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科研成果渗入基础化学课堂模式初探

2019-03-02李董艳刘优林张玲玉

云南化工 2019年12期
关键词:大学化学基础课科研成果

李董艳,刘优林,张玲玉

(南京工业大学,江苏 南京 211816)

党的十八大报告指出:“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置”。随着科学技术的不断进步和经济的不断发展,中国在科研方面也是大力投入,取得了一定的科研成果。任何一项科研成果的取得,与相关领域的基本理论、基础知识和关键技术密不可分。教学和科研是高等学校最核心的两项职能,如何处理课堂教学和科学研究之间的关系是目前普遍关注的热点话题。

1 科研成果渗入基础化学课堂的教育意义

化学基础课是化学相关专业、非化学化工相关专业中的必修课。基础理论课程知识抽象、枯燥,丰富教学内容、完善教学手段、提高基础课教学质量势在必行[1]。若将科研成果渗入到大学化学基础课堂,将枯燥无味的基础概念、理论与鲜活的科研成果、技术相结合,激发学生的学习兴趣,让学生深刻地领悟到基础知识的力量和重要性,让学生重视学习、善于学习并且能学以致用。

2 基础化学课堂需要解决的问题

2.1 高中化学与大学化学之间的沟壑难平

化学基础课理论性太强、脱离实际的教学内容或者一成不变的教学方法,使得化学基础课堂如同一潭死水。与高中化学相比,大学化学在学生面前变得好像面目全非。天涯思君不识君。高中化学以计算、推断、写反应方程式为主,大学化学基础课注重基本概念、基本理论,注重实验事实,希望以理论去指导实践。微观世界里难以理解的知识点可能使大学生的学习兴趣下降,甚至呈断崖式发展。

2.2 知识点杂而多,难以串联

大学化学基础课,比如《工程化学》 (或称《大学化学》),这门课面向的是非化学工类本科学生的一门必修基础课程,主要介绍化学基本原理和化学技能。在有限的学时下掌握精通专业知识对他们来说难上加难。若以典型的科研成果将杂而多的知识点串成几串珍珠,可能会使每个点都有闪光的机会。

2.3 学难以致用的思想

“读书无用论”或者“我们非化学专业的为什么要学化学”,学生看不到以化学基础知识铺出来的康庄大道。如果以鲜活的科研成果将相关知识点来解读,让学生意识到科学技术是第一生产力,这种生产力是在基础知识和基本理论的指导下实现的,达到学以致用的目的。

3 科研成果渗入基础化学课堂模式创新点

利用“鲶鱼效应”将鲜活的科研成果多点渗入到化学基础课堂上,摆脱寡然无味的课堂氛围;将重要的研究成果在课堂上贯穿知识点进行解读,激发学生对化学基础课程的兴趣;建立一套与之相适应的考核方法;在化学基础课上提炼与培养创新精神,实时了解科学技术发展、科技成果取得,实现知识、能力、素质三位一体的全面发展。

4 科研成果渗入基础化学课堂模式改革思路

4.1 科研成果的多点渗入

将科研成果多点渗入到《无机与分析化学》、《工程化学》相关基础知识点中。科研成果的获取方式有多种,可以从网络、媒体、教材、文献[2]等途径搜集;可以将实验室研究生本科生取得的科研成果展示。科研成果的展示形式也具有多样性,可以将成果以动画演示,通过图片介绍,以文字信息形式、相关模型呈现,或者通过音频了解。相关素材的搜集与整理,以多媒体的形式展现,将科研成果与相关知识点进行有机融合并串联解读,启发学生对相关科研成果案例的思考与探索[3]。提倡学生分组,对某一领域科研成果主动搜集、集中讨论,对该领域相关科研成果提出问题或者开放性建议。借鉴已有科研成果与知识点契合的优秀案例,提高教师课堂教学水平的理论知识,拓宽教师和学生的知识面,增加学生的学习兴趣。

例如,物质结构基础这一章可以贯穿当时化学相关理论学说的提出、质疑、发展等为线索,将科学家的伟大发现与所处时代背景相结合,带学生了解并走进相关理论不断完善与发展的过程。还可以将实验室中制备的晶体物质带入课堂,让学生先从宏观上认识,然后在微观上以生动的图画展现其制备过程,向大家展示相关用于解析结构的X 射线单晶衍射仪,带学生参观并演示其结构的解析,并总结国内外相关研究者在该领域所做的相关工作。

针对电化学与金属腐蚀这一章,可以将当今最热门的研究领域电催化相关成果进行有效渗入。在什么样的背景下,为什么要做这样的课题,目的是什么?存在什么问题?如何解决?发展情况如何?例如今年的诺贝尔化学奖得主约翰?古迪纳夫在锂电方面的贡献,可以如鱼得水地融入到原电池、电解池相关知识点的解析中,在本科生的科研生涯中起到启蒙的作用。

科研成果进化学基础课堂,讲授式依然会占一定的主导地位,但是学生没有必要把全部的精力放在记录上、整理和背诵笔记上;学生可以主动去学习、收集并研究相关资料,这样学生的视野会变得更开阔。当前,学科间交叉融合发展日趋明显,无论是科研需要还是产业需求,都对人才培养提出了更高要求。深耕专业的本领要有,眼观六路的视野更不可或缺。把成果转化为教学,为的就是让课堂内容贴近前沿、符合需要,为学生今后的科研实践奠定基础。另外,教学方法要灵活。守着课本课件照本宣科,教学效果肯定大大折扣。将新鲜的科研成果带进课堂,带来的也是教学方法的一场革新。这样在课堂上,知识新、话语新、问题新,鼓励学生畅所欲言,思维的火花相互碰撞。

4.2 化学前沿渗入基础课堂

化学前沿讲座一般作为研究生选修课在研究生一年级开展,现将其多点渗入到相关课堂,提前让本科生了解最新研究进展,做好本硕博无缝衔接。打通科研成果与课堂教学的通道,将科研资源有效地转化为教学资源,让实验室里、研发中心、生产一线的科研成果、前沿知识变成“活教材”,让同学们在课堂上真正学得深、吃得透。教学与科研相互转化、相互促进,科研反哺教学,是高等教育教学改革的重要探索途径之一。

4.3 相关知识掌握考核系统化

考核方式可以采取期末考试与撰写小论文相结合的方式,一方面客观真实地展示学生对基础知识的掌握,另一方面鼓励学生针对现有成果和技术提出创新性的思想与感悟。将化学基础课中相关基本概念、基本理论与应用实践相结合,融会贯通,不断深入地提出问题、挖掘问题、解决问题。以基本知识掌握、创新精神和实践能力作为主要标准的考核模式,

5 结语

教学和科研是高校的两大基本职能。教学是教师通过现有理论知识体系充实学生的头脑,侧重于“学”,而科研是为了认识客观事物的内在本质和运动规律而进行的一系列活动,侧重于“用”。学以致用,有助于大学生科研能力的培养与提升。教师全面把握相关学科的动态发展,将科研创新与科研成果作为教学内容的有力支撑,可以为课堂注入新鲜血液。将理论联系实际,在实践中训练学生的基本操作和技能,提高学生的科研素养,进而培养他们的动手能力、分析和解决问题的能力、正确的思维方法及严谨的科学态度,为新世纪创新性要求提高人才质量、促进高等教育的发展及增强国家创新创业能力有更为深远的意义。

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