廖曉寧

（江西農(nóng)業(yè)大學(xué)，化學(xué)與材料學(xué)院,江西 南昌 330045）

0 引言

2018 年 9 月 17 日，教育部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國(guó)家林業(yè)和草原局發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)農(nóng)科教結(jié)合實(shí)施卓越農(nóng)林人才教育培養(yǎng)計(jì)劃 2.0 的意見(jiàn)》，提出深化農(nóng)科教結(jié)合，用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)改造升級(jí)現(xiàn)有涉農(nóng)專業(yè)，提升農(nóng)林人才實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力［1］?？梢?jiàn)培養(yǎng)高等農(nóng)林院校大學(xué)生的創(chuàng)新能力已成為新時(shí)代我國(guó)教育的重要任務(wù)和目標(biāo)。圍繞大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)途徑的研究已見(jiàn)很多，其中科教融合的教育模式備受關(guān)注［2］?？平倘诤鲜侵傅聡?guó)教育學(xué)家洪堡（Wilhelm Humboldt）提出的以“教學(xué)與科研相統(tǒng)一”的原則，設(shè)計(jì)校企聯(lián)合研究所、商業(yè)實(shí)驗(yàn)室等科教融合體制，其目的是培養(yǎng)具有較好創(chuàng)新能力和科研素養(yǎng)，以及更加符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的人才［3］?？平倘诤系慕虒W(xué)模式大大促進(jìn)了西方國(guó)家，特別是美國(guó)高等教育的發(fā)展。如密歇根州立大學(xué)［4］設(shè)置了科研推廣中心，引導(dǎo)學(xué)生參與科研活動(dòng)，以培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新精神和科研興趣，并取得了顯著的成效。國(guó)內(nèi)在高校科教融合的教育模式方面起步較晚，但也進(jìn)行了積極探索，如盧濤等［5］提出基于科研項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系；文靜等［6］提出大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃是高校提高本科生綜合實(shí)力與社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力、向社會(huì)輸送創(chuàng)新型人才的有效途徑之一。但是大多數(shù)科教融合教學(xué)模式主要集中在理論研究過(guò)程［7,8］，而將實(shí)踐教學(xué)改革和科研訓(xùn)練徹底融合在整個(gè)學(xué)科教學(xué)過(guò)程中的實(shí)例比較少［9］。

《分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》是高等農(nóng)林院校多個(gè)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，是培養(yǎng)高等農(nóng)林院校學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的第一學(xué)年必學(xué)基礎(chǔ)實(shí)踐課程。強(qiáng)基礎(chǔ)才能有效提升農(nóng)林專業(yè)水平。2020 年 9 月11 日，習(xí)近平主席在科學(xué)家座談會(huì)上明確指出“需加強(qiáng)創(chuàng)新人才教育培養(yǎng)，加強(qiáng)數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物等基礎(chǔ)學(xué)科建設(shè)”。但是目前對(duì)于大多數(shù)高校而言，《分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是學(xué)生在完成預(yù)習(xí)報(bào)告后，在實(shí)驗(yàn)教師講解實(shí)驗(yàn)原理、步驟和注意事項(xiàng)的基礎(chǔ)上按照實(shí)驗(yàn)教材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)后教師針對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和操作進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定。這種陳舊的教學(xué)模式，學(xué)生之間交流較少，需要思考的問(wèn)題不難，更不需要探索性研究，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，難以滿足培養(yǎng)高質(zhì)量拔尖創(chuàng)新農(nóng)林人才的需求。

基于上述分析，我們將“科研—教學(xué)—學(xué)習(xí)聯(lián)結(jié)體”的人才培養(yǎng)模式引入《分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》本科教育，將教師科研項(xiàng)目科學(xué)合理簡(jiǎn)化拆分作為學(xué)生實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的來(lái)源，增加“科教融合”的設(shè)計(jì)性試驗(yàn)比例；同時(shí)進(jìn)一步以各種形式促進(jìn)大學(xué)生參與科研實(shí)踐活動(dòng)，期望為大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式和培養(yǎng)途徑提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐依據(jù)。

1 以科研為先導(dǎo)，更新教學(xué)內(nèi)容

依據(jù)教師正在承擔(dān)的科研課題進(jìn)行科學(xué)合理簡(jiǎn)化，再設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，并代替部分驗(yàn)證性和重復(fù)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增加科研型實(shí)驗(yàn)比例，修訂《分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱和教案。其課程目標(biāo)如下：

目標(biāo)一：培養(yǎng)學(xué)生完全掌握分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作基本技能，熟練運(yùn)用常用分析儀器。

目標(biāo)二：使學(xué)生了解各實(shí)驗(yàn)的基本原理，加深對(duì)分析化學(xué)課程上所學(xué)到的理論知識(shí)的理解，并將其融會(huì)貫通。

目標(biāo)三：為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的學(xué)生奠定堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，鍛煉學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，幫助學(xué)生樹(shù)立創(chuàng)新意識(shí)，將其培養(yǎng)成具有良好的創(chuàng)新素質(zhì)和創(chuàng)新能力的應(yīng)用型專業(yè)人才。

2 以學(xué)生為中心，構(gòu)建導(dǎo)學(xué)機(jī)制

轉(zhuǎn)變以往講授式課堂教學(xué)模式，在進(jìn)行科研設(shè)計(jì)性或綜合性實(shí)驗(yàn)過(guò)程時(shí)，教師需要提前將實(shí)驗(yàn)任務(wù)布置給學(xué)生，讓學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)的理論、所必需的知識(shí)和技能通過(guò)查閱文獻(xiàn)等方式有所了解，促使學(xué)生在目標(biāo)任務(wù)驅(qū)動(dòng)下主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)，并做好準(zhǔn)備。隨后，教師通過(guò)專題討論、專業(yè)講解等方式解決難題。同時(shí)完善科研實(shí)驗(yàn)室體制，讓學(xué)生充分了解實(shí)驗(yàn)室基本情況，并通過(guò)登記進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作。

除此之外，積極開(kāi)展第二課堂，建立科研導(dǎo)師制，認(rèn)真指導(dǎo)學(xué)生積極申報(bào)并參與各類科創(chuàng)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科研的興趣，加深對(duì)分析化學(xué)課程的理解。通過(guò)科技作品競(jìng)賽等活動(dòng)的開(kāi)展來(lái)加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。到目前為止，通過(guò)多年的探索，我們學(xué)院已經(jīng)建立了穩(wěn)定的導(dǎo)學(xué)機(jī)制，每年選拔近40名同學(xué)進(jìn)入各教師科研團(tuán)隊(duì)作為教師或研究生科研助手，或獨(dú)立開(kāi)展科研實(shí)驗(yàn)。這部分學(xué)生占同年級(jí)學(xué)生數(shù)的30%左右。

2.1 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)就是確定實(shí)驗(yàn)選題后，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生根據(jù)分析化學(xué)課程中所學(xué)到的相關(guān)專業(yè)知識(shí)和以往教學(xué)實(shí)驗(yàn)中所學(xué)到的實(shí)驗(yàn)技能，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)方案確定后，交由導(dǎo)師審核通過(guò)，由學(xué)生進(jìn)一步獨(dú)立完成全部實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。我們開(kāi)展的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有環(huán)境中重金屬檢測(cè)、氮含量測(cè)定等多個(gè)。實(shí)踐證明，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不僅使學(xué)生鞏固了以往學(xué)習(xí)的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)操作基本技能，還能培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高了學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)。

2.2 參與教師科研項(xiàng)目

在學(xué)生具有一定的自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，可以鼓?lì)學(xué)生參與教師課題組的科研實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生可以選擇與分析化學(xué)相關(guān)的研究課題，因?yàn)槲以合嚓P(guān)課題教師的科研和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，實(shí)驗(yàn)藥品和儀器也較為齊全。具有較強(qiáng)創(chuàng)新能力的學(xué)生也可以自擬課題，在老師的指導(dǎo)下查閱相關(guān)文獻(xiàn)，擬定實(shí)驗(yàn)方案，甚至申請(qǐng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，這樣不僅可以充分提高學(xué)生的實(shí)踐能力，還能培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。近年來(lái)，我院多位本科生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下在各大期刊上發(fā)表研究論文，如本課題組的2022屆畢業(yè)生周曙曙本科期間通過(guò)鍛煉后獨(dú)立在《廣東化工》上發(fā)表《基于新型碳基納米材料的食品中玉米赤烯酮快速檢測(cè)方法研究》［10］；本科生黃志文通過(guò)自己一年多探索，在top期刊《Applied surface science》發(fā)表論文。通過(guò)對(duì)學(xué)生的調(diào)查表明，參與科研項(xiàng)目并且完成科研任務(wù)進(jìn)一步加深了學(xué)生對(duì)分析化學(xué)的理解并提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力，為學(xué)生后期升學(xué)面試和工作面試增色不少。

2.3 參與科技作品競(jìng)賽

學(xué)生在對(duì)課題有一定的研究后，可以參加“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。通過(guò)學(xué)院下發(fā)的大賽通知書對(duì)比賽有初步了解后，學(xué)生自由組隊(duì)并提交申報(bào)書，等待評(píng)委老師評(píng)價(jià)。想要贏得比賽，學(xué)生不僅要完成完整的科研實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，還要擁有良好的表達(dá)能力面對(duì)論文答辯過(guò)程。所以競(jìng)賽可以充分鍛煉學(xué)生的思維敏捷性和科學(xué)性［11］。通過(guò)競(jìng)賽，有效培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。

3 以創(chuàng)新為目的，改革評(píng)價(jià)體系

考核評(píng)價(jià)作為教學(xué)環(huán)節(jié)中重要的一環(huán)，有激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力的關(guān)鍵作用?？己嗽u(píng)價(jià)主要分為內(nèi)容與模式兩部分，在新農(nóng)科背景下，課程目標(biāo)的設(shè)立應(yīng)該以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)為目標(biāo)，而考核評(píng)價(jià)內(nèi)容則應(yīng)參考課程目標(biāo)來(lái)設(shè)立。針對(duì)高等農(nóng)林院校化學(xué)專業(yè)的學(xué)生，考核評(píng)價(jià)內(nèi)容主要為考核學(xué)生對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本原理、基本操作和技能技巧的掌握情況，以及用理論解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力和分析問(wèn)題的能力。

考核評(píng)價(jià)模式的設(shè)置主要以科教融合的教學(xué)模式為標(biāo)準(zhǔn)?？平倘诤系慕虒W(xué)模式導(dǎo)致評(píng)價(jià)體系不僅要包含傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂的平時(shí)表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)，還要包含科研型設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的考核成績(jī)。考核方式需要從過(guò)分關(guān)注結(jié)果向更多地引入過(guò)程要素轉(zhuǎn)變，提升設(shè)計(jì)性科研實(shí)驗(yàn)在考核中所占比例，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題能力等方面的考核，避免傳統(tǒng)結(jié)果式或一卷定終身式的考核方式。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)內(nèi)對(duì)化學(xué)教育的研究和探索逐漸深入，高等農(nóng)林院校的化學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)也更加注重學(xué)生的整體素質(zhì)與能力。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)高等農(nóng)林院校學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的基礎(chǔ)實(shí)踐課程，在新農(nóng)科背景下，我們將科教融合的人才培養(yǎng)模式引入《分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》本科教學(xué)，注重將科研過(guò)程和科研成果融入教學(xué)環(huán)節(jié)，這些舉措在培養(yǎng)具備實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的專業(yè)型人才方面發(fā)揮著重要作用。

致謝：感謝江西農(nóng)業(yè)大學(xué)教務(wù)處對(duì)本文的資助！