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构建研究型实验教学平台实施研究性实验教学

摘要：本文介绍了南京大学化学实验教学中心实验课程体系和课程内容的
改革方法和思路。化学实验教学中心抓住培养学生能力这个核心，构筑研究型实
验教学平台，实施研究性实验教学，形成了“基础—综合—研究”三层次实验教学
的特色，在全国实验教学改革中得到了全面推广。

关键词：实验教学；研究型教学；课程体系；实验改革

南京大学化学实验教学中心（以下简称“中心”）于2006年被授予国家级实
验教学示范中心，其前身可追溯至20世纪20年代初在南京高等师范创建的普通
化学实验室。“中心”由大学化学、仪器分析、有机化学、物理化学、综合化学、
化工原理、中级应用化学和化学信息学八个实验室组建。它依托化学学科，由校、
院两级管理。

“中心”的教学一贯以戴安邦教授所倡导的“化学教育既传授知识和技术，更
训练科学方法和思维，还培养科学精神和品德”的全面化学教育准则为指导思想。
自20世纪80年代起，“中心”在全国高校中首先对原实验课程体系、教学内容和
方法进行改革，经过20多年努力，在实践中逐步构建了研究型实验教学平台，
形成了“基础—综合—研究”三层次推进教学进程和“提高—扬优—早期介入科
研”三层次开放式实验教学模式，在全国得到推广和应用，形成了教学特色。

一、改革实验教学体系和课程内容，构筑研究型实验教学平台

在实施全面化学教育的指导思想下，“中心”改革了以教研室为单位组织实验
教学的框架，在化学一级学科层面上组织基础实验教学，提出按“基础—综合—
研究”三层次构建实验教学体系和实验室（如下图）。新实验体系突出了以能力培
养为核心，并将知识、能力和素质三要素有机结合起来。

1.骨干实验课程建设

“中心”在实验课程内容改革上，突出重视基础，加强综合、设计和科研训练，
着重在“激发学生兴趣、启迪学生探索、训练学生科学思维和方法、引导学生创
新”等四个方面建设骨干实验课程，培养学生创新意识与初步创新能力。

（1）国家精品课程“大学化学实验”。“大学化学实验”2004年被评为国家精
品课程，2009年获第二轮国家精品课程建设资助。2010年3月，《大学化学实验》
（第二版）出版。第二版教材更新了大约30%实验内容，增加了实验趣味性、新
颖性和综合性；更新增加十余个实验视频录像。

（2）反映兴趣性、设计性的国家精品课程“仪器分析实验”。2009年3月，
由科学出版社出版了《仪器分析实验》（第二版）。在新一版教材中增加了一批如
“大棚生长的蔬菜、瓜果和自然环境生长的蔬菜、瓜果营养成分是否存在差别”

等贴近生活、贴近实际的设计研究型实验项目以激发学生求知欲和兴趣。

（3）突出用新技术改造经典课程“有机化学实验”。多年来，该课程教学小
组在注重基础的同时，着重对学生综合能力和科研能力的培养进行了不断地探索
和改革，提出了“将经典实验教学内容进行升级改造，引入现代分析技术，使有
机合成、分离纯化、结构表征及质量分析有机结合，加强综合性和研究性训练，
促进教与学”的教改思路。具体实施办法是：在保证基本合成操作训练外，将色
谱-质谱联用仪、核磁共振谱仪、色谱仪等现代分析技术引入教学内容，让学生
对所合成的产品进一步进行定量和结构分析，并将分析结果反过来用于引导学生
对反应机理的理解和反应条件的选择。而在传统的教学方法中，学生在完成产品
合成后，仅仅通过测定沸点、熔点、折光率等简单技术定性地判断产品纯度。在
实际生产中，仅仅定性地给出产品的纯度是远远不够的，更重要的是需要知道产
品中有哪些杂质，杂质的结构是什么，确切的含量是多少。通过对经典实验的现
代化改造，不仅使我们的教学与当今社会的实际需求更加贴近，而且通过对产品
中杂质结构的分析，使学生对反应机理的理解更加深刻，丰富和深化了书本知识，
拓宽了学生的知识面，激发了学生学习化学的兴趣。

（4）不断推出新的“物理化学实验”课程。2010年，“中心”在高等教育出版
社出版了新版《物理化学实验》教材。我们设计的催化剂活性评价新实验装置，
可对多种固体催化剂进行活性评价，可满足正常教学实验和开放性研究型实验的
需要。另外，“中心”利用此套装置还开设了“气相色谱法测定无限稀释溶液的活
度系数”实验，不仅可测量一系列物质的活度系数，还可进一步获得混合热、汽
化热、超额焓变化和超额熵变化等实验数据。近两年来，“中心”开出的物理化学
研究型新实验项目达到6项。

（5）注重学生个性发展的国家精品课程“综合化学实验”。该课程按照“必修
+选修+开放”教学模式，实施适合学生个性发展的能力和全面素质培养。必修实
验为精心设计的典型教学实验，通过对化合物和材料的制备、分离和提纯，并使
用IR、UV、NMR、HPLC、CE、TG-MS、BET、XRD、GPC、光散射等大