基于“第二課堂”的研究生化學(xué)實驗課程體系建設(shè)與改革

＊張代雄 向慶 樂靜 白進(jìn)武 程超 譚平

（1.重慶工商大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院 重慶 400067 2.貴州師范大學(xué)材料與建筑工程學(xué)院 貴州 550025 3.重慶市渝北區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站 重慶 401120）

引言

研究生教育是為國家培養(yǎng)具有良好研究水平和專業(yè)素養(yǎng)的高層次人才的重要途徑，對于屬于實驗性學(xué)科的化學(xué)專業(yè)的研究生教育而言，實驗教學(xué)在人才培養(yǎng)上有著不可替代的關(guān)鍵作用。研究生化學(xué)實驗課程是化學(xué)學(xué)科研究生培養(yǎng)過程中一門非常重要的的專業(yè)基礎(chǔ)課程，通過該課程的學(xué)習(xí)，研究生可以將學(xué)到的化學(xué)實驗操作基礎(chǔ)知識為后續(xù)科研創(chuàng)新工作奠定基礎(chǔ)，掌握化學(xué)專業(yè)及課題組研究方向所涉及的儀器和實驗的基本概念、基本原理和基本方法，還能在畢業(yè)工作或繼續(xù)求學(xué)深造中得到應(yīng)用[1-2]。在不同的高校，基于本校學(xué)科布局特色和地區(qū)產(chǎn)業(yè)需求特殊性，對于培養(yǎng)目標(biāo)的預(yù)期也存在差異性，因此這一門課程體系設(shè)計和考核都有一定不同。但對于大多數(shù)非985、211高校而言，由于研究生教育發(fā)展客觀上相對于985和211學(xué)校起步更晚，研究生化學(xué)實驗課程的整體建設(shè)時間相對更短，甚至于教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建和執(zhí)行還比較倉促，導(dǎo)致該課程的設(shè)計還存在一些不足，總體培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成度也還不夠理想[3-4]。筆者曾先后在西南石油大學(xué)和重慶工商大學(xué)從事教學(xué)科研工作，結(jié)合目前的教學(xué)設(shè)計、過程和效果進(jìn)行分析，認(rèn)為研究生化學(xué)實驗課程的改革方式應(yīng)當(dāng)主要從教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、師資調(diào)配、考核反饋機制等方面著手，并注重教學(xué)方式的改革。

1.研究生化學(xué)實驗教學(xué)目前存在的問題

(1)教學(xué)方向把握不準(zhǔn)確，沒有達(dá)到教學(xué)目標(biāo)

研究生化學(xué)實驗課程教學(xué)是為了學(xué)生開展后續(xù)科研創(chuàng)新工作培養(yǎng)必要的實驗技能，因此相對于本科化學(xué)實驗課程培養(yǎng)目標(biāo)而言，其培養(yǎng)的方向更加具有前瞻性和擴散性。換句話說，本科化學(xué)實驗課程更注重學(xué)生對基礎(chǔ)化學(xué)學(xué)科各個方向的實驗技能和基礎(chǔ)的培養(yǎng)，而研究生化學(xué)實驗是在此基礎(chǔ)上就其未來研究方向所涉及制備、表征和測試等技能有針對性的實驗理論和技能的培養(yǎng)。然而，我們發(fā)現(xiàn)在實際教學(xué)中培養(yǎng)的方向和模式與本科化學(xué)實驗教學(xué)高度重合，在很大程度上可以說就是本科實驗教學(xué)的復(fù)制版。比如，化學(xué)專業(yè)的研究生實驗課程內(nèi)容設(shè)計，依然把做標(biāo)準(zhǔn)曲線作為教學(xué)的核心考核要求，而這些內(nèi)容實際上是本科教學(xué)中一、二年級對學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)。實際上，研究生化學(xué)實驗課程的培養(yǎng)應(yīng)該更加注重基于激發(fā)研究生創(chuàng)新思維的專業(yè)核心技能的培養(yǎng)，而高度類似于本科實驗教學(xué)的課程設(shè)計并沒有達(dá)到這個目標(biāo)。改革實驗課程教學(xué)體系，實施“第二課堂”實踐教學(xué)，以“小班教學(xué)”模式開辟“學(xué)術(shù)性”“創(chuàng)新性”實驗教學(xué)課堂，是充分調(diào)動各高校學(xué)術(shù)研究成果資源為學(xué)校研究生人才培養(yǎng)服務(wù)的有益探索。

(2)教學(xué)師資結(jié)構(gòu)不合理，教學(xué)效果差

目前，全國非985、211類的許多省屬、市屬高校開展研究生化學(xué)實驗課程的教師隊伍中，具有豐富科研經(jīng)驗和較高學(xué)術(shù)水平的教師，尤其是具備科研前沿視野的年輕教師比例偏少，開展相關(guān)課程的教師中有博士學(xué)歷者也不多。各高?，F(xiàn)有的師資，往往基于自身科研視野的局限，無法完成契合研究生化學(xué)實驗教學(xué)目標(biāo)的課程設(shè)計，其知識儲備無法滿足教學(xué)過程中對新型教學(xué)方法、創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在需求，因此只能照搬本科化學(xué)實驗教學(xué)模式，這樣的結(jié)果就導(dǎo)致研究生在化學(xué)實驗教學(xué)中所能收獲的，只是重復(fù)了一遍本科化學(xué)實驗教學(xué)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，無法幫助學(xué)生從本質(zhì)上構(gòu)建科學(xué)研究所需的前沿視野、基本技能和創(chuàng)新思維。因此，合理協(xié)調(diào)具有科研前沿視野的教師參與研究生化學(xué)實驗教學(xué)，是通過課程教學(xué)效果的人力和智力的保證。

(3)課程考核缺乏反饋機制，考核方式落后

一方面，由于多數(shù)高校研究生化學(xué)實驗課程的教學(xué)復(fù)制于本科化學(xué)實驗教學(xué)課程，其考核仍然采取本科化學(xué)教學(xué)所用實驗報告形式。一些高校在研究生化學(xué)實驗課程的教學(xué)過程中，沒有去關(guān)注或思考如何幫助學(xué)生改進(jìn)實驗報告寫作規(guī)范這個問題，對于學(xué)生提交的實驗報告在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范上存在的問題也沒有進(jìn)行指正形成有效反饋，導(dǎo)致部分學(xué)生大學(xué)一年級不會寫實驗報告，到大學(xué)三年級也不會寫實驗報告，完成研究生化學(xué)實驗課程后依然還是不會寫實驗報告。因此，基于學(xué)生實驗報告問題的歸納整理，制定切實可行的改進(jìn)措施，培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗報告的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范撰寫模式，是研究生化學(xué)實驗教學(xué)值得關(guān)注的問題。另一方面，對于研究生化學(xué)實驗課程而言，其往往更注重于培養(yǎng)的創(chuàng)新思維能力，很多開放性的化學(xué)實驗教學(xué)項目的考核方式很難繼續(xù)采用實驗報告來實現(xiàn)考核。因此，結(jié)合實驗報告、實驗小論文、學(xué)術(shù)匯報等形式，建立與實驗項目相適應(yīng)的多元考核機制，是提高研究生化學(xué)實驗教學(xué)創(chuàng)新思維培養(yǎng)目標(biāo)完成度所面臨的挑戰(zhàn)。

2.改革的探索與對策

(1)準(zhǔn)確把握教學(xué)目標(biāo)，實施“第二課堂”實驗教學(xué)，提升教學(xué)質(zhì)量

研究生化學(xué)實驗教學(xué)是化學(xué)專業(yè)研究生培養(yǎng)的專業(yè)必修課程，化學(xué)專業(yè)的學(xué)生都要學(xué)習(xí)這門課程，從而為接下來進(jìn)入實驗室開展碩士三年的科學(xué)研究工作奠定基礎(chǔ)。基于上述課程教學(xué)目標(biāo)要求，作為區(qū)別于本科教學(xué)的更高一個層次的教學(xué)目標(biāo)和課程設(shè)計，不能簡單地照搬本科基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程，造成重復(fù)學(xué)習(xí)的尷尬局面。另外，研究生學(xué)術(shù)研究是其三年學(xué)習(xí)的主要目標(biāo)，其研究方向更加具有指向性。換句話說，研究生對化學(xué)實驗教學(xué)在理論知識和實踐技能的核心需求，在實驗項目范圍上有“收窄”的客觀趨勢。因此，化學(xué)實驗教學(xué)應(yīng)能有目的性地進(jìn)行實驗項目的設(shè)計和斟選，有針對性地培養(yǎng)學(xué)生研究課題方向相關(guān)的實驗理論知識和技能操作，使化學(xué)實驗教學(xué)課程在設(shè)計上做到“有的放矢”。

針對這一問題，作者結(jié)合自身近年教學(xué)經(jīng)驗，認(rèn)為可在化學(xué)實驗教學(xué)中引入“第二課堂”教學(xué)模式，讓學(xué)生根據(jù)研究方向分組進(jìn)入教師不同研究團隊進(jìn)行“小班教學(xué)”[5-7]。研究生“第二課堂”，是以研究生綜合專業(yè)素養(yǎng)的構(gòu)筑和完善為目標(biāo)，在研究生培養(yǎng)大綱規(guī)定的理論課程教學(xué)環(huán)節(jié)以外，以多元化實踐（主要以科研團隊教師基于研究方向和特色擬定實踐主題）為教學(xué)平臺，致力于為提升研究生研究創(chuàng)新能力提供有益補充的教學(xué)行為?！暗诙n堂”由于在課程設(shè)計上與研究生個體的具體研究方向具有更高的契合度，往往在為學(xué)生提升學(xué)術(shù)研究核心專業(yè)技能上發(fā)揮了關(guān)鍵性的作用。對于高校的研究生實驗教學(xué)而言，“第二課堂”教學(xué)活動的實施范圍將突破教學(xué)實驗室的限制，擴展到學(xué)科團隊的科研實驗室，這為實驗教學(xué)課程設(shè)計的革新提供了可行的場所和契機。

因此，基于“第二課堂”教學(xué)，革新目前的化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容，引入學(xué)術(shù)前沿研究領(lǐng)域的實驗項目作為教學(xué)內(nèi)容，基于本校實驗平臺和資源完成新課程整體設(shè)計，可針對性鞏固學(xué)生專業(yè)技能，提高學(xué)生實踐動手能力，拓展學(xué)生專業(yè)學(xué)術(shù)視野，激勵和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新探索思維能力，從而使研究生化學(xué)實驗教學(xué)真正助力于學(xué)生未來的科學(xué)研究工作，成為科研團隊研究奮斗目標(biāo)的重要執(zhí)行者和貢獻(xiàn)者，為本?；瘜W(xué)學(xué)科的發(fā)展提供重要的人力資源基礎(chǔ)。

(2)優(yōu)化調(diào)整研究生化學(xué)實驗教學(xué)手段和師資，加強教學(xué)效果

研究生教學(xué)是教師的“教”與研究生的“學(xué)”兩部分組成。首先，如果教師“教”的方面存在不足，研究生“學(xué)”的效果自然也會較差。就培養(yǎng)研究生創(chuàng)新思維、擴展學(xué)術(shù)視野而言，在研究生化學(xué)實驗教學(xué)的理論知識傳授方面，教師需要結(jié)合學(xué)術(shù)報告、視頻演示、案例分析等多種教學(xué)方式相結(jié)合的方法，根據(jù)課程需要播放一些儀器結(jié)構(gòu)與實驗教學(xué)的視頻，豐富教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)研究生學(xué)習(xí)興趣。

此外，從學(xué)校和學(xué)院層面，還應(yīng)該思考如何合理調(diào)動具有較好學(xué)術(shù)研究成就的優(yōu)秀師資參與到研究生化學(xué)實驗教學(xué)中。對于作者提出的研究生化學(xué)實驗的“第二課堂”教學(xué)，必然對教師的學(xué)術(shù)水平提出了更高的要求。如果開展以學(xué)術(shù)研究前沿領(lǐng)域為授課內(nèi)容的研究生化學(xué)實驗“第二課堂”教學(xué)，則需要教師本身具有良好的科研成果和學(xué)術(shù)水平，能夠在教學(xué)過程中將研究領(lǐng)域的最新進(jìn)展或自己的研究成果分享給學(xué)生。因此，基于科研團隊研究基礎(chǔ)和學(xué)生研究選題的匹配，統(tǒng)籌安排高水平師資參與研究生理論知識和實驗技能的精準(zhǔn)培養(yǎng)，是高校改善研究生化學(xué)實驗教學(xué)效果的有效途徑。

同時，目前高校教師的學(xué)術(shù)成果很多時候只服務(wù)于學(xué)校學(xué)術(shù)排名的統(tǒng)計層面，并沒有在培養(yǎng)廣大學(xué)生層面體現(xiàn)價值。換句話說，高校教師的學(xué)術(shù)成果并沒有有效地服務(wù)于高校教育，這是一個亟待扭轉(zhuǎn)的局面。因此，學(xué)校和學(xué)院可在制度層面給予適當(dāng)績效傾斜，調(diào)動高校優(yōu)秀學(xué)者參與到研究生化學(xué)實驗教學(xué)中，開放和設(shè)計前沿科研項目作為研究生化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)教師將學(xué)術(shù)成果固化為具有本校學(xué)科發(fā)展特色的教學(xué)成果，這樣才能從人力資源上保證教學(xué)師資優(yōu)質(zhì)新鮮血液的輸入，從技術(shù)層面保證教學(xué)內(nèi)容的前沿性，從教學(xué)效果層面滿足研究生創(chuàng)新能力和技能培養(yǎng)的針對性。

(3)科學(xué)合理設(shè)計實驗教學(xué)考核制度，建立研究生考核反饋機制，切實提升研究生專業(yè)素養(yǎng)

目前，研究生化學(xué)實驗教學(xué)的考核方式，大多依舊采用本科化學(xué)實驗教學(xué)的撰寫實驗報告的模式，這對于本項目擬開展的“第二課堂”基于教師學(xué)術(shù)前沿實驗項目的開放式課程設(shè)計往往是不適合的。一般而言，開放式的化學(xué)實驗項目并不會像本科基礎(chǔ)化學(xué)實驗?zāi)菢佑幸粋€標(biāo)準(zhǔn)、唯一的答案，而會為學(xué)生留下更多思考和討論的空間。因此，建立實驗報告、實驗小論文、學(xué)術(shù)匯報等多元形式的考核制度，全面培養(yǎng)研究生從事科研工作所需的綜合素養(yǎng)，既能助力學(xué)生開展學(xué)術(shù)研究，又能鍛煉研究生學(xué)術(shù)成果匯報和撰寫的能力。

另外，目前對于研究生化學(xué)實驗教學(xué)的考核方式，沒有形成科學(xué)的反饋機制。以實驗報告為例，教師只是對學(xué)生的實驗報告打分、統(tǒng)計并登記成績，學(xué)生只知道一個分?jǐn)?shù)，對于自己實驗報告中哪些地方不規(guī)范、需要改進(jìn)并不了解，導(dǎo)致最終并沒有在實驗報告撰寫這個技能上得到提高。因此，有必要在教學(xué)考核中引入反饋機制，為學(xué)生提交的作業(yè)進(jìn)行精準(zhǔn)點評和指導(dǎo)，對學(xué)生作學(xué)術(shù)報告的程序進(jìn)行規(guī)范引導(dǎo)，使學(xué)生不僅在實驗項目上接觸到學(xué)術(shù)前沿的知識，也在教學(xué)過程中幫助學(xué)生建立科學(xué)規(guī)范撰寫實驗報告、實驗小論文的能力，培養(yǎng)學(xué)生完成學(xué)術(shù)報告的標(biāo)準(zhǔn)范式，從而提高研究生從事科學(xué)研究的綜合作業(yè)素養(yǎng)。

本項目中提出的一系列教學(xué)改進(jìn)措施，在教師層面，讓教師從“本科教學(xué)”回歸到“研究生教學(xué)”，對教師的教學(xué)工作進(jìn)行準(zhǔn)確定位，提高教學(xué)質(zhì)量；在學(xué)生層面，引導(dǎo)學(xué)生由“重復(fù)本科專業(yè)實驗操作”轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱蒲袑I(yè)技能針對性學(xué)習(xí)”，回歸學(xué)習(xí)主導(dǎo)位置，提升學(xué)習(xí)興趣；在高校層面，改進(jìn)高校研究生人才培養(yǎng)方案，提升高校人才培養(yǎng)質(zhì)量，提升研究生專業(yè)技能和科研創(chuàng)新能力，推動高校研究生實驗教學(xué)發(fā)展。

3.結(jié)語

目前，研究生化學(xué)實驗課程的教學(xué)改革是化學(xué)專業(yè)研究生教學(xué)改革的重要有機組成部分，深化教學(xué)質(zhì)量提升、糾正教學(xué)方向偏差、滿足學(xué)科內(nèi)在訴求是培養(yǎng)新時代化學(xué)專業(yè)研究生的迫切需求。改革嘗試以“第二課堂”實驗教學(xué)為基礎(chǔ)，實施“小班教學(xué)”模式，協(xié)調(diào)教學(xué)資源，優(yōu)化考核制度并形成反饋機制，來完成研究生實驗教學(xué)改革設(shè)計，是一項有益的探索。通過“第二課堂”+“小班教學(xué)”的研究生化學(xué)實驗教學(xué)課程體系建設(shè)，以高校學(xué)術(shù)團隊的科研項目孵化實驗教學(xué)項目，以相關(guān)、相近研究方向研究生為教學(xué)培養(yǎng)對象，建立研究生實驗教學(xué)新體系、新模式，提升研究生創(chuàng)新思維能力和專業(yè)技能，應(yīng)該是基于研究生培養(yǎng)目標(biāo)實施的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計的正確方向。同時，這一探索還可建立教師個人科研成果助力高校教育發(fā)展的良性循環(huán)，推動教師“學(xué)術(shù)成果”向“教學(xué)成果”轉(zhuǎn)化。引導(dǎo)高校優(yōu)秀學(xué)者參與課程設(shè)計，將科研成果轉(zhuǎn)化為化學(xué)實驗教學(xué)項目，從而鼓勵和推動教師將科研成果服務(wù)于廣大學(xué)生，構(gòu)筑教師個體科研與學(xué)生群體教學(xué)之間的橋梁。最后，構(gòu)建高效考核反饋機制，以提高研究生專業(yè)素養(yǎng)為導(dǎo)向，幫助研究生掌握科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的匯報范式，從而提高其綜合學(xué)術(shù)素質(zhì)，也是研究生化學(xué)實驗教學(xué)改革亟待開展的重要內(nèi)容。