建立良好的化学理念

作者：张嘉捷 何巧红 雷群芳 单位：浙江大学理学院

二十世纪的化学是一门建立在实验基础上的科学，实验和理论一直是化学研究中相互依赖、彼此促进的两个方面，因此化学的学科特点决定了实验教学是培养人才至关重要的环节，但是实验不仅仅是为了增加感性认识，获得实验数据，还需要在实验过程中培养实事求是的科学态度和开拓钻研的创新能力，需要更多地思考现代化学实验的新观念新需求，使学生得到全面的化学素质教育。本课程依据化学知识的内在逻辑，按无机-有机-高分子，合成-分离分析-性能测试的思路展开，让学生接受优秀的化学素质教育和多方位的训练。

一、突出实验特色，展示化学风采

浙江大学化学实验中心经过二十多年的发展在实验教学上已形成了较为完整的教学体系，依托现有的基础条件，本课程的开设为原有的体系提供了改革创新的空间。由于本课程教学将直接影响到化学———这一与数学和物理同属自然科学的基础课程在未来理科人才中的地位和专业取向，为此在原有的实验教学基础上，化学实验教学将采用研究型的实验教学模式，把科学研究渗入到教学中，激发学生的潜力，充分体现“授之以鱼不如授之以渔”的道理。实验吸引人之处在于它的未知性，而不是给学生一个答案，化学实验存在一定的探讨性和不确定性，要允许实验过程存在起伏，由此引发学生的兴趣，毕竟兴趣是学习动力的源泉[1]。

真正的科学研究在很多时候都是失败的，重要的是在这过程中学会拓展和创新，提升对化学学科本质的认知。在实验内容的安排上，药考虑化学学科的多样性，实验包含了无机、分析、有机和物理化学四大化学的内容，其中不仅应选用一些经典的化学实验，还应选用一些目前较为前沿的新内容，如超疏水表面的制作、固体胶棒的制备和太阳能电池的制备等。实验内容的优化将直接影响到化学理论教学在实践层次的提升。在实验中，力求知识性、应用性和趣味性相结合，除了介绍常规内容以外，还对每个实验开设了的实验导读，提供一定的背景资料，以利于学生扩大视野，更全面、综合地了解相关主题。下图是一个典型的实验示例，图中包含了三个实验。通过教师的引导，将这三个相对独立的实验从制备到研究再到应用紧紧地关联在一起，在实验中初步体验了化学学科研究的基本过程，内容相对一年级的学生不仅仅局限于实验操作还是一次很好的思考和研究过程。这样的形式克服了传统实验安排上的相对单一和孤立，而且调动了学生对每一个实验的深入和重视程度，开阔了思路。在整个教学过程中要突出教师在其中所起的主导作用，启发学生自主地进行思考、探索和总结。徐光宪先生曾提出：“学而问，问而思，思而行，行而果，这就是创新。”是啊，我们要在经典实验中培养学生的综合能力，只有通过实验，才能帮助学生从高中时期的的化学“绝对”论渐渐转变为在质疑和求是的实验精神中建立良好的科学观。

二、实验教学团队的建设

实验教师是实验教学的灵魂。只有提高教师的素质，教学质量才能得到有效的保障。我校，肩负着建设一流大学，培养一流人才的办学目标，特别强化科研一线教师在本科生培养过程中的作用，同时也把学科的师资和科研优势转化为教学优势，强化科研和教学的互动。在实验教学中更强调指导教师具有较强的科研和实践能力，发挥更好的教学指导作用。在无论国内国外，许多著名专家学者不仅科研做得十分出色，教学工作也做得很好。经过几年努力，本教学团队吸引一批教学能力强、科研背景好的优秀青年教师加盟化学实验课程教学团队。在我们的教学队伍中，不乏长江教授、求是教授、杰出青年学者和特聘研究员。经统计，其中博士生导师占总人数的35%。在日常的教学中，坚持传、帮、带的传统，聘请化学实验中心的创始人俞庆森教授和宗汉兴教授等为中心顾问，指导实验教学改革与建设和青年教师的培养。定期组织课程组教研活动，请老教师传授教学经验和心得。每学期两次以集体备课的方式从整体上把握教学质量，集体备课以资深的课程组长主持，讨论上学期课程中存在的不足，交流彼此的教学体会，并对本学期的教学任务进行完善。同时实行随堂听课制，要求年青年教师到教学现场学习资深教授是如何授课和指导学生实验，掌握教学技巧；另外实验中心领导也在上课时间不定期对实验课程进行听课。我们也进一步地加强了研究生助教的培训管理工作，坚持先培训后上岗的原则，由主讲教师全程对培训工作进行指导。对于在教学过程中出现的问题要随时加以纠正，对不适合教学的助教给予撤换。

三、建立良好的化学理念

在未受到良好的化学素质教育之前，有些学生因为化学素养不足，经常误把化学和危险等同起来，这是不恰当的。化学虽然比较集中地与较多危险的物质打交道，但是只要大家都按规则办事，就是安全的。只要大家都具备基本的化学素质，就能够共同有效地维护我们工作和生活环境的安全。化学是美好的，它创造物质，每年诞生数以万计的新物质，为化工、材料、生物、环境、信息等学科提供物质基础，为人类的生存和发展做出巨大贡献。化学是美丽的，它用独特的实验方法、以实验为基础总结出的规律和抽象出的理论，深入分子水平认识物质的组成、结构和性能，比如DNA的双螺旋结构、药物的手性问题等等，解释了物质世界的五彩缤纷，并指导人们正确认识物质规律和安全合理使用物质。化学是承前启后的中心学科，数学、物理是其前，生物学、医学、工学等为之后，化学与衣、食、住、行、能源、信息、材料、国防、医药卫生、资源环境等都有密切关系。化学课程与数学、物理等，同属自然科学基础课程，是培养大学生的基本素质课程。化学素质也是现代人们的基本素质之一。因此，掌握基本化学知识，宣传化学知识，提高公众的化学素质，是我们大学生的责任。“触摸”化学从这里开始！