王麗麗 姚 琳

(鄭州大學化學系，河南鄭州 450001)

物理化學教學中對本科生科研素質(zhì)的培養(yǎng)

王麗麗 姚 琳

(鄭州大學化學系，河南鄭州 450001)

提高本科生的科研素質(zhì)，是實現(xiàn)本科生培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié)。物理化學是化學化工等專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課，本文就物理化學教學中對學生科研素質(zhì)的培養(yǎng)進行了探討和研究。

物理化學;教學;本科生;科研素質(zhì)

高等學校人才培養(yǎng)的目標是勝任相關專業(yè)或進一步從事科學研究工作的人才，這就要求大學生既要牢固地掌握本學科的專業(yè)知識，又要具有從事本專業(yè)實際工作和研究工作的初步能力。提高本科生的科研素質(zhì)，是實現(xiàn)本科生培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié)。如何在大學教學中培養(yǎng)學生的科研素質(zhì)，使其成為創(chuàng)新型人才，已成為高等教育教學改革的重要課題。物理化學是化學、化工、生物、環(huán)境、材料等專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課，對于這些專業(yè)的學生形成完整的知識結構具有不可替代的作用。本文就物理化學教學中對學生科研素質(zhì)的培養(yǎng)進行了探討和研究。

1 認識科研素質(zhì)

科研意識、科研方法和科研精神是科研素質(zhì)中最重要的三個方面?？蒲幸庾R是指從事科研工作的動力，潛心捕捉和研究問題的探求欲，即“想不想做研究”，這是科研素質(zhì)的基礎。科研意識的形成是一個長期積累的過程，要有包括科學文化知識、專業(yè)基礎與專業(yè)知識及相鄰學科知識在內(nèi)的廣博的知識作為支撐。科研方法是指掌握如何設計實驗方案、開展實驗研究、撰寫學術論文等方面的具體方法，即“能不能做研究”，這是科研素質(zhì)的核心?？蒲蟹椒ㄊ窃诰邆淞艘欢ǖ目蒲幸庾R的基礎上經(jīng)過培養(yǎng)和科研實踐鍛煉而形成的，一般來說，強烈的科研意識可以促使科學的科研方法的形成，而掌握正確的科研方法又會提高對科研的興趣，強化科研意識。科研精神則是指勇于探索、甘于寂寞、敢于創(chuàng)新、不怕失敗等優(yōu)秀品質(zhì)，也即“適不適合做研究”，這是科研素質(zhì)的內(nèi)涵?？蒲芯袷峭ㄟ^自身的認識和科研實踐形成的比較穩(wěn)定的適于從事科研工作的基本品質(zhì)。

2 科研意識和科研精神的培養(yǎng)

2.1 注重教師自身科研素質(zhì)和教學理念的提高

很難想象一個沒有科研能力和意識的教師能培養(yǎng)出具有高科研素質(zhì)的學生，可以說，教師自身的科研素質(zhì)是培養(yǎng)學生科研素質(zhì)的先決條件，對培養(yǎng)學生科研素質(zhì)的形成和提高具有至關重要的作用。在科學技術和教育教學改革蓬勃發(fā)展的今天，教師應不斷提高自身的科研素質(zhì)，學習先進的教育理念，加強教育教學改革優(yōu)秀成果的學習和實踐。

2.2 引導學生關注本學科發(fā)展前沿和科研動態(tài)

在現(xiàn)代科學技術快速發(fā)展的今天，學科間的交叉、滲透，不斷產(chǎn)生新的領域和邊緣學科，而很多具有超前價值和應用價值的信息并不能及時補充到教材中，為了培養(yǎng)與時俱進的人才，除了要在課堂中及時補充這些最新的研究成果，更應該在這樣的教學過程中培養(yǎng)學生養(yǎng)成關注本學科發(fā)展前沿和最新研究動態(tài)的習慣，使學生在學習過程中不斷增強科研意識。這些科研動態(tài)與信息是不斷更新的，它可以來源于教師或教研組的科研成果或進展，也可以來源于最新的文獻、資料或?qū)W術報告。

比如，我們在講解電化學這一章節(jié)時，會介紹化學電源的最新研究情況，聯(lián)系電動汽車電池的研究與發(fā)展，激發(fā)學生對本章節(jié)的學習興趣。在催化劑吸附性能這一章節(jié)的講解中，介紹到本學科實驗室應用到催化劑吸附性能表征中的各類儀器，以及他們在本學科科學研究中的作用。學生對這些內(nèi)容非常感興趣，由此也可以激發(fā)學生學習物理化學的興趣和熱情，使學生較早萌發(fā)將來從事某領域科學研究的想法。在我系開展的暑假科研實踐活動中，很多學生主動到教師的科研實驗室，積極參與科研活動，形成了學生主動培養(yǎng)自己科研能力的良好局面。

2.3 引導和激發(fā)學生的科研精神

高水平的學術研究往往需要研究者長時間積累。做科研不能指望一步登天，需要持之以恒才能修得正果。在當前社會上浮躁風氣嚴重的情況下，加強對本科生的科研精神培養(yǎng)顯得尤為重要。

在對科研精神的培養(yǎng)中，教師所表現(xiàn)出來的情感、性格、動機、意志品質(zhì)等都對學生會有很大的影響，因此，教師自身必須具有科研精神，并通過自身的言傳身教激發(fā)學生的科研精神。在競爭激烈的社會中，在學習和科研中難免會遇到困難和挫折，教師要多關心學生，在他們遇到挫折時給予正確的引導。

科學技術的進步和發(fā)展離不開科學工作者辛勤的勞動，在教學中可以適當引入一些科學先驅(qū)和學生熟悉的一些專家學者的故事，講述他們在取得巨大成績的背后，所付出的艱辛努力和他們勇于探索、甘于寂寞、敢于創(chuàng)新、不怕失敗的科研精神，對學生加以積極的引導，也可以給學生推薦一些科學人文精神培養(yǎng)方面的書籍，讓學生利用課余時間，發(fā)揮主觀能動性，有意識地培養(yǎng)自己的科研精神。

3 理論與實踐相結合培養(yǎng)學生的科研能力

3.1 在對知識的解析過程中注重培養(yǎng)學生科學思維方法

思維方法的高下是智力高低的重要標志。良好的、科學的思維方法能使我們從錯綜復雜的現(xiàn)象中找到事物的本質(zhì)，從紛繁的因素中找到事物變化的主要因素，使事物呈現(xiàn)出條理來。培養(yǎng)學生具有正確的、科學的思維方法是素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。

物理化學是一門理論性較強的課程，在教學實踐中發(fā)現(xiàn)，在對物理化學知識點的講解與分析過程中，結合理論產(chǎn)生和不斷完善發(fā)展的過程，并結合科學家在發(fā)現(xiàn)這些理論中的一些故事進行講解，這樣不但能讓學生充分理解知識，更在這樣的過程中培養(yǎng)了學生的科學思維方法和科研精神。

科學思維方法的培養(yǎng)是一個長期的過程，在這樣的過程中要充分調(diào)動學生的主觀能動性，引導學生合作學習，在思考、討論、相互啟發(fā)、再思考這樣的過程中不斷地修正、補充，加深自己對課程內(nèi)容的理解和領會，進而順利地掌握課程內(nèi)容的要點和實質(zhì)。讓學生從被動的知識接收者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥闹R尋求者，并能采用科學的方法去尋求知識。

3.2 在實驗教學中注重體現(xiàn)學生的主體地位

實驗教學在培養(yǎng)物理化學專業(yè)人才的科研素質(zhì)過程中起著至關重要的作用。然而，在傳統(tǒng)的驗證式、菜單式、保姆式的實驗教學模式下，學生往往疏于思考，為實驗而實驗，難以體現(xiàn)學習的主體地位;實驗內(nèi)容也比較陳舊，缺乏創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性，嚴重影響了學生的學習興趣，抑制了學生創(chuàng)新思維的形成，不利于學生能力的培養(yǎng)。

鑒于存在的這些問題以及教育部教指委頒布的“實驗課程教學基本要求”，立足于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)需要，高校亟需探索和實踐物理化學教學實驗模式的改革。

南開大學化學實驗教學中心提出了“整體物理化學實驗教學體系”的新思路，通過設計一組相互關聯(lián)的實驗，使學生修完一組實驗，在得到實驗技術訓練和實驗方法學習的同時，亦可完成一篇相對完整的研究工作論文［1］。

溫州大學化學與材料工程學院“基本技能訓練+基礎實驗+研究型實驗”的物理化學實驗教學模式體現(xiàn)了從簡單到復雜，從一般到專業(yè)，從知識、技能到研究、探索的能力提升過程。使學生可以接觸到包括實驗選題、實驗方案設計、實驗現(xiàn)象觀察和數(shù)據(jù)采集、實驗結果的分析討論以及實驗報告的撰寫等完整的研究工作過程［2］。

淮海工學院化學工程學院充分利用網(wǎng)絡信息化條件和實驗室教學資源進行不同教學目的多層次教學，通過多媒體、基礎實驗及綜合性設計性實驗三個層次的教學全方位提高學生的科研素養(yǎng)［3］。

桂林工學院材料與化學工程系實行“仿真實驗+必修實驗+自主開放性實驗”的課程教學模式，建立開放性的物理化學實驗室［4］。

這些改革探索極大地激發(fā)了學生們的求知欲望，提高了學生的創(chuàng)新能力和科研能力，全面實現(xiàn)了物理化學實驗的教學目的。

以上這些案例體現(xiàn)了以人為本的教學理念，營造了活躍思維、主動學習，充分體現(xiàn)學生主體地位的實驗教學環(huán)境，是物理化學實驗教學體系改革探索的參考思路。

3.3 在開放課堂上注重提高學生的創(chuàng)新實踐能力

要善于利用學生科研立項、開放性實驗室或課題、產(chǎn)學研結合模式等開放課堂來營造科研氛圍，培養(yǎng)提高學生的創(chuàng)新實踐能力。

通過開展大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目，促使學生在導師的指導下申請項目，自主進行研究性學習，自主進行實驗方法設計、組織設備和材料、實施實驗、分析處理數(shù)據(jù)、撰寫總結報告等方面的工作。使廣大學生在本科階段得到科學研究與發(fā)明創(chuàng)造的初步訓練，加大人才培養(yǎng)過程中實踐教學環(huán)節(jié)的比重，增強學生的動手能力，推廣研究性學習和個性化培養(yǎng)。

利用開放性實驗室或開放性課題，讓學生參與科研過程或直接加入教師的課題組，參與課題研究，與教師一起共同完成較大的研究項目。通過這些科研實踐，充分調(diào)動學生的科研積極性，促使學生萌發(fā)繼續(xù)深造、攻讀物理化學碩士學位的想法。

加強與企業(yè)的產(chǎn)學研合作，利用企業(yè)為學生提供實踐機會，讓學生深入企業(yè)一線考察實踐，定期召開校企聯(lián)誼會，為學生搭建多元化的實踐教育平臺，使學生在校期間能夠有更多機會了解和接觸專業(yè)相關行業(yè)發(fā)展近況和需求，提供大學生創(chuàng)新性實驗項目選育的溫床，同時也可以解決高校在大學生培養(yǎng)中存在的工程實踐性教學資源不足的困難。組織項目組、課題組、產(chǎn)學研實踐學生開展學術交流，參加教師學術團體組織的學術會議，為學生在開放課堂的創(chuàng)新研究提供交流經(jīng)驗、展示成果、共享資源的機會。還要定期組織開放課堂師生研討會，提供指導教師、企業(yè)與學生之間的多種形式的交流平臺，營造創(chuàng)新氛圍。

3.4 在指導科研論文撰寫上注重培養(yǎng)學生的科研素養(yǎng)

物理化學課程中理論性的知識較多，學生感到枯燥難學，在教學中可以通過增設課程論文環(huán)節(jié)增強教學內(nèi)容的實踐性，指導課程小論文能培養(yǎng)學生查閱利用資料、分析歸納和文字表達能力，對培養(yǎng)學生解決實際問題的科研素養(yǎng)大有幫助。課程論文不同于畢業(yè)論文，力求短小，有獨到見解，有創(chuàng)新思維，即使觀點不完全正確，只要是學生自己的獨創(chuàng)，應鼓勵。同時可以開辟物化園地，展出優(yōu)秀論文，促進學生課外交流，取長補短，形成濃厚的學習風氣。同時要注意培養(yǎng)學生對待科研的嚴謹態(tài)度，杜絕弄虛作假、敷衍了事、剽竊他人等學術虛假、浮夸作風，在培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識的同時，使學生初步形成嚴謹求實的科研態(tài)度、銳意進取的科研作風和艱苦奮斗的科研精神。

4 結論

科研素質(zhì)的培養(yǎng)是一個系統(tǒng)工程，涉及教學、科研領域多方面問題，應貫穿于整個大學過程，需要從學生入校起基礎知識的學習到專業(yè)知識學習、畢業(yè)設計實踐、學校的科研狀況和思想教育等各個環(huán)節(jié)中教師和學生共同的努力，也需要社會和學校為學生提供科研實踐的機會和場所，并營造出濃厚的科研氛圍，只有從多種途徑入手，采取多方面措施，才能取得良好的效果。

［1］ 武麗艷，尚貞鋒.大學物理化學實驗立足于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教學改革［J］.實驗室科學，2006，4(2)：32-34.

［2］ 胡新根，何道法，李新華，等.研究型物理化學實驗教學模式的探索與實踐［J］.實驗室研究與探索，2009，28(10)：133-135.

［3］ 周麗華，錢保華，夏海濤，等.在物理化學實驗教學中注重大學生科研素質(zhì)能力的培養(yǎng)［J］.科技信息，2009，32：34-37.

［4］ 鄧型深，粟玉華，劉長久.改革物理化學實驗教學提高學生的科研能力［J］.科技信息，2008，2：25.

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1003-3467(2010)20-0062-03

2010-08-21

王麗麗(1982-)，女，助教，從事催化和有機合成方法學方向的研究，電話：13937162989。