岑競(jìng)鶴 廖金強(qiáng) 曹華
[摘要]有機(jī)化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科,想要學(xué)好有機(jī)化學(xué),除了要有扎實(shí)的理論知識(shí)之外,規(guī)范、嫻熟的動(dòng)手能力也是必不可少的。我們可以結(jié)合現(xiàn)有普遍的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)方法,提出改革有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體措施,調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性,提高課堂效率,并充分發(fā)揮有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的作用。
[關(guān)鍵詞]有機(jī)實(shí)驗(yàn)科研實(shí)驗(yàn)改革應(yīng)用型人才
[中圖分類號(hào)]O62-4[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]2095-3437(2014)13-0135-02
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課, 是化學(xué)、化工、材料、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)藥及海洋等學(xué)科學(xué)生必修的主干課程之一。[1]因此, 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有重要的地位與作用, 也是實(shí)施素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新人才、促進(jìn)知識(shí)向能力轉(zhuǎn)化的重要途徑。但是, 目前高校的教材、教學(xué)方法及評(píng)價(jià)體系與我國(guó)新的培養(yǎng)目標(biāo)要求相差較遠(yuǎn)。[2]如此看來(lái),此種實(shí)驗(yàn)教育模式基本上難以激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣,也難以培養(yǎng)其獨(dú)立創(chuàng)新思維和提高實(shí)驗(yàn)技能。因此有必要對(duì)有機(jī)實(shí)驗(yàn)教育進(jìn)行一些改革,使之適應(yīng)創(chuàng)新的時(shí)代要求。[3]本文從建立實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、自主實(shí)驗(yàn)、開設(shè)實(shí)驗(yàn)交流會(huì)、設(shè)立獎(jiǎng)勵(lì)制度四個(gè)方面對(duì)開展科研實(shí)驗(yàn)的方案進(jìn)行探討,給出一個(gè)更注重讓學(xué)生有足夠的獨(dú)立思考空間和自主創(chuàng)新機(jī)會(huì)的教育方案,旨在激發(fā)學(xué)生的科研興趣,提高其專業(yè)技能,鍛煉學(xué)生縝密的思維以及強(qiáng)化其動(dòng)手能力。
一、教育現(xiàn)狀
當(dāng)前的有機(jī)實(shí)驗(yàn)教育模式比較單調(diào)、固定,普遍做法為自行預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn),完成預(yù)習(xí)報(bào)告,堂上觀看有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的視頻,聽老師講解實(shí)驗(yàn)中的重點(diǎn)、難點(diǎn),看老師演示實(shí)驗(yàn),然后學(xué)生按實(shí)驗(yàn)書上的操作步驟自己開始實(shí)驗(yàn),記錄相關(guān)現(xiàn)象,課后整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并完成實(shí)驗(yàn)書上的思考題。[4]從這種模式來(lái)看,整個(gè)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生都是處在被動(dòng)狀態(tài),自主性和靈活性不夠高,換句話說(shuō)就是停留于形式化,并沒(méi)有對(duì)鍛煉學(xué)生思維能力和動(dòng)手能力有明顯的突破。
另外,從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來(lái)看,目前有機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容老套、創(chuàng)新性不強(qiáng),所做的實(shí)驗(yàn)一般都是一些簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作和簡(jiǎn)單的有機(jī)物合成實(shí)驗(yàn),并且一些合成實(shí)驗(yàn)的合成方法甚至已經(jīng)不符合現(xiàn)代科技和生產(chǎn),或者所使用的條件和儀器都已經(jīng)過(guò)時(shí)。如果僅僅讓學(xué)生學(xué)習(xí)這些實(shí)驗(yàn),意義固然不大,畢竟學(xué)生將來(lái)要面對(duì)的是新科技,需要有新穎的思路和現(xiàn)代化的技能。所以,這種傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容與時(shí)代的發(fā)展還有很大的差距,不利于為社會(huì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才。[5]
再者,從課堂效果來(lái)看,學(xué)生的興趣和好奇度不高,出現(xiàn)敷衍了事和偽造實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等現(xiàn)象,這些都體現(xiàn)出學(xué)生們未能正確認(rèn)識(shí)有機(jī)實(shí)驗(yàn)的意義。更多的學(xué)生把實(shí)驗(yàn)課看做是一項(xiàng)固定任務(wù)去執(zhí)行,只是在特定的時(shí)間里機(jī)械地執(zhí)行操作。這樣的課堂顯然不利于有機(jī)實(shí)驗(yàn)教育。所以,如果一成不變地按照傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)教學(xué),很難培養(yǎng)起學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的興趣,也很難提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能、動(dòng)手能力及其應(yīng)對(duì)并解決突發(fā)狀況的能力。為此,本文提出一些可供參考的改革措施。
二、改革措施
(一)建立實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
在學(xué)校開放特定的實(shí)驗(yàn)室,并按照實(shí)驗(yàn)所需適當(dāng)購(gòu)置儀器和藥品,供學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)用。學(xué)校根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)需要購(gòu)買相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)并完善信息查詢渠道,由具有一定科研經(jīng)驗(yàn)的老師進(jìn)行指導(dǎo),為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)技術(shù)及思路上的幫助,并緊密聯(lián)系現(xiàn)代化工企業(yè)發(fā)展的方向,給學(xué)生介紹一些實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的技術(shù),再結(jié)合課本知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)討論并確立研究課題。這樣既可以避免學(xué)生盲目開展實(shí)驗(yàn),造成實(shí)驗(yàn)資源的浪費(fèi),又可以拓寬學(xué)生知識(shí)視野,使學(xué)生更加明確將來(lái)的專業(yè)技能需求,從而有針對(duì)性地學(xué)習(xí)和掌握一定的專業(yè)知識(shí)和操作技能。
(二)自主實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生根據(jù)各自的需要,參考數(shù)據(jù)庫(kù)上的實(shí)驗(yàn)文獻(xiàn)尋找實(shí)驗(yàn)思路,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的條件與已有知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 比如探究雜環(huán)上sp2碳的酰基化反應(yīng),需找到反應(yīng)發(fā)生的溫和、綠色、經(jīng)濟(jì)的最佳條件并想辦法提高收率。先讓學(xué)生用SciFinder檢索相關(guān)的研究,然后從ACS數(shù)據(jù)庫(kù)或CNKI等數(shù)據(jù)庫(kù)中查閱相關(guān)文獻(xiàn),收集有關(guān)該反應(yīng)的綜述,了解該反應(yīng)的最新研究進(jìn)展,從而獲得實(shí)驗(yàn)思路再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。這樣,從調(diào)查研究到對(duì)象選擇,從收集信息到資料查詢,從方案設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)施,都可以在老師的指導(dǎo)下由學(xué)生自己完成,這樣動(dòng)手又動(dòng)腦,鍛煉了學(xué)生的思維能力和實(shí)際操作能力,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的科研能力。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中涉及多方面的問(wèn)題,如判斷是否有預(yù)定產(chǎn)物生成,催化劑、溶劑的選擇,對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),產(chǎn)物的分離提純等等。對(duì)于實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象或是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所遇到的問(wèn)題先由學(xué)生自行思考、分析,然后給出解決辦法,再與老師討論交流。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生不僅鞏固了所學(xué)的理論知識(shí),還能鍛煉其獲取信息和獨(dú)立分析并解決問(wèn)題的能力,另外還可以掌握一些專業(yè)的實(shí)驗(yàn)操作技能及科研的基本思路。事實(shí)證明,與其他普通學(xué)生相比,在研究實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生大都表現(xiàn)出較濃的科研興趣和較強(qiáng)的動(dòng)手能力,并且有比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度、靈活的思維,擁有更多的創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)思路。
(三)開設(shè)實(shí)驗(yàn)總結(jié)交流會(huì)
每周或每?jī)芍荛_一次實(shí)驗(yàn)交流會(huì)議,讓學(xué)生在臺(tái)上分享自己的實(shí)驗(yàn)成果,自行進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié),并交流實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)和心得體會(huì),最后由老師進(jìn)行總結(jié)點(diǎn)評(píng),及時(shí)解答和解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題。這讓師生能夠在集體活動(dòng)中互相溝通,促使大家互幫互助,共同成長(zhǎng)。這樣不但可以鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力,給予學(xué)生自由展現(xiàn)風(fēng)采的平臺(tái),從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,還可以通過(guò)會(huì)議交流讓學(xué)生相互學(xué)習(xí)借鑒,有利于形成一種團(tuán)結(jié)學(xué)習(xí)、積極進(jìn)取、勇于創(chuàng)新的科研氛圍。通過(guò)自行分析總結(jié)實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以從中得出一些規(guī)律,為以后的實(shí)驗(yàn)提供指導(dǎo),也可以為其他實(shí)驗(yàn)組提供參考和借鑒,在溝通交流中集思廣益,加強(qiáng)合作與學(xué)習(xí),達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的目的。
(四)設(shè)立獎(jiǎng)勵(lì)制度
為了表示學(xué)校對(duì)科研實(shí)驗(yàn)教育的支持以及鼓勵(lì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的精神,學(xué)??梢愿鶕?jù)學(xué)生科研成果及實(shí)驗(yàn)論文進(jìn)行表彰,評(píng)級(jí)獎(jiǎng)勵(lì),頒發(fā)證書、獎(jiǎng)金,或者給予適當(dāng)加學(xué)分。如此能吸引更多學(xué)生參與科研實(shí)驗(yàn),讓更多的學(xué)生體會(huì)到學(xué)以致用的快樂(lè),充分調(diào)動(dòng)他們自主學(xué)習(xí)的積極性,加強(qiáng)他們對(duì)本專業(yè)的認(rèn)同感,強(qiáng)化他們學(xué)習(xí)本專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)的動(dòng)力。
三、結(jié)果與討論
通過(guò)開展科研實(shí)驗(yàn)的教育模式,充分利用學(xué)校已有的師資與硬件資源,進(jìn)行課外探究性實(shí)驗(yàn),將學(xué)生社會(huì)實(shí)踐與教師科研項(xiàng)目相結(jié)合,強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)本專業(yè)知識(shí)的理解,為學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、追求創(chuàng)新的平臺(tái)與空間。
本文提出的教育改革方案堅(jiān)持理論知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)踐訓(xùn)練相結(jié)合的培養(yǎng)模式,結(jié)合課本理論知識(shí)與社會(huì)生產(chǎn)中所應(yīng)用的技術(shù)開設(shè)自主探究性實(shí)驗(yàn),以應(yīng)用為重點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生將理論應(yīng)用于實(shí)踐的能力,并且提高學(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力,使之成為全面發(fā)展的應(yīng)用型人才,為以后更好更快地適應(yīng)社會(huì),跟上時(shí)代的步伐打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
但是,改革并不是盲目改變,需要在堅(jiān)持一定基本原則的基礎(chǔ)之上去探索改革的方案和路線,只有這樣,改革才能夠達(dá)到創(chuàng)新的效果,才能夠?qū)崿F(xiàn)前進(jìn)的目的。
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