化学本科教育中科研能力的培养

摘 要本科教育是培养创新型人才的教育基础,化学本科教育中学生创新能力的培养不仅要从思想上予以灌输,更要从实践中予以指导,并通过改革教学模式,努力创造相应的科研氛围和环境,提高学生的综合素质.

关 键 词化学本科教育科研创新

中图分类号：G420文献标识码：A

TheCultivationofScientificResearchInnovationAbilityin

UndergraduateEducationofChemistry

LANGLeiming

(BiochemicalandEnvironmentalEngineeringCollege,NanjingXiaozhuangUniversity,Nanjing,Jiangsu211171)

AbstractUndergraduateeducationisthebasisofeducationforthecultivationofapersonwithinnovationability.Theinnovationabilitycultivationofchemistryundergraduatecanbeachievedbymeansofinterestcultivationandskillpracticeincludingthereformationofteachingmodesandconstructionofgoodscientificresearchcircumstance,whichcanimprovetheprehensivequalityofundergraduate.

Keywordschemistry,undergraduateeducation,scientificresearchinnovation

本科教育是关系到学生发展的重要阶段,一个人的能力素质和发展后劲很大程度上取决于本科阶段的熏陶和训练.本科生参与科研实践是培养其创造力的重要途径,国外众多知名大学都将本科生的科研活动纳入教学计划中.但在我们国家很多高校仍存在如只重教师传授、轻学生研究；重学习结果、轻学习过程；重书本知识、轻实践操作；重考试成绩、轻整体素质等弊端.这些都极大地抑制了学生的学习兴趣,不利于学生创新能力的培养.因此,化学本科教育中应实施新的教学模式,增设研究型课程和讲座,以激发学生的学习兴趣,开阔学生学科视野、增强学习兴趣与动力,并对其进行全面、系统、规范的科研思维训练和科研方法的培养,使学生在掌握化学理论知识的同时也能初步形成科学的思维方法、养成良好的治学和科研态度,培养创新意识和科研能力.

1改革课程教学模式,努力培养科研意识

1.1调整教学内容和教学方法

科学研究是在不断探索和尝试之中寻找新的客观规律,而科研兴趣的培养不仅与每个学生息息相关,而且也与我们教师平时教学内容,理念,方法,手段密不可分,如何保证在正常讲授基础知识的同时努力培养学生科研兴趣,这就需要在教学内容和教学方法上进行一定的改革.

（1）教学内容上,在讲授基础课程时,结合书本知识有针对性的穿插当前国家社会中与化学密切相关的热点、前沿问题如绿色合成、食品添加剂、新型催化剂等,在较短的时间里,加大重点资料的信息量,激发学生的求知欲.另外,开设相关的研究型课程和增加实验教学中的研究型实验,以无机化学实验为例,传统实验教材只是让学生照书做实验,只是简单的重复,少有真正的探索与创新,如此学生做完实验课后,收效甚少,从而不能独立设计实验开展科研工作,不具备真正的创新力,也很难解决新的实际问题.因此,在实验课的讲授中,将以往的重复性实验改为探索性实验和综合性实验,如：三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的制备.三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的合成是无机化学中的一个基本实验,通过实验改进,使学生不但了解三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的制备方法和性质,而且还可理解制备过程中化学平衡原理的应用,同时掌握水溶液制备无机物的一般方法并要求学生对产物不但用化学分析方法进行分析,还要用红外光谱进行表征.该实验是集无机合成、分析化学和仪器分析于一体的一个综合实验,实用性较强.此外,也可以结合教师自身的科研课题讲解制备无机材料的一些新的方法和表征手段,虽然此时大部分同学可能一时还无法认知和接受这些新的东西,但只要有意识的灌输科研的思想和理念,潜移默化中接受并且朝着该方向去努力,达到创新能力培养的目的.

（2）教学方法上,应视学生为学的主体,在课堂上不仅是老师传授知识的过程,也有学生参与课堂教学活动的过程,尤其是在一些研究型课程中要更注重学生自主性、独立性和创造性的培养,通过采取学生自学、教师辅导或组织小组讨论、师生共同研究的方式学习,使学生经过质疑、判断、比较以及相应的分析、综合、概括等认识活动获得结论,从而培养学生科研的思维方法和发现问题解决问题的能力.

1.2开设系列科研讲座,激发学生科研兴趣

本科生平时除了忙于各种课程的学习外,接触科研工作的机会较少,尤其是在二本高校中开设科研方面的讲座就更为不多,这就阻碍了学生创新能力和科研兴趣的培养.因此,为了进一步调动学生的科研兴趣,邀请本专业的教授,重大课题负责人等老师介绍当前化学领域所从事的各类科学研究工作如何为国家战略与社会需求怎么写作,如何在国民经济的主战场中发挥重要作用,拓展本科生视野,展望本学科发展的美好未来,并且还邀请年轻有为的教师和科研成果丰厚的硕博士学生代表讲述自身的求学和科研之路,让学生在羡慕之余也有了很好的学习榜样,进一步激发了学生的科研兴趣.此外,还可开设常规的科研知识讲座,就科研工作的基本要求和基本过程,科研工作者应具备的基本科学素养及科研风格,本专业的科研方法、研究手段等内容进行系统全面的阐述.

1.3对学生进行科研岗前培训

化学类的本科生尤其是刚入学的学生虽然进行过实验基本操作的训练,但接触研究型的实验较少,对科学的思维方法和如何从事科研活动还知之甚少,因此,有必要对从事科研活动感兴趣的同学进行科研岗前培训,讲解如何查阅文献,如何选题和进行课题调研,如何分析现在的热点问题,并在指导教师的带领下参观实验室的各种仪器,了解和熟悉科研实验室的规章制度以及主要仪器的使用方法,对科研活动的前期准备工作有个直观和深刻的认识.

2加强实践活动,培养科研能力

2.1开放实验室,提供实践平台

为了能使学生得到全方位的科研素质和创新能力训练,实验室的开放为其提供了很好的途径.作为基础实验课的有力补充,开放实验室为广大有兴趣参与科研活动的同学提供了一个很好的施展自己才华的平台.相比较基础实验课,它在培养学生创新能力方面显示出独特的优势,如实验课上只是照着书本原有实验机械操作,缺乏自主创新和思考,而且由于人数较多无法保证一对一的指导和讨论,另外由于实验课程的局限性不能保证部分失败的实验再次重做,这就进一步限制了学生创造力的发挥.因此,开放实验室一方面可以对操作较差的同学进行补差,通过重复实验达到实验教学的要求.并且允许基础好的同学自己任选实验,进入实验室完成整个过程,验证自己的设想.另一方面,实行导师制,鼓励低年级的同学尽早进入实验室,跟随高年级同学参与导师的研究项目,熟悉从文献查阅、课题选择、设计实验方案、确定实验步骤、优化实验条件、选用实验仪器设备、评价实验结果及撰写论文等全过程,培养了认真仔细,刻苦专研的科研精神,学会如何用所学知识解释科研中出现的问题,并树立牢固的团队意识.经过一段时间的训练,在导师的指导下自己撰写课题申请书,参与学校或省级项目的申请,掌握课题申报的整个流程.通过这些创新与实践活动,充分发挥了学生的潜能,激发了学生学习化学、探求真理的兴趣,对科学研究有了较全面的了解,大大提高了实践能力和探索创新精神,也深化了化学实验教学的改革.

2.2强化毕业论文工作,增强创新能力

毕业论文是化学类本科生在校期间最后的也是极为重要的实践教学环节,是培养学生运用所学知识解决实际问题,提高实践能力的重要手段.某种程度上,毕业论文工作也是对学生四年来基础理论知识,综合创新能力地综合评价.因此,毕业论文在培养学生的科研创新能力方面显得尤为重要.毕业论文工作是本科生在校期间从事的最长的一项科研创新活动,它在前期实验课和开放课题的基础上进一步提升和强化的学生的科研创新能力,但目前毕业论文工作存在着诸多问题,比如学生的重视程度不够,认为毕业论文只是走个过场,最终老师还是会让其通过；大四学生的考研压力会严重影响其毕业论文的工作时间,学生的创新活动得不到时间上的保障；另外由于本科学生人数的众多,师资力量的不足也会影响毕业论文最后的效果.因此,必须采取一定的措施以确保毕业论文工作顺利有效的进行：（1）针对不同学生的兴趣爱好有针对性的进行选题,指导教师必须尽心尽责的指导并对其严格要求,让其知道毕业论文的重要性.（2）针对考研的学生可以提前让其进入实验室开展毕业论文工作,这就避免了考研阶段时间上的冲突.（3）增加经费投入,保障毕业论文所需药品和仪器的及时到位,打通各专业仪器的限制,使其能为全院师生怎么写作.通过一系列的举措,使全体师生感受到毕业论文工作的重要性,并形成良好的科研氛围,只有这样才能保障学生科研成果的不断涌现和创新能力的不断提高.

2.3积极参与社会实践,提升科研创新能力

社会是个大舞台,学生参与社会活动和工作能有效拓宽学生的知识面和提高学生的综合素质.为此,应积极组织学生利用寒暑检测时间参与社会调研和实践,比如,与社会环保组织联系定期组织学生到周边湖泊、河流采集水样,熟悉整个采样过程,并将样品带回实验室在老师的指导下进行分析处理,对出现的问题进行详细的分析和总结并提出可行的解决方法,最后形成水质报告供环保部门参考.通过这样一个过程不仅增强了学生积极参与社会公益事业的意识,而且从中也能使其将所学知识运用到实际生活,培养了分析问题解决问题的能力,并在不断地总结中提升自己的创新能力.此外,还可通过与社会企事业单位合作,组织学生到质监部门和化工企业等单位实践并将所学技术带回实验室进行进一步分析和改进,优化实验条件,提出更好的技术方案,这就经历了从理论到实践,再由实践上升到理论的创新过程.虽然这个过程对本科生来说并不是那么简单,但只有在不断的尝试中才能提升其科研创新能力.

总之,只有通过多方面的努力,不断调整教学模式和手段,加强实践教学环节,努力营造出良好的科研氛围,才能不断提高学生的科研创新能力.