利用化学科技创新社团进行理论与实践教学的实践

田熙哲, 黄杰涛

(1. 延边大学 理学院, 吉林 延吉 133002; 2. 延边大学 化学实验教学中心, 吉林 延吉 133002)

由国家科委制定的《中国科学技术政策指南》指出,只有高水平的基础研究和应用研究,才能培养出高水平的人才[1-3]。这就要求教育者同时承担起教学与科研的任务,并使学生在掌握基本理论知识的基础上,掌握基本的实践科研能力。实验室是教学和科研的重要场所,是培养学生创新思维和创新能力的重要基地。实验室运行机制、管理模式对于实验室资源管理、实验室整体水平提升有重要作用[4]。

延边大学化学系建有国家级化学实验教学示范中心,并于2014年11月成立了化学科技创新社团。社团是由化学系学生自愿结成的、非营利的,为学生提升科技创新能力、学习动手实践技能、传播积极向上人生观和价值观的学术性组织[5]。社团有明确的宗旨和目的,有计划地开展活动,社团成员有意识地参与活动并获取经验。

本文以化学科技创新社团为基础形成了教学科研一体化平台。下面首先分析化学专业单纯课堂与实验室教学可能存在的弊端,然后介绍建立社团后举办的一系列活动及其成效。

1 目前化学专业实验教学存在的问题及改革思路

1.1 本科实验室存在资源浪费现象

本科化学教学实验室大多是根据本科实验教学需求构建的。实验室器材与药品只用来辅助学科教学,在安排学生完成教学实验任务后,基本处于空置状态,是教学资源的极大浪费[6-7]。实验教学实验项目的实验设计是固定的,如果学生在完成实验任务后提出新的想法,通常是无法实现的[8-9]。

1.2 青年教师的实验室缺少活力

目前全国高校竞相引进国内外优秀的青年教师,但是青年教师入校伊始,往往只有2、3个人,他们非常需要热爱科研、有探知欲望的学生协助进行科学研究,推进成果产生。但这些青年教师一般只在每周一二次的实验中与学生有接触,且接触时间短,不足以从中挑选合适的学生进入实验室工作。

1.3 教学改革思路

如果学校开放化学实验平台,包括完备的科研器材、药品及专业教师,学生就能够针对课堂学习中的疑问,通过查找文献资料,自己设计实验方案,并借助该平台,亲手尝试去解决问题,对提高学生素质将大有益处。按较早的高等教育理念,教学的重点是本科生,而科研的重点是研究生,如果能在本科生教学中引入科研,例如为他们提供一个开放的创新实验平台,那么对于本科生来说,特别是对于化学科技创新社团的学生活动来说,是很有意义的。

2 化学科技创新社团的具体活动

2.1 基础科研培训

化学科技创新社团充分利用其凝聚力,能够很好地组织成员活动。每年三月中旬,社团实验部会组织科研基础能力培训,提升学生科学素养,增强学生科研能力[10-11]。主要包括文献检索与化学软件、科研论文撰写注意事项和文献管理3项内容。文献检索主要介绍中国知网CNKI数据库、维普期刊资源整合服务平台及Web of Science和Sci Finders数据库的应用; 化学软件主要介绍Origin、ChemDraw、Matlab及Design-Expert等; 科研论文撰写主要介绍课题构思、引言与摘要内容的写作; 文献管理主要从文献管理软件Endnote入手,介绍其基本操作,强调文献管理的重要性。

通过这些培训,学生进一步了解了科研的内涵,快速掌握了科研入门技能,提高了对科研的兴趣。

2.2 科技讲座

化学科技创新社团每年举办化学科技讲座活动,旨在培养学生创新思维,提高科学文化素养[12]。一般是邀请系里教师进行科技讲座,内容包括前沿的化学生物学肿瘤治疗、纳米新型材料催化应用等。因为社团大部分成员是大一、大二学生,正在学习或刚学完四大化学,当教师在进行科技讲座时,也会结合自己所学阐述对创新的理解。有利于打开思路,激发科研兴趣与热情。

2.3 科技下乡

社团与延吉市青少年活动中心每年发起“科技走进乡镇校园”的社会实践活动,旨在充分发挥化学社团的自身科技资源优势,实施全面素质教育,提高教育质量,培养学生的社会责任感、创新精神和实践能力,并服务于周边地区,推进城乡教育均衡[13]。

社团成员通过文献检索,结合课堂上学到的基础理论知识,并根据中小学生的能力情况,设计并准备了自制泡泡液、墨水变茶水、神秘熄灭的蜡烛、指纹识别等实验,既锻炼了文献检索能力,也增长了社会实践经验。

2.4 科技创新实验

化学科技创新社团除了开展一系列科研实验活动外,最重要的是成为教师与学生的交流平台,将研究生导师制在一定程度上复制到社团的本科生教育中。鼓励教师将自己的科研项目放到创新实验平台上让学生参与,平台起到对接学生与教师科研项目的作用,使学生能够选择适宜的科研项目进行科研实践。此外,鼓励优秀学生在完成项目后,去尝试挑战杯等创业比赛。

2.5 社团科研成果

在未成立化学科技创新社团以前,化学系本科生在科研成果和化学大型比赛中并没有取得很好成绩。化学科技创新社团成立后,2015年是本科生科研成果萌芽期,2016年以来开始结出果实:学生以第一作者在国内核心期刊发表论文5篇; 在投的SCI论文2篇;获“创青春”全国大学生创业大赛第九届“挑战杯”大学生创业计划竞赛铜奖1项,吉林省二等奖1项,吉林省三等奖4项; 发表专利3篇。

3 结语

实践表明,通过延边大学化学系与国家级化学实验教学示范中心为主体成立的化学科技创新社团,其所形成的教学与科研一体化平台,对学生而言,不仅能将课堂知识与实验相结合,而且能够利用平台提供的实验室以及教师的指导,提高自身能力; 对教师而言,通过这个平台能够吸引具有科研潜质的学生参与实验研究,使教学科研双受益。

总的来说,借助该平台,学生通过化学基础科研培训,能够初步了解并掌握科研需要的基本知识与工具; 再通过一系列的化学科技讲座,打开了学生视野; 进一步通过科技下乡等公益活动,为中小学生带去科技知识; 最重要的是学生藉此建立起与教师沟通的桥梁。近几年的成果佐证了该平台的良好成效。