研究式有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入信息檢索的嘗試

陳偉群

（廈門醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，福建 廈門 361000）

研究式有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入信息檢索的嘗試

陳偉群

（廈門醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，福建 廈門 361000）

研究式教學(xué)；信息檢索；有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)嘗試

2000年1月ACRL（美國(guó)大學(xué)與研究型圖書館協(xié)會(huì)）批準(zhǔn)并頒布了《高等教育信息素質(zhì)能力標(biāo)準(zhǔn)》（Information Literacy Competency Standards for High Education），為信息素質(zhì)教育提供了評(píng)價(jià)的框架，為教師、管理人員、圖書館員提供了實(shí)施信息素質(zhì)教育的指南[1]。依據(jù)我國(guó)教育法和國(guó)外高校的一些經(jīng)驗(yàn)，把信息素質(zhì)教育和專業(yè)課程教學(xué)融合在一起，在教學(xué)過(guò)程中為學(xué)生創(chuàng)設(shè)類似于科學(xué)研究的情景[2]，結(jié)合圖書館信息素質(zhì)教育課，讓學(xué)生學(xué)會(huì)收集信息，并能分析、利用信息，從而增強(qiáng)學(xué)生的思考能力和創(chuàng)造能力，達(dá)到素質(zhì)教育的目的。

1 問(wèn)題的提出

目前我國(guó)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)從驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過(guò)渡到研究性實(shí)驗(yàn)還處于嘗試階段。傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，多數(shù)是以掌握基本操作技術(shù)、驗(yàn)證有機(jī)化合物的性質(zhì)及合成方法為目的。多數(shù)院校采用“基本操作技術(shù)訓(xùn)練+有機(jī)化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)+基礎(chǔ)有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)”的模式來(lái)安排有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教程并組織有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)[3]。通常的教學(xué)方法是由教師準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需儀器、藥品等，學(xué)生根據(jù)現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。合成實(shí)驗(yàn)也是以單個(gè)化合物的制備為主，并且只強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本技能的訓(xùn)練，在教學(xué)內(nèi)容中缺少綜合性、設(shè)計(jì)性與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。這種教學(xué)方法固然能使學(xué)生打下扎實(shí)的基礎(chǔ)，卻忽視了對(duì)學(xué)生科學(xué)精神、科學(xué)方法的培養(yǎng)，造成學(xué)生綜合能力不足，缺少創(chuàng)新意識(shí)，很難達(dá)到培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的目的。而對(duì)于信息檢索課來(lái)說(shuō)，如果沒(méi)有具體的檢索目標(biāo)便使學(xué)生無(wú)處著手，或者說(shuō)根本沒(méi)有多大的檢索意義，純屬為檢索而檢索，學(xué)習(xí)興趣也會(huì)在這種糊里糊涂的檢索過(guò)程中消失殆盡。

研究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新模式，即在教師的引導(dǎo)下，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，既提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、實(shí)驗(yàn)興趣，又有利于培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和整體素質(zhì)[4]。在研究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)信息的檢索、收集、分析、判斷及利用過(guò)程，這樣既鍛煉了學(xué)生的基本操作技能，又培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維方法、實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力。將研究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)與信息素質(zhì)教育整合，使學(xué)生學(xué)會(huì)完整的科研工作方法，包括信息的查閱、分析利用、市場(chǎng)調(diào)研,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想、實(shí)驗(yàn)方法和條件的選擇、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和數(shù)據(jù)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析以及實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告的書寫等方面，在實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)技能向研究創(chuàng)新能力的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，起著積極的作用。

課程前教師與圖書館員合作，由圖書館員教授學(xué)生如何查找信息，并幫助學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的信息檢索、分析與利用信息及市場(chǎng)調(diào)研。因此，要讓學(xué)生將興趣集中到某一個(gè)特定的知識(shí)點(diǎn)，引發(fā)其對(duì)某一專業(yè)特定區(qū)域信息的求知欲，最好的方法莫過(guò)于將學(xué)生學(xué)習(xí)信息檢索的過(guò)程從一開始就與對(duì)專業(yè)具體課題的研究捆綁在一起。

2 研究式有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容主要包括:一般知識(shí)，基本操作，化合物制備和化合物性質(zhì)鑒定等。我們選擇化合物制備這部分進(jìn)行教學(xué)改革試驗(yàn)。基本做法如下。

2.1 課前準(zhǔn)備

讓學(xué)生對(duì)課本中提供的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行預(yù)習(xí)。譬如正丁醚的制備，要求學(xué)生掌握醇分子間脫水制醚的反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)方法；學(xué)習(xí)分水器的實(shí)驗(yàn)操作；鞏固分液漏斗的實(shí)驗(yàn)操作等。這些內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)等在課本中均有介紹，學(xué)生在預(yù)習(xí)這些內(nèi)容后，任課教師再提出相關(guān)要求，譬如正丁醚的合成方法比較，正丁醚的用途、市場(chǎng)需求情況等。讓學(xué)生帶著這些問(wèn)題，利用課余時(shí)間去圖書館查找相關(guān)資料。讓學(xué)生在完成基本操作技術(shù)訓(xùn)練、基礎(chǔ)有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，對(duì)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行探討，研究相關(guān)資料，完成探究性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)型開放式實(shí)驗(yàn)。

2.2 備課

任課教師與信息檢索任課教師協(xié)商、合作備課，在學(xué)生預(yù)習(xí)完基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之后，舉辦講座，介紹有關(guān)自然科學(xué)研究方法和檢索原理技巧等知識(shí)，使學(xué)生明確，要進(jìn)行科學(xué)研究，就必須運(yùn)用一定的研究方法，這是人們探索自然奧秘、認(rèn)識(shí)自然事物及其規(guī)律的途徑、手段和方式，并了解科學(xué)研究的一般步驟和進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要意義。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課是全班統(tǒng)一按教材中的原料配比和反應(yīng)條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)教材不必做變動(dòng)，而進(jìn)行研究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)則不同，需要對(duì)教材做一定的調(diào)整和處理。如可在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，如優(yōu)選法等；利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)考查制訂的最佳方案；選擇正交表列出實(shí)驗(yàn)方案，并綜合成學(xué)生用于實(shí)驗(yàn)報(bào)告的實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果記錄表等[5]。

2.3 分組實(shí)驗(yàn)

將試點(diǎn)班級(jí)分成幾個(gè)小組，分別讓其對(duì)課前查找到的資料進(jìn)行篩選，選出與實(shí)驗(yàn)課題密切相關(guān)的文獻(xiàn)，并分析整理，由小組成員集體做簡(jiǎn)評(píng)，選出一人發(fā)言，然后擬出本小組的實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最后分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。按實(shí)驗(yàn)方案表將全班學(xué)生分成幾個(gè)小組，每一小組分配一個(gè)實(shí)驗(yàn)號(hào)，小組中每一名學(xué)生做一個(gè)平行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果取平均值。最后由課代表或?qū)W習(xí)委員收集各小組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并公布結(jié)果，以供學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié)和完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告用。學(xué)生根據(jù)簡(jiǎn)易極差分析法，對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)號(hào)的收率進(jìn)行評(píng)分，觀察不同水平對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，找出影響因素在實(shí)驗(yàn)中所起作用的主次和影響大小，得到最佳實(shí)驗(yàn)方案，并加以分析討論。

研究式有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)，選取1或2個(gè)班級(jí)作為“試點(diǎn)”班級(jí)，將自然科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法引入教學(xué)內(nèi)容(1/2或1/3)之中，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)共享，并結(jié)合文獻(xiàn)檢索所獲資料(實(shí)驗(yàn)進(jìn)展、應(yīng)用價(jià)值、市場(chǎng)需求等)，寫出較高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

3 將信息檢索教學(xué)融入有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中

班級(jí)：生物制藥大專班。

檢索課題：正丁醚的合成方法比較，正丁醚的用途、市場(chǎng)等情況。

專業(yè)教師一方面布置學(xué)生去圖書館查找這方面的資料，另一方面和信息檢索課教師互相協(xié)商，提出檢索應(yīng)達(dá)到的目的，利于兩課互相滲透、互相融入。學(xué)生可以是集體檢索（課時(shí)充裕的情況），也可分組檢索（課時(shí)不夠的情況）。信息檢索課教師根據(jù)專業(yè)教師提出的檢索要求實(shí)施教學(xué)活動(dòng)。譬如對(duì)正丁醚的合成相關(guān)內(nèi)容的檢索。

CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)：中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)，中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)，中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)；時(shí)間1979～2008年。

（1）檢索條件：對(duì)正丁醚的合成這一內(nèi)容分別以題名和關(guān)鍵詞進(jìn)行初級(jí)檢索，結(jié)果為零。

（2）檢索條件：[（題名=正丁醚）and（題名=合成）]（模糊匹配）；按時(shí)間排序；不排重；跨庫(kù)檢索（高級(jí)檢索），最終得7條記錄。

從檢索結(jié)果中幫助學(xué)生分析、篩選、刪除雷同文獻(xiàn)，選擇密切相關(guān)文獻(xiàn)，并對(duì)全文進(jìn)行閱讀、分析、比較。改變檢索條件又將出現(xiàn)什么樣的檢索結(jié)果。

（3）檢索條件：[（關(guān)鍵詞=正丁醚）and（關(guān)鍵詞=合成）]（模糊匹配）；按時(shí)間排序；不排重；跨庫(kù)檢索（高級(jí)檢索），最終檢索得31條記錄。

按照上面的方法，刪除雷同文獻(xiàn)，篩選出密切相關(guān)文獻(xiàn)。再將這2種搜索方法所查到的文獻(xiàn)進(jìn)行對(duì)比分析，刪除雷同文獻(xiàn)，篩選出密切相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行分析，判斷檢索結(jié)果與課題要求的相關(guān)度，并從中進(jìn)行取舍。這是從題名和關(guān)鍵詞2個(gè)角度檢索得出的結(jié)果分析，還可從其他途徑再次進(jìn)行檢索。按照上述方法，既可幫助學(xué)生分析檢索方法，探索在今后科研中采取不同檢索方法提高查全率和查準(zhǔn)率的措施，又可幫助學(xué)生分析檢索結(jié)果。學(xué)生通過(guò)閱讀密切相關(guān)文獻(xiàn)，摘錄自己實(shí)驗(yàn)所需的信息，便于在小組實(shí)驗(yàn)中為預(yù)案提供依據(jù)。

又如，正丁醚應(yīng)用或正丁醚市場(chǎng)研究等內(nèi)容的查詢也可用上面的方法進(jìn)行檢索，方法同前。另外還可用or或not組配，幫助學(xué)生分析組配方式不同，檢索結(jié)果不一樣，在什么情況下采用什么組配方式更為合適。

利用同樣的方法可以進(jìn)入其他數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，通過(guò)這些數(shù)據(jù)庫(kù)之間的對(duì)比、檢索結(jié)果的相互對(duì)比，使學(xué)生更了解數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠鑒別檢索結(jié)果與課題的相關(guān)度，取舍信息，從而有利于提高學(xué)生的信息素質(zhì)水平。如果學(xué)生在搜索、評(píng)價(jià)和利用信息方面不存在困難，則認(rèn)為該學(xué)生已具備基本的信息素質(zhì)。

4 研究式有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果

4.1 調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

專業(yè)實(shí)驗(yàn)課與信息檢索課整合，這種新的教學(xué)模式使學(xué)生不僅感覺(jué)到是在上課學(xué)習(xí)，而且能使其把枯燥無(wú)味的檢索變成一種正在進(jìn)行的科學(xué)研究，由此而產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和強(qiáng)烈的求知欲望。通過(guò)這種模式的學(xué)習(xí)，能夠培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)諸如實(shí)驗(yàn)方案計(jì)劃不周、小組成員之間缺乏協(xié)調(diào)、任務(wù)分配不合理等問(wèn)題，學(xué)生通過(guò)協(xié)商克服這些困難，從而提高其協(xié)作意識(shí)與能力，培養(yǎng)集體觀念和團(tuán)隊(duì)精神。因?yàn)閷W(xué)生明白，任何個(gè)人的實(shí)驗(yàn)認(rèn)真與否，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確與否，都關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成敗，這樣能促使學(xué)生認(rèn)真操作，努力提高實(shí)驗(yàn)技能。

4.2 提高了實(shí)驗(yàn)效率

原來(lái)做一次實(shí)驗(yàn)只能得到一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，學(xué)生在寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)無(wú)法進(jìn)行比較、分析和總結(jié)，在進(jìn)行思考與討論時(shí)也無(wú)話可說(shuō)，一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告交上來(lái)，常常只是教科書的“復(fù)制品”。采用新的教學(xué)模式基本改變了這種狀況。學(xué)生不僅能在實(shí)驗(yàn)課上獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，而且可以通過(guò)集體的力量獲得更多的實(shí)驗(yàn)信息，經(jīng)過(guò)對(duì)這些信息數(shù)據(jù)的處理，發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，得出最佳實(shí)驗(yàn)方案，并用所學(xué)的理論知識(shí)來(lái)解釋，使學(xué)生能夠知其然更知其所以然。

4.3 培養(yǎng)了學(xué)生良好的素質(zhì)

實(shí)行研究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，使學(xué)習(xí)上了一個(gè)臺(tái)階，初步樹立起了科研意識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題的能力也有所提高。以往在開展小論文、小發(fā)明等活動(dòng)時(shí)，學(xué)生主要依賴指導(dǎo)教師，而現(xiàn)在大多數(shù)學(xué)生能做到自己選題、檢索資料、分析利用、設(shè)計(jì)方案、開展實(shí)驗(yàn)，而教師只做“參謀”。不僅如此，學(xué)生還能從生產(chǎn)實(shí)際中找到問(wèn)題，進(jìn)行“攻關(guān)”。如有幾位已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)生了解到某種生物制劑的工藝存在技術(shù)問(wèn)題，就把它帶回學(xué)校，在教師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，最終找到了最佳工藝條件。這幾年企業(yè)對(duì)我們學(xué)校的畢業(yè)生非常滿意?？梢哉f(shuō)這與他們?cè)谛r(shí)的良好基本功訓(xùn)練和具備良好的素質(zhì)有著密切的關(guān)系。

5 研究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)

研究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)與信息檢索教學(xué)捆綁在一起，使學(xué)生能夠?qū)W會(huì)完整的科研工作方法，包括信息的檢索、分析及利用，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想、實(shí)驗(yàn)方法和條件的選擇，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和數(shù)據(jù)記錄，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析以及實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告的書寫等方面，得到早期科研訓(xùn)練。

（1）學(xué)生通過(guò)課前的充分預(yù)習(xí)、查閱文獻(xiàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)了獨(dú)立思考、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

（2）通過(guò)提問(wèn)、討論和學(xué)生自己講述，鍛煉了學(xué)生的表達(dá)與交流溝通能力，也更有助于加深其對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解。

（3）通過(guò)討論過(guò)程中的設(shè)疑、解疑、生疑等幾個(gè)環(huán)節(jié)，提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和信息檢索、判斷、利用能力，使學(xué)生更加注重于對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和解析，比較不同實(shí)驗(yàn)方案或條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而不僅僅是為記錄數(shù)據(jù)而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有利于學(xué)生科學(xué)思維的逐步形成，為開展科研打下扎實(shí)基礎(chǔ)。

（4）實(shí)施研究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，給學(xué)生搭建了一個(gè)獨(dú)立的工作平臺(tái)，不但豐富了實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容，也為學(xué)生提供了廣闊的思維空間，培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立工作能力，拓寬了其知識(shí)面，縮短了學(xué)與用的距離。

（5）在多步驟設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)中，其產(chǎn)品的產(chǎn)率與純度都關(guān)系到下一步實(shí)驗(yàn)的成敗，因此，學(xué)生在進(jìn)行多步驟設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須認(rèn)真細(xì)心地對(duì)待每一步反應(yīng)和每一項(xiàng)操作，這樣既能夠鞏固學(xué)生的理論知識(shí)，又能鍛煉其實(shí)驗(yàn)操作技能。

（6）將2個(gè)課程進(jìn)行協(xié)調(diào)配合時(shí)需調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，既能夠促使教師理解教材，抓住重點(diǎn)，不照本宣科，又能把教學(xué)和科研結(jié)合起來(lái)，從而提高教師的科研水平。

研究式有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與信息素質(zhì)教學(xué)整合是我們正在探索和實(shí)踐的一條新路子，其目的是希望對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式有所突破、有所創(chuàng)新，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)合格人才。研究式有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與信息素質(zhì)教育的整合易推廣到其他專業(yè)的教學(xué)中。以研究式教育模式培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生，其科學(xué)思維能力、分析問(wèn)題能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力都得到了提高，并為其在校期間取得研究成果打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)，有利于學(xué)生就業(yè)，在工作崗位中適應(yīng)社會(huì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

這種方法雖然還存在許多不完善的方面，如：教學(xué)大綱的調(diào)整；實(shí)驗(yàn)室全天候開放的服務(wù)與管理；教師組織和實(shí)施教學(xué)的工作量增大；學(xué)生還處在學(xué)習(xí)過(guò)程中，因此其所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可信度不夠，影響結(jié)果的準(zhǔn)確性等，但這種教學(xué)模式所體現(xiàn)的學(xué)習(xí)方法，其意義是顯而易見(jiàn)的。

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