于鵬飛 王兵 臧洪俊

【摘 要】有機(jī)化學(xué)是化學(xué)及相關(guān)專業(yè)的一門重要的兼顧理論性與實踐性的基礎(chǔ)課，傳統(tǒng)的教學(xué)方式存在一定弊端，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力是改革有機(jī)化學(xué)教學(xué)的重要途徑。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、自學(xué)能力、自身素質(zhì)和創(chuàng)新能力，我們進(jìn)行了以項目探究模式培養(yǎng)本科生有機(jī)化學(xué)自主學(xué)習(xí)的教學(xué)改革研究，旨在為培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)型、創(chuàng)新型及應(yīng)用型人才提供教學(xué)改革探索經(jīng)驗及實踐基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】項目探究模式；有機(jī)化學(xué)；自主學(xué)習(xí)；教學(xué)改革

有機(jī)化學(xué)是研究有機(jī)化合物的來源、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用及其有關(guān)理論和方法的科學(xué)，是一門理論性與實踐性并重的基礎(chǔ)課，也是化學(xué)相關(guān)專業(yè)的重要的主干課和必修課，對于化學(xué)相關(guān)專業(yè)本科生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和動手實踐能力的培養(yǎng)具有重要作用 [1]。學(xué)生對專業(yè)課程的掌握程度以及解決實際問題的能力也決定了其能否更好地適應(yīng)將來技術(shù)工作中的環(huán)境，能否更好的為社會服務(wù)，具有社會競爭力，成為棟梁之才，說到根本，與學(xué)生的就業(yè)息息相關(guān)。現(xiàn)實的工作往往需要本科生具有較好的自學(xué)能力、動手能力和創(chuàng)新能力，傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)教學(xué)方式顯然不適于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高、自學(xué)能力的培養(yǎng)以及實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，進(jìn)行相關(guān)教學(xué)改革探索勢在必行。

一、有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革的必要性

由于有機(jī)化學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科，知識內(nèi)容比較抽象，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)講解較為枯燥，經(jīng)常表現(xiàn)為老師講，學(xué)生聽；老師寫，學(xué)生記；臨近考試時學(xué)生通過短期的死記硬背復(fù)習(xí)以應(yīng)付過關(guān)，考試結(jié)束后大部分知識都已忘記；整個學(xué)習(xí)過程學(xué)生思考少、創(chuàng)新能力弱，而工科專業(yè)有機(jī)化學(xué)有限的教學(xué)課時數(shù)使有機(jī)化學(xué)教學(xué)課時緊、任務(wù)重，難以解決以上的問題。傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)屬于單一驗證式、知識型的教學(xué)模式，在教學(xué)過程中，學(xué)生過分依賴教師講解和實驗指導(dǎo)教材中的操作方法，學(xué)生做實驗時往往表現(xiàn)為“照方抓藥”，實驗過程局限于驗證教材，缺乏積極的思維和創(chuàng)新。以上這些都嚴(yán)重制約了學(xué)生有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性和主動性，在化學(xué)學(xué)科及專業(yè)層面無法有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新精神和實踐能力。

當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，使有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容越來越豐富，這也使得工科有機(jī)化學(xué)的短學(xué)時教學(xué)與不斷膨脹的有機(jī)化學(xué)內(nèi)容之間的矛盾日益突出。如何在有限的學(xué)時內(nèi)讓學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識和有機(jī)化學(xué)基本實驗技能，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力是有機(jī)化學(xué)教育者所要面對的重要課題。如不能妥善處理，容易造成學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主動性和積極性，對有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識掌握膚淺，實驗技能相對匱乏，不利于后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，更為嚴(yán)重的是，不利于學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)以及對未來工作的適應(yīng)。

二、項目探究模式培養(yǎng)本科生有機(jī)化學(xué)自主學(xué)習(xí)的基本研究內(nèi)容

在現(xiàn)有教學(xué)條件下，我們認(rèn)為，解決上述問題的關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自學(xué)能力，也就是扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)教學(xué)過程中以教師講授為主體，改為以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主體的教學(xué)模式，因為興趣是最好的老師，而自學(xué)能力是解決掌握未知知識的金鑰匙。但是，現(xiàn)今本科生中存在一定的厭學(xué)現(xiàn)象，僅僅讓其對學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣并且通過自學(xué)來掌握確實有很大的難度，不現(xiàn)實。這就需要我們引進(jìn)新的教學(xué)方法，改革教學(xué)方式。

我們通過實踐教學(xué)研究認(rèn)為，通過項目探究模式可以有效地培養(yǎng)本科生有機(jī)化學(xué)自主學(xué)習(xí)的興趣和積極性。所謂項目研究模式就是借鑒研究生的培養(yǎng)模式，讓正在進(jìn)行有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的本科學(xué)生憑借現(xiàn)有的有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識及實驗技能直接參與到實際的科研實踐活動中，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在科研實踐的過程中讓學(xué)生直接面對實際遇到的問題，促使其對自己不足的有機(jī)化學(xué)知識通過自學(xué)掌握，并將這些知識應(yīng)用于解決科研問題。這樣可有效地促進(jìn)學(xué)生對未知知識的探索，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣和自學(xué)能力。從事科研工作不僅可以豐富學(xué)生的課外科技學(xué)術(shù)活動，也能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力[2]。

這種教學(xué)模式是以科研帶動教學(xué)，以教學(xué)促進(jìn)科研，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高自學(xué)能力、增強(qiáng)動手能力和激發(fā)創(chuàng)新能力。讓學(xué)生直接面對實際的科研項目，讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)來掌握知識，解決實際科研問題，使其產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，興趣是最好的老師，是學(xué)生主動學(xué)習(xí)的源動力，只有對所學(xué)課程產(chǎn)生濃厚興趣，學(xué)生才能主動地、創(chuàng)造性地去學(xué)習(xí)和實踐。讓學(xué)生參與科研活動可以讓其學(xué)以致用，利用所學(xué)的有機(jī)化學(xué)知識解決目前面對的問題。此外，參與科學(xué)研究可以使學(xué)生的視野不斷開闊，進(jìn)一步深化和更新學(xué)習(xí)內(nèi)容，不斷提升知識容量和自身水平。

教師以此模式培養(yǎng)學(xué)生需精選科研項目，既要讓項目與學(xué)生已經(jīng)掌握的有機(jī)化學(xué)知識和已經(jīng)做的有機(jī)化學(xué)實驗有一定聯(lián)系但又不應(yīng)完全一樣，否則將使學(xué)生懶于學(xué)習(xí)和思考。項目可與教師的實際科研工作相關(guān)，并且應(yīng)難度適中，這樣能促使學(xué)生必須通過自主學(xué)習(xí)才能掌握所要解決的問題涉及的知識，通過掌握知識并查閱相關(guān)資料才能制定出實驗方案，通過努力才能完成實驗取得成果解決科研問題，另一方面，教師可在這一過程中更加了解學(xué)生，對各個學(xué)生因材施教。這樣將有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高學(xué)生的自學(xué)、實踐和創(chuàng)新素質(zhì)，還能增進(jìn)師生友誼。

此教學(xué)模式也是積極開展第二課堂活動的一種形式，可形成師生互動的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境，經(jīng)常開展組內(nèi)學(xué)習(xí)研討會，逐漸培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考，發(fā)現(xiàn)、分析與解決實際問題的能力，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識，同時，鼓勵學(xué)生之間以及與教師交流基礎(chǔ)的有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)知識、科研思路以及所遇到的問題，使學(xué)生的交流能力、表達(dá)能力和團(tuán)隊協(xié)作能力得到提高。由教師和學(xué)生共同協(xié)商制定實驗方案，共同商議解決實際遇到的問題。

有機(jī)化學(xué)的科研問題大多是在實驗過程中動手實踐解決的，在學(xué)生親自動手進(jìn)行科學(xué)實驗過程中，教師可規(guī)范其操作，補(bǔ)充日常有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的不足，使其動手能力不斷加強(qiáng)，為將來的學(xué)習(xí)和工作做基礎(chǔ)。在本項目中，學(xué)生是主體而不是被當(dāng)作教師科研的“勞動力”或“助手”，而是通過教師適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，獨(dú)立地完成科研任務(wù)，是所承擔(dān)任務(wù)的課題“負(fù)責(zé)人”。學(xué)生在做實驗的同時還要規(guī)范地書寫實驗報告，完成研究任務(wù)后，還需寫出研究小結(jié)以及撰寫論文，鼓勵學(xué)生將自己的科研成果寫成論文發(fā)表，鍛煉寫作等多方面能力，培養(yǎng)科研意識。

教師利用這一模式進(jìn)行教學(xué)，還可將項目相關(guān)的資料如課件、教案等進(jìn)行整理，發(fā)表教改論文，以供未來參考推廣。

三、以項目探究模式培養(yǎng)本科生有機(jī)化學(xué)自主學(xué)習(xí)的探索與實踐

在實施這一以項目探究模式培養(yǎng)本科生有機(jī)化學(xué)自主學(xué)習(xí)的過程中，我們招收制藥工程專業(yè)的本科生，將其分成兩組，每組選一負(fù)責(zé)人，分別布置不同的有機(jī)化學(xué)相關(guān)科研題目，這些題目同時也是教師所要解決的科研問題。在進(jìn)行基本介紹的基礎(chǔ)上，針對各課題所要解決問題，鼓勵學(xué)生自學(xué)不了解的知識，查閱相關(guān)資料以制定科研方案，同時，教師對學(xué)生的自學(xué)進(jìn)行輔導(dǎo)，解答其遇到的問題，并與學(xué)生共同制定實驗方案。

在學(xué)習(xí)方法上，鼓勵學(xué)生在遇到問題后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，整理筆記，主動獲取知識，遇到問題可進(jìn)行小組討論并可與教師進(jìn)行探討，利用所學(xué)的知識解決實際遇到的問題，學(xué)生與教師協(xié)商，共同制定實驗方案進(jìn)行實驗。教師每個月與學(xué)生開研討會，開展第二課堂，以達(dá)到共同學(xué)習(xí)進(jìn)步和提高水平的目的。定期讓學(xué)生對這段時間自己所學(xué)的知識以及所完成的科研工作進(jìn)行整理和總結(jié)，經(jīng)共同修改后形成相關(guān)教案及研究報告；對所遇到的且尚未解決的問題師生共同協(xié)商制定進(jìn)一步的解決方案。

指導(dǎo)教師積極為學(xué)生準(zhǔn)備學(xué)習(xí)資料和教材，以目前所學(xué)的教材為基礎(chǔ)，積極利用圖書館豐富的圖書資源，對經(jīng)常用的優(yōu)秀圖書及教輔材料進(jìn)行購買，擴(kuò)大學(xué)生的知識面。在教學(xué)及科研條件上，教師利用已到位的科研經(jīng)費(fèi)購買相關(guān)儀器及設(shè)備，積極創(chuàng)造機(jī)化學(xué)實驗的條件。教師還應(yīng)讓學(xué)生了解科研的全過程，完成實驗后正規(guī)書寫實驗報告，完成項目后撰寫實驗總結(jié)及學(xué)術(shù)論文，提高其寫作能力，以期達(dá)到全方位的提高。同時，還應(yīng)鼓勵學(xué)生創(chuàng)新性地提出自己的想法，并鼓勵實踐，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神。實驗過程中，教師可規(guī)范學(xué)生的實驗操作，增強(qiáng)其動手能力的培養(yǎng)。

實踐證明，這一教學(xué)模式能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)與科研相結(jié)合，學(xué)生自學(xué)與教師講授相結(jié)合，課堂教育與課外教育相結(jié)合，理論知識與實踐相結(jié)合，是科研活動與產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的培養(yǎng)新途徑，可是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)自學(xué)能力和科學(xué)精神的有效教學(xué)改革方法，是從課堂教學(xué)、實驗教學(xué)兩個方面進(jìn)行改進(jìn)和提高，從而有效地提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 于鵬飛，紡織科學(xué)與工程專業(yè)“創(chuàng)新人才”實驗班有機(jī)化學(xué)教學(xué)的探討與思考[J]，教育教學(xué)論壇，2013，11，43-45.

[2] 郭明林，科學(xué)時代[J]，科學(xué)時代，2013，14，297-298.

作者簡介：

于鵬飛（1980—），男，吉林長春人，理學(xué)博士，講師，主要從事有機(jī)化學(xué)教學(xué)及與有機(jī)化學(xué)相關(guān)的研究工作。

基金項目：

天津工業(yè)大學(xué)高等教育教學(xué)改革研究項目（2012-2-12）