探究式教學(xué)法在本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的應(yīng)用研究

李丹丹,鞠志宇,謝智宇,張彥嶺,侯旭鋒,吳長(zhǎng)增

(許昌學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院， 河南 許昌　461000)

當(dāng)前，我國(guó)在面臨經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)亟待優(yōu)化的同時(shí)，對(duì)人才的需求(包括人才的類型、層次、結(jié)構(gòu))也有新的變化。在這樣的大背景下，高等院校的人才培養(yǎng)定位顯得日益重要。2012年，教育部發(fā)布《關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》，明確提出要“加大應(yīng)用型、復(fù)合型、技能型人才培養(yǎng)力度”。因此，為了適應(yīng)社會(huì)需求和國(guó)家人才培養(yǎng)戰(zhàn)略調(diào)整的要求，加大對(duì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)(即能力培養(yǎng))成為地方應(yīng)用型本科院校的核心目標(biāo)。應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐、動(dòng)手能力的培養(yǎng)，其關(guān)鍵環(huán)節(jié)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)[1]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是強(qiáng)化基礎(chǔ)理論知識(shí)的有效途徑，更是理論與實(shí)際相結(jié)合的橋梁；是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能，鍛煉學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力不可缺少的環(huán)節(jié)[2-3]。我們?cè)谟袡C(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入探究式教學(xué)法，通過教學(xué)方法的改革，研究本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)的有效途徑。

1　探究式教學(xué)法的內(nèi)涵

探究式教學(xué)，又稱為發(fā)現(xiàn)教學(xué)法。是指學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，教師通過選定課題或者提出問題，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立探索知識(shí)，發(fā)現(xiàn)并掌握相應(yīng)的原理和構(gòu)建相應(yīng)的知識(shí)體系的一種教學(xué)模式[4-5]。

有機(jī)實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)：是教師在有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)所采用的一種科學(xué)探究的方法。具體的說就是在有機(jī)實(shí)驗(yàn)課中，在學(xué)生認(rèn)知水平和已掌握知識(shí)的基礎(chǔ)上，教師設(shè)定實(shí)驗(yàn)問題，學(xué)生獨(dú)立查閱文獻(xiàn)，給出解決問題實(shí)驗(yàn)設(shè)想，教師通過引導(dǎo)和補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)設(shè)想，確定實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生動(dòng)手操作，在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證設(shè)想，和同時(shí)對(duì)設(shè)想進(jìn)行修正的過程。它的指導(dǎo)思想為：學(xué)生是認(rèn)知的主體；學(xué)習(xí)過程是訓(xùn)練探索思維、培養(yǎng)探究精神以及發(fā)展探究能力的過程。教師在此過程始終充當(dāng)著學(xué)習(xí)事件的引導(dǎo)者和幫助者的角色。它主張教師以學(xué)生為中心，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和鉆研知識(shí)，通過一系列的推論和驗(yàn)證，給出解決問題的辦法，同時(shí)在不斷修正和完善的過程中，形成自己的認(rèn)識(shí)。相對(duì)于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，探究式教學(xué)法的引入不僅有利于調(diào)動(dòng)的學(xué)生興趣和激發(fā)學(xué)生的潛能，還能有效地加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

2　應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)應(yīng)用型人才的定義雖然不盡相同，但普遍都強(qiáng)調(diào)實(shí)踐動(dòng)手能力以及利用理論知識(shí)分析、解決實(shí)際問題的能力。而應(yīng)用型本科人才則是本科層次教育培養(yǎng)的人才，更加注重基礎(chǔ)性、實(shí)踐性、應(yīng)用性和技術(shù)性[6]。

因此，對(duì)于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來講，它所培養(yǎng)的“應(yīng)用型人才”應(yīng)該是掌握基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)技能，能夠獨(dú)立的提出、分析和解決問題的人才，更重要的是要具有將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)的能力。而將理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)緊密結(jié)合，并將其轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)的能力是有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重中之重。

3　探究式教學(xué)法在有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量的設(shè)想

在以往的有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式(如圖1所示)中，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容常常以教材為準(zhǔn)繩，而教材詳細(xì)地給出了實(shí)驗(yàn)原理、操作細(xì)節(jié)以及注意事項(xiàng)等內(nèi)容。這在一定程度上不僅造成了學(xué)生在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)依賴課本知識(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)缺乏自己的思考的認(rèn)識(shí)，并且在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)仍然嚴(yán)重依賴教材，“照方抓藥”完成實(shí)驗(yàn)，完全喪失了實(shí)驗(yàn)過程中分析與解決問題能力的培養(yǎng)。

圖1　傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

探究式教學(xué)從學(xué)生的興趣出發(fā)，將探究式教學(xué)法融入到有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，在探求知識(shí)的過程中激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)造性思維，改變以往的消極、被動(dòng)以及依賴的學(xué)習(xí)狀態(tài)，建立探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新模式(如圖2所示)。

圖2探究式有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新模式

探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施過程可以分為以下幾個(gè)階段：

3.1　確立課題，獨(dú)立探索知識(shí)

改變之前單一、雷同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，教師根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和原有的知識(shí)基礎(chǔ)，給出實(shí)驗(yàn)選題的范圍，通過問題導(dǎo)讀引導(dǎo)學(xué)生帶著疑問去探索知識(shí)。在該過程中，要求學(xué)生獨(dú)立思考，在查閱相關(guān)資料的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，同時(shí)并驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案的可行性。以基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)重結(jié)晶為例，教師除了給出題目之外，同時(shí)提供5～6種物質(zhì)作為選題的范圍，學(xué)生根據(jù)自己的興趣確立實(shí)驗(yàn)課題。查閱資料和文獻(xiàn)，自主學(xué)習(xí)重結(jié)晶的原理，實(shí)驗(yàn)步驟和操作要點(diǎn)，選擇合適的溶劑和溶劑的用量等等。而且，教師要充分利用和發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的作用，提前給出重結(jié)晶操作的視頻網(wǎng)址，學(xué)生自行觀看學(xué)習(xí)，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)非常直觀性的認(rèn)識(shí)。通過教師引導(dǎo)和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的作用，讓學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)過程，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，做到“疑、問、學(xué)、思”相結(jié)合[7]。

3.2　團(tuán)隊(duì)探究，確定實(shí)驗(yàn)方案

根據(jù)實(shí)驗(yàn)選題的方向，成立臨時(shí)探究團(tuán)隊(duì)。各個(gè)小組成員在前期獨(dú)立調(diào)研、收集資料的基礎(chǔ)上，各自提出自己目前存在的問題，通過小組討論、互助答疑的方式解決問題。在此基礎(chǔ)上，通過對(duì)比分析，找出小組內(nèi)各個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的差異和存在的問題，進(jìn)行討論。同時(shí)總結(jié)搭建實(shí)驗(yàn)裝置的操作要點(diǎn)，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素以及實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)等問題。以重結(jié)晶為例，每個(gè)同學(xué)在設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案之后，以小組為單位，討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遇到的問題，比如溶劑怎么選擇，多少量合適等，主要針對(duì)實(shí)驗(yàn)方案遇到的難題和實(shí)驗(yàn)操作過程中可能遇到的問題等展開的探究。在該環(huán)節(jié)中，學(xué)生逐步完善和確立自己的實(shí)驗(yàn)方案。通過教師的引導(dǎo)，讓學(xué)生逐漸建立團(tuán)隊(duì)意識(shí)和合作精神，在討論、分析和總結(jié)的過程中提高學(xué)生獨(dú)立思考、分析和解決問題的能力。

3.3　答疑解惑，師生探究

對(duì)于小組討論不能解決的難點(diǎn)、疑點(diǎn)，教師不是直接給出問題的答案，而是適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行啟發(fā)，給學(xué)生足夠的思考空間，讓學(xué)生展開頭腦風(fēng)暴，自行分析完善，找出解決問題的方法。

我們?nèi)匀灰灾亟Y(jié)晶為例，學(xué)生經(jīng)常遇到的問題是活性炭要不要加，什么時(shí)候加，怎么加等，針對(duì)這種情況，教師不要直接給學(xué)生答案，而是引導(dǎo)學(xué)生，從活性炭的作用是什么，結(jié)構(gòu)是什么樣子的，如果在加熱的情況直接加會(huì)怎么樣啟發(fā)學(xué)生自己思考，找出答案。在探討過程中，適時(shí)的鼓勵(lì)肯定和自由探索的學(xué)習(xí)氛圍的創(chuàng)建很容易讓學(xué)生發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性，由學(xué)習(xí)被動(dòng)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)的探索者。

3.4　獨(dú)立動(dòng)手，實(shí)驗(yàn)探究

以小組為單位，每位同學(xué)根據(jù)自己的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立進(jìn)行探究。對(duì)于實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的操作問題，實(shí)驗(yàn)教師不要直接指出問題所在，而是通過引導(dǎo)、讓學(xué)生自己進(jìn)行分析、思考錯(cuò)誤的根源，發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)糾正。例如，重結(jié)晶過程中，有的同學(xué)在熱過濾的時(shí)候前后協(xié)調(diào)性不行，導(dǎo)致菊花瓣濾紙上有晶體析出。對(duì)于這樣的問題學(xué)生往往不知所措，教師在此時(shí)要適時(shí)的幫學(xué)生找出問題，啟發(fā)學(xué)生：晶體為什么會(huì)析出在濾紙上，實(shí)驗(yàn)要的是析出在濾紙上的還是下面的溶液？經(jīng)此一問，學(xué)生會(huì)不自覺地找出剛剛操作出現(xiàn)的問題，從而避免下次問題的出現(xiàn)，而不是在不安中進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)操作完成后，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生從以下幾個(gè)方面進(jìn)行討論總結(jié)：(1)實(shí)驗(yàn)過程中有哪些現(xiàn)象產(chǎn)生，以及這些現(xiàn)象產(chǎn)生的根源？(2)實(shí)驗(yàn)過程中容易出現(xiàn)的問題，該如何避免？(3)實(shí)驗(yàn)中有哪些影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素，該如何改進(jìn)？通過討論總結(jié)，讓學(xué)生自行總結(jié)出規(guī)律，達(dá)到教學(xué)目的。

3.5　分析總結(jié)，形成評(píng)價(jià)

分析總結(jié)是對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的一個(gè)回顧。它不僅有利于學(xué)生加強(qiáng)對(duì)本次實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)，清楚自身存在的問題，以及還有哪些能力訓(xùn)練不夠，需要以后加強(qiáng)，還有利于教師對(duì)整個(gè)教學(xué)過程的進(jìn)行反思和改進(jìn)。在這一階段，需要教師對(duì)本次實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行精煉的、有針對(duì)性地講解，對(duì)學(xué)生容易出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析總結(jié)，并最終根據(jù)學(xué)生掌握和理解知識(shí)的程度，靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力形成評(píng)價(jià)。

4　結(jié)語

提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)具有高水平的應(yīng)用型人才不僅是建設(shè)高水平應(yīng)用型技術(shù)大學(xué)的目標(biāo)，也符合社會(huì)的需求。將探究式教學(xué)法充分融入到有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，旨在對(duì)大學(xué)生應(yīng)用實(shí)踐能力培養(yǎng)的教學(xué)方法路徑上實(shí)現(xiàn)突破。希望該教學(xué)方法的引入，將有效促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的提高，培養(yǎng)出社會(huì)需求的應(yīng)用性人才。