1吴义强2

党的十八大以来，中共中央总书记习近平同志围绕实施创新驱动发展战略发表了一系列重要讲话。习近平同志在中国科学院第十七次院士大会、中国工程院第十二次院士大会上发表的重要讲话进一步对实施创新驱动发展战略作了深刻阐述，强调“我国能否在未来发展中后来居上、弯道超车，主要就看我们能否在创新驱动发展上迈出实实在在的步伐”。他还强调：“要让市场在资源配置中起决定性作用，同时要更好发挥政府作用，加强统筹协调，大力开展协同创新，集中力量办大事，抓重大、抓尖端、抓基本，形成推进自主创新的强大合力。”深入学习贯彻这些重要讲话精神，要求我们进一步优化科技资源配置，实施好创新驱动发展战略，使科技通过创新加快向现实生产力转化，为经济社会发展提供强大支撑。

在实施创新驱动发展战略的伟大进程中，国家将高等学校作为重要依托。高等学校可为实施创新驱动发展战略提供人才支撑、智力支撑、科技支撑、思想支撑以及文化支撑。为更好的发挥高校在创新驱动发展战略中的作用，就必须全面深入进行高等学校的综合改革，包括高等学校教育理念的更新、管理体制的改革、人才培养模式的创新。高等学校的创新包括办学理念创新、内部治理结构创新、教学体制创新、科研体制创新等内容。高等学校创新的关键环节是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。对于地方高校化学学科，实验教学在创新人才培养和素质教育中起着非常重要的作用。但是传统的化学实验教学模式越来越凸显其诸多弊端：

一、重理论、轻实践，重知识、轻能力的教学模式，使培养出来的大多数学生缺乏创造性、缺乏分析问题和解决问题的工作能力。在传统的实验教学中，学生的实验只是按标准的程序验证原理和定律，实验教材对所需的仪器设备、线路连接、操作步骤、观察内容乃至实验结果等均已详细说明。这样的实验，很难达到培养动手能力、分析与解决问题能力的目的，创新意识的培养更是无从谈起。

二、传统的化学实验教学依附于理论课程，四大化学（无机化学，有机化学，分析化学和物理化学）各自设置实验、实验又依附于理论课程的教学体系，这种传统的实验教学方法存在的问题：（1）实验课程仅是对理论的简单验证，缺乏对所学知识进行融会贯通，举一反三能力的培养；（2）实验内容重复，缺乏完整性，仅局限于本课程内容的实验，而与其他课程的横向联系较少；（3）缺乏对学生综合素质的培养，如综合实验能力、实验设计能力和研究能力的培养，每一课程实验结束时，学生仅仅是做完了某门课程的实验，而对实验课程的总体缺乏认识；（4）实验内容陈旧老化，不能体现现代科技发展水平；（5）实验室、实验仪器被各分科实验室占有，利用率低。

为了克服传统化学实验教学模式中的弊端，我们将实施基于创新驱动发展战略的化学实验教学改革。将我校材料化学、高分子材料与工程、化学工程与工艺、林产化工四个与化学紧密相关的本科专业所有化学实验课程整合为“一体化、四层次”的基础与专业相结合的实验教学新体系，打破传统的按二级学科各自开设化学实验的教学模式，构建完整的、贯通的化学实验课程教学体系。实现“一体化、四层次、开放式”的基础与专业相结合的化学实验教学新模式，体现“基础性、综合性、实践性、创新性”的特点。

具体过程中将根据实验教学对象和内容，按以下方案构建化学实验课程新体系：

第一层次为：化学基础实验

课程内容包括原无机化学实验、有机化学实验、仪器分析实验、普通化学实验中的基础知识和基本操作部分。该课程在1-2学期开设。能使学生熟练掌握基本操作技术、熟悉实验仪器、学会实验方法，为综合设计实验以及专业基础实验准备条件、打好基础。

第二层次为：综合设计实验

课程内容以研究性和设计性实验为主，自主设计实验，培养学生创新思维，初步培养科研能力。该课程在3-4学期开设。

第三层次为：专业基础实验

课程内容按专业不同而不同，以夯实专业基础、拓宽专业创新能力为主。该课程在3-6学期开设。

第四层次为：科研创新实验

课程教学内容由所在学科的指导老师制定，并依据指导老师的科研项目实时更新。由于指导老师所申请科研项目具有创新性和实用性，在此基础上设置的实验，必将提高学生的创新能力，增强学生的就业竞争力，并且指导老师的科研团队有新鲜血液的注入，势必出现教学相长的局面。课程以师生双向选择为主，时间以周末、假期等业余时间为主，学时数由相应指导老师核定。

总之，通过对化学实验教学的改革, 克服传统实验课程教学模式（单纯的验证性实验和低水平的重复实验）的弊端，使化学实验真正体现“基础性、综合性、实践性、创新性”的特点，充分调动学生的学习热情和参与意识，培养和造就创新性人才。面临现实的就业形势和求职压力，学生在提高实验技能方面有迫切的内在需求。化学实验教学改革之后，可增加更多专业实验，受益众多学生；可提供更多实验时间，提高学生动手操作能力；可更新实验内容，进一步强化学生化学实验技能；尤为突出的是，可培养学生创新能力。（作者单位：1中南林业科技大学理学院2中南林业科技大学材料科学与工程学院）