張偉娜 趙麗娜 王繼庫 張興晶 連蘭(吉林師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院,吉林四平136000)
重視綜合設(shè)計實(shí)驗(yàn),提升科研創(chuàng)新能力
張偉娜 趙麗娜 王繼庫 張興晶 連蘭(吉林師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院,吉林四平136000)
在強(qiáng)調(diào)國家對綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視的基礎(chǔ)上,提出了應(yīng)用化學(xué)專業(yè)開設(shè)綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)在提高學(xué)生動手操作能力、發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主觀能動性、培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神和增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力方面的重要意義。
綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn);創(chuàng)新能力;應(yīng)用化學(xué)
教育部辦公廳2004年在“普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估方案”中要求,高等學(xué)校開設(shè)綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的課程A級標(biāo)準(zhǔn)要占實(shí)驗(yàn)教學(xué)總課程的比例≥80%,C級標(biāo)準(zhǔn)占實(shí)驗(yàn)教學(xué)總課程的比例達(dá)50%~60%[1]。教育部2005年又出臺文件強(qiáng)調(diào):要注重更新本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,并開出一批新的綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計性實(shí)驗(yàn),注重實(shí)驗(yàn)與科研相結(jié)合,使學(xué)生較早地參與科研訓(xùn)練和創(chuàng)新活動,注重學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)[2]。因此,綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)在高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的地位日益凸顯,其開設(shè)對于培養(yǎng)21世紀(jì)高素質(zhì)實(shí)踐型、創(chuàng)新型復(fù)合人才意義重大。
應(yīng)用化學(xué)專業(yè)綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)是在無機(jī)、有機(jī)、物化、高分子等基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立起來的集文獻(xiàn)檢索、實(shí)驗(yàn)設(shè)計、基本操作、儀器測試、數(shù)據(jù)處理、論文撰寫等為一體的高層次的、獨(dú)立的綜合性的實(shí)驗(yàn)課[3]。該課程培養(yǎng)學(xué)生在熟悉掌握基礎(chǔ)理論和操作的基礎(chǔ)上,能夠獨(dú)立設(shè)計實(shí)驗(yàn)、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)、完成實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn),并能夠適時面對和處理實(shí)驗(yàn)過程出現(xiàn)的新問題,對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)能力奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ),具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
在綜合設(shè)計實(shí)驗(yàn)中,重要的是設(shè)計過程,但基本的是操作準(zhǔn)確,每一個綜合設(shè)計實(shí)驗(yàn)都有可能涵蓋多個甚至全部的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作,如果在新物質(zhì)制備研究過程中出現(xiàn)如溫度失控、分離時離心機(jī)使用失誤、重結(jié)晶操作不當(dāng)?shù)然静僮魇д`問題,就可能得不到目標(biāo)產(chǎn)物,更不用談其性能檢測和應(yīng)用推廣了。因此,綜合設(shè)計實(shí)驗(yàn)對學(xué)生規(guī)范的操作能力、較強(qiáng)的動手能力要求至高,通過它既夯實(shí)了基本功,又避免了傳統(tǒng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)老師演示為主、學(xué)生觀看為輔的弊端,大大提高了學(xué)生自己動手的操作能力和水平。
興趣是第一位老師,根據(jù)學(xué)生自己的興趣、愛好以及以后的考研方向和就業(yè)取向來設(shè)計實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、完成實(shí)驗(yàn),這是綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)較傳統(tǒng)“照單抓藥”式基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的最大優(yōu)勢。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中可以根據(jù)自己所查文獻(xiàn)或自己掌握的知識選擇合適的、合理的實(shí)驗(yàn)路線,真正做到“我的實(shí)驗(yàn)我做主”,讓自己在新事物的合成當(dāng)中各抒己見,真正感受到我是“小小化學(xué)家”的快樂和成就感,因此,學(xué)生的主觀能動性得到了充分發(fā)揮,真正達(dá)到寓教于樂、寓學(xué)于樂,涉及到的實(shí)驗(yàn)技能和理論知識也能更好的得到理解和掌握,改變以往因理論課程的枯燥乏味,而厭棄實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的態(tài)度,反而使同學(xué)們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣更加濃厚,學(xué)習(xí)的主動性大大增強(qiáng)。
對于應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生面對的是科研和生產(chǎn),這都不是通過一個人的力量可以實(shí)現(xiàn)的,無論是科研實(shí)踐還是生產(chǎn)實(shí)踐都是通過一個團(tuán)隊(duì)的精誠合作來完成的,在實(shí)際生產(chǎn)和研究中遇到的復(fù)雜的綜合問題,不僅需要實(shí)踐技能,還需要一個人道德的感染力和意志力、在團(tuán)體中的大局意識、協(xié)作精神和合作能力以及與人恰當(dāng)?shù)慕涣髋c溝通能力、組織協(xié)調(diào)能力等素質(zhì)。而綜合設(shè)計實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多、步驟繁,往往一個人很難單獨(dú)完成,所以大多采用分組形式進(jìn)行,在同一小組內(nèi),每個學(xué)生都參與其中,根據(jù)各自分工,統(tǒng)籌安排,互幫互學(xué),取長補(bǔ)短,才能使整個實(shí)驗(yàn)如期完成,一旦一人存有個人私利、偷懶行為或操作失誤等,就會影響整個實(shí)驗(yàn)進(jìn)程,甚至導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。
綜合素質(zhì)能力是一種高級素質(zhì)能力,是主動性、獨(dú)立性和綜合性的完美結(jié)合,要求具有者不但有獲取與處理信息的能力,又有獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力,還有處理比如技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會、心理等綜合問題的能力[4]。針對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生,除了具有大學(xué)生應(yīng)有的專業(yè)、德育等知識和素質(zhì)能力外,還應(yīng)緊跟時代步伐主動收集、獨(dú)立查閱學(xué)科前沿信息,并將之融于實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析,同時還要能夠綜合運(yùn)用己有知識、信息、技能和方法提出新觀點(diǎn)、新問題,創(chuàng)新性的完成工作。綜合設(shè)計實(shí)驗(yàn)將大學(xué)低年級分類進(jìn)行的基本操作實(shí)驗(yàn)和理論知識融合在一起,真正達(dá)到融會貫通、舉一反三,不僅使理論與實(shí)踐相結(jié)合,增強(qiáng)了同學(xué)們的綜合應(yīng)用能力、思維創(chuàng)新能力,而且將各個單元操作結(jié)合起來,使學(xué)生能綜合性地考慮問題、發(fā)現(xiàn)問題,并考慮全面地去解決問題,進(jìn)而使其綜合素質(zhì)和科研創(chuàng)新能力得到大大提高。
總之,綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)是化學(xué)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合體,是德育教育與素質(zhì)教育的融合體,它不僅包含了化學(xué)各基礎(chǔ)學(xué)科的內(nèi)容,更涵蓋了化學(xué)與其它學(xué)科,如生物、物理、信息等學(xué)科的交叉性,在培養(yǎng)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)復(fù)合創(chuàng)新型人才方面起著積極促進(jìn)作用。
[1]李利軍,蘭輝.理工科專業(yè)開設(shè)綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)思考與實(shí)踐[J].內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版,2006,15(2):107~110.
[2]李文鑫,陳學(xué)敏.立足實(shí)踐著力創(chuàng)新[J].中國高等教育,2007,(1):37~39.
[3]劉利,崔文權(quán),孫曉然.應(yīng)用化學(xué)專業(yè)綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐,廣州化工,2012,40(18):156~158.
[4]雷秋香.實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)[J].長沙大學(xué)學(xué)報,1999,4:81~82.
師范院校復(fù)合型應(yīng)用化學(xué)類人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新研究[吉林師范大學(xué)高等教育教學(xué)研究項(xiàng)目(2015~2017)]
張偉娜(1982~),女,副教授,博士,主要從事應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的教學(xué)與研究。