凌錦龍

(湖州師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院,浙江湖州 313000)

物理化學(xué)科研型教學(xué)模式的構(gòu)建與實(shí)踐*

凌錦龍

(湖州師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院,浙江湖州 313000)

科研型教學(xué)的特點(diǎn)是理論與實(shí)踐相結(jié)合,目的是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。本文從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)學(xué)生科研興趣和鼓勵(lì)機(jī)制的實(shí)施等三方面,介紹了在物理化學(xué)課程中進(jìn)行科研型教學(xué)的探索與實(shí)踐。通過(guò)改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)模式來(lái)培養(yǎng)大學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和科研創(chuàng)新能力,從而培養(yǎng)和造就高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才。

物理化學(xué);科研型教學(xué);實(shí)踐創(chuàng)新

隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)高素質(zhì)、綜合型人才的需求更為迫切,這使得有必要對(duì)傳統(tǒng)的教育方式,教學(xué)體系進(jìn)行合理的改革,以適應(yīng)新形勢(shì)下的教學(xué)理念。科研型教學(xué)模式是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,教師精心安排和設(shè)計(jì)一系列科研問(wèn)題,通過(guò)師生共同分析和討論,確定相應(yīng)課題內(nèi)容,查閱相關(guān)知識(shí),綜合應(yīng)用所學(xué)的基本理論和基本技能,從而達(dá)到解決問(wèn)題和學(xué)習(xí)知識(shí)為目的[1,2]的一種教學(xué)模式。

物理化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的理論基礎(chǔ),是研究所有物質(zhì)體系的化學(xué)行為的原理、規(guī)律和方法的學(xué)科[3]。其基本內(nèi)容是一相對(duì)成熟和穩(wěn)定的知識(shí)體系,其理論性、方法性和觀念性的特征,決定了它在其他化學(xué)專業(yè)課程中的指導(dǎo)性和基礎(chǔ)性作用。通過(guò)物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí),能夠培養(yǎng)學(xué)生一種理論思維的能力,即用物理化學(xué)的觀點(diǎn)和方法分析和處理化學(xué)中一切問(wèn)題的能力。比如,用熱力學(xué)觀點(diǎn)分析該過(guò)程或反應(yīng)能否發(fā)生,以及程度如何;用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)分析該過(guò)程或反應(yīng)的速率,其反應(yīng)機(jī)理如何;用分子、原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)分析化學(xué)變化的內(nèi)因等等。在物理化學(xué)中任何有價(jià)值的理論,其提出和建立都具有生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),并能對(duì)實(shí)踐起指導(dǎo)作用[3]。學(xué)習(xí)物理化學(xué),只有通過(guò)不斷的前后聯(lián)系,反復(fù)思考,才能逐步達(dá)到較為熟悉或融會(huì)貫通的境界。

因此,物理化學(xué)課程教學(xué)模式的改革已受到各高校的普遍關(guān)注。已有大量的教學(xué)研究成果付諸于實(shí)踐應(yīng)用,如辨證邏輯方法、形式邏輯方法、比較法、理論模型化方法,以及嚴(yán)密的邏輯推理與教學(xué)處理相結(jié)合的方法等[4～5]。將這些教學(xué)方法和手段靈活有機(jī)的結(jié)合起來(lái),無(wú)疑有助于教師提高課堂教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生對(duì)物理化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性?；谶@樣的思考,本文提出了在物理化學(xué)課程教學(xué)中采用科研型教學(xué)模式的探索和實(shí)踐?？蒲惺窃趯?shí)踐過(guò)程中學(xué)習(xí),是應(yīng)用科學(xué)理論的具體行動(dòng),有利于開(kāi)發(fā)和鍛煉大學(xué)生獨(dú)立思考能力、應(yīng)變能力和分析解決問(wèn)題的能力,是理論聯(lián)系實(shí)際教學(xué)方法的具體應(yīng)用。

一、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,注重理論與實(shí)踐相結(jié)合

物理化學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)往往是從概念和定理開(kāi)始,通過(guò)推導(dǎo),得出結(jié)論的教學(xué)模式,把教學(xué)內(nèi)容和要求當(dāng)作一成不變的,教師容易照本宣科,學(xué)生也聽(tīng)得乏味。這種重理論輕實(shí)踐的教學(xué)模式顯然不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng),不符合現(xiàn)代高等教育的要求。因此,教師首先要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育觀念,充分尊重學(xué)生的個(gè)性與創(chuàng)造性,培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力,形成“以學(xué)生為中心,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)”[6～7]的教學(xué)新觀念和新模式。

課堂是教授知識(shí)的第一場(chǎng)所,教師集中講授基本概念、基礎(chǔ)知識(shí)和共性問(wèn)題;當(dāng)學(xué)生具備了一定的知識(shí)背景,掌握和了解物理化學(xué)處理問(wèn)題的一般方法以后,把一些課外內(nèi)容和特殊問(wèn)題留給學(xué)生,通過(guò)提前布置任務(wù),讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、廣泛搜集資料,再集中進(jìn)行小組研討。例如,相律是各種平衡系統(tǒng)都必須遵循的規(guī)律,其一般形式為f=K-Φ+2。當(dāng)將其應(yīng)用于氣液平衡和氣固吸附平衡系統(tǒng)時(shí),應(yīng)該如何進(jìn)行修正?這就涉及到相律所依據(jù)的熱力學(xué)基本原理,要求深刻領(lǐng)會(huì)各平衡條件的內(nèi)涵。表1列出了部分教學(xué)內(nèi)容與相應(yīng)的科研創(chuàng)新題目。

表1 教材內(nèi)容與相應(yīng)的創(chuàng)新研究題目

同時(shí),任課教師應(yīng)適時(shí)地把自己以及本學(xué)科其他教師的科研工作的重點(diǎn)內(nèi)容、進(jìn)展情況、遇到的問(wèn)題等應(yīng)用實(shí)例融入到教學(xué)中,啟發(fā)學(xué)生的思維方式,開(kāi)闊學(xué)生的視野,調(diào)動(dòng)學(xué)生參與科學(xué)研究和實(shí)踐的熱情,這樣既可以使學(xué)生在探討中掌握知識(shí),又激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

往往一個(gè)問(wèn)題,學(xué)生們可以有幾種不同的解答思路和觀點(diǎn),他們?cè)谟懻撝锌梢园l(fā)表自己的看法,提出不同的意見(jiàn),展示自己的才華,這將有效地培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣,也使得程度各異的學(xué)生都從中受益,對(duì)學(xué)生的成才起到重要的促進(jìn)作用。

科研型教學(xué)模式的實(shí)施應(yīng)以探究為基礎(chǔ),強(qiáng)化自主學(xué)習(xí)、思考、創(chuàng)新和合作能力,強(qiáng)化師生共同學(xué)習(xí)、探索和發(fā)現(xiàn)的能力,這種教學(xué)模式體現(xiàn)了"以學(xué)生為主、以人為本"的教育理念,深受學(xué)生歡迎。

二、培養(yǎng)學(xué)生科研興趣

根據(jù)物理化學(xué)教研組各個(gè)教師承擔(dān)的科研項(xiàng)目及研究場(chǎng)地的容納量等情況,合理分配參與科研的學(xué)生人數(shù)。目前教研組有專職教師5位,實(shí)驗(yàn)室管理人員1位。一般一名教師指導(dǎo)5-10名學(xué)生。科研不同于平時(shí)教學(xué)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課,這是一項(xiàng)連續(xù)的、持久的工作,所以要求學(xué)生具有吃苦耐勞的精神及較強(qiáng)的責(zé)任心。提倡學(xué)生從低年級(jí)開(kāi)始,同研究生和教師一起,就某個(gè)課題進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn),就像科研人員那樣從事科學(xué)研究工作,培養(yǎng)獨(dú)立學(xué)習(xí)和研究的能力。

學(xué)生在參與科研項(xiàng)目過(guò)程中,通過(guò)認(rèn)真學(xué)習(xí)、觀察和思索,對(duì)科研逐步產(chǎn)生興趣。當(dāng)學(xué)生對(duì)所研究的項(xiàng)目有一定的認(rèn)識(shí)與了解以后,應(yīng)適時(shí)鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生,從項(xiàng)目中找出可獨(dú)立完成的問(wèn)題,設(shè)計(jì)成子課題,并申報(bào)校級(jí)或者省級(jí)的大學(xué)生科技創(chuàng)新計(jì)劃和科研項(xiàng)目。指導(dǎo)教師本著為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的思想,從撰寫(xiě)申請(qǐng)書(shū),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,課題實(shí)施與結(jié)題等方面給予全程指導(dǎo),并在經(jīng)費(fèi)上保證課題的完成。因此,指導(dǎo)教師主要作用是培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新靈感,發(fā)揚(yáng)學(xué)生的科研團(tuán)隊(duì)精神,使學(xué)生親身經(jīng)歷完整、真實(shí)的科研過(guò)程,享受科研的樂(lè)趣與成就感,同時(shí)也讓學(xué)生承擔(dān)自己的責(zé)任。

我校對(duì)學(xué)生設(shè)立的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放性項(xiàng)目,就是培養(yǎng)學(xué)生科研興趣的基礎(chǔ)研究平臺(tái)。學(xué)院各實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生創(chuàng)造良好的研究條件,如充足的實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)施完善的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地。學(xué)生首先自己提出問(wèn)題,進(jìn)行小組研討,然后查閱相關(guān)的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行可行性論證,最后由指導(dǎo)教師把關(guān)。每個(gè)課題指定指導(dǎo)教師1 -2名,由學(xué)生通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、分析和總結(jié),最后得出正確的結(jié)論。項(xiàng)目完成過(guò)程中抽象的化學(xué)知識(shí)變成了具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。尤其是在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理過(guò)程中,學(xué)生對(duì)原來(lái)不熟悉的Excel、Origin和Chemdraw等軟件可以自如的使用,為今后的深造及科研工作打下良好的基礎(chǔ)。

科研型教學(xué)模式為學(xué)生提供了一個(gè)探求未知的平臺(tái)。學(xué)生為了完成課題的任務(wù),就必須努力圍繞課題去思考、觀察和實(shí)踐。遇到未知的知識(shí)和疑難問(wèn)題就會(huì)主動(dòng)向書(shū)本學(xué)習(xí),向教師請(qǐng)教,與同學(xué)探討。被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),抽象的基本概念變?yōu)榫唧w的科研內(nèi)容。所以,學(xué)生在完成課題的同時(shí),對(duì)綜合能力的提高也有很大的幫助。學(xué)習(xí)能力、觀察和思考問(wèn)題的能力、研究設(shè)計(jì)的能力、團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)作能力以及邏輯思維、語(yǔ)言表達(dá)能力等,都得到了鍛煉和提高。

教學(xué)工作科研化,就是把教學(xué)變成應(yīng)用科學(xué)研究的方法和形式進(jìn)行的教學(xué)。這是同開(kāi)展大學(xué)生的教學(xué)研究工作相聯(lián)系的?？蒲泄ぷ鹘虒W(xué)化,就是把科研工作和教學(xué)內(nèi)容結(jié)合起來(lái),并在教學(xué)過(guò)程中加以實(shí)施,且使科研內(nèi)容與教學(xué)課程相適應(yīng)。這是同開(kāi)展大學(xué)生參加的科研工作和教師的教學(xué)研究相聯(lián)系的。這樣能大大激發(fā)大學(xué)生參加科研的積極性,使學(xué)生初步獲得從事科研的本領(lǐng),培養(yǎng)獨(dú)立工作的能力,因而學(xué)生在讀書(shū)期間,便表現(xiàn)出很強(qiáng)的科研能力,畢業(yè)后能很快適應(yīng)社會(huì)的需要[8],而教師置身于教學(xué)與科研的互動(dòng)中,科研激發(fā)教學(xué)的靈感,也有助于更好的培養(yǎng)人才。

三、鼓勵(lì)機(jī)制的實(shí)施

(一)鼓勵(lì)學(xué)生積極申報(bào)各種渠道的科研項(xiàng)目

包括學(xué)校實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放項(xiàng)目,校級(jí)、市級(jí)和省級(jí)的大學(xué)生科技創(chuàng)新計(jì)劃和科研項(xiàng)目,每個(gè)項(xiàng)目均配備指導(dǎo)教師,從申請(qǐng)書(shū)的撰寫(xiě),實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),課題的實(shí)施與結(jié)題等方面給予全程指導(dǎo)。對(duì)于完成并順利結(jié)題的學(xué)生給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)以及創(chuàng)新學(xué)分。目前,學(xué)生科研是我校學(xué)生取得創(chuàng)新學(xué)分的主要來(lái)源。

(二)與學(xué)生畢業(yè)論文掛鉤,提高畢業(yè)論文質(zhì)量

將科研課題與畢業(yè)論文接軌。畢業(yè)論文是對(duì)每個(gè)學(xué)生參加科研實(shí)踐活動(dòng)的基本要求,也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的重要過(guò)程。在科研過(guò)程中,學(xué)生的任務(wù)是選題立項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、完成實(shí)驗(yàn)、形成論文及發(fā)表論文的全過(guò)程。該項(xiàng)目將引導(dǎo)學(xué)生提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,最好是大二或大三,開(kāi)始時(shí)主要幫教師做一些輔助性的工作,閱讀一些相關(guān)文獻(xiàn),包括國(guó)內(nèi)和國(guó)外的,使其逐漸對(duì)研究項(xiàng)目有一定的了解,之后在教師指導(dǎo)下,由學(xué)生自主立項(xiàng),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析和討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果,撰寫(xiě)論文。這樣指導(dǎo)教師將有時(shí)間對(duì)學(xué)生的畢業(yè)論文進(jìn)行全方位的指導(dǎo),從而提高學(xué)生畢業(yè)論文的質(zhì)量。

(三)以科研鍛煉為契機(jī),提高考研錄取率

從以往的情況來(lái)看,參加教師科研的學(xué)生在考研錄取率上明顯要高很多。物理化學(xué)作為一門(mén)理論化學(xué),在化學(xué)專業(yè)的研究生入學(xué)考試中,是大部分專業(yè)都要求的一門(mén)考試課程。學(xué)生通過(guò)參與或承擔(dān)科研項(xiàng)目,拓展了自己的知識(shí)面,在考研中往往能取得較好的成績(jī),另外因?yàn)橛辛舜罅康膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn),在研究生面試環(huán)節(jié)也具有優(yōu)勢(shì)。

四、結(jié) 語(yǔ)

教學(xué)的過(guò)程應(yīng)該是教學(xué)相長(zhǎng)和共同發(fā)展的過(guò)程?？蒲行徒虒W(xué)模式能使學(xué)生在課堂外學(xué)到更多東西,并與課堂上所學(xué)的理論知識(shí)結(jié)合起來(lái),提高學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力,使原本晦澀難懂的物理化學(xué)內(nèi)容變得生動(dòng)有趣、易于理解,達(dá)到理想的教學(xué)效果,有助于培養(yǎng)學(xué)生自身的創(chuàng)造性思維和實(shí)踐能力,激發(fā)和提高學(xué)生對(duì)物理化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性,最終達(dá)到提高物理化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的目的。

參考文獻(xiàn):

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Establishment of the Scientific Research Mode in the Course of Phy-chemistry

LING Jin-long
(School of Life Sciences,Huzhou University,Huzhou 313000,China)

The characteristics of scientific research teaching method is integrating theory with practice,the purpose of which is to cultivate students’learning initiative.This essay introduces the exploration and practice in the scientific research mode of the phy-chemistry course from the three aspects of optimizing the teaching content,cultivating students’scientific research interest and implementing the encouraging mechanism.Through the reform of teaching content,teaching means and teaching mode,students’self-learning ability and innovation ability of scientific research are cultivated,so as to train and bring up high quality innovative talents.

phy-chemistry;scientific research teaching method;practice innovation

G424

A

10091734(2014)12007704

更正啟事

2014-09-27

湖州師范學(xué)院高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):JGB13041)研究成果。

凌錦龍,副教授,碩士,從事物理化學(xué)、材料化學(xué)的研究。

本刊2014年第六期《高校文化育人視閾下的大學(xué)生外語(yǔ)節(jié)功能——以湖州師范學(xué)院"外語(yǔ)節(jié)"為例》一文系2013年浙江省教育廳科研項(xiàng)目"高校文化育人視閾下的大學(xué)生外語(yǔ)節(jié)功能研究"(項(xiàng)目編號(hào): Y201326674)的部分研究成果,特此補(bǔ)充。