基于自主創(chuàng)新的研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐

肖錫林，林英武，王宏青，劉慧君，趙玉寶，鄧 健，聶長(zhǎng)明，廖力夫

（南華大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，湖南 衡陽(yáng) 421001）

基于自主創(chuàng)新的研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐

肖錫林，林英武，王宏青，劉慧君，趙玉寶，鄧 健，聶長(zhǎng)明，廖力夫

（南華大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，湖南 衡陽(yáng) 421001）

為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，使學(xué)生成為高素質(zhì)的創(chuàng)新人才，該文通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)和學(xué)生科學(xué)研究成果，調(diào)查研究生對(duì)自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)新方法的看法和接受程度來(lái)評(píng)價(jià)新教學(xué)方法的優(yōu)劣，探討了研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在研究生培養(yǎng)過(guò)程中的作用以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)人才培養(yǎng)的多方面功能，初步研究和設(shè)計(jì)了適合地方高校研究生培養(yǎng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。實(shí)踐表明，通過(guò)系列化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，提高了研究生的培養(yǎng)質(zhì)量，增強(qiáng)了研究生的自主創(chuàng)新能力，具有廣泛推廣價(jià)值。

研究生；化學(xué)實(shí)驗(yàn)；自主創(chuàng)新；教學(xué)改革；培養(yǎng)質(zhì)量

21世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)活躍的時(shí)代，而知識(shí)經(jīng)濟(jì)主要依靠創(chuàng)新，創(chuàng)新依靠的核心力量是人才［1］。創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的核心競(jìng)爭(zhēng)力，是一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)、持續(xù)向前發(fā)展的不竭動(dòng)力。研究生導(dǎo)師只有通過(guò)多種方法培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新精神和行動(dòng)，才能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，使學(xué)生成為高素質(zhì)的創(chuàng)新人才［2］。研究生教育是我國(guó)高等教育的高水平層次。高精尖人才的培養(yǎng)質(zhì)量水平，會(huì)關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展以及國(guó)家的經(jīng)濟(jì)與科技在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)際地位。因此，必須切實(shí)保證研究生的培養(yǎng)質(zhì)量，這是擺在研究生導(dǎo)師和教學(xué)管理工作者面前的一項(xiàng)十分重要的任務(wù)［3］。

化學(xué)是一門以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是研究生獲取化學(xué)知識(shí)，熟悉化學(xué)原理、規(guī)律，形成化學(xué)概念，提高各種綜合能力的重要途徑。因此，可以通過(guò)開展廣泛而多樣的化學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)研究生獨(dú)立工作能力、組織能力，這對(duì)研究生掌握?qǐng)?jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，以及今后的工作和學(xué)習(xí)都有重要的意義［4］。

一般來(lái)講，自主創(chuàng)新有3個(gè)因素：1）要屬于自己的；2）是創(chuàng)造出來(lái)的；3）要新的東西。具體到研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上，自主創(chuàng)新主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：1）教師的教，必須理論結(jié)合實(shí)際，創(chuàng)造出新的令研究生感興趣的教學(xué)方法與手段，可以引導(dǎo)研究生去學(xué)習(xí)；2）學(xué)生的學(xué)，由學(xué)生自主尋找和設(shè)計(jì)本人感興趣的課題實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并且要獨(dú)立操作完成實(shí)驗(yàn)，還要用PPT向其他同學(xué)展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果、進(jìn)行總結(jié)與討論等。調(diào)研文獻(xiàn)，如在化學(xué)專業(yè)研究生中開展以自主創(chuàng)新為主題的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，可以全面推進(jìn)研究生的素質(zhì)教育，培養(yǎng)研究生的科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新精神和科研實(shí)踐能力在學(xué)科層面的有效實(shí)施［5－6］。近年來(lái)，基于自主創(chuàng)新精神和筆者所在地方高校實(shí)際情況，本校在研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中進(jìn)行了一些改革與實(shí)踐工作，取得了一定教學(xué)改革成果。

1 現(xiàn)行研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行教學(xué)改革的必要性

高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)是化學(xué)教師關(guān)注的熱門話題［7］。研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)研究生動(dòng)手能力、科研創(chuàng)新等能力都具有重要意義。研究生教育是目前我國(guó)高層次人才培養(yǎng)的主要渠道，對(duì)未來(lái)社會(huì)發(fā)展起著舉足輕重的作用。隨著教育改革的深化與發(fā)展，研究生招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，很多傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法已不適應(yīng)現(xiàn)實(shí)的發(fā)展。因此，有必要對(duì)現(xiàn)行研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方法與手段進(jìn)行改革，提高研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。

2 研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革與實(shí)踐的主要內(nèi)容

2.1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的設(shè)置與改革

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的提升與更新?lián)Q代，很多新的大型儀器設(shè)備的使用和操作也應(yīng)成為化學(xué)類專業(yè)研究生必須掌握的實(shí)驗(yàn)技能。為提高研究生的社會(huì)和科研適應(yīng)能力，這些最新的、最實(shí)用的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容必須要加到課程教學(xué)中來(lái)。研究生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)課時(shí)是有限的，但是學(xué)生所要求的教學(xué)內(nèi)容卻是無(wú)限的，因此必須要進(jìn)行課程內(nèi)容的改革，以充分利用有限的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)。

另外，以往的研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程主要在本科生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目上發(fā)展而來(lái)的，如表1所示，選幾個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生“照方抓藥”做實(shí)驗(yàn)等。理論課、實(shí)驗(yàn)課也往往因?yàn)槭菃为?dú)設(shè)置，聯(lián)系不多，溝通也不夠，不利于教學(xué)效果的快速提升和研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在新的研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上，不應(yīng)再拘泥于教材內(nèi)容，而應(yīng)以研究生科研實(shí)際、未來(lái)工作的需要以及現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室條件上設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。如以科學(xué)儀器操作與使用為中心設(shè)置實(shí)驗(yàn)：熒光檢測(cè)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、色譜分離分析實(shí)驗(yàn)及電化學(xué)工作站使用實(shí)驗(yàn)等。新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)預(yù)選項(xiàng)目如表2所示，充分體現(xiàn)了這些特點(diǎn)。然后由學(xué)生根據(jù)興趣愛好進(jìn)行選課，老師再進(jìn)行指導(dǎo)和引導(dǎo)及提供幫助等。同時(shí)學(xué)生也可以根據(jù)自己的愛好，在表中的預(yù)選項(xiàng)目之外選擇實(shí)驗(yàn)，只要方案合理，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件允許等，均可以進(jìn)行。另外，在相對(duì)應(yīng)的現(xiàn)代儀器分析理論課程里，教師會(huì)詳細(xì)講解這些儀器的原理及操作注意事項(xiàng)等，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和心理暗示，使研究生對(duì)所學(xué)儀器特性、應(yīng)用及原理有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。這樣就將理論課與實(shí)驗(yàn)課統(tǒng)一起來(lái)，同時(shí)也將研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)與科研、工作實(shí)際結(jié)合起來(lái)。這樣研究生上化學(xué)實(shí)驗(yàn)課，會(huì)更加有興趣。因?yàn)榛瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是根據(jù)實(shí)際情況而設(shè)置的，因此沒有現(xiàn)成的教材，并且從實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備到操作都是由研究生獨(dú)立完成的，這樣就能夠充分鍛煉研究生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)研究生的操作能力和科研創(chuàng)新意識(shí)。所有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都是由研究生自己選擇和獨(dú)立完成，并且和將來(lái)的科研實(shí)踐、工作等密切相關(guān)，研究生對(duì)實(shí)驗(yàn)感興趣，主動(dòng)性很強(qiáng)，教學(xué)效果也非常令人滿意。

表1 改革前部分研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一覽表

表2 改革后部分研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)預(yù)選項(xiàng)目一覽表

2.2 化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方法與手段的改革

由于學(xué)科交叉的需要或生源等原因，化學(xué)類專業(yè)可能會(huì)招收了不同大學(xué)本科專業(yè)背景的研究生。大學(xué)本科化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容往往在實(shí)驗(yàn)教材或指導(dǎo)書中敘述較詳盡，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、試劑和儀器、操作步驟及注意事項(xiàng)等均已詳細(xì)說(shuō)明。學(xué)生只要按照操作規(guī)程，“照方抓藥”就可以完成實(shí)驗(yàn)。對(duì)比本科生階段的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，研究生階段的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程訓(xùn)練會(huì)有許多不同，其中最主要的是要求具有獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和操作的能力，因此通常需要根據(jù)課題查閱文獻(xiàn)，而一般文獻(xiàn)中往往只給出原理、藥品和簡(jiǎn)單的反應(yīng)條件，這就需要研究生自己獨(dú)立地去設(shè)計(jì)方案，鉆研探索。因此必須改革研究生現(xiàn)有化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方式，培養(yǎng)研究生的學(xué)習(xí)興趣。

2.3 建設(shè)開放式研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系

研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)活動(dòng)應(yīng)有意識(shí)地創(chuàng)造條件，營(yíng)造一種使大多數(shù)研究生的個(gè)性能夠得到張揚(yáng)和發(fā)展的寬松環(huán)境，為發(fā)揮研究生的聰明才智創(chuàng)造更好的條件與氛圍。研究生開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革在這一新的教育理念中應(yīng)運(yùn)而生。

根據(jù)新的教育理念與改革，我院所有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室均對(duì)所有研究生全天開放，且各實(shí)驗(yàn)室均有專門教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)時(shí)間由研究生自己安排，研究生只需要做簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)或書面預(yù)約即可開始實(shí)驗(yàn)。另外，我校還安排有夏季學(xué)期，在夏季學(xué)期的一個(gè)月時(shí)間內(nèi)，沒有常規(guī)的教學(xué)任務(wù)，老師們空余時(shí)間較多，學(xué)生預(yù)約后，在場(chǎng)地、師資指導(dǎo)方面有較好的優(yōu)勢(shì)，這樣就給化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作基礎(chǔ)不太好的研究生提供了練習(xí)機(jī)會(huì)，同時(shí)也會(huì)給化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作能力強(qiáng)的研究生一個(gè)提高的機(jī)遇，為他們將來(lái)的課題的科學(xué)研究打下一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)。

在大型實(shí)驗(yàn)儀器的管理上，也非常寬松和人性化。每一臺(tái)科學(xué)儀器都有專任教師管理，一般是由學(xué)有專長(zhǎng)的青年博士教師擔(dān)任，他們實(shí)驗(yàn)技術(shù)好且有大量的時(shí)間，可以定期或不定期的培訓(xùn)研究生。研究生掌握儀器操作技術(shù)后，得到教師的許可，就可以獨(dú)立操作儀器了。部分儀器的實(shí)驗(yàn)專任教師有時(shí)也由研究生導(dǎo)師直接擔(dān)任。擔(dān)任某臺(tái)儀器管理專任教師的研究生導(dǎo)師，往往在做科研時(shí)用這臺(tái)儀器的機(jī)會(huì)較多，因此維護(hù)和培訓(xùn)起來(lái)較方便。另外，每臺(tái)儀器都建有一個(gè)預(yù)約網(wǎng)站，網(wǎng)站上有維護(hù)和管理人員的聯(lián)系方式。需要做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)，只需要在預(yù)約網(wǎng)上填寫研究生姓名、學(xué)號(hào)以及做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間即可，或者直接書面預(yù)約也行。由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間是在網(wǎng)上電子文檔里填寫，什么時(shí)候有空，哪些人在使用這臺(tái)儀器，一目了然，預(yù)約非常方便。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)的儀器現(xiàn)代化管理模式為研究生開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革提供了很好的便利條件。

2.4 建立研究生從事本科化學(xué)實(shí)驗(yàn)帶教和助教的制度

為鍛煉研究生的表達(dá)能力和實(shí)驗(yàn)操作能力，我校規(guī)定研究生每年需有20學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。研究生自己做實(shí)驗(yàn)和帶教學(xué)生是兩種不同的能力培養(yǎng)模式。研究生要去教會(huì)別人，必須先要教會(huì)自己所有的實(shí)驗(yàn)操作，并且還要有組織語(yǔ)言和表達(dá)方式。因此，研究生在進(jìn)行大學(xué)本科生化學(xué)實(shí)驗(yàn)的助教或帶教活動(dòng)中，深化了對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、操作等認(rèn)識(shí)，鍛煉了自己的社會(huì)活動(dòng)能力，這對(duì)他們將來(lái)找工作，從事科研工作等，甚至一生的積極生活都非常有意義。

為使研究生帶教、助教工作良性循環(huán)發(fā)展，我們建立了嚴(yán)格的研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)制度。制度要求研究生在本科生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中要進(jìn)行全方位的指導(dǎo)，包括實(shí)驗(yàn)前檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)報(bào)告，規(guī)定沒有預(yù)習(xí)報(bào)告不能開始實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)結(jié)束當(dāng)場(chǎng)批改學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告，及時(shí)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行講評(píng)，并要求沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)生要重做；預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及學(xué)生課堂紀(jì)律等都要作為評(píng)價(jià)學(xué)生成績(jī)的內(nèi)容計(jì)入學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)等，最后學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)要按一定比例計(jì)入期末考試成績(jī)。

另外，積極引導(dǎo)研究生參與實(shí)驗(yàn)室大型儀器的日常管理。這要求研究生在帶教過(guò)程中，不僅只是講完課就行，還需要做好相應(yīng)的儀器管理及開放工作。研究生是科學(xué)研究的中堅(jiān)力量，他們幾乎天天泡在實(shí)驗(yàn)室里，時(shí)間非常充裕，而導(dǎo)師由于教學(xué)、科研等的任務(wù)非常繁重，在實(shí)驗(yàn)室的日常管理中，投入的時(shí)間和精力會(huì)極為有限。因此，調(diào)研實(shí)際情況后，在研究生自愿報(bào)名的基礎(chǔ)上，我們選擇了一批實(shí)驗(yàn)技術(shù)好的、有責(zé)任心和奉獻(xiàn)精神的研究生參與實(shí)驗(yàn)室大型儀器的日常管理工作。這一舉措，非常有效地保證了實(shí)驗(yàn)室在任何時(shí)候都能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室的真正開放式管理，激勵(lì)了研究生自主學(xué)習(xí)的熱情，對(duì)促進(jìn)儀器的綜合利用、教師的科學(xué)研究及學(xué)科建設(shè)等都具有積極的意義。

2.5 研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的小組討論式教學(xué)模式

學(xué)院每年化學(xué)類專業(yè)研究生的招生人數(shù)在30人左右，每個(gè)研究生的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、自主學(xué)習(xí)能力不一樣，不同大型儀器的原理、結(jié)構(gòu)的難易也不同。為保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，按研究生興趣愛好、專業(yè)研究方向、性別和宿舍等均衡分組，每組4～6人，每組設(shè)一名組長(zhǎng)，并定期檢查小組實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)展情況等。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂內(nèi)，教師講解完，研究生逐個(gè)開始實(shí)驗(yàn)。由于研究生人數(shù)較多，如果個(gè)別研究生一次聽講不理解，可以在小組長(zhǎng)的帶動(dòng)下，互相討論，直到掌握為止。研究生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，互相討論和補(bǔ)充，讓每個(gè)研究生都能夠很好地獨(dú)立完成所學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。個(gè)別實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)不太好的研究生，可以在小組長(zhǎng)及其他成員的幫助下，與教師分析、討論及研究相關(guān)實(shí)驗(yàn)方案與結(jié)果，最后獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。由此培養(yǎng)研究生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、熟練操作相關(guān)化學(xué)儀器、正確地進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析的能力等。

在課外的開放性研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，更能體現(xiàn)小組討論式教學(xué)法的優(yōu)越性。根據(jù)課題研究?jī)?nèi)容和興趣，任一研究生都可對(duì)某課題進(jìn)行研究，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室預(yù)約后即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。一般情況下，研究生往往會(huì)因?yàn)槌醮谓佑|科研課題內(nèi)容，會(huì)遇到重重困難，這樣就需要借助外力的幫助才能順利完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。教師往往精力不夠，難以及時(shí)指導(dǎo)，這時(shí)研究生的小組互助作用就顯示出來(lái)了。研究生們學(xué)習(xí)、生活都在一起，互相幫助非常容易。所有的開放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，都是在研究生的獨(dú)立操作和小組互助下完成的，能很好地提高研究生的操作和溝通能力。

2.6 化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果的科學(xué)考核

為更好地評(píng)價(jià)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果，以方便總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和推廣應(yīng)用。選取2011級(jí)化學(xué)類專業(yè)25名同學(xué)為試驗(yàn)組，2010級(jí)化學(xué)類專業(yè)21名同學(xué)作為對(duì)照組，試驗(yàn)組采用自主創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新方法，對(duì)照組采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。兩組研究生年齡、基礎(chǔ)文化和已學(xué)課程成績(jī)比較，統(tǒng)計(jì)學(xué)上無(wú)顯著性差異意義（P＞0.05）。通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)和科學(xué)研究成果論文，調(diào)查研究生對(duì)自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)新方法的接受程度來(lái)評(píng)價(jià)教學(xué)方法的優(yōu)劣。

將自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)新方法與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法組研究生的課程考試成績(jī)（平時(shí)實(shí)驗(yàn)考核40分，期末實(shí)驗(yàn)考核30分，基本實(shí)驗(yàn)操作30分，合計(jì)100分）和科研成果論文情況記錄下來(lái)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析結(jié)果顯示，接受自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)新方法的研究生組的課程考試成績(jī)、人均發(fā)表收錄論文篇數(shù)均高于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)法組（P＜0.01），詳細(xì)數(shù)據(jù)如表3所示。表3的數(shù)據(jù)處理結(jié)果說(shuō)明研究生經(jīng)過(guò)自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)法的教學(xué)改革與實(shí)踐后，增強(qiáng)了自主學(xué)習(xí)和科學(xué)研究的興趣、鍛煉了自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作能力，教學(xué)效果得到很好的提高。

表3 兩試驗(yàn)組考試成績(jī)比較（分，±s）

表3 兩試驗(yàn)組考試成績(jī)比較（分，±s）

87.93±6.75 2.08傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)法73.41±8.89 1.25 t值6.77 P值0.000篇數(shù)自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)法組別課程考核成績(jī)／分人均發(fā)表收錄論文／人均篇數(shù)增加了66

另外，通過(guò)發(fā)行自行設(shè)計(jì)的調(diào)查問(wèn)卷對(duì)研究生進(jìn)行調(diào)研，可以了解研究生對(duì)自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)法的接受或認(rèn)同程度，對(duì)其實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革應(yīng)用效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

在自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)法試驗(yàn)組（2011級(jí)研究生）中發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷25份，共收回25份。調(diào)研的主要內(nèi)容及結(jié)果如表4所示。從表4數(shù)據(jù)結(jié)果可知，絕大多數(shù)研究生對(duì)自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)新方法持肯定態(tài)度，希望授課教師能夠密切聯(lián)系生活中的化學(xué)問(wèn)題等開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有效增加研究生的教學(xué)參與程度，提高研究生的學(xué)習(xí)興趣等。

表4 25名學(xué)生對(duì)自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)法的反饋意見

3 建立和完善研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的制度保證體系

通過(guò)近兩年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐證明，我們的努力得到了肯定。這種新的教學(xué)方法能夠激發(fā)研究生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和強(qiáng)烈的求知欲望，有利于培養(yǎng)研究生的動(dòng)手能力和科學(xué)思維創(chuàng)造能力，為研究生的課題研究打下了良好基礎(chǔ)。為更好地完善和推行研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革成果，必須要建立和完善研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的制度保證體系［8－13］。

1）教師負(fù)責(zé)制度。

對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都須安排一名責(zé)任教師，由責(zé)任教師全面負(fù)責(zé)引導(dǎo)研究生實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的準(zhǔn)備，教學(xué)及實(shí)驗(yàn)室安全等工作。一般研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的責(zé)任教師都選擇有一定科研能力的教師來(lái)?yè)?dān)任，大多數(shù)為有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、精力充沛的研究生導(dǎo)師或青年博士擔(dān)任授課教師，并且每個(gè)主講教師只負(fù)責(zé)一個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，這樣方便主講教師有更多的精力準(zhǔn)備和講解實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)教學(xué)更豐富和有趣。

2）定期召開教學(xué)改革會(huì)議。

教學(xué)改革會(huì)議要求所有任課教師和研究生代表都要參加，達(dá)到集思廣益的效果。新分配來(lái)的青年碩士、博士等，都要求先安排到化學(xué)實(shí)驗(yàn)室至少工作一年，充實(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。

3）建立靈活、嚴(yán)格的大型儀器設(shè)備管理制度。

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的要求，科技創(chuàng)新越來(lái)越依賴于各種大型、精密儀器設(shè)備等。為使研究生有機(jī)會(huì)熟練操作一些大型儀器，提高他們的科研和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力等?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室管理上定期組織開展相關(guān)大型儀器使用的講座和培訓(xùn)課程，請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師集中講解儀器的工作原理、操作規(guī)程和注意事項(xiàng)等，并督促實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員引導(dǎo)研究生進(jìn)行上機(jī)操作。經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的培訓(xùn)與考核后，一部分研究生可以獨(dú)立操作儀器，這部分操作能力強(qiáng)的研究生可以被吸納為儀器協(xié)管員，在研究生個(gè)人時(shí)間安排的允許下，協(xié)助完成大型儀器的日常管理與對(duì)外服務(wù)工作等。

4）建立長(zhǎng)期的、可運(yùn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室開放制度。

根據(jù)我校實(shí)際情況，我院的研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)室掛靠在湖南省普通高等學(xué)校大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)課示范實(shí)驗(yàn)中心等技術(shù)平臺(tái)上。該化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心運(yùn)用全開放式管理模式，將實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和開展的項(xiàng)目等全部在網(wǎng)上公開，讓研究生在自由、開放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和接受專業(yè)指導(dǎo)。只有這樣全方位的開放，才能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)儀器的真正共享，提高實(shí)驗(yàn)室大型儀器的使用效率，最大限度地開發(fā)和培養(yǎng)研究生的科研創(chuàng)新能力。

5）建立化學(xué)實(shí)驗(yàn)室資源有效共享機(jī)制等。

科研實(shí)驗(yàn)中往往需要購(gòu)買很多試劑，除了少量常規(guī)化學(xué)試劑外，多數(shù)化學(xué)試劑因?yàn)閷?shí)驗(yàn)項(xiàng)目不常見等原因而使用率低，而對(duì)于新開展科研課題的研究生，往往因不熟悉實(shí)驗(yàn)室情況，盲目購(gòu)買新試劑，不可避免地造成一些浪費(fèi)。因此，建立化學(xué)實(shí)驗(yàn)室試劑、小型儀器工具等資源的有效共享機(jī)制很有必要，如在網(wǎng)絡(luò)電子文檔上，研究生之間可以方便地互通有無(wú)，許多試劑等可共同使用，避免重復(fù)購(gòu)置，節(jié)省經(jīng)費(fèi)，創(chuàng)建節(jié)約型化學(xué)實(shí)驗(yàn)室等。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程自主創(chuàng)新教學(xué)新方法的教學(xué)改革與實(shí)踐研究，探討了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在研究生培養(yǎng)過(guò)程中的作用，充分討論了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)研究生高層次人才培養(yǎng)的多方面功能，研究和實(shí)踐了適合校情的研究生化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方法。通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)活動(dòng)來(lái)營(yíng)造科學(xué)研究氛圍，增強(qiáng)研究生自主創(chuàng)新的能力，為提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量提供有效措施和可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

［1］陳國(guó)榮，唐燕輝.中法聯(lián)合培養(yǎng)研究生的實(shí)踐與探索［J］.化工高等教育，2005（2）：50－51.

［2］葉晶.建立動(dòng)態(tài)課堂優(yōu)化研究生課堂教學(xué)過(guò)程［J］.教育教學(xué)論壇，2012（32）：69－70.

［3］黃鎖義，田華，王麟生.碩士生無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2005，24（10）：68－69.

［4］鐘國(guó)清，蔣琪英.化學(xué)類研究生實(shí)踐能力的培養(yǎng)［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010，29（4）：115－118.

［5］程克光，廖雯菲，劉觀艷，等.藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究［J］.實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2012，10（5）：91－93.

［6］羅堯成.我國(guó)研究生教育課程體系存在的主要問(wèn)題分析［J］.學(xué)位與研究生教育，2006（6）：43－46.

［7］袁亞莉，周昕，劉慧君，等.立足學(xué)科特色改革和創(chuàng)新化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013，32（8）：161－163.

［8］劉國(guó)福，李慧，熊艷.研究生課程“現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)改革實(shí)踐［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2014，33（1）：211－213.

［9］李向清，穆勁，康詩(shī)釗，等.研究生高等化學(xué)工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)初探［J］.化工高等教育，2013，30（2）：26－29.

［10］鄭秀玉，李瓊.研究生儀器分析實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革與實(shí)踐［J］.化工高等教育，2016（3）：37－39.

［11］曹忠，何婧琳，龍姝，等.基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的畢業(yè)論文化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化［J］.化工高等教育，2014，31（4）：63－66.

［12］李姝，王經(jīng)洋，王敏，等.研究生助教在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐與思考［J］.實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2015（4）：138－140.

［13］韓敏.化學(xué)類研究生綜合實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革探索和嘗試［J］.大學(xué)教育，2014（16）：119－121.

圖6 擬合相位調(diào)制曲線

擬合圖如圖6所示，可見相位－灰度回歸單調(diào)變化，與我們所認(rèn)知的調(diào)制曲線相一致。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著LCOS在波前相位調(diào)制、光鑷、脈沖光束整形、動(dòng)態(tài)衍射光學(xué)元件、相襯成像等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，其調(diào)制曲線的測(cè)量也越來(lái)越重要，測(cè)量精度的要求也越來(lái)越高。本文提出的Zygo干涉儀測(cè)量方法簡(jiǎn)單、精度更高，較傳統(tǒng)搭光路測(cè)量有一定的優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

［1］鄭華東，于瀛潔，代林茂，等.彩色全息顯示中液晶空間光調(diào)制器位相調(diào)制偏差的矯正方法［J］.物理學(xué)報(bào)，2010，59（9）：6145－6151.

［2］劉婷婷，孫海濱.基于液晶空間光調(diào)制器的空間濾波實(shí)驗(yàn)［J］.光譜實(shí)驗(yàn)室，2011，28（6）：2934－2938.

［3］代永平.LCoS（硅基液晶）顯示器設(shè)計(jì)［D］.南開：南開大學(xué)信息技術(shù)科學(xué)學(xué)院，2003.

［4］張洪鑫.相位型液晶空間光調(diào)制器特性測(cè)試方法及波前矯正研究［D］.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化測(cè)試與控制系，2009.

［5］湯明川.基于LCOS的光學(xué)相關(guān)識(shí)別研究［D］.蘇州：蘇州大學(xué)信息光學(xué)研究所，2013.

［6］SOUTAR C，LU K H.Determination of the physical properties of an arbitrary twisted－nematic liquid crystal cell［J］. Optical Engineering，1994（33）：2704－2712.

［7］于毅.Zygo干涉儀及其應(yīng)用的研究［D］.天津：天津大學(xué)研究生院，2005.

［8］左芬.同步移相干涉術(shù)的相位測(cè)量原理［J］.淮陰師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008，7（2）：126－130.

［9］朱小平.移相干涉技術(shù)在活塞外徑測(cè)量中應(yīng)用［J］.計(jì)量學(xué)報(bào)，2009，30（5）：79－82.

The Reform and Practice of the Teaching about Graduate Students'Chemistry Experiment Based on Independent Innovation

XIAO Xilin，LIN Yingwu，WANG Hongqing，LIU Huijun，ZHAO Yubao，DENG Jian，NIE Changming，LIAO Lifu
（College of Chemistry and Chemica Engineering，University of South China，Hengyang 421001，China）

In order to improve the quality of graduate education，enhance the independent innovation ability of graduate students and make students to become high quality innovative talents，by comparing the experimental results and scientific research investigation，the independent innovation experimental of the teaching method can be evaluated.In order to improve the quality of postgraduate education，strengthen the graduate student＇s capacity for independent innovation，etc.This paper discussed the role in the process of graduate student training in chemistry experiment teaching，the multiple function of chemical experimental teaching for personnel training，research and design the chemical experiment teaching method suitable for graduate student culture.Through the reform of series chemistry experiment teaching，the cultivation quality of graduate students was improved，and the independent innovation ability of graduate students was enhanced，therefore，this reform in education has a wide range of promotional value.

graduate student；chemical experiment；independent innovation；reform in education；cultivation quality

G642.0

A

10.3969／j.issn.1672－4550.2016.06.024

2015－10－19；修改日期：2016－10－26

南華大學(xué)學(xué)位與研究生教育改革課題（2014JG021）；湖南省學(xué)位與研究生教育改革項(xiàng)目（JG2016B085）；全國(guó)工程專業(yè)研究生教研項(xiàng)目（2016－ZX－333）；湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目（2014253）。

肖錫林（1978－），男，博士，教授，主要從事化學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域的教學(xué)與科研工作。