項(xiàng)目探究模式培養(yǎng)本科生有機(jī)化學(xué)自主學(xué)習(xí)的研究

于鵬飛 王兵 臧洪俊

【摘 要】有機(jī)化學(xué)是化學(xué)及相關(guān)專業(yè)的一門重要的兼顧理論性與實(shí)踐性的基礎(chǔ)課，傳統(tǒng)的教學(xué)方式存在一定弊端，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力是改革有機(jī)化學(xué)教學(xué)的重要途徑。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、自學(xué)能力、自身素質(zhì)和創(chuàng)新能力，我們進(jìn)行了以項(xiàng)目探究模式培養(yǎng)本科生有機(jī)化學(xué)自主學(xué)習(xí)的教學(xué)改革研究，旨在為培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)型、創(chuàng)新型及應(yīng)用型人才提供教學(xué)改革探索經(jīng)驗(yàn)及實(shí)踐基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目探究模式；有機(jī)化學(xué)；自主學(xué)習(xí)；教學(xué)改革

有機(jī)化學(xué)是研究有機(jī)化合物的來源、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用及其有關(guān)理論和方法的科學(xué)，是一門理論性與實(shí)踐性并重的基礎(chǔ)課，也是化學(xué)相關(guān)專業(yè)的重要的主干課和必修課，對(duì)于化學(xué)相關(guān)專業(yè)本科生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)具有重要作用 [1]。學(xué)生對(duì)專業(yè)課程的掌握程度以及解決實(shí)際問題的能力也決定了其能否更好地適應(yīng)將來技術(shù)工作中的環(huán)境，能否更好的為社會(huì)服務(wù)，具有社會(huì)競(jìng)爭力，成為棟梁之才，說到根本，與學(xué)生的就業(yè)息息相關(guān)?，F(xiàn)實(shí)的工作往往需要本科生具有較好的自學(xué)能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)教學(xué)方式顯然不適于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高、自學(xué)能力的培養(yǎng)以及實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，進(jìn)行相關(guān)教學(xué)改革探索勢(shì)在必行。

一、有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革的必要性

由于有機(jī)化學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科，知識(shí)內(nèi)容比較抽象，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)講解較為枯燥，經(jīng)常表現(xiàn)為老師講，學(xué)生聽；老師寫，學(xué)生記；臨近考試時(shí)學(xué)生通過短期的死記硬背復(fù)習(xí)以應(yīng)付過關(guān)，考試結(jié)束后大部分知識(shí)都已忘記；整個(gè)學(xué)習(xí)過程學(xué)生思考少、創(chuàng)新能力弱，而工科專業(yè)有機(jī)化學(xué)有限的教學(xué)課時(shí)數(shù)使有機(jī)化學(xué)教學(xué)課時(shí)緊、任務(wù)重，難以解決以上的問題。傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)屬于單一驗(yàn)證式、知識(shí)型的教學(xué)模式，在教學(xué)過程中，學(xué)生過分依賴教師講解和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材中的操作方法，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)往往表現(xiàn)為“照方抓藥”，實(shí)驗(yàn)過程局限于驗(yàn)證教材，缺乏積極的思維和創(chuàng)新。以上這些都嚴(yán)重制約了學(xué)生有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，在化學(xué)學(xué)科及專業(yè)層面無法有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，使有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容越來越豐富，這也使得工科有機(jī)化學(xué)的短學(xué)時(shí)教學(xué)與不斷膨脹的有機(jī)化學(xué)內(nèi)容之間的矛盾日益突出。如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)讓學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和有機(jī)化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技能，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力是有機(jī)化學(xué)教育者所要面對(duì)的重要課題。如不能妥善處理，容易造成學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，對(duì)有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)掌握膚淺，實(shí)驗(yàn)技能相對(duì)匱乏，不利于后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，更為嚴(yán)重的是，不利于學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)以及對(duì)未來工作的適應(yīng)。

二、項(xiàng)目探究模式培養(yǎng)本科生有機(jī)化學(xué)自主學(xué)習(xí)的基本研究內(nèi)容

在現(xiàn)有教學(xué)條件下，我們認(rèn)為，解決上述問題的關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自學(xué)能力，也就是扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)教學(xué)過程中以教師講授為主體，改為以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主體的教學(xué)模式，因?yàn)榕d趣是最好的老師，而自學(xué)能力是解決掌握未知知識(shí)的金鑰匙。但是，現(xiàn)今本科生中存在一定的厭學(xué)現(xiàn)象，僅僅讓其對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣并且通過自學(xué)來掌握確實(shí)有很大的難度，不現(xiàn)實(shí)。這就需要我們引進(jìn)新的教學(xué)方法，改革教學(xué)方式。

我們通過實(shí)踐教學(xué)研究認(rèn)為，通過項(xiàng)目探究模式可以有效地培養(yǎng)本科生有機(jī)化學(xué)自主學(xué)習(xí)的興趣和積極性。所謂項(xiàng)目研究模式就是借鑒研究生的培養(yǎng)模式，讓正在進(jìn)行有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的本科學(xué)生憑借現(xiàn)有的有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及實(shí)驗(yàn)技能直接參與到實(shí)際的科研實(shí)踐活動(dòng)中，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在科研實(shí)踐的過程中讓學(xué)生直接面對(duì)實(shí)際遇到的問題，促使其對(duì)自己不足的有機(jī)化學(xué)知識(shí)通過自學(xué)掌握，并將這些知識(shí)應(yīng)用于解決科研問題。這樣可有效地促進(jìn)學(xué)生對(duì)未知知識(shí)的探索，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣和自學(xué)能力。從事科研工作不僅可以豐富學(xué)生的課外科技學(xué)術(shù)活動(dòng)，也能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力[2]。

這種教學(xué)模式是以科研帶動(dòng)教學(xué)，以教學(xué)促進(jìn)科研，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高自學(xué)能力、增強(qiáng)動(dòng)手能力和激發(fā)創(chuàng)新能力。讓學(xué)生直接面對(duì)實(shí)際的科研項(xiàng)目，讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)來掌握知識(shí)，解決實(shí)際科研問題，使其產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，興趣是最好的老師，是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的源動(dòng)力，只有對(duì)所學(xué)課程產(chǎn)生濃厚興趣，學(xué)生才能主動(dòng)地、創(chuàng)造性地去學(xué)習(xí)和實(shí)踐。讓學(xué)生參與科研活動(dòng)可以讓其學(xué)以致用，利用所學(xué)的有機(jī)化學(xué)知識(shí)解決目前面對(duì)的問題。此外，參與科學(xué)研究可以使學(xué)生的視野不斷開闊，進(jìn)一步深化和更新學(xué)習(xí)內(nèi)容，不斷提升知識(shí)容量和自身水平。

教師以此模式培養(yǎng)學(xué)生需精選科研項(xiàng)目，既要讓項(xiàng)目與學(xué)生已經(jīng)掌握的有機(jī)化學(xué)知識(shí)和已經(jīng)做的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)有一定聯(lián)系但又不應(yīng)完全一樣，否則將使學(xué)生懶于學(xué)習(xí)和思考。項(xiàng)目可與教師的實(shí)際科研工作相關(guān)，并且應(yīng)難度適中，這樣能促使學(xué)生必須通過自主學(xué)習(xí)才能掌握所要解決的問題涉及的知識(shí)，通過掌握知識(shí)并查閱相關(guān)資料才能制定出實(shí)驗(yàn)方案，通過努力才能完成實(shí)驗(yàn)取得成果解決科研問題，另一方面，教師可在這一過程中更加了解學(xué)生，對(duì)各個(gè)學(xué)生因材施教。這樣將有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高學(xué)生的自學(xué)、實(shí)踐和創(chuàng)新素質(zhì)，還能增進(jìn)師生友誼。

此教學(xué)模式也是積極開展第二課堂活動(dòng)的一種形式，可形成師生互動(dòng)的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境，經(jīng)常開展組內(nèi)學(xué)習(xí)研討會(huì)，逐漸培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考，發(fā)現(xiàn)、分析與解決實(shí)際問題的能力，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生之間以及與教師交流基礎(chǔ)的有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)知識(shí)、科研思路以及所遇到的問題，使學(xué)生的交流能力、表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力得到提高。由教師和學(xué)生共同協(xié)商制定實(shí)驗(yàn)方案，共同商議解決實(shí)際遇到的問題。

有機(jī)化學(xué)的科研問題大多是在實(shí)驗(yàn)過程中動(dòng)手實(shí)踐解決的，在學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，教師可規(guī)范其操作，補(bǔ)充日常有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，使其動(dòng)手能力不斷加強(qiáng)，為將來的學(xué)習(xí)和工作做基礎(chǔ)。在本項(xiàng)目中，學(xué)生是主體而不是被當(dāng)作教師科研的“勞動(dòng)力”或“助手”，而是通過教師適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，獨(dú)立地完成科研任務(wù)，是所承擔(dān)任務(wù)的課題“負(fù)責(zé)人”。學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的同時(shí)還要規(guī)范地書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，完成研究任務(wù)后，還需寫出研究小結(jié)以及撰寫論文，鼓勵(lì)學(xué)生將自己的科研成果寫成論文發(fā)表，鍛煉寫作等多方面能力，培養(yǎng)科研意識(shí)。

教師利用這一模式進(jìn)行教學(xué)，還可將項(xiàng)目相關(guān)的資料如課件、教案等進(jìn)行整理，發(fā)表教改論文，以供未來參考推廣。

三、以項(xiàng)目探究模式培養(yǎng)本科生有機(jī)化學(xué)自主學(xué)習(xí)的探索與實(shí)踐

在實(shí)施這一以項(xiàng)目探究模式培養(yǎng)本科生有機(jī)化學(xué)自主學(xué)習(xí)的過程中，我們招收制藥工程專業(yè)的本科生，將其分成兩組，每組選一負(fù)責(zé)人，分別布置不同的有機(jī)化學(xué)相關(guān)科研題目，這些題目同時(shí)也是教師所要解決的科研問題。在進(jìn)行基本介紹的基礎(chǔ)上，針對(duì)各課題所要解決問題，鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)不了解的知識(shí)，查閱相關(guān)資料以制定科研方案，同時(shí)，教師對(duì)學(xué)生的自學(xué)進(jìn)行輔導(dǎo)，解答其遇到的問題，并與學(xué)生共同制定實(shí)驗(yàn)方案。

在學(xué)習(xí)方法上，鼓勵(lì)學(xué)生在遇到問題后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，整理筆記，主動(dòng)獲取知識(shí)，遇到問題可進(jìn)行小組討論并可與教師進(jìn)行探討，利用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際遇到的問題，學(xué)生與教師協(xié)商，共同制定實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。教師每個(gè)月與學(xué)生開研討會(huì)，開展第二課堂，以達(dá)到共同學(xué)習(xí)進(jìn)步和提高水平的目的。定期讓學(xué)生對(duì)這段時(shí)間自己所學(xué)的知識(shí)以及所完成的科研工作進(jìn)行整理和總結(jié)，經(jīng)共同修改后形成相關(guān)教案及研究報(bào)告；對(duì)所遇到的且尚未解決的問題師生共同協(xié)商制定進(jìn)一步的解決方案。

指導(dǎo)教師積極為學(xué)生準(zhǔn)備學(xué)習(xí)資料和教材，以目前所學(xué)的教材為基礎(chǔ)，積極利用圖書館豐富的圖書資源，對(duì)經(jīng)常用的優(yōu)秀圖書及教輔材料進(jìn)行購買，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。在教學(xué)及科研條件上，教師利用已到位的科研經(jīng)費(fèi)購買相關(guān)儀器及設(shè)備，積極創(chuàng)造機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的條件。教師還應(yīng)讓學(xué)生了解科研的全過程，完成實(shí)驗(yàn)后正規(guī)書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，完成項(xiàng)目后撰寫實(shí)驗(yàn)總結(jié)及學(xué)術(shù)論文，提高其寫作能力，以期達(dá)到全方位的提高。同時(shí)，還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新性地提出自己的想法，并鼓勵(lì)實(shí)踐，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神。實(shí)驗(yàn)過程中，教師可規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，增強(qiáng)其動(dòng)手能力的培養(yǎng)。

實(shí)踐證明，這一教學(xué)模式能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)與科研相結(jié)合，學(xué)生自學(xué)與教師講授相結(jié)合，課堂教育與課外教育相結(jié)合，理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，是科研活動(dòng)與產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的培養(yǎng)新途徑，可是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)自學(xué)能力和科學(xué)精神的有效教學(xué)改革方法，是從課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)和提高，從而有效地提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 于鵬飛，紡織科學(xué)與工程專業(yè)“創(chuàng)新人才”實(shí)驗(yàn)班有機(jī)化學(xué)教學(xué)的探討與思考[J]，教育教學(xué)論壇，2013，11，43-45.

[2] 郭明林，科學(xué)時(shí)代[J]，科學(xué)時(shí)代，2013，14，297-298.

作者簡介：

于鵬飛（1980—），男，吉林長春人，理學(xué)博士，講師，主要從事有機(jī)化學(xué)教學(xué)及與有機(jī)化學(xué)相關(guān)的研究工作。

基金項(xiàng)目：

天津工業(yè)大學(xué)高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（2012-2-12）