論研究型教學對學生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

高校是人才培養(yǎng)的搖籃，承擔著復興中華民族的歷史重任。化學專業(yè)如何培養(yǎng)學生的科研創(chuàng)新能力，是本專業(yè)面臨的重要課題。我們認為應(yīng)該從大學一年級開始，不斷強化學生的創(chuàng)新意識，經(jīng)常訓練學生的科研能力。近幾年來我們組織教改研究課題，在無機化學課程中，擯棄傳統(tǒng)的單純講授理論知識、教師“一言堂”的教學方式，確立以“學生為主”的研究式教學方法，以課題為載體、探究為方式、實踐為形態(tài)、發(fā)表論文為導向，大膽改革創(chuàng)新。實踐表明學生的創(chuàng)新意識和研究能力有了較大的提高，教學改革取得了顯著的效果。

一 研究思路與研究方法

(一) 制定科學的教學改革模式

大學生創(chuàng)新意識和科研能力的培養(yǎng)，首要一環(huán)是研究型教學必須先行一步，以調(diào)動學生創(chuàng)新和科學研究的積極性。通過教學改革實踐，我們提出了一個嶄新的大學化學研究性教學模式：課堂研究性教學+課外研究興趣小組。通過研究型課堂教學，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識；在課堂研究性教學的基礎(chǔ)上，組織課外研究興趣小組，讓學生親身投入到科學研究中。

(二) 對學生進行科研崗前培訓

舉辦科研常識專題講座，從文獻調(diào)研，選題立項，開放實驗室，設(shè)計研究方案，進行試驗研究，實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象分析，到學術(shù)論文的撰寫與發(fā)表，對學生進行全方位輔導。

(三) 研究與實踐相結(jié)合

比如將來自于地方經(jīng)濟建設(shè)的一個研究課題，劃為若干子課題，分給不同的學生，讓學生都明確所研究的內(nèi)容、方法和目標。每人都制定出試驗方案，交老師審閱后開始實施，實驗完成后寫出論文，老師修稿后外投發(fā)表，同時將研究成果申報專利，轉(zhuǎn)讓給工業(yè)生產(chǎn)，帶來的經(jīng)濟效益用于購買實驗材料和試劑，實現(xiàn)良性循環(huán)。為了鼓勵學生參與科學研究，我們結(jié)合學校有關(guān)規(guī)定，將發(fā)表學術(shù)論文、申請專利、參與研究課題與創(chuàng)新學分掛鉤，并且及時予以表彰和獎勵。

二 研究過程及研究成果

(一) 教學內(nèi)容改革

傳統(tǒng)的無機化學教學內(nèi)容專、深、細，具體的知識、細節(jié)的陳述，占據(jù)了大量寶貴的課堂教學時間，結(jié)論、論證、說明、講解都是現(xiàn)成的，學生亦是被動地聽講和記憶，很少去思考、評判和創(chuàng)新。我們以培養(yǎng)“本科生創(chuàng)新意識，提高學生研究能力”為目的，把與無機學科發(fā)展相關(guān)的研究性實驗內(nèi)容納入到教學當中，以“綜合論文”“專題研究”等方式加強學生科研能力的訓練，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。

1 改革無機化學授課內(nèi)容

在講授課程時，順應(yīng)社會發(fā)展趨勢和地方經(jīng)濟發(fā)展特色，有針對性地選取重點、難點進行講解，突出熱點、前沿問題，如綠色合成、食品添加劑、新型催化劑等，采用多種手段，分專題進行討論，在較短的時間里，加大重點資料信息量。

2 改革無機化學實驗內(nèi)容

由原來的全部是驗證性實驗，變?yōu)轵炞C性實驗與研究性實驗結(jié)合進行，并且明確要求，研究性實驗一定要占整個實驗內(nèi)容的30％，這樣在提高學生實際操作能力的同時，也培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

(二) 教學方法改革

1 精講

注意提煉基礎(chǔ)性內(nèi)容，精講、少講，對于派生性、細節(jié)性、應(yīng)用性的內(nèi)容，采取學生自學、教師輔導或組織小組討論、師生共同研究的方式學習。圍繞教學大綱，以培養(yǎng)本科生創(chuàng)新意識和提高學生研究能力為目的，結(jié)合相關(guān)專業(yè)內(nèi)容和發(fā)展動態(tài)，舉辦下列講座：(1)固體超強酸的研究進展；(2)雜多酸的研究進展；(3)納米催化劑的研究進展；(4)固體酸催化劑的研究進展；(5)催化合成研究。使學生對合成化學的應(yīng)用、國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢有所了解，拓寬了學生的知識面。

2 多練

改變“重理論輕實踐”的傳統(tǒng)思想。確實從學生畢生發(fā)展的角度出發(fā)，突出學生創(chuàng)新能力、實踐能力、科學態(tài)度與科學精神的培養(yǎng)，關(guān)注學生整體素質(zhì)的提高，實現(xiàn)知識、能力與素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

3 設(shè)疑

采取講思路、講方法、講要點的方法，具體的問題留給學生自己解決。根據(jù)課程內(nèi)容特點及實驗室現(xiàn)有條件結(jié)合市場需求，提出就綠色合成、食品添加劑、香料香精、新型催化劑等具有研究性的問題，擬訂了納米稀土復合超強酸催化合成水楊酸戊酯、氨基磺酸催化合成苯甲酸芐酯、新型固體酸催化合成乙酸乙酯、新型Lewis酸鐵鉀礬催化合成月桂酸乙酯、納米復合雜多酸催化合成萘乙醚、硫酸氫鈉催化合成丙酸芐酯、固體酸催化合成乙酸芐酯、納米復合雜多酸催化合成馬來酸二辛酯的研究等多個題目，讓學生在實驗室進行專題研究。在此過程中，使學生學習的主動性得到了提高，不僅需要他們大量查閱資料，同時也培養(yǎng)鍛煉了他們的綜合分析問題的能力，激發(fā)了學生學習的欲望和積極性，使他們的學習由被動轉(zhuǎn)為主動，在走上社會之前，盡可能較全面地了解前沿科學發(fā)展動向及動態(tài)，為以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。

4 討論

對設(shè)疑環(huán)節(jié)中的實際問題展開討論，集思廣益，取長補短，在單位教學時間內(nèi)，使學生主體參與的時間延長，適當縮短教師主導參與的時間，讓課堂充滿學生的思考、學生的操作、學生的評議，啟迪學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維。

(三) 課外研究興趣小組的實踐

在實踐中，學生要實現(xiàn)以下的角色轉(zhuǎn)變：從理解和接受式的被動學習轉(zhuǎn)變?yōu)樘剿骱脱芯渴降淖灾鲗W習；從在學習過程的從屬地位轉(zhuǎn)變?yōu)椤皥錾详爢T”；從自己“孤軍奮戰(zhàn)”到共同學習、共同研究；從接受、記憶和理解知識到訓練思維能力和評價決策能力。此外，還要訓練交流溝通能力，讓學生在“干中學”。

1 分組選題過程

研究型課程的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)是為學生準備好問題，這些問題與地方經(jīng)濟發(fā)展相聯(lián)系，能激發(fā)學生的興趣；能挑戰(zhàn)學生進行高層次的思維；能促使學生將多學科知識融會貫通。可依據(jù)學生自愿和教師指導的原則進行分組，每組以1~3人宜。教師可結(jié)合教材內(nèi)容和工廠實際提供一些問題，同時鼓勵學生根據(jù)自己的興趣愛好結(jié)合教學實踐尋找所要研究的問題。

2 查閱國內(nèi)外文獻

學生選好題目后，對于所承擔的研究內(nèi)容，在教師的指導下，上網(wǎng)查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻，進行文獻綜述，使學生對本課題在國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀、研究方法、發(fā)展方向及前沿有所了解，提出所研究內(nèi)容的實驗方案。

3 師生共同研究，集思廣益，補充、完善、確定試驗方案

化學學科是當今世界上發(fā)展迅猛的學科之一，知識更新快。在研究實驗過程中，學生會遇到很多新的問題、新的知識、新的儀器等。如在“異戊酸己酯的結(jié)構(gòu)分析”中要進行紅外光譜等的解析等，而這些知識大一、大二學生涉及較少，在此過程中學生根據(jù)研究的具體內(nèi)容，學習有關(guān)新知識、新技能，與教師共同研討、解決，最后確定實驗方案。

4 實驗實施過程

教師親自指導學生完成實驗計劃及方案的實施，通過實驗數(shù)據(jù)分析、討論，找出其規(guī)律性，使學生參與一個完整的科學研究的全過程，在此基礎(chǔ)上進行階段實驗結(jié)果的報告，答疑、討論。

5 利用先進儀器設(shè)備

讓學生進一步參與有關(guān)折光率、紅外光譜的測定操作，使他們了解一項科研成果是如何完成的。在本科生研究能力培養(yǎng)的過程中，注重實驗室研究與生產(chǎn)實踐的緊密結(jié)合，讓學生帶著問題和課題去與專業(yè)對口的大型現(xiàn)代化企事業(yè)單位開展工作。讓學生進一步參與操作，檢驗實驗室研究成果的可行性。

6 實驗完成的后續(xù)工作

先由學生執(zhí)筆，寫出論文初稿，和教師進行討論，最后由教師修改定稿，推薦發(fā)表，同時有價值的課題申請專利，轉(zhuǎn)讓生產(chǎn)，服務(wù)地方經(jīng)濟建設(shè)。

(四) 研究取得的階段性成果

通過參與課題研究，激活學生的創(chuàng)新潛能，使學生的創(chuàng)新意識和實踐能力得到鍛煉。使他們從中體驗到運用知識進行創(chuàng)造的艱辛與樂趣和辛勤耕耘獲得收獲的喜悅和自豪。多年來指導的本科生發(fā)表了科技論文31篇，轉(zhuǎn)讓給工廠生產(chǎn)的技術(shù)和產(chǎn)品2項，受到了學校的肯定與表彰。這些成果的取得，在其他學生中也引起了很大反響，學生紛紛主動要求參與課外研究興趣小組活動。這使我們深感欣慰之余也慶幸這些探索和實踐為學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)摸索出了一條良好途徑。

總之，通過近兩年的教學實踐，我們提出了一個嶄新的大學化學研究型教學模式：課堂研究性教學+課外研究興趣小組。通過這個教學模式，大面積提高了教學質(zhì)量，大幅度提高了學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力，取得了優(yōu)異的教學效果，得到了廣大學生的一致好評。今后需要深入研究解決的問題：一是人才培養(yǎng)方案的修訂完善，從學分制度上保障教學改革的深入進行；二是加大與地方經(jīng)濟建設(shè)的融合力度，產(chǎn)學研一條龍，使地方經(jīng)濟發(fā)展與學生就業(yè)發(fā)展相得益彰。