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以“大学生创新项目”为载体实施教学科研一体化初探

2015-04-17刘昭第徐华杰盛良全郝扶影宋崇富蒋雪月

关键词:化学大学生实验

刘昭第,徐华杰,盛良全,郝扶影,张 宏,宋崇富,蒋雪月

(阜阳师范学院 化学与材料工程学院,安徽 阜阳 236037)

“大学生创新创业训练计划”是教育主管部门贯彻党中央、国务院做出的建设创新型国家这一事关社会主义现代化建设全局的重大战略决策。是2011 年启动的“高等学校本科教学质量与教学改革工程”重点建设项目之一,该项目以学生为主体,教师为指导,通过开展创新创业教育的改革,促进人才培养观念的转变,提升大学生创新创业素质和能力。“大学生创新创业训练计划”项目,在老师的引导下,大学生通过较早的接触科研,很快掌握基本的科研知识和科研能力,例如文献的查阅、阅读外文的能力、实施课题研究的技巧方法以及实验操作与数据处理能力等,在培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力以及实践能力、创新能力和创新精神等方面,发挥了重要作用。自从我校启动了国家级、省级、校级“大学生创新创业训练计划”项目申报工作以来,作者已指导国家级、省级、校级“大学生创新项目”多项。结合几年来对该项目指导工作中遇到的问题,探讨如何以“大学生创新项目”为载体,实现教研一体化模式。

1 “大学生创新创业训练计划”项目实施过程中存在的问题

1.1 学生方面

1.1.1 依赖性较强

学生做项目选题时,实行“拿来主义”,经常照搬导师科研项目,同时也缺乏相关学科的文献调研,研究的方向性和目的性不明确,不能全身心的投入到课题研究中,主动学习的积极性很难调动。因而在实施过程中,只会一味的依赖教师,思维方式转变较慢,遇到问题不知如何解决,缺少独立思考和解决问题的能力[1]。

1.1.2 缺乏自我管理能力

对化学专业学生而言,“大学生创新项目”不仅给学生提供一个体验科学研究和实践实战的平台,而且更着重于科学研究方法的训练和设计、创新以及实践能力的培养。然而大学生自身的学习任务比较重,因此,在学习任务和项目科研上难免顾此失彼。具体表现在项目实施过程中,缺乏计划性和自我管理能力,常常“三天打鱼两天晒网”、实验记录不及时、不能及时分析实验现象和总结实验结果,导致实验失败。

1.1.3 计算机及化学软件不能熟练操作

由于高校教学的内容主要是大学教科书,讲授的是系统的基础知识、理论和方法,而计算机在相关学科的应用未得到充分重视,学生不会借助计算机及其化学软件分析实验结果,不能应用计算机软件对大量的实验数据进行分析,更不能使用图表展示自己的实验结果。

1.2 指导教师方面的问题

“大学生创新创业训练计划”项目是学生在老师的指导下进行的研究性实践,这无疑需要老师投入较多的时间和精力在项目的选题、申报、实施、中期考核、结题等环节进行指导,这和老师自身的发展产生矛盾:部分老师认为与其手把手的指导学生做实验还不如自己做的可靠,在指导过程中重申报、重结题,而忽视实施阶段指导,不能及时发现和纠正学生的错误,影响学生创新的积极性。

1.3 评价考核制度方面

目前,我校实施的大学生创新项目缺乏对学生的考核,缺少对相关指导老师的考核制度和奖励机制,不能很好激发指导老师的工作热情,容易使老师的指导流于形式[2]。

同时,高校普遍存在着科研优先的政策导向,形成了以科研成果评估为主的教师考核和评价制度,教师职称的评定,奖金的分配等无不与科研项目、论文的质量和数量直接挂钩,导致教学与科研“两张皮”的现象呈愈演愈烈的趋势,教师重科研轻教学,对教学投入的时间、精力以及师生间的交流大大缩减等[3]。

2 以“大学生创新项目”为载体,实施教学科研一体化的探索

2.1 整改教学内容,改革教学方法,提高教学质量

面对“大学生创新项目”实施中遇到的问题,本文以大学仪器分析化学实验教学为例剖析问题产生的原因,整改教学内容,改革教学方法,提高教学质量。仪器分析化学实验教学老教材中验证性实验较多,综合和设计性实验较少,实验内容落后。同时由于部分实验设备较为昂贵,且仪器数量较少。所有这些使得不少类型实验以讲解、演示为主;实验时相应软件的使用,数据的处理,往往是由老师代劳,学生动手参与的过程较少。所有这些使得学生在实施项目时会遇到诸多问题。分析化学教研团队针对存在的问题,积极开设分子荧光、原子荧光等实验,并融合现代元素,扩展实验内容,从纯理论验证性实验,向综合性、设计性实验过渡,使教学更加具有针对性和现实性。同时,引导学生利用Excel、ChemDraw、Origin 等软件处理和分析实验数据,提高他们计算机化学软件操作和应用能力;并积极改进教学方法,例如应用启发式教学[4]、参与式教学、对比性教学[5]等多种教学方法,从而提高了学生的兴趣和教学质量。

2.2 结合教学内容和老师研究方向实施教学科研一体化

教学是科研的基础,科研是教学的有力补充和延伸,如果教师的科研任务的完成都有学生的参与,将使科研和教学面临欣欣向荣、和谐发展的新局面。“大学生创新项目”为老师和学生提供了一个师生共同做科研的平台,老师的教学和科研,结合了大学生创新项目,可以更注重从自身的实际水平和实际需要出发,使研究和教学有延续性和蓬勃向上的发展力。例如,讲授分子光谱时,可以融合本人从事的科研领域加深认识,通过对分子光谱的产生、影响因素( 溶剂、取代基和平面性等)、定性定量分析的基础及仪器工作原理等方面进行讲解。并结合近期的科研动向,向学生讲授该领域的发展概况,使学生加深对知识的理解,拓宽知识的广度和深度,同时大大提高对理论知识学习和积极参与项目研究工作的兴趣。例如2010 级材料化学专业华武杨同学参与的国家级大学生创新项目“以喹啉为母体金属离子探针的设计、合成”( 项目编号:201310371013),就是教师结合教学和自己的科研任务指导学生设计申报的,该学生通过设计、合成开发出了一种以8-羟基喹啉为母体的Ag+荧光比率型探针,在竞争性金属离子存在的情况下,该探针表现出了对Ag+的高选择性比率响应,并且在生理pH 范围对Ag+表现出了较高的选择性和灵敏度,成果发表在SCI 收录期刊Anal Methods 上[6]。该生通过项目的实施训练,能熟练应用紫外可见光谱仪,荧光光谱仪,红外光谱仪等仪器,数据处理和分析问题的能力大大提高。同时该生以优异成绩考入东南理工大学硕士研究生。整个过程的实施,实现了教学和科研相得益彰。因此,以“大学生创新项目”为载体,根植教学这一方沃土,开启科研大门,将有利于促进教学和科研水平的均衡发展,实现教研一体化,提高教学质量、科研水平和学生的科研能力。

2.3 结合生活中的化学实施教学科研一体化

随着科学技术的飞速发展,化学越来越多的渗透到我们生活衣食住行各个方面。如药物化学、食品化学、环境化学、农业化学等。因此,结合大学生自身的感受,从丰富、生动的现实生活中选题,激发学生的主动性、探究欲及创新意识具有鲜明的现实意义。学生面对绚丽多彩的世界,常常忽略世界与我们理论教学中化学的关系,缺乏对生活中化学的敏感性。因此,老师教学时除了注重专业知识的传授外,还应注重引导学生多思考与实际生活的联系,鼓励学生学以致用,培养创新意识。以本人讲授的食品分析课程为例,面对一系列社会曝光的食品热点问题,学生表现出前所未有的兴趣,在对黑心商贩只为眼前利益不顾消费者人身安全的声讨声中,启发学生思考一系列食品案例背后的化学问题,同时引导学生以申报项目的形式进行深入研究,指导学生从生活中找课题,从课本中找方法,在实践中求创新。例如,指导的2011 级学生黄晓雅等分析油料作物芝麻的理化指标,学生通过对食品分析课程的学习,基本上掌握了分析研究的方法,在查阅相关国家标准的基础上,对油料作物芝麻的水分、脂肪含量、酸价、碘价等进行了检测,取得较好的实验结果,与芝麻各等级质量指标( 国家标准GB11761-89)相比对,进而对芝麻的品级作出相应的评定,该研究结果可为企业确定收购和出售产品的价格提供参考。另外,鼓励学生把所做实验整理成文,锻炼他们的写作能力。该类实验项目的实施,不仅培养了学生解决实际问题的能力,又增强了学生的社会责任感和成就感,学习质量和科研能力大大提高。同时,教师的研究方向得以扩展,为校企联合项目奠定基础。

3 结语

总之,“大学生创新项目”是我校本科实践教学的重要组成部分,在教师的指导下,通过一系列的训练过程,学生的科研观念、思维和技能受到了一次有效的启蒙教育,培养了良好的科研习惯,对以后的发展具有重要的作用。同时,“大学生创新项目”为教师和学生提供了一个很好的交流平台,以此为契机,教师结合自身发展优势有目的、有计划、有步骤地实施教科研一体化,形成“教学中出题目、科研中出成果、成果进课堂”的良性循环,有力的促进了学生和教师的和谐发展。

[1]郝扶影,徐华杰,刘昭第,等.无机-分析化学实验教学中引导学生思维方式快速转换研究[J].阜阳师范学院学报:自然科学版,2014,31(2):97-99.

[2]邵 进,董 婷,王 唯.“大学生创新性实验计划”项目指导教师评价考核研究[J]. 高等理科教育,2013,112(6):46-49,76.

[3]许建潮,胡 明,王红梅.高校教学科研一体化的探索与实践[J].长春工业大学学报(高教研究版),2006,27(4):56-57.

[4]刘昭第,徐华杰,盛良全,等.启发式教学在仪器分析实验教学中的应用[J]. 光谱实验室,2013,30(6):3153-3155.

[5]徐华杰,刘昭第,盛良全,等.对比性实验在分子光谱实验教学中的应用探索[J]. 光谱实验室,2013,30(6):3312-3314.

[6]Xu H J,Liu Z D,Sheng L Q,et al. A ratiometric fluorescent sensor for Ag+based on 8-hydroxyquinoline platform in aqueous media[J]. Analytical Methods : Advancing Methods and Applications,2013,5 ( 12):2929-2932.

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