利用化學科技創(chuàng)新社團進行理論與實踐教學的實踐

田熙哲, 黃杰濤

(1. 延邊大學 理學院, 吉林 延吉 133002; 2. 延邊大學 化學實驗教學中心, 吉林 延吉 133002)

由國家科委制定的《中國科學技術(shù)政策指南》指出,只有高水平的基礎(chǔ)研究和應用研究,才能培養(yǎng)出高水平的人才[1-3]。這就要求教育者同時承擔起教學與科研的任務,并使學生在掌握基本理論知識的基礎(chǔ)上,掌握基本的實踐科研能力。實驗室是教學和科研的重要場所,是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的重要基地。實驗室運行機制、管理模式對于實驗室資源管理、實驗室整體水平提升有重要作用[4]。

延邊大學化學系建有國家級化學實驗教學示范中心,并于2014年11月成立了化學科技創(chuàng)新社團。社團是由化學系學生自愿結(jié)成的、非營利的,為學生提升科技創(chuàng)新能力、學習動手實踐技能、傳播積極向上人生觀和價值觀的學術(shù)性組織[5]。社團有明確的宗旨和目的,有計劃地開展活動,社團成員有意識地參與活動并獲取經(jīng)驗。

本文以化學科技創(chuàng)新社團為基礎(chǔ)形成了教學科研一體化平臺。下面首先分析化學專業(yè)單純課堂與實驗室教學可能存在的弊端,然后介紹建立社團后舉辦的一系列活動及其成效。

1 目前化學專業(yè)實驗教學存在的問題及改革思路

1.1 本科實驗室存在資源浪費現(xiàn)象

本科化學教學實驗室大多是根據(jù)本科實驗教學需求構(gòu)建的。實驗室器材與藥品只用來輔助學科教學,在安排學生完成教學實驗任務后,基本處于空置狀態(tài),是教學資源的極大浪費[6-7]。實驗教學實驗項目的實驗設(shè)計是固定的,如果學生在完成實驗任務后提出新的想法,通常是無法實現(xiàn)的[8-9]。

1.2 青年教師的實驗室缺少活力

目前全國高校競相引進國內(nèi)外優(yōu)秀的青年教師,但是青年教師入校伊始,往往只有2、3個人,他們非常需要熱愛科研、有探知欲望的學生協(xié)助進行科學研究,推進成果產(chǎn)生。但這些青年教師一般只在每周一二次的實驗中與學生有接觸,且接觸時間短,不足以從中挑選合適的學生進入實驗室工作。

1.3 教學改革思路

如果學校開放化學實驗平臺,包括完備的科研器材、藥品及專業(yè)教師,學生就能夠針對課堂學習中的疑問,通過查找文獻資料,自己設(shè)計實驗方案,并借助該平臺,親手嘗試去解決問題,對提高學生素質(zhì)將大有益處。按較早的高等教育理念,教學的重點是本科生,而科研的重點是研究生,如果能在本科生教學中引入科研,例如為他們提供一個開放的創(chuàng)新實驗平臺,那么對于本科生來說,特別是對于化學科技創(chuàng)新社團的學生活動來說,是很有意義的。

2 化學科技創(chuàng)新社團的具體活動

2.1 基礎(chǔ)科研培訓

化學科技創(chuàng)新社團充分利用其凝聚力,能夠很好地組織成員活動。每年三月中旬,社團實驗部會組織科研基礎(chǔ)能力培訓,提升學生科學素養(yǎng),增強學生科研能力[10-11]。主要包括文獻檢索與化學軟件、科研論文撰寫注意事項和文獻管理3項內(nèi)容。文獻檢索主要介紹中國知網(wǎng)CNKI數(shù)據(jù)庫、維普期刊資源整合服務平臺及Web of Science和Sci Finders數(shù)據(jù)庫的應用; 化學軟件主要介紹Origin、ChemDraw、Matlab及Design-Expert等; 科研論文撰寫主要介紹課題構(gòu)思、引言與摘要內(nèi)容的寫作; 文獻管理主要從文獻管理軟件Endnote入手,介紹其基本操作,強調(diào)文獻管理的重要性。

通過這些培訓,學生進一步了解了科研的內(nèi)涵,快速掌握了科研入門技能,提高了對科研的興趣。

2.2 科技講座

化學科技創(chuàng)新社團每年舉辦化學科技講座活動,旨在培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維,提高科學文化素養(yǎng)[12]。一般是邀請系里教師進行科技講座,內(nèi)容包括前沿的化學生物學腫瘤治療、納米新型材料催化應用等。因為社團大部分成員是大一、大二學生,正在學習或剛學完四大化學,當教師在進行科技講座時,也會結(jié)合自己所學闡述對創(chuàng)新的理解。有利于打開思路,激發(fā)科研興趣與熱情。

2.3 科技下鄉(xiāng)

社團與延吉市青少年活動中心每年發(fā)起“科技走進鄉(xiāng)鎮(zhèn)校園”的社會實踐活動,旨在充分發(fā)揮化學社團的自身科技資源優(yōu)勢,實施全面素質(zhì)教育,提高教育質(zhì)量,培養(yǎng)學生的社會責任感、創(chuàng)新精神和實踐能力,并服務于周邊地區(qū),推進城鄉(xiāng)教育均衡[13]。

社團成員通過文獻檢索,結(jié)合課堂上學到的基礎(chǔ)理論知識,并根據(jù)中小學生的能力情況,設(shè)計并準備了自制泡泡液、墨水變茶水、神秘熄滅的蠟燭、指紋識別等實驗,既鍛煉了文獻檢索能力,也增長了社會實踐經(jīng)驗。

2.4 科技創(chuàng)新實驗

化學科技創(chuàng)新社團除了開展一系列科研實驗活動外,最重要的是成為教師與學生的交流平臺,將研究生導師制在一定程度上復制到社團的本科生教育中。鼓勵教師將自己的科研項目放到創(chuàng)新實驗平臺上讓學生參與,平臺起到對接學生與教師科研項目的作用,使學生能夠選擇適宜的科研項目進行科研實踐。此外,鼓勵優(yōu)秀學生在完成項目后,去嘗試挑戰(zhàn)杯等創(chuàng)業(yè)比賽。

2.5 社團科研成果

在未成立化學科技創(chuàng)新社團以前,化學系本科生在科研成果和化學大型比賽中并沒有取得很好成績?；瘜W科技創(chuàng)新社團成立后,2015年是本科生科研成果萌芽期,2016年以來開始結(jié)出果實:學生以第一作者在國內(nèi)核心期刊發(fā)表論文5篇; 在投的SCI論文2篇;獲“創(chuàng)青春”全國大學生創(chuàng)業(yè)大賽第九屆“挑戰(zhàn)杯”大學生創(chuàng)業(yè)計劃競賽銅獎1項,吉林省二等獎1項,吉林省三等獎4項; 發(fā)表專利3篇。

3 結(jié)語

實踐表明,通過延邊大學化學系與國家級化學實驗教學示范中心為主體成立的化學科技創(chuàng)新社團,其所形成的教學與科研一體化平臺,對學生而言,不僅能將課堂知識與實驗相結(jié)合,而且能夠利用平臺提供的實驗室以及教師的指導,提高自身能力; 對教師而言,通過這個平臺能夠吸引具有科研潛質(zhì)的學生參與實驗研究,使教學科研雙受益。

總的來說,借助該平臺,學生通過化學基礎(chǔ)科研培訓,能夠初步了解并掌握科研需要的基本知識與工具; 再通過一系列的化學科技講座,打開了學生視野; 進一步通過科技下鄉(xiāng)等公益活動,為中小學生帶去科技知識; 最重要的是學生藉此建立起與教師溝通的橋梁。近幾年的成果佐證了該平臺的良好成效。