姜 薇
揚州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇揚州 225127
在《海洋天然產(chǎn)物化學(xué)》教學(xué)過程中實施研究性學(xué)習(xí)模式的實踐
姜 薇
揚州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇揚州 225127
在《海洋天然產(chǎn)物化學(xué)》課程教學(xué)中運用研究性教學(xué)的手段,能提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力,能較好的培養(yǎng)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的能力,培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力和創(chuàng)新思維,加深專業(yè)情感,全面提高海洋生物資源與環(huán)境專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量。學(xué)生也能夠通過該課程研究性教學(xué)手段的實踐,了解專業(yè)發(fā)展方向,樹立自我發(fā)展方向,全面提高自己的綜合素質(zhì)。
海洋天然產(chǎn)物化學(xué);海洋生物資源與環(huán)境;研究性學(xué)習(xí);人才培養(yǎng)
!教育部在《進一步加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》中,特別倡導(dǎo)“積極推動研究性教學(xué),提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力”;意見要求:要增加綜合性與創(chuàng)新性實驗,提供豐富的教學(xué)參考資料,積極推進討論式教學(xué)、案例教學(xué)等教學(xué)方法和合作式學(xué)習(xí)方式,引導(dǎo)大學(xué)生了解多種學(xué)術(shù)觀點并開展討論、追蹤本學(xué)科領(lǐng)域最新進展,提高自主學(xué)習(xí)和獨立研究的能力[1]。研究性學(xué)習(xí)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力,以學(xué)生從學(xué)習(xí)生活和社會生活中獲得的各種課題或項目設(shè)計、作品的設(shè)計與制作等為基本的學(xué)習(xí)載體;以在提出問題和解決問題的全過程中學(xué)習(xí)到的科學(xué)研究方法、獲得的豐富且多方面的體驗和獲得的科學(xué)文化知識為基本內(nèi)容;以在教師指導(dǎo)下,以學(xué)生自主采用研究性學(xué)習(xí)方式開展研究為基本的教學(xué)形式[2]。隨著對大學(xué)生素質(zhì)教育和創(chuàng)新精神要求的提高,研究性學(xué)習(xí)已越來越被廣泛接受。
研究性學(xué)習(xí)是強調(diào)一種主動探索式的學(xué)習(xí),幫助學(xué)生開發(fā)學(xué)習(xí)潛力,培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力。在研究性學(xué)習(xí)中“學(xué)什么”“怎么學(xué)”要由同學(xué)們自己選擇和設(shè)計,“學(xué)到什么程度”要由同學(xué)們自己作出預(yù)測和規(guī)定。研究性教學(xué)就是激勵學(xué)生去置“疑”設(shè)“問”,把整個教學(xué)過程處理為一個以問題為核心的循環(huán)過程,實現(xiàn)授人以魚向授之以漁的轉(zhuǎn)變。研究性教學(xué)起到引導(dǎo)與示范的作用,通過研究性教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生進行研究性學(xué)習(xí),將研究性教與研究性學(xué)互為有力地結(jié)合起來,營造充分自由、質(zhì)疑、探究、討論問題的環(huán)境和氛圍[3]。研究性教學(xué)和研究性學(xué)習(xí)都是從問題開始,其核心都是科學(xué)研究活動,其靈魂都是科學(xué)思維,研究性學(xué)習(xí)是研究性教學(xué)的出發(fā)點和目的,研究性教學(xué)是研究性學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)[3]。
傳統(tǒng)接受式學(xué)習(xí)模式中教師與學(xué)生的全部活動都圍繞教案展開。這種教學(xué)教師是“主演”,學(xué)生只能是“觀眾”,這種事先預(yù)設(shè)的單向灌輸式的教學(xué),師生的每個活動環(huán)節(jié)、細(xì)節(jié)和思維路徑幾乎都被預(yù)先安排了,這樣的課堂,從表面上看很是“井然有序”,殊不知它實際上忽視了學(xué)生的實際需要和課堂教學(xué)的過程性變化,束縛著學(xué)生發(fā)揮想象力、創(chuàng)造力的時間和空間,缺失了師生之間、生生之間的互動交流和思維碰撞,扼殺了師生的思維活性,不利于學(xué)生研究性學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。
研究性學(xué)習(xí)模式,對教師來說是教學(xué)理念和教學(xué)行為方式的轉(zhuǎn)變以及知識素養(yǎng)的提升;對學(xué)生來說,不僅僅是轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式,更是通過轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式以促進每一個學(xué)生的全面發(fā)展[4]。
實施研究性學(xué)習(xí)是高校教育教學(xué)改革的重要內(nèi)容,一線教師要盡快適應(yīng)研究性學(xué)習(xí)的要求,積極參加到研究性學(xué)習(xí)中去。研究性學(xué)習(xí)對教師素質(zhì)和能力提出更高更新的要求。教師除了要有扎實全面的學(xué)科基礎(chǔ)知識,還必須熟悉研究性學(xué)習(xí)的流程、內(nèi)容,更要深刻地轉(zhuǎn)變自己的思想觀念,改變自己的教育教學(xué)行為。
首先,教師要作好轉(zhuǎn)變觀念的思想準(zhǔn)備。在研究性學(xué)習(xí)中,學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容的開放性使學(xué)生的知識面得到拓展,吸納知識的途徑由單一變?yōu)槎嘣?,教師不再是學(xué)生唯一的知識來源。在有些問題上,教師和學(xué)生甚至處于同一起跑線,教師應(yīng)該以平等的身份參與學(xué)生的課題研究,教學(xué)從“傳授”轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝懻摗?,教師在參與中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中指導(dǎo),使學(xué)生真正從“學(xué)會”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皶W(xué)”。
其次,教師要具有豐富的專業(yè)基礎(chǔ)知識,熟悉專業(yè)研究前沿。研究性學(xué)習(xí)面向的是各個學(xué)生客體,各個學(xué)生有各自的興趣、想法,選擇的研究課題不盡相同,而教師必須能夠依據(jù)各個學(xué)生的選題作相應(yīng)的指導(dǎo),這就要求教師必須扎實掌握專業(yè)基本知識,熟悉專業(yè)研究動態(tài)。在實踐中,教師將不斷面對新問題、新挑戰(zhàn),在指導(dǎo)學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)的同時,在指導(dǎo)中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中指導(dǎo)。
再次,教師要有扎實的科學(xué)研究基礎(chǔ)和經(jīng)驗。研究性學(xué)習(xí)對教師的科研能力提出了較高的要求,研究性學(xué)習(xí)中學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容在時間、空間上具有開放性,多渠道獲得教育教學(xué)資源。教師不僅要熟悉科研工作的基本方法和步驟,還要有具體參加科研全過程的親身經(jīng)歷,才能對科學(xué)研究每個階段的工作、問題和要求有比較深切的體驗,才能有效指導(dǎo)學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)過程,正確處理學(xué)生遇到的問題。
此外,教師要有良好的組織協(xié)調(diào)能力。研究性學(xué)習(xí)過程中學(xué)生的學(xué)習(xí)活動是分散的、自主管理的,這就要求教師必須合理的分配有限的教學(xué)資源,必須掌握所有學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài),必須做好學(xué)生學(xué)習(xí)的組織協(xié)調(diào)工作。研究性學(xué)習(xí)要求教師與社會各界通力合作,創(chuàng)造性地為學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)提供資源。
海洋天然產(chǎn)物化學(xué)是海洋生物資源與環(huán)境專業(yè)的一門重要專業(yè)必修課程,但是目前還沒有一本系統(tǒng)的《海洋天然產(chǎn)物化學(xué)》教科書。在學(xué)習(xí)該課程前,學(xué)生已經(jīng)系統(tǒng)掌握了無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、海洋生物學(xué)等基礎(chǔ)課的知識要點和實驗操作技能。本課程教學(xué)參考《天然產(chǎn)物化學(xué)》,重點講授萜類、甾體類、生物堿類、聚醚類以及大環(huán)內(nèi)酯類,嘗試討論式教學(xué)及合作式學(xué)習(xí)模式,增加學(xué)生自主設(shè)計性實驗內(nèi)容。
在學(xué)習(xí)海洋萜類化合物的過程中,先向同學(xué)們講授萜類化合物的生源途徑、結(jié)構(gòu)類型、理化性質(zhì)、提取分離及結(jié)構(gòu)鑒定等知識點。但是在特殊的海洋生境中海洋生物進化出了特有的生物合成途徑,其代謝產(chǎn)物往往結(jié)構(gòu)特點鮮明:有些萜類具有罕見的骨架類型或取代基。在儲備了常規(guī)萜類化合物的基礎(chǔ)知識后,采用合作式加討論式的研究性學(xué)習(xí)模式,讓同學(xué)們進一步掌握海洋特殊萜類化合物。將全班學(xué)生按照4個人一組,分為7組,老師準(zhǔn)備7大(每類4~5篇)特殊萜類的實驗性文章,讓各組學(xué)生自由挑選某一感興趣的結(jié)構(gòu)類別,課后研讀這些文獻資料,探討這類化合物的結(jié)構(gòu)特點,基于此類結(jié)構(gòu)特殊性,歸納并總結(jié)相應(yīng)采用的分離方法,重點標(biāo)記出此類化合物波譜的特征信號,并對其活性研究情況做詳細(xì)描述。在下一次課堂上,各組同學(xué)把自己的閱讀心得和同學(xué)們交流分享,教師再進一步對其報告內(nèi)容進行補充和總結(jié),強調(diào)重要知識點。這樣一方面教會學(xué)生在沒有教材的情況下,如何利用已有課本結(jié)合科研文獻來學(xué)習(xí)一門全新課程;更為重要的是讓課堂和科研之間有了一個很好的過渡和銜接,學(xué)生掌握了基礎(chǔ)理論知識的同時,初步了解了實驗程序和相關(guān)文章的基本寫作套路,為日后進一步從事相關(guān)科研工作奠定基礎(chǔ)。
《海洋天然產(chǎn)物化學(xué)》是一門新授課程,沒有教材。實驗部分更是需要老師的精心安排。在訓(xùn)練學(xué)生提取分離技能時,為了提供給學(xué)生更多的研究性學(xué)習(xí)空間,選擇海洋生物樣本時除了顧及到經(jīng)濟成本,更要考慮實驗技術(shù)路徑選擇的多樣性。因此在實驗室準(zhǔn)備了不同種類的海藻,要求學(xué)生從中自主選材、自主設(shè)計實驗方案,提取分離葉綠素,完成實驗形成報告后,再進行討論式學(xué)習(xí),分析各種方法的利與弊。在這樣的一個實驗中,同學(xué)們首先需要對各種提取分離技術(shù)有一定了解,對選定樣本進行初步分析,結(jié)合文獻調(diào)研確定最適宜的提取分離方法,最終合作完成整個實驗。這樣一個訓(xùn)練在有限的時間內(nèi)培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力,同時也激發(fā)了他們的科研熱情。
經(jīng)過一段時間的教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn):研究性學(xué)習(xí)模式在《海洋天然產(chǎn)物化學(xué)》教學(xué)過程中可以充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,學(xué)生的創(chuàng)新能力超乎想象,取得了非常顯著的教學(xué)效果。
在《海洋天然產(chǎn)物化學(xué)》課程中實施的研究性學(xué)習(xí)模式不僅可以充分地利用教學(xué)資源,極大地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,還可以開闊學(xué)生的視野,讓學(xué)生真正懂得發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的方法。并以這種思想方法為指導(dǎo),學(xué)會設(shè)計、制作、研究,培養(yǎng)他們從事科研、學(xué)習(xí)的基本素質(zhì)和開創(chuàng)性的科研能力,進而擁有自己的創(chuàng)新成果,以達到新世紀(jì)高校培養(yǎng)人才的學(xué)以致用的目的。
此外海洋生物資源與環(huán)境專業(yè)屬于工科類專業(yè),開設(shè)海洋資源開發(fā)、海洋環(huán)境保護、海洋環(huán)境評價等課程,可結(jié)合的研究領(lǐng)域有很多,因此研究性學(xué)習(xí)培養(yǎng)專業(yè)人才模式對海洋生物資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)有較大的應(yīng)用空間。在《海洋天然產(chǎn)物化學(xué)》課程中實施的研究性學(xué)習(xí)模式是將學(xué)生的理論學(xué)習(xí)、課題研究、實踐鍛煉及科技創(chuàng)新相互串聯(lián)的培養(yǎng)模式,可提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力和綜合素質(zhì),將把海洋生物資源與環(huán)境專業(yè)的高等教育推上新的臺階。
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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.20.104