基于“第二课堂”的研究生化学实验课程体系建设与改革

＊张代雄 向庆 乐静 白进武 程超 谭平

（1.重庆工商大学环境与资源学院 重庆 400067 2.贵州师范大学材料与建筑工程学院 贵州 550025 3.重庆市渝北区生态环境监测站 重庆 401120）

引言

研究生教育是为国家培养具有良好研究水平和专业素养的高层次人才的重要途径，对于属于实验性学科的化学专业的研究生教育而言，实验教学在人才培养上有着不可替代的关键作用。研究生化学实验课程是化学学科研究生培养过程中一门非常重要的的专业基础课程，通过该课程的学习，研究生可以将学到的化学实验操作基础知识为后续科研创新工作奠定基础，掌握化学专业及课题组研究方向所涉及的仪器和实验的基本概念、基本原理和基本方法，还能在毕业工作或继续求学深造中得到应用[1-2]。在不同的高校，基于本校学科布局特色和地区产业需求特殊性，对于培养目标的预期也存在差异性，因此这一门课程体系设计和考核都有一定不同。但对于大多数非985、211高校而言，由于研究生教育发展客观上相对于985和211学校起步更晚，研究生化学实验课程的整体建设时间相对更短，甚至于教学内容构建和执行还比较仓促，导致该课程的设计还存在一些不足，总体培养目标的达成度也还不够理想[3-4]。笔者曾先后在西南石油大学和重庆工商大学从事教学科研工作，结合目前的教学设计、过程和效果进行分析，认为研究生化学实验课程的改革方式应当主要从教学内容设计、师资调配、考核反馈机制等方面着手，并注重教学方式的改革。

1.研究生化学实验教学目前存在的问题

(1)教学方向把握不准确，没有达到教学目标

研究生化学实验课程教学是为了学生开展后续科研创新工作培养必要的实验技能，因此相对于本科化学实验课程培养目标而言，其培养的方向更加具有前瞻性和扩散性。换句话说，本科化学实验课程更注重学生对基础化学学科各个方向的实验技能和基础的培养，而研究生化学实验是在此基础上就其未来研究方向所涉及制备、表征和测试等技能有针对性的实验理论和技能的培养。然而，我们发现在实际教学中培养的方向和模式与本科化学实验教学高度重合，在很大程度上可以说就是本科实验教学的复制版。比如，化学专业的研究生实验课程内容设计，依然把做标准曲线作为教学的核心考核要求，而这些内容实际上是本科教学中一、二年级对学生的培养目标。实际上，研究生化学实验课程的培养应该更加注重基于激发研究生创新思维的专业核心技能的培养，而高度类似于本科实验教学的课程设计并没有达到这个目标。改革实验课程教学体系，实施“第二课堂”实践教学，以“小班教学”模式开辟“学术性”“创新性”实验教学课堂，是充分调动各高校学术研究成果资源为学校研究生人才培养服务的有益探索。

(2)教学师资结构不合理，教学效果差

目前，全国非985、211类的许多省属、市属高校开展研究生化学实验课程的教师队伍中，具有丰富科研经验和较高学术水平的教师，尤其是具备科研前沿视野的年轻教师比例偏少，开展相关课程的教师中有博士学历者也不多。各高校现有的师资，往往基于自身科研视野的局限，无法完成契合研究生化学实验教学目标的课程设计，其知识储备无法满足教学过程中对新型教学方法、创新教学内容的内在需求，因此只能照搬本科化学实验教学模式，这样的结果就导致研究生在化学实验教学中所能收获的，只是重复了一遍本科化学实验教学的学习内容，无法帮助学生从本质上构建科学研究所需的前沿视野、基本技能和创新思维。因此，合理协调具有科研前沿视野的教师参与研究生化学实验教学，是通过课程教学效果的人力和智力的保证。

(3)课程考核缺乏反馈机制，考核方式落后

一方面，由于多数高校研究生化学实验课程的教学复制于本科化学实验教学课程，其考核仍然采取本科化学教学所用实验报告形式。一些高校在研究生化学实验课程的教学过程中，没有去关注或思考如何帮助学生改进实验报告写作规范这个问题，对于学生提交的实验报告在标准规范上存在的问题也没有进行指正形成有效反馈，导致部分学生大学一年级不会写实验报告，到大学三年级也不会写实验报告，完成研究生化学实验课程后依然还是不会写实验报告。因此，基于学生实验报告问题的归纳整理，制定切实可行的改进措施，培养学生掌握实验报告的标准、规范撰写模式，是研究生化学实验教学值得关注的问题。另一方面，对于研究生化学实验课程而言，其往往更注重于培养的创新思维能力，很多开放性的化学实验教学项目的考核方式很难继续采用实验报告来实现考核。因此，结合实验报告、实验小论文、学术汇报等形式，建立与实验项目相适应的多元考核机制，是提高研究生化学实验教学创新思维培养目标完成度所面临的挑战。

2.改革的探索与对策

(1)准确把握教学目标，实施“第二课堂”实验教学，提升教学质量

研究生化学实验教学是化学专业研究生培养的专业必修课程，化学专业的学生都要学习这门课程，从而为接下来进入实验室开展硕士三年的科学研究工作奠定基础。基于上述课程教学目标要求，作为区别于本科教学的更高一个层次的教学目标和课程设计，不能简单地照搬本科基础化学实验课程，造成重复学习的尴尬局面。另外，研究生学术研究是其三年学习的主要目标，其研究方向更加具有指向性。换句话说，研究生对化学实验教学在理论知识和实践技能的核心需求，在实验项目范围上有“收窄”的客观趋势。因此，化学实验教学应能有目的性地进行实验项目的设计和斟选，有针对性地培养学生研究课题方向相关的实验理论知识和技能操作，使化学实验教学课程在设计上做到“有的放矢”。

针对这一问题，作者结合自身近年教学经验，认为可在化学实验教学中引入“第二课堂”教学模式，让学生根据研究方向分组进入教师不同研究团队进行“小班教学”[5-7]。研究生“第二课堂”，是以研究生综合专业素养的构筑和完善为目标，在研究生培养大纲规定的理论课程教学环节以外，以多元化实践（主要以科研团队教师基于研究方向和特色拟定实践主题）为教学平台，致力于为提升研究生研究创新能力提供有益补充的教学行为。“第二课堂”由于在课程设计上与研究生个体的具体研究方向具有更高的契合度，往往在为学生提升学术研究核心专业技能上发挥了关键性的作用。对于高校的研究生实验教学而言，“第二课堂”教学活动的实施范围将突破教学实验室的限制，扩展到学科团队的科研实验室，这为实验教学课程设计的革新提供了可行的场所和契机。

因此，基于“第二课堂”教学，革新目前的化学实验教学内容，引入学术前沿研究领域的实验项目作为教学内容，基于本校实验平台和资源完成新课程整体设计，可针对性巩固学生专业技能，提高学生实践动手能力，拓展学生专业学术视野，激励和培养学生创新探索思维能力，从而使研究生化学实验教学真正助力于学生未来的科学研究工作，成为科研团队研究奋斗目标的重要执行者和贡献者，为本校化学学科的发展提供重要的人力资源基础。

(2)优化调整研究生化学实验教学手段和师资，加强教学效果

研究生教学是教师的“教”与研究生的“学”两部分组成。首先，如果教师“教”的方面存在不足，研究生“学”的效果自然也会较差。就培养研究生创新思维、扩展学术视野而言，在研究生化学实验教学的理论知识传授方面，教师需要结合学术报告、视频演示、案例分析等多种教学方式相结合的方法，根据课程需要播放一些仪器结构与实验教学的视频，丰富教学内容，激发研究生学习兴趣。

此外，从学校和学院层面，还应该思考如何合理调动具有较好学术研究成就的优秀师资参与到研究生化学实验教学中。对于作者提出的研究生化学实验的“第二课堂”教学，必然对教师的学术水平提出了更高的要求。如果开展以学术研究前沿领域为授课内容的研究生化学实验“第二课堂”教学，则需要教师本身具有良好的科研成果和学术水平，能够在教学过程中将研究领域的最新进展或自己的研究成果分享给学生。因此，基于科研团队研究基础和学生研究选题的匹配，统筹安排高水平师资参与研究生理论知识和实验技能的精准培养，是高校改善研究生化学实验教学效果的有效途径。

同时，目前高校教师的学术成果很多时候只服务于学校学术排名的统计层面，并没有在培养广大学生层面体现价值。换句话说，高校教师的学术成果并没有有效地服务于高校教育，这是一个亟待扭转的局面。因此，学校和学院可在制度层面给予适当绩效倾斜，调动高校优秀学者参与到研究生化学实验教学中，开放和设计前沿科研项目作为研究生化学实验教学内容，引导教师将学术成果固化为具有本校学科发展特色的教学成果，这样才能从人力资源上保证教学师资优质新鲜血液的输入，从技术层面保证教学内容的前沿性，从教学效果层面满足研究生创新能力和技能培养的针对性。

(3)科学合理设计实验教学考核制度，建立研究生考核反馈机制，切实提升研究生专业素养

目前，研究生化学实验教学的考核方式，大多依旧采用本科化学实验教学的撰写实验报告的模式，这对于本项目拟开展的“第二课堂”基于教师学术前沿实验项目的开放式课程设计往往是不适合的。一般而言，开放式的化学实验项目并不会像本科基础化学实验那样有一个标准、唯一的答案，而会为学生留下更多思考和讨论的空间。因此，建立实验报告、实验小论文、学术汇报等多元形式的考核制度，全面培养研究生从事科研工作所需的综合素养，既能助力学生开展学术研究，又能锻炼研究生学术成果汇报和撰写的能力。

另外，目前对于研究生化学实验教学的考核方式，没有形成科学的反馈机制。以实验报告为例，教师只是对学生的实验报告打分、统计并登记成绩，学生只知道一个分数，对于自己实验报告中哪些地方不规范、需要改进并不了解，导致最终并没有在实验报告撰写这个技能上得到提高。因此，有必要在教学考核中引入反馈机制，为学生提交的作业进行精准点评和指导，对学生作学术报告的程序进行规范引导，使学生不仅在实验项目上接触到学术前沿的知识，也在教学过程中帮助学生建立科学规范撰写实验报告、实验小论文的能力，培养学生完成学术报告的标准范式，从而提高研究生从事科学研究的综合作业素养。

本项目中提出的一系列教学改进措施，在教师层面，让教师从“本科教学”回归到“研究生教学”，对教师的教学工作进行准确定位，提高教学质量；在学生层面，引导学生由“重复本科专业实验操作”转变为“科研专业技能针对性学习”，回归学习主导位置，提升学习兴趣；在高校层面，改进高校研究生人才培养方案，提升高校人才培养质量，提升研究生专业技能和科研创新能力，推动高校研究生实验教学发展。

3.结语

目前，研究生化学实验课程的教学改革是化学专业研究生教学改革的重要有机组成部分，深化教学质量提升、纠正教学方向偏差、满足学科内在诉求是培养新时代化学专业研究生的迫切需求。改革尝试以“第二课堂”实验教学为基础，实施“小班教学”模式，协调教学资源，优化考核制度并形成反馈机制，来完成研究生实验教学改革设计，是一项有益的探索。通过“第二课堂”+“小班教学”的研究生化学实验教学课程体系建设，以高校学术团队的科研项目孵化实验教学项目，以相关、相近研究方向研究生为教学培养对象，建立研究生实验教学新体系、新模式，提升研究生创新思维能力和专业技能，应该是基于研究生培养目标实施的教学内容设计的正确方向。同时，这一探索还可建立教师个人科研成果助力高校教育发展的良性循环，推动教师“学术成果”向“教学成果”转化。引导高校优秀学者参与课程设计，将科研成果转化为化学实验教学项目，从而鼓励和推动教师将科研成果服务于广大学生，构筑教师个体科研与学生群体教学之间的桥梁。最后，构建高效考核反馈机制，以提高研究生专业素养为导向，帮助研究生掌握科学标准的汇报范式，从而提高其综合学术素质，也是研究生化学实验教学改革亟待开展的重要内容。