目前，我国正在由制造型国家向创造型国家进行转变，急需大量创新型人才。因此，培养基础扎实、创新意识强的优秀人才成为高等教育的首要任务［1－3］。为培养适合祖国需求的创新型化学人才，在加强教师队伍建设、实验室建设的同时，更加要注重利用研究性实验激发学生的兴趣，培养学生的创新意识和创造能力［4－6］。
1 基础有机化学实验中开展研究性实验的意义
目前，在英国、美国大学中研究型教学模式在很多课程中都有着非常好的体现。通过开设研究性课程，引导学生积极、主动地参与科研活动，将研究型教学模式贯彻到整个教学环节的始终。这对学生多方面的能力培养起了重要的作用。具体表现在以下几个方面: 提高分析和解决复杂的现实问题的能力;增强运用学习资源的能力; 培养在团队中合作学习的能力等。国内的北京大学等高校通过规范课程教学要素，大力加强课程教学重点环节的建设，主要抓住课程讲授、课堂讨论、课题型实践训练、课后作业、考核以及教材等六个主要教学要素，把这些环节转向研究型教学模式，加速从传统的单向型知识传授向注重创新性教育的研究型教学转变。
“有机化学实验”是大连理工大学基础化学国家级教学示范实验中心的一门重要基础课，在多年的教学实践中积极探索教学改革新思路，在实验教学过程中全面引进现代化教学技术，构建开放式实验教学模式。通过增加课前预习问答、测验，课后集中讨论等环节增加学生进行实验预习、实验总结的动力，对实验教学质量的提高起到了重要的作用。
然而在教学环节中，传统的实验教学模式还是占了很大的比重，教学大部分采用“注入式”教学模式，首先由指导教师讲授实验目的、实验原理、实验内容、注意事项，然后学生按照实验教科书的实验步骤“照方抓药”，机械重复规定的实验内容。严重降低了学生获取新知识的动力，也降低了实验的趣味性。
因此，学生很少主动改变实验步骤或尝试新的反应条件［7－8］。在这种相对封闭的实验模式中，学生处于被动地位，实验本身缺乏吸引力，挫伤了学生进行实验的积极性和主动性，限制了学生的求知激情和创造性思维，而且这种教学方式只是让学生验证实验结果与教材内容是否符合，学生只能学到某些机械性的操作，不能获得一个完整的实验研究概念。
这不但严重阻碍了学生创新能力的培养，而且也不利于学生综合素质的培养，很难收到实验教学应有的效果，因此，为了提高教学质量，充分调动教和学两方面的积极性，必须改变实验教学模式，建立新的教学模式。研究型教学模式是相对于以单向性知识传授为主的教学模式提出来的，它改变了传统的教学观念和教学方法，立足于现实社会对教育的客观要求，丰富了素质教育的实践内涵，对创新人才的培养具有积极意义［9－10］。
科学研究起源于问题，因而，实验教学也要由问题开始，这才符合科学研究的一般规律。因此，在有机化学实验中开展研究型教学模式的探索。鉴于有机化学实验这门课程的重要性，结合近几年在本学科教学科研实践过程中的经验总结，提出本课题的研究，目的是通过有机化学实验课程内容的组织革新、教学方式的改变，探索出调动学生进行主动学习，引导学生自主学习、思考、分析和解决问题，培养学生的创新思维的新方法，为我校建设研究型大学本科人才培养体系贡献力量。通过实验教学改革，在学生的基本技能得到提高的同时更加强化其创新实践能力，使学生从单纯的知识接受者变成探索者，激发学生热情，开拓学生思路，提高学生的创新和独立实践能力，为高水平人才的培养发挥更大的作用。
2 基础有机化学实验中开展研究性实验的方法
对于有机化学实验教学，要想不断提高其教学质量，除了改善硬件设施、引进现代教学手段外，还必须不断地改进实验教学内容、教学模式。在其教学中引入研究性教学实验项目，从而在有机化学实验教学中建立起相适应的研究型教学模式，形成符合创新人才培养要求的有机化学实验课程体系。为了达到这一目标，提出如下解决方案。
2．1 总体设想
整个有机化学课程贯彻以问题为出发点，根据基础有机化学实验的特点将其分成基本操作训练和研究性实验训练两个部分。教学过程主要模式是在对基本操作和基本实验背景讲述清楚之后，通过设置如下流程“根据实验内容设置问题—引导学生分析讨论—共同得出实验方案—进行实验操作”引导学生对实验结果进行讨论。这样的教学方式是引导学生自主思考，提高分析问题、解决问题能力及创新思维的必由之路。
2．2 优化实验教学内容，开设研究性实验
有机化学实验主要面向化学、化工专业的本科生，共包括 10 个实验项目( 60 学时) ，我们将保留36 学时用于基础有机化学的基本实验操作，主要包括: 蒸馏、分馏、回流、减压蒸馏、水蒸汽蒸馏、重结晶、薄层层析、萃取等基本操作，通过专项实验使学生充分掌握这些基本操作的原理、要点、注意事项、应用范围。剩余 24 学时用于研究性实验，增设可供自由选择的 5 个设计性实验项目。学生在基本操作合格以后方可选择研究性实验项目。具体实验项目题目拟定为:( 1) 废弃食用油制备生物柴油;( 2) 化学发光剂鲁米诺的合成;( 3) 热致变色材料四氯合铜二乙基铵盐的合成与热致变色实验;( 4) 局部麻醉剂( 对氨基苯甲酸乙酯) 的制备;( 5) 天然产物卡潘酮的合成。
设计性实验项目要有趣味性、实用性。同时也要有一定难度、并涵盖多种基本操作技能。设计性实验既可以提高学生分析问题、解决问题的能力又让学生感觉到学有所用，更为重要的是能使学生了解、掌握开展科学研究的一般过程，进而加大对实验探究的兴趣。
2．3 改革实验教学方法
针对整个实验阶段的多样性，采取相应的教学方法。对于第一阶段的基本操作实验，采用预约的上课方式，每个课堂最大容量为 16 人，配备实验指导教师 1 名、实验准备教师 1 名。师生比 1 ∶ 8，保证使学生打下坚实的基本操作技能基础。第一阶段最后进行实验技能测试，通过测试方可进入第二阶段研究性实验项目，该阶段采用小组的方式进行，每4 人为一个研究小组，其中一人为研究小组组长，负责实验选题、实验实施、工作总结并与指导教师定期沟通。每 4 组学生安排 1 名具有博士学位的指导教师负责实验总体设计及实施，同时配备 1 名实验药品、仪器准备教师保证实验所需物品。这一阶段采取如下模式进行: ( 1) 指导教师提出研究性实验题目; ( 2) 每个小组的同学经协商后达成一致意见选择实验项目( 3) 研究小组首先进行文献查阅，设计实验方案，由组长以 PPT 形式向指导教师汇报，教师和学生进行讨论，确定实施方案; ( 4) 根据实验方案，实验准备教师进行药品、仪器准备; ( 5) 研究小组学生共同完成实验，并向指导教师提交最终产品、产品相应表征数据、实验总结报告; ( 6) 指导教师根据研究小组的实验过程、实验报告、实验数据给出最终的成绩。这种教学模式是完全以学生为研究主体，调动学生的主观能动性，训练学生综合应用知识的能力，使学生了解基本的科学研究方式。同时，也培养了学生之间的团队精神和合作、沟通能力。
2．4 改革实验考核方法
对于两个阶段的实验过程采用不同的考核方法，在基本实验技能培养的第一阶段实验成绩包括两个部分: 平时实验成绩和基本技能考核成绩。其中平时成绩占总分的 20%，考核成绩占 80%。成绩合格的学生进入第二阶段研究性实验，第二阶段实验成绩评定由教师根据实验方案的科学性、创新性、实验结果、操作规范性和结果分析进行评分。这样在有机化学实验的总学时、总学分不变的情况下，学生通过完成一个设计性实验来替代 24 学时的练习性实验所获学分。这种教学内容的优化，将大大提高学生对实验学习的积极性，也为培养学生的创新能力提供了帮助。上述的考核方式更加全面地考察学生的科学态度、创新能力、动手能力，同时也注重基本能力的培养，既夯实了学生的基础，又给了他们更大的探索创新动力。与传统的实验考核方式( 以实验技能和实验报告确定成绩) 相比，新的成绩评定更有利于成绩的客观性、公正性。
3 结语
我们将在 30 名学生中进行一年的教学改革试点，积累经验，完善细节，将改革经验推广到 90 人。
对所选择的研究性实验项目进一步完善其合理性和趣味性，完善教学过程的各个环节，并尝试开展学生自主提出实验项目的新方式。为了保证研究性实验的研究水平，实验指导教师要在探索化学实验教学改革经验的同时，也要积极进行科学研究的工作和国家基金的申请，为研究设计性实验教学的深层次探索提供科研素材，提高有机化学实验教学团队的教学和科研业务能力。我们希望经过不懈的努力能够培养出具有一定创造能力的化学人才; 争取将这种有机化学实验研究型教学模式推广到本学科其它实验课程中。
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