地方师范院校有机化学创新人才培养的探索与实践

赵三虎 翟保评 孙金鱼 赵明根

忻州师范学院化学系 山西忻州 034000

师范院校作为培养未来教师的高等学府，肩负着为教育事业培养人才的光荣使命。目前，全国共有100多所高等师范院校，除教育部直属的6所师范大学，其他师范院校都隶属于地方。与教育部直属的师范大学相比，地方师范院校在经费投入、师资配置以及教学、科研等方面相对薄弱一些，但地方师范院校是教师、尤其是农村中小学教师培养的主力军。它的成功与失败，直接关系到国家教育的发展。为此，实践和探索地方师范院校创新人才的培养具有重要意义。

“创新”“创新教育”无疑是当今最时髦的口号，没有创新意识、创新思想、创新能力的教师，就很难培养创新的学生。作为师范院校，培养未来教师的创新能力和创新意识尤为重要。如何在教学实践中培养大学生的创新能力是高等教育工作者亟须解决的问题，笔者从我校化学专业有机化学课程最近五年的创新实践出发，分析总结大学生创新能力的培养模式。

1 建立比较完善的课程教学体系

完善的课程教学体系是保证教学质量、培养大学生创新能力的基础。2007年，有机化学被评为山西省精品课程，在此基础上，以有机化学必修课为核心课程，相继开发建设了系列专业选修课，包括有机化学选论、有机反应历程、有机波谱化学、立体化学、有机合成、有机高分子；同时对基础实验课也做了进一步的调整，将双语实验教材引入实验教学，把实验教学按照阶梯式分成4个阶段：(1)基础必修实验；(2)有机合成选修实验；(3)综合性实验；(4)设计性实验。通过理论课程和实验课程的系统规划，使学生通过专业课程的学习掌握比较扎实的专业知识，为创新能力的培养奠定基础。

2 建立一支以科研为基础、教学为核心的优秀教学团队

要提高课堂教学质量，培养学生的创新能力，关键在于有一支以科研为基础、以课堂教学和课程研究为核心的优秀教学团队。我校有机化学教学团队包括5位教师，这5位教师既承担10门专业必修、选修课的教学工作，又有自己明确的科研方向；近五年，累计主持省级教改、科研项目共计7项，发表教学科研论文50余篇；2008年，有机化学教学团队被评为首批院级优秀教学团队；2009年，有机化学系列课程教学团队被评为山西省优秀教学团队。所有这些成果和荣誉的取得都源于教师队伍的大力建设，教师队伍的建设是培养大学生创新能力的保障，教师不仅要钻研教学，同时要不断提升自身的科研水平，为学生获得更高层次的发展提供帮助。大学教师的社会角色是研究者、教育者、知识分子三者的统一体，大学教学内容的广博性、专门性、高深性和前沿性决定了大学教学是研究性的教和研究性的学, 是一种创造性的活动[1]。教师应通过科研实践丰富深化自己，把握学科最新动态，把科学研究的精神、态度和方法带到教学过程中去，根据创造性思想和第一手科研材料进行讲授，才能提高人才的培养质量。著名教育家雅斯贝斯说，只有自己从事研究的人才有东西教别人，而一般教书匠只能传授僵硬的东西[2]。著名科学家钱伟长谈到教学与科研的关系时说：“你不上课，就不是老师；你不搞科研，就不是好老师[3]。”教学没有科研做底子，就是一个没有观点的教育，没有灵魂的教育。

3 把理论教学、实验教学以及课外科研创新实践三者科学有机结合，培养有创新能力的学生

大学生创新能力的培养不是一个独立的教育过程，而是整个人才培养体系中的一个有机组成部分。因此，创新能力的培养应始终融合和贯穿于整个大学教学环节，不同的教学阶段有不同的培养方式和要求。纵观化学专业大学生有机化学学习可以分为3个阶段：

3.1 从大学二年级开始的基本理论和基础实验的学习

这个阶段是培养有机化学学习兴趣、掌握基本理论知识、基本实验技能的重要阶段。我们常讲“兴趣是最好的老师”，如果对一门功课感兴趣，学生就愿意思考、愿意探索，凡事只有经过认真思考才会发现问题，而创新往往是在解决问题的过程中产生，问题的新颖度、重要性是创新性大小的重要因素。那么如何发现问题并对问题感兴趣呢？对于初学的学生应该是比较困难的，这就需要教师的合理引导。教师在培养学生的创新能力中扮演着重要的角色，在教学中，一方面通过个人魅力吸引学生，使学生对所授课程产生浓厚兴趣；另一方面，教师要注重教学方法的灵活应用。如有机化学的章节安排一般是根据官能团的分类，依照氧化态由低到高的顺序排列。各章知识彼此独立又相互联系，在学习后面知识的时候经常会用到前面的知识，因此引导学生将已学知识在变化的情景中对比分析并加以应用，从而实现掌握新知识的对比迁移式教学方法在教学中会起到事半功倍的作用，如烯烃迁移炔烃和二烯烃，芳香烃迁移杂环化合物，卤代烃迁移醇和醚，醛酮迁移羧酸衍生物，醛、酮和醇迁移到糖等。此外，在教学中要通过问题式的教学方法，不断培养学生的质疑能力和思辨能力。如讲授Claisen酯缩合反应时，根据反应机理可提出如下问题：(1)哪一步反应推进平衡右移？酸的作用是什么？(2)含有1个α-氢的酯缩合反应能否得到Claisen酯缩合产物？(3)该反应用氢氧化钠、甲醇钠做碱可以吗？(4)为什么在酯缩合反应中，一般得不到二酰基或三酰基化合物? 教师应充分利用这些发散性问题去组织课堂讨论或辩论，用以培养学生的创造性思维、演绎推理能力和归纳推理能力。由于化学这门学科来源于实验，每一个反应及其进展都可找到原始文献，因此在教学中要注意培养学生查阅文献的习惯，通过文献的查阅，一方面更深刻地掌握具体专业知识，另一方面可通过文献的阅读，借鉴大师的科研方法。同时在教学中要注意新知识的引入，化学、尤其是有机化学是一门发展非常迅速的学科，教师在教学中将科研热点引入课堂既可丰富所学知识，又可通过热点的介绍，激发学生的科研热情。如2010年3位科学家Richard Heck，Ei-ichi Negishi，Akira Suzuki因发现Heck reaction，Negishi reaction和Suzuki reaction而获得诺贝尔化学奖，这3个反应在教课书上没有，但又是科研热点，因此教师可以布置文献查阅的任务，让学生自己查阅相关知识，然后集中讨论。

在实验课教学中，首先要精选实验，通过选定实验给学生完整的有机实验知识，同时通过典型的合成实验训练动手能力，掌握基本操作技术，培养科学思维方法。在教学过程中，教师、学生共同精心研究实验遇到的问题，达到实验内容科学、先进、合理和适用。当学生具备了一定的基础知识和基本技能时，教师在教学中适度引进一些新的实验技术，如：相转移催化技术、光化学技术、电化学技术、超声波光学技术、微波化学技术等。同时引导学生综合运用所学知识，初步开展研究性教学实验。如在1-溴丁烷的制备中发现有2-溴丁烷产生，那么2-溴丁烷是如何产生的，它的生成机理是什么，学生可在教师指导下分析生成的原因，然后设计实验去证明自己的推理。像这样的案例，不仅解决了教学中的问题，得到有价值的结果，更重要的是学生受到了研究方法的训练，创新意识得到进一步培养。

3.2 从大学三年级开始的专业系列选修课(包括理论课与实验课)的学习

这一阶段参与的学生主要是对有机化学感兴趣，如果第一阶段的学习没有做好，这一阶段参与的学生就会很少，在近几年的教学实践中，超过2/3的学生进行了该阶段的学习。通过该阶段专业系列选修课的学习，可以系统、延伸、拓展、深化学生的知识面和知识水平。

3.3 以大学生课外创新性实践活动为载体，培养创新能力

课外科技活动作为一种探索的实践过程，具有科技性、实践性和探索性等特点，能够较为有效地激发大学生的求知欲和探索欲。参加课外科技活动对学生而言是一个自主探索学习的过程，为了更好地完成任务，学生往往能够自发地去查阅相关资料，有利于将课本知识和实际问题相结合，培养发现问题和解决问题的能力。在这一过程中，学生会不断发现问题，提出问题，并努力求解，这就促使他们从被动学习转变为主动学习，可以说，大学生课外科技活动是培养学生创新能力的最佳切入点和重要途径。但是课外科技活动必须有明确的科研课题、固定的实验场所和学校经费的投入，而且要有专门的教师负责。我校从2005级本科生开始实行本科生导师制，选择副教授以上的教师一对一负责优秀的本科生，本科生与教师的关系如同研究生与导师的关系。这项举措极大鼓舞了学生的学习积极性，但由于人数限制，有好多学生没有这样的机会。为了满足更多学生的求知欲，有机团队的教师每人都带了十几名本科生，他们放弃了寒暑假的休息时间，把自己的课余时间全部投入到课外科技活动中。学生从大学二年级寒假进入实验室，一直延续到大四的毕业论文。在最初的寒假期间，往往是跟着高年级的学生完成课题，在此期间，不仅要学会一些大型仪器的操作，熟悉课题的基本流程，更重要的是培养科学思维习惯。从大二暑假开始，学生独立或组成小组介入自己的研究课题，可申请学院或山西省大学生创新创业训练项目(目前已完成一项山西省大学生创新创业训练课题，还有两项正在进行中)。在此期间，教师的作用非常重要，不仅帮助学生解决实验中遇到的问题，引导学生加强实验室的管理、创造良好的科研、学习气氛，同时帮助学生开阔视野，培养百折不挠、踏踏实实、实事求是的科研精神。

4 结束语

经过近几年创新教学的探索与实践，我系学生不仅学风得到了进一步的提升，创新能力也得到了明显加强，许多学生参与的课题取得了较好的研究成果，在国内外核心期刊发表科研论文10多篇。同时考取名牌大学的研究生数量也逐年增加，在研究生面试中得到了较好的评价。在最近3年举办的第一届和第二届山西省大学生实验竞赛中，有机实验的竞赛选手分别取得了第一和第二的好成绩。在取得成绩的同时，我们也遇到一些困难，比如实验经费的短缺、实验场所的限制等，这可能也是地方师范院校普遍面临的问题。

大学生创新能力培养是一个长期、系统的工程，为建设和谐、创新型社会，培养更多高质量的创新型人才，需要我们不断努力去实践和完善。

[1]郑大贵.促进地方性师范院校科研工作的几点思考[J].上饶师范学院学报,2002,22(5):113-115.

[2]雅斯贝尔斯.什么是教育[M].上海:三联书店,1991.

[3]钱伟长.新技术革命与高等教育[M].北京:教育科学出版社,1984.