趙明
(北京大學藥學院化學生物學系 北京100191)
當你搜索著名的淘寶、京東商城和當當書店網站的書籍目錄時,你會發現,與納米科學和生命科學書籍的琳瑯滿目不同,那里幾乎沒有國外大學的化學實驗教材;大學化學實驗教材的引進幾乎處于停滯的狀態,這種狀況不得不令人反思。
半個多世紀以來,我國對于國外大學化學實驗教學資源的引進和學習、借鑒曾經歷幾次起伏。在20世紀50年代初至60年代初,我國大量引進和翻譯了前蘇聯的大學化學實驗教材[1-3],學習前蘇聯大學化學實驗的教學方法。之后的60和70年代,對于化學實驗教科書的引進和實驗教學方法的學習幾乎有近20年的停滯。20世紀80年代初至90年代初,我國高等院校全面引進了國外大學的化學實驗教材并學習他們的教學方法,翻譯出版了美國、英國、德國、日本以及前蘇聯等國家的大學化學實驗教科書和相關的實驗方法專著[4-8]。當時的一些出國訪問學者在回國的匯報中常常會談及國外大學里的化學實驗教學狀況和國外大學怎樣處理化學實驗室環境保護問題;中國化學會的一些學術刊物也曾發表過一些介紹美國和歐洲大學的化學實驗教學情況的文章[9]。但近10年來,高等學校化學實驗教學資源的引進幾乎是被弱化的狀態,這與目前對于高等學校化學實驗教學改革的需求是不相適應的[10]。
經過20世紀80年代以來的一系列改革,我國高等院校的化學實驗教學取得了長足的發展,出版了針對不同專業的不同版本的大學化學實驗教材。但是,全面地引進大學化學實驗教學資源與學習和借鑒發達國家的化學實驗教學方法仍然是非常重要的。近10多年來,發達國家大學在化學實驗課程教學方面有很多進步,表現在教科書中,能夠及時反映最新的化學科學研究的成果,如綠色化學和納米技術[11-12],實驗技術的智能化,計算機和虛擬化學實驗方法的廣泛應用等[13]。
引進國外大學化學實驗教學資源不應僅僅是引進和翻譯教材,而應該更全面地、系統地學習和借鑒他們的大學化學實驗教學體系和方法,實驗教學和管理人才的培養經驗,實驗室管理方法等,藉以探索建立大學化學實驗教學新體系的途徑。在這方面,我認為應該注重以下幾點:
(1)注重實驗教學體系的研究。
我們在以往學習國外化學實驗教學方法時,大多是注重對實驗教學內容和實驗技術的學習,而對他們的化學實驗教學體系研究不夠,對于發達國家的大學化學實驗教學課程設置、教學知識點、教學課時以及教學理念和教學方法設計研究不夠。國外的化學實驗教學與化學理論課程教學是如何相得益彰的,如何通過化學實驗課培養學生邏輯實證的科學思維能力和創新能力,以及如何通過化學實驗課程對學生進行國際標準化和環境保護意識的教育,如何通過化學實驗課來培養未來優秀的化學家,國外的學術機構(化學會)和實業界(化工企業和制藥公司)是如何影響他們的大學化學實驗教學體系的,這些都是值得我們學習和借鑒的。此外,還應該了解國外大學是如何評價學生從事化學實驗工作能力的,包括他們怎樣給學生化學實驗課成績,以及化學實驗課成績在學生專業能力綜合評價中所占的比重如何。
應該注意中外大學之間的化學實驗教學課程設置、教學內容、教學方法以及教材的比較研究[14],這是以往引進教學資源方面的一個薄弱環節。通過比較研究才可以發現我國的大學化學實驗教學的優點以及與發達國家的差距在哪里,在引進、消化、吸收基礎上實現化學實驗教學的全面改革和創新。
(2)學習發達國家大學化學實驗教材的編纂方法和處理教材中有關知識產權問題的方法。
由于化學實驗教科書中采用了非常多的最新化學科研成果——化學科學理論和新技術,這些科研成果轉化為化學實驗課教學內容時,國外發達國家教科書處理知識產權問題的方法值得我們借鑒。
教材還包括虛擬化學實驗教學軟件和化學實驗電子教科書,我們應該學習國外電子教材的編纂技術以及他們是怎樣應用現代信息技術寓教于樂的。
(3)學習國外大學化學教學實驗室的管理經驗和實驗室文化。
引進化學實驗教學資源還包括了解國外大學的化學教學實驗室是怎樣實現國際標準化的,他們是如何處理化學實驗室環境問題的、他們的實驗室管理制度如何,以及應用了哪些新技術管理化學教學實驗室。
大學化學教學實驗室的傳統和實驗室文化對于化學科學工作者的成長具有深遠的影響,我們應該在了解和學習國外大學化學教學實驗室的傳統和實驗室文化基礎上形成自己的化學實驗室傳統和實驗室文化[15]。
(4)學習國外大學培養化學實驗課教師和化學教學實驗室管理人員的經驗。
現在高等學校的人才結構面臨著有經驗的、高素質的實驗課教師和管理人員匱乏的問題。因此,教學資源的引進還應該包括學習國外大學對于優秀的化學實驗課教師和具有高素質的實驗管理人才的培養機制,了解他們如何吸引這些人才終生從事這一職業。
(5)擴大化學實驗教學資源引進的地域范圍。
應該引進更多不同國家的化學實驗教學資源,除以往引進資源較多的美國、英國、加拿大、俄羅斯和日本等國家以外,還應該注重引進韓國、新加坡、印度、挪威、丹麥、荷蘭、芬蘭、澳大利亞、南非等國家的化學實驗教學資源,使我國的大學化學教師對于全球大學的化學實驗教學狀況有比較全面的了解。
大學化學實驗教學改革正在步入新的時期,實驗教學改革是以開放為前提的,引進教學資源是開放的重要組成部分。在引進、學習和借鑒國外大學化學實驗教學資源和教學方法的過程中,應該更多地發揮化學實驗課教師的積極性,教師要積極向自己任職學校的圖書館和國家科技圖書出版機構推薦自己感興趣的化學實驗教科書、化學實驗教學方法與技術專著和虛擬化學實驗軟件。在邀請國外學者來中國的大學訪問時,要請他們講一講國外大學化學實驗教學的情況;我國留學生和出國訪問學者在回國時也應介紹一下國外大學化學實驗教學的進展。同時,應該及時了解引進資源的教學效果和學生的反映,了解社會對引進和借鑒國外實驗教學資源前后培養的人才的能力評價如何。也希望有關大學化學教育的雜志能更多地發表介紹國外大學化學實驗教學的文章和對于優秀化學實驗教科書的書評。
解決21世紀人類面臨的一系列重大問題,如能源、材料、生態環境、人類健康等問題,必須以化學科學作為基礎[16],而化學是以實驗為基礎的科學。因此,引進國外先進的實驗教學資源是實現大學化學教育現代化和培養新一代大學化學教師的重要步驟。
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