科研成果轉(zhuǎn)化為綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的研究與實(shí)踐

李艷霞,陳亞紅

(周口師范學(xué)院化學(xué)系,河南周口466001)

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門應(yīng)用性、實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,它對(duì)于學(xué)生獲取新知識(shí)、實(shí)現(xiàn)知識(shí)和能力的轉(zhuǎn)化、理論與實(shí)踐的結(jié)合起著舉足輕重的作用[1]。但師范類分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)儀器裝置都十分陳舊,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比例較大等不利于人才培養(yǎng)的一些因素,造成學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)不感興趣、疲于應(yīng)付,甚至根據(jù)預(yù)期編造實(shí)驗(yàn)結(jié)果,嚴(yán)重影響了學(xué)生嚴(yán)肅科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)術(shù)作風(fēng)的形成[2]。為此,筆者除了積極進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革,從教學(xué)體系到實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫形式及實(shí)驗(yàn)考核方法改進(jìn)之外,還結(jié)合周口師范學(xué)院分析化學(xué)方向教師科研成果較多,成果與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系緊密,一些新方法可操作性、精密度、準(zhǔn)確度較高等特點(diǎn),把這些科研成果進(jìn)一步成熟化、簡(jiǎn)便化,設(shè)計(jì)成綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)帶到課堂上讓學(xué)生思考、討論、體會(huì)方法的理論依據(jù)及其創(chuàng)新點(diǎn),從而設(shè)計(jì)出新穎、獨(dú)創(chuàng)的實(shí)驗(yàn)方案,再讓學(xué)生在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作中修正實(shí)驗(yàn)方案,完善實(shí)驗(yàn)方法,做出實(shí)驗(yàn)結(jié)果,處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等一整套完整的實(shí)驗(yàn)體系。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的參與性、主動(dòng)性、責(zé)任心及實(shí)驗(yàn)成功后的自信心,使學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),在獲得書本知識(shí)的同時(shí)獲得一些本學(xué)科最前沿的知識(shí),用以開闊眼界,同時(shí)激發(fā)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣?，F(xiàn)就河南省教育廳自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“電化學(xué)分析在環(huán)境污染物測(cè)定中的應(yīng)用研究”的部分研究成果——自動(dòng)電位滴定法測(cè)定鐵礦石中全鐵含量[3],轉(zhuǎn)化為綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的相關(guān)內(nèi)容及體會(huì)報(bào)告如下。

1 教學(xué)實(shí)踐

1.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和安排

由于本綜合實(shí)驗(yàn)涉及基礎(chǔ)分析化學(xué)、儀器分析化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、工業(yè)分析等多門學(xué)科的知識(shí),故筆者按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主題不同,將實(shí)驗(yàn)分成4個(gè)版塊(見表1)。

1.2 取得成果

此綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容經(jīng)過周口師范學(xué)院化學(xué)系2006-2009級(jí)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)4個(gè)班級(jí)200多人的具體實(shí)驗(yàn),取得了較好的效果,不僅實(shí)驗(yàn)內(nèi)容引起了學(xué)生的極大興趣,也充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的興趣。由于在整體串講中他們了解了大量與實(shí)驗(yàn)課題有關(guān)的知識(shí),使他們?cè)诰唧w實(shí)驗(yàn)中敢于提出問題、發(fā)現(xiàn)問題、再通過資料查閱與互相合作解決問題,增強(qiáng)了學(xué)生的自豪感和學(xué)習(xí)自信心。結(jié)果顯示,接受過本系列實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的同學(xué)大都較系統(tǒng)地了解了科研的基本過程和方法,表現(xiàn)出較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和科研潛力。在筆者的指導(dǎo)下,目前指導(dǎo)學(xué)生在中文核心刊物上發(fā)表論文2篇,非核心期刊公開發(fā)表論文3篇,中文核心刊物已錄用擬發(fā)表論文3篇,學(xué)生成功申請(qǐng)到周口師范學(xué)院實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目1項(xiàng),大學(xué)生科研創(chuàng)新基金項(xiàng)目2項(xiàng)。

表1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、學(xué)時(shí)安排和預(yù)期目的

2 具體措施和建議

在多年的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),要想成功將教師的科研成果轉(zhuǎn)化為綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),必須在學(xué)生學(xué)期選擇、實(shí)驗(yàn)題目設(shè)定、實(shí)驗(yàn)具體實(shí)施途徑和實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)中注意以下問題。

2.1 學(xué)生學(xué)期選擇

教師科研成果轉(zhuǎn)化的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容具有涉及基礎(chǔ)知識(shí)面廣、學(xué)科前沿知識(shí)多、與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系緊密等特點(diǎn),所以要求學(xué)生理論知識(shí)扎實(shí),動(dòng)手能力強(qiáng),有一定的文獻(xiàn)查閱、理解能力。大一新生因剛從應(yīng)試教育的高中階段進(jìn)入大學(xué)不久,化學(xué)學(xué)科的幾大基礎(chǔ)課還未學(xué)完,具體實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力還在培養(yǎng)階段,對(duì)文獻(xiàn)的查閱調(diào)研能力還較欠缺。大二學(xué)生,特別是大二下學(xué)期的學(xué)生,化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)已經(jīng)具備,通過一年半的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練已經(jīng)熟練掌握了化學(xué)學(xué)科的基本實(shí)驗(yàn)技能,由于受大學(xué)學(xué)術(shù)氛圍的熏陶,對(duì)科研創(chuàng)新有一定的要求與熱情。而大三學(xué)生因已準(zhǔn)備考研,忙于復(fù)習(xí)幾大主干理論課和英語課,對(duì)較占時(shí)間的系列性綜合實(shí)驗(yàn)熱情不高。大四學(xué)生忙于考研、找工作及畢業(yè)論文設(shè)計(jì)等事項(xiàng),在時(shí)間上更是不能保證。因此,本實(shí)驗(yàn)特選大二學(xué)生作此實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練。

2.2 恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)選題

在教師科研成果較多的情況下,如何選出與教學(xué)聯(lián)系緊密,又具有完整性、應(yīng)用性和可操作性的科研成果來轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源,實(shí)驗(yàn)選題的恰當(dāng)定位是非常關(guān)鍵的。為此,選題應(yīng)遵循以下原則。

2.2.1 選題內(nèi)容不能過大過難,依托的科研成果內(nèi)容應(yīng)與教學(xué)要求聯(lián)系緊密

教師科研成果很多是呈系列性的,具有很強(qiáng)的繼承性,其綜合性強(qiáng)、難度大、涉及知識(shí)面寬,具體實(shí)驗(yàn)需要較高的實(shí)驗(yàn)技巧[4]。如果將此類成果照搬到學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課中,學(xué)生往往會(huì)較難接受,實(shí)驗(yàn)成功率較低,達(dá)不到預(yù)期效果,從而使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒和挫折情結(jié),不利于學(xué)生的發(fā)展。因此,在選擇教師科研成果時(shí),應(yīng)選一些相對(duì)較為獨(dú)立,內(nèi)容不是太復(fù)雜,與教學(xué)要求聯(lián)系緊密的,且又具有完整性、創(chuàng)新性、應(yīng)用性和可操作性的科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源。如本實(shí)驗(yàn)選題依托的教師科研成果為“自動(dòng)電位滴定法測(cè)定鐵礦石中全鐵含量”,此科研成果內(nèi)容是一個(gè)測(cè)定鐵礦石全鐵含量的新方法的確立,成果內(nèi)容相對(duì)較為獨(dú)立,涉及的知識(shí)點(diǎn)和測(cè)定方法與學(xué)生已具備的理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能聯(lián)系緊密。在具體實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生感覺實(shí)驗(yàn)內(nèi)容既具有一定的挑戰(zhàn)性,又具有可行性。因此,學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性空前高漲,不僅在實(shí)驗(yàn)前積極查閱文獻(xiàn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,在實(shí)驗(yàn)過程中,還敢于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題。實(shí)驗(yàn)后,實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理更是科學(xué)認(rèn)真。此次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)選題,不僅能提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性、科學(xué)創(chuàng)新性,還能給予學(xué)生科研自信心,為以后學(xué)生的科研創(chuàng)新打下一定基礎(chǔ)。

2.2.2 選題內(nèi)容應(yīng)與實(shí)施教師的研究方向、特長(zhǎng)和興趣相符合

在科研成果轉(zhuǎn)化為具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的過程中,教師是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的主導(dǎo)者,是科研成果能否成功轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的關(guān)鍵所在,也是科研成果轉(zhuǎn)化的首位接受者和具體實(shí)踐者。因此,實(shí)施教師對(duì)科研成果轉(zhuǎn)化意義的理解、對(duì)科研成果的認(rèn)可、理解和掌握程度以及教師本身的教學(xué)能力、創(chuàng)新意識(shí)、教學(xué)責(zé)任心以及科研成果轉(zhuǎn)化的經(jīng)驗(yàn)等,都是制約科研成果順利轉(zhuǎn)化的因素。所以,實(shí)驗(yàn)選題應(yīng)與實(shí)施教師的興趣、特長(zhǎng)和研究方向相符合。只有這樣,實(shí)施教師才能較快理解、接受轉(zhuǎn)化科研成果的內(nèi)容和創(chuàng)新,在自己熟悉的科研方向上,保持積極、主動(dòng)和樂觀的心態(tài)去實(shí)施科研成果轉(zhuǎn)化為綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的具體工作。筆者在選題時(shí),根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及文獻(xiàn)檢索、基礎(chǔ)分析化學(xué)內(nèi)容和儀器分析化學(xué)內(nèi)容等的特點(diǎn),結(jié)合不同教師專長(zhǎng),將實(shí)驗(yàn)課題分為4大塊,由相關(guān)教師協(xié)作分工完成,取得了較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.3 實(shí)驗(yàn)具體實(shí)施途徑

“內(nèi)容多、課時(shí)少、耗費(fèi)高、經(jīng)費(fèi)少”是當(dāng)前綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在實(shí)施過程中普遍存在的問題[5]。怎樣才能將此類實(shí)驗(yàn)成功開設(shè)下去,在具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,筆者結(jié)合學(xué)校特點(diǎn),主要采取了以下具體途徑。

2.3.1 列入常規(guī)教學(xué)計(jì)劃,引起領(lǐng)導(dǎo)、學(xué)生重視

為順利通過本科教學(xué)質(zhì)量評(píng)估,要加大基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課中綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)所占比例。以此為契機(jī),筆者將科研成果轉(zhuǎn)化的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)納入學(xué)生必修的教學(xué)內(nèi)容。這樣,不僅引起了系領(lǐng)導(dǎo)的重視,因?qū)嶒?yàn)成績(jī)記入學(xué)生評(píng)優(yōu)、評(píng)先和獎(jiǎng)學(xué)金的總成績(jī)內(nèi),也引起了學(xué)生的高度重視。在具體實(shí)驗(yàn)實(shí)施時(shí),考慮到綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容多、實(shí)驗(yàn)難度大、數(shù)據(jù)處理麻煩等特點(diǎn),筆者將單人單組實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ睫D(zhuǎn)化為2～3人一組的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?。這樣,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生可發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)精神,互相協(xié)作,討論方案,解決問題,確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

2.3.2 積極申報(bào)與學(xué)生有關(guān)的各級(jí)、各類科研項(xiàng)目

為解決綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)少、耗費(fèi)高等問題,應(yīng)積極鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)與學(xué)生有關(guān)的各級(jí)、各類科研項(xiàng)目。一般此類項(xiàng)目都會(huì)有或多或少的經(jīng)費(fèi)資助,一旦有學(xué)生申報(bào)成功,對(duì)申報(bào)學(xué)生不僅是一個(gè)極大的鼓舞,還對(duì)周邊學(xué)生起到激勵(lì)的作用,能調(diào)動(dòng)廣大學(xué)生參與科研的積極性,使帶有科研性質(zhì)的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)更具有吸引力,以取得更好的教學(xué)效果。此類項(xiàng)目在周口師范學(xué)院有:大學(xué)生科研創(chuàng)新基金項(xiàng)目(資助500.00～1 000.00元),實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目(資助1 000.00～2 000.00元)等。筆者指導(dǎo)的學(xué)生已成功申請(qǐng)到大學(xué)生科研創(chuàng)新項(xiàng)目2項(xiàng),實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目1項(xiàng)。

2.4 合理的實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)

在當(dāng)今大學(xué)生評(píng)優(yōu)、評(píng)先和獎(jiǎng)助學(xué)金的評(píng)定條例下,學(xué)生非常重視考試成績(jī),綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)成績(jī)的合理規(guī)定也顯得尤為重要。在此類實(shí)驗(yàn)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)過程中,既要注重實(shí)驗(yàn)的基本理論、涉及知識(shí)、實(shí)驗(yàn)操作技能等基本因素,又要考慮學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Αl(fā)現(xiàn)問題解決問題能力、自主協(xié)調(diào)能力和文獻(xiàn)綜合利用能力等因素。根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生各種能力(文獻(xiàn)使用情況,實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)情況,基本操作情況,儀器安裝使用情況,實(shí)驗(yàn)觀察情況,發(fā)現(xiàn)解決問題情況等)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果(實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫情況,數(shù)據(jù)處理能力,有關(guān)化學(xué)的計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用情況)給出具體實(shí)驗(yàn)成績(jī),從而確保實(shí)驗(yàn)考核的合理性。

3 結(jié)束語

從科研成果(自動(dòng)電位滴定法測(cè)定鐵礦石中全鐵含量)成功轉(zhuǎn)化為綜合性學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施過程及取得成績(jī)可以看出,教師科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源是切實(shí)可行的,也是高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一個(gè)重要途徑。高校教師應(yīng)積極參與到科研成果向教學(xué)資源轉(zhuǎn)化的研究實(shí)施中去,以實(shí)現(xiàn)“教學(xué)帶動(dòng)科研,科研促進(jìn)教學(xué)”的良性循環(huán)。

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