物理化學(xué)教學(xué)中對(duì)本科生科研素質(zhì)的培養(yǎng)

王麗麗 姚 琳

(鄭州大學(xué)化學(xué)系，河南鄭州 450001)

物理化學(xué)教學(xué)中對(duì)本科生科研素質(zhì)的培養(yǎng)

王麗麗 姚 琳

(鄭州大學(xué)化學(xué)系，河南鄭州 450001)

提高本科生的科研素質(zhì)，是實(shí)現(xiàn)本科生培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。物理化學(xué)是化學(xué)化工等專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，本文就物理化學(xué)教學(xué)中對(duì)學(xué)生科研素質(zhì)的培養(yǎng)進(jìn)行了探討和研究。

物理化學(xué);教學(xué);本科生;科研素質(zhì)

高等學(xué)校人才培養(yǎng)的目標(biāo)是勝任相關(guān)專業(yè)或進(jìn)一步從事科學(xué)研究工作的人才，這就要求大學(xué)生既要牢固地掌握本學(xué)科的專業(yè)知識(shí)，又要具有從事本專業(yè)實(shí)際工作和研究工作的初步能力。提高本科生的科研素質(zhì)，是實(shí)現(xiàn)本科生培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。如何在大學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)，使其成為創(chuàng)新型人才，已成為高等教育教學(xué)改革的重要課題。物理化學(xué)是化學(xué)、化工、生物、環(huán)境、材料等專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)于這些專業(yè)的學(xué)生形成完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)具有不可替代的作用。本文就物理化學(xué)教學(xué)中對(duì)學(xué)生科研素質(zhì)的培養(yǎng)進(jìn)行了探討和研究。

1 認(rèn)識(shí)科研素質(zhì)

科研意識(shí)、科研方法和科研精神是科研素質(zhì)中最重要的三個(gè)方面?？蒲幸庾R(shí)是指從事科研工作的動(dòng)力，潛心捕捉和研究問題的探求欲，即“想不想做研究”，這是科研素質(zhì)的基礎(chǔ)?？蒲幸庾R(shí)的形成是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過程，要有包括科學(xué)文化知識(shí)、專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)知識(shí)及相鄰學(xué)科知識(shí)在內(nèi)的廣博的知識(shí)作為支撐?？蒲蟹椒ㄊ侵刚莆杖绾卧O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、開展實(shí)驗(yàn)研究、撰寫學(xué)術(shù)論文等方面的具體方法，即“能不能做研究”，這是科研素質(zhì)的核心。科研方法是在具備了一定的科研意識(shí)的基礎(chǔ)上經(jīng)過培養(yǎng)和科研實(shí)踐鍛煉而形成的，一般來說，強(qiáng)烈的科研意識(shí)可以促使科學(xué)的科研方法的形成，而掌握正確的科研方法又會(huì)提高對(duì)科研的興趣，強(qiáng)化科研意識(shí)?？蒲芯駝t是指勇于探索、甘于寂寞、敢于創(chuàng)新、不怕失敗等優(yōu)秀品質(zhì)，也即“適不適合做研究”，這是科研素質(zhì)的內(nèi)涵?？蒲芯袷峭ㄟ^自身的認(rèn)識(shí)和科研實(shí)踐形成的比較穩(wěn)定的適于從事科研工作的基本品質(zhì)。

2 科研意識(shí)和科研精神的培養(yǎng)

2.1 注重教師自身科研素質(zhì)和教學(xué)理念的提高

很難想象一個(gè)沒有科研能力和意識(shí)的教師能培養(yǎng)出具有高科研素質(zhì)的學(xué)生，可以說，教師自身的科研素質(zhì)是培養(yǎng)學(xué)生科研素質(zhì)的先決條件，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科研素質(zhì)的形成和提高具有至關(guān)重要的作用。在科學(xué)技術(shù)和教育教學(xué)改革蓬勃發(fā)展的今天，教師應(yīng)不斷提高自身的科研素質(zhì)，學(xué)習(xí)先進(jìn)的教育理念，加強(qiáng)教育教學(xué)改革優(yōu)秀成果的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。

2.2 引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注本學(xué)科發(fā)展前沿和科研動(dòng)態(tài)

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，學(xué)科間的交叉、滲透，不斷產(chǎn)生新的領(lǐng)域和邊緣學(xué)科，而很多具有超前價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值的信息并不能及時(shí)補(bǔ)充到教材中，為了培養(yǎng)與時(shí)俱進(jìn)的人才，除了要在課堂中及時(shí)補(bǔ)充這些最新的研究成果，更應(yīng)該在這樣的教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成關(guān)注本學(xué)科發(fā)展前沿和最新研究動(dòng)態(tài)的習(xí)慣，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不斷增強(qiáng)科研意識(shí)。這些科研動(dòng)態(tài)與信息是不斷更新的，它可以來源于教師或教研組的科研成果或進(jìn)展，也可以來源于最新的文獻(xiàn)、資料或?qū)W術(shù)報(bào)告。

比如，我們?cè)谥v解電化學(xué)這一章節(jié)時(shí)，會(huì)介紹化學(xué)電源的最新研究情況，聯(lián)系電動(dòng)汽車電池的研究與發(fā)展，激發(fā)學(xué)生對(duì)本章節(jié)的學(xué)習(xí)興趣。在催化劑吸附性能這一章節(jié)的講解中，介紹到本學(xué)科實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用到催化劑吸附性能表征中的各類儀器，以及他們?cè)诒緦W(xué)科科學(xué)研究中的作用。學(xué)生對(duì)這些內(nèi)容非常感興趣，由此也可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)的興趣和熱情，使學(xué)生較早萌發(fā)將來從事某領(lǐng)域科學(xué)研究的想法。在我系開展的暑假科研實(shí)踐活動(dòng)中，很多學(xué)生主動(dòng)到教師的科研實(shí)驗(yàn)室，積極參與科研活動(dòng)，形成了學(xué)生主動(dòng)培養(yǎng)自己科研能力的良好局面。

2.3 引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生的科研精神

高水平的學(xué)術(shù)研究往往需要研究者長(zhǎng)時(shí)間積累。做科研不能指望一步登天，需要持之以恒才能修得正果。在當(dāng)前社會(huì)上浮躁風(fēng)氣嚴(yán)重的情況下，加強(qiáng)對(duì)本科生的科研精神培養(yǎng)顯得尤為重要。

在對(duì)科研精神的培養(yǎng)中，教師所表現(xiàn)出來的情感、性格、動(dòng)機(jī)、意志品質(zhì)等都對(duì)學(xué)生會(huì)有很大的影響，因此，教師自身必須具有科研精神，并通過自身的言傳身教激發(fā)學(xué)生的科研精神。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的社會(huì)中，在學(xué)習(xí)和科研中難免會(huì)遇到困難和挫折，教師要多關(guān)心學(xué)生，在他們遇到挫折時(shí)給予正確的引導(dǎo)。

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展離不開科學(xué)工作者辛勤的勞動(dòng)，在教學(xué)中可以適當(dāng)引入一些科學(xué)先驅(qū)和學(xué)生熟悉的一些專家學(xué)者的故事，講述他們?cè)谌〉镁薮蟪煽?jī)的背后，所付出的艱辛努力和他們勇于探索、甘于寂寞、敢于創(chuàng)新、不怕失敗的科研精神，對(duì)學(xué)生加以積極的引導(dǎo)，也可以給學(xué)生推薦一些科學(xué)人文精神培養(yǎng)方面的書籍，讓學(xué)生利用課余時(shí)間，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，有意識(shí)地培養(yǎng)自己的科研精神。

3 理論與實(shí)踐相結(jié)合培養(yǎng)學(xué)生的科研能力

3.1 在對(duì)知識(shí)的解析過程中注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法

思維方法的高下是智力高低的重要標(biāo)志。良好的、科學(xué)的思維方法能使我們從錯(cuò)綜復(fù)雜的現(xiàn)象中找到事物的本質(zhì)，從紛繁的因素中找到事物變化的主要因素，使事物呈現(xiàn)出條理來。培養(yǎng)學(xué)生具有正確的、科學(xué)的思維方法是素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。

物理化學(xué)是一門理論性較強(qiáng)的課程，在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在對(duì)物理化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的講解與分析過程中，結(jié)合理論產(chǎn)生和不斷完善發(fā)展的過程，并結(jié)合科學(xué)家在發(fā)現(xiàn)這些理論中的一些故事進(jìn)行講解，這樣不但能讓學(xué)生充分理解知識(shí)，更在這樣的過程中培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維方法和科研精神。

科學(xué)思維方法的培養(yǎng)是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，在這樣的過程中要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生合作學(xué)習(xí)，在思考、討論、相互啟發(fā)、再思考這樣的過程中不斷地修正、補(bǔ)充，加深自己對(duì)課程內(nèi)容的理解和領(lǐng)會(huì)，進(jìn)而順利地掌握課程內(nèi)容的要點(diǎn)和實(shí)質(zhì)。讓學(xué)生從被動(dòng)的知識(shí)接收者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的知識(shí)尋求者，并能采用科學(xué)的方法去尋求知識(shí)。

3.2 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中注重體現(xiàn)學(xué)生的主體地位

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)物理化學(xué)專業(yè)人才的科研素質(zhì)過程中起著至關(guān)重要的作用。然而，在傳統(tǒng)的驗(yàn)證式、菜單式、保姆式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，學(xué)生往往疏于思考，為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)，難以體現(xiàn)學(xué)習(xí)的主體地位;實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也比較陳舊，缺乏創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性，嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，抑制了學(xué)生創(chuàng)新思維的形成，不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。

鑒于存在的這些問題以及教育部教指委頒布的“實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求”，立足于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)需要，高校亟需探索和實(shí)踐物理化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降母母铩?/p>

南開大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心提出了“整體物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系”的新思路，通過設(shè)計(jì)一組相互關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生修完一組實(shí)驗(yàn)，在得到實(shí)驗(yàn)技術(shù)訓(xùn)練和實(shí)驗(yàn)方法學(xué)習(xí)的同時(shí)，亦可完成一篇相對(duì)完整的研究工作論文［1］。

溫州大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院“基本技能訓(xùn)練+基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)+研究型實(shí)驗(yàn)”的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式體現(xiàn)了從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從一般到專業(yè)，從知識(shí)、技能到研究、探索的能力提升過程。使學(xué)生可以接觸到包括實(shí)驗(yàn)選題、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察和數(shù)據(jù)采集、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析討論以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫等完整的研究工作過程［2］。

淮海工學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院充分利用網(wǎng)絡(luò)信息化條件和實(shí)驗(yàn)室教學(xué)資源進(jìn)行不同教學(xué)目的多層次教學(xué)，通過多媒體、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)及綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次的教學(xué)全方位提高學(xué)生的科研素養(yǎng)［3］。

桂林工學(xué)院材料與化學(xué)工程系實(shí)行“仿真實(shí)驗(yàn)+必修實(shí)驗(yàn)+自主開放性實(shí)驗(yàn)”的課程教學(xué)模式，建立開放性的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室［4］。

這些改革探索極大地激發(fā)了學(xué)生們的求知欲望，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研能力，全面實(shí)現(xiàn)了物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的。

以上這些案例體現(xiàn)了以人為本的教學(xué)理念，營(yíng)造了活躍思維、主動(dòng)學(xué)習(xí)，充分體現(xiàn)學(xué)生主體地位的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，是物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革探索的參考思路。

3.3 在開放課堂上注重提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力

要善于利用學(xué)生科研立項(xiàng)、開放性實(shí)驗(yàn)室或課題、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合模式等開放課堂來營(yíng)造科研氛圍，培養(yǎng)提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

通過開展大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目，促使學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下申請(qǐng)項(xiàng)目，自主進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)、組織設(shè)備和材料、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、分析處理數(shù)據(jù)、撰寫總結(jié)報(bào)告等方面的工作。使廣大學(xué)生在本科階段得到科學(xué)研究與發(fā)明創(chuàng)造的初步訓(xùn)練，加大人才培養(yǎng)過程中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的比重，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，推廣研究性學(xué)習(xí)和個(gè)性化培養(yǎng)。

利用開放性實(shí)驗(yàn)室或開放性課題，讓學(xué)生參與科研過程或直接加入教師的課題組，參與課題研究，與教師一起共同完成較大的研究項(xiàng)目。通過這些科研實(shí)踐，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的科研積極性，促使學(xué)生萌發(fā)繼續(xù)深造、攻讀物理化學(xué)碩士學(xué)位的想法。

加強(qiáng)與企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作，利用企業(yè)為學(xué)生提供實(shí)踐機(jī)會(huì)，讓學(xué)生深入企業(yè)一線考察實(shí)踐，定期召開校企聯(lián)誼會(huì)，為學(xué)生搭建多元化的實(shí)踐教育平臺(tái)，使學(xué)生在校期間能夠有更多機(jī)會(huì)了解和接觸專業(yè)相關(guān)行業(yè)發(fā)展近況和需求，提供大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選育的溫床，同時(shí)也可以解決高校在大學(xué)生培養(yǎng)中存在的工程實(shí)踐性教學(xué)資源不足的困難。組織項(xiàng)目組、課題組、產(chǎn)學(xué)研實(shí)踐學(xué)生開展學(xué)術(shù)交流，參加教師學(xué)術(shù)團(tuán)體組織的學(xué)術(shù)會(huì)議，為學(xué)生在開放課堂的創(chuàng)新研究提供交流經(jīng)驗(yàn)、展示成果、共享資源的機(jī)會(huì)。還要定期組織開放課堂師生研討會(huì)，提供指導(dǎo)教師、企業(yè)與學(xué)生之間的多種形式的交流平臺(tái)，營(yíng)造創(chuàng)新氛圍。

3.4 在指導(dǎo)科研論文撰寫上注重培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)

物理化學(xué)課程中理論性的知識(shí)較多，學(xué)生感到枯燥難學(xué)，在教學(xué)中可以通過增設(shè)課程論文環(huán)節(jié)增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐性，指導(dǎo)課程小論文能培養(yǎng)學(xué)生查閱利用資料、分析歸納和文字表達(dá)能力，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的科研素養(yǎng)大有幫助。課程論文不同于畢業(yè)論文，力求短小，有獨(dú)到見解，有創(chuàng)新思維，即使觀點(diǎn)不完全正確，只要是學(xué)生自己的獨(dú)創(chuàng)，應(yīng)鼓勵(lì)。同時(shí)可以開辟物化園地，展出優(yōu)秀論文，促進(jìn)學(xué)生課外交流，取長(zhǎng)補(bǔ)短，形成濃厚的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。同時(shí)要注意培養(yǎng)學(xué)生對(duì)待科研的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，杜絕弄虛作假、敷衍了事、剽竊他人等學(xué)術(shù)虛假、浮夸作風(fēng)，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的同時(shí)，使學(xué)生初步形成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科研態(tài)度、銳意進(jìn)取的科研作風(fēng)和艱苦奮斗的科研精神。

4 結(jié)論

科研素質(zhì)的培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及教學(xué)、科研領(lǐng)域多方面問題，應(yīng)貫穿于整個(gè)大學(xué)過程，需要從學(xué)生入校起基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)到專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐、學(xué)校的科研狀況和思想教育等各個(gè)環(huán)節(jié)中教師和學(xué)生共同的努力，也需要社會(huì)和學(xué)校為學(xué)生提供科研實(shí)踐的機(jī)會(huì)和場(chǎng)所，并營(yíng)造出濃厚的科研氛圍，只有從多種途徑入手，采取多方面措施，才能取得良好的效果。

［1］ 武麗艷，尚貞鋒.大學(xué)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)立足于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教學(xué)改革［J］.實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2006，4(2)：32-34.

［2］ 胡新根，何道法，李新華，等.研究型物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索與實(shí)踐［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2009，28(10)：133-135.

［3］ 周麗華，錢保華，夏海濤，等.在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中注重大學(xué)生科研素質(zhì)能力的培養(yǎng)［J］.科技信息，2009，32：34-37.

［4］ 鄧型深，粟玉華，劉長(zhǎng)久.改革物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高學(xué)生的科研能力［J］.科技信息，2008，2：25.

G316

B

1003-3467(2010)20-0062-03

2010-08-21

王麗麗(1982-)，女，助教，從事催化和有機(jī)合成方法學(xué)方向的研究，電話：13937162989。