研究性教學(xué)模式在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用論文

　　摘要：本文針對目前高�；瘜W(xué)、生物、藥學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置單一、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過多、重復(fù)性偏高的缺陷，提出了引入研究性教學(xué)模式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路和措施，從而完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)的知識結(jié)構(gòu)，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，更好地培養(yǎng)學(xué)生勇于探索和善于發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的科研意識，以及膽大心細(xì)、實(shí)事求是的工作態(tài)度，為今后從事科學(xué)研究工作奠定堅實(shí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)技能。

　　關(guān)鍵詞：研究性教學(xué)模式 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 應(yīng)用

　　1.當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在的一些問題

　　眾所周知，對于化學(xué)、生物、藥學(xué)等理工科專業(yè)人才的培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的基礎(chǔ)課程，而且是傳授知識與技能、訓(xùn)練科學(xué)方法和思維、培養(yǎng)科學(xué)精神和品德、全面實(shí)施素質(zhì)教育的有效途徑之一。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在理工科高素質(zhì)人才培養(yǎng)中起著十分重要的作用。而沿襲數(shù)十年的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法已形成一套固有的模式，則使得教師的教與學(xué)生的學(xué)存在諸多矛盾，如學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課缺乏學(xué)習(xí)興趣，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課是一門考查課，學(xué)習(xí)內(nèi)容不如理論課多，致使學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情不高、重視程度減退；厭倦寫實(shí)驗(yàn)報告，認(rèn)為寫實(shí)驗(yàn)報告是在浪費(fèi)時間，敷衍了事，對歸納、寫作能力提高幫助不大；綜合能力較差，尤其反映在做畢業(yè)時，學(xué)生從老師那里領(lǐng)了題目后，不會查文獻(xiàn)資料，頭腦里沒有研究思路，不會設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，不會進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，不會寫，不知道如何答辯，應(yīng)變能力較差，等等。這些舊的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式已不適應(yīng)21世紀(jì)高等教育的發(fā)展和要求，我們必須對實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新。

　　2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一些舉措

　　針對以上問題，在廣泛聽取學(xué)生和教師的意見和建議，并通過相關(guān)教師充分討論的情況下，筆者試探性地整合了個別實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增添了由學(xué)生和教師共同參與的、具有研究和開發(fā)特點(diǎn)的綜合性實(shí)驗(yàn)，即研究性實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過兩年多的實(shí)踐，取得了一些令人滿意的效果，有些成果正準(zhǔn)備以形式發(fā)表。這些研究性實(shí)驗(yàn)大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生不僅鞏固和加強(qiáng)了有機(jī)物催化合成的基本知識和實(shí)驗(yàn)技能，而且學(xué)到了必要的科研思路和方法。學(xué)生普遍反映收益匪淺。筆者所進(jìn)行的研究性實(shí)驗(yàn)，其內(nèi)容包括以下三個部分。

　　2.1實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及方案的確定

　　2.1.1實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的確定。有機(jī)物催化合成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目突出的特點(diǎn)是催化劑的篩選和制備，也就是說研究的催化反應(yīng)一定是個符合現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展要求和趨勢的新型反應(yīng)。此外，催化反應(yīng)所用原料或試劑、實(shí)驗(yàn)條件、儀器設(shè)備等必須確保對學(xué)生安全可靠，實(shí)驗(yàn)耗時不宜過長，操作難度適中，測試分析能在學(xué)校實(shí)現(xiàn)等。因此，在確定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目前，教師要對擬確定的題目進(jìn)行以上各方面因素的綜合評價。確定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師要反復(fù)進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)，確定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的可行性；然后要及時總結(jié)并列出實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，確保所選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的成功順利實(shí)施。

　　2.1.2實(shí)驗(yàn)方案的確定。根據(jù)所查閱的所研究對象的相關(guān)文獻(xiàn)和催化合成原理，教師向?qū)W生講述幾條不同的合成路線和方法，從不同的角度和學(xué)生共同探討、論證每一條合成路線和方法的優(yōu)點(diǎn)和不足，最終確定一條安全可靠、合理可行的實(shí)驗(yàn)路線和方案。實(shí)驗(yàn)路線和方案確定以后，如何分組實(shí)驗(yàn)以找到最佳合成條件是實(shí)驗(yàn)方案確定的另一主要內(nèi)容。指導(dǎo)教師首先要讓學(xué)生掌握一些文獻(xiàn)檢索的理論、方法和技巧，通過調(diào)研國內(nèi)外文獻(xiàn)資料，總結(jié)前人的實(shí)驗(yàn)條件和結(jié)果，找出適合本次實(shí)驗(yàn)的條件，確定好最終的實(shí)驗(yàn)方案。

　　2.2以學(xué)生為主體進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)

　　以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“納米復(fù)合固體超強(qiáng)酸催化合成己酸烯丙酯”為例，為了找出最佳的催化合成條件，我們把實(shí)驗(yàn)小組分成兩組，一組以固體酸催化劑的制備為主，找出催化劑最佳的制備條件；另一組以乙酸烯丙酯合成為主，找出最佳催化合成條件。該過程為實(shí)驗(yàn)操作過程，一般需要20個學(xué)時。

　　2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)和討論

　　按設(shè)計方案將學(xué)生所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行匯總，并將合成出的初產(chǎn)物進(jìn)行干燥、常壓蒸餾、真空蒸餾、過柱、重結(jié)晶等實(shí)驗(yàn)操作，以得到精制產(chǎn)品，然后運(yùn)用紅外、折光儀等手段進(jìn)行產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)鑒定。在確定產(chǎn)物結(jié)構(gòu)過程中，讓學(xué)生與教師一道分析目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)信息，使學(xué)生經(jīng)過最初的宏觀實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析，直至得出一個正確的結(jié)果，這讓學(xué)生有一種成就感，激發(fā)了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的濃厚興趣。實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總和討論過程是在科研性實(shí)驗(yàn)中一項(xiàng)必不可少的重要步驟，由教師向?qū)W生講授，約需4個學(xué)時。

　　3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革取得的效果

　　將研究性教學(xué)模式引入學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，兩年來取得了良好效果。作為有機(jī)物催化合成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè)本著先易后難，先簡后繁，先驗(yàn)證后科研的順序開出，循序漸進(jìn)，逐漸使學(xué)生掌握有機(jī)催化原理和實(shí)驗(yàn)操作技能，了解科研工作的基本思路。這一改革舉措符合學(xué)生求知欲望的心理要求，實(shí)施以來深受學(xué)生的歡迎，收到了良好的效果，學(xué)生的綜合素質(zhì)得到了很大的提高：

　�。�1）增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。學(xué)生了解到學(xué)習(xí)的方式是多種多樣的，書中的方法并不總是最好的，這種認(rèn)識對提高學(xué)生的自信心和好奇心是十分有利的。

　�。�2）查文獻(xiàn)能力大大提高，學(xué)生積極自覺查文獻(xiàn)，不但從書和期刊上查資料，而且從網(wǎng)上查資料。

　�。�3）計算機(jī)應(yīng)用能力有所提高，除了常規(guī)的文字處理，在書寫分子式、畫表格、插圖方面的能力有所提高，如從網(wǎng)上下載實(shí)驗(yàn)裝置圖等，使課程更加科學(xué)、美觀。學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)物結(jié)構(gòu)解析軟件，積極性高。并且是一個教師教會幾個學(xué)生，然后由他們再去教別的同學(xué)，之后同學(xué)之間互相學(xué)習(xí)。

　�。�4）基本建立了研究問題的思路，盡管有一部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計中還不十分準(zhǔn)確，如可變因素的設(shè)計中同時改變兩個因素，不夠科學(xué)，但經(jīng)過討論，學(xué)習(xí)又進(jìn)了一步。學(xué)生變得主動和愛動腦，理論聯(lián)系實(shí)際能力有所提高，對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容認(rèn)真仔細(xì)研究，利用所學(xué)知識，大膽提出疑問。

　�。�5）寫作有了一定程度的提高，盡管學(xué)生的還很幼稚，有一些內(nèi)容安排得還不盡合理，但是經(jīng)過評閱他人的和答辯，解決了一些問題。

　　（6）表達(dá)力有所增強(qiáng)，一部分學(xué)生本身能力較強(qiáng)，個別學(xué)生較差，但無論如何，都需要我們給學(xué)生提供鍛煉或展示的機(jī)會，使每個學(xué)生有不同程度的提高。

　　4.結(jié)語

　　在教學(xué)中增加以學(xué)生為主體的研究性綜合實(shí)驗(yàn)，可培養(yǎng)學(xué)生勇于探索和善于發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的科研意識，以及膽大心細(xì)、實(shí)事求是的工作態(tài)度。這樣，學(xué)生鞏固和加強(qiáng)了有機(jī)物催化合成的基本知識和實(shí)驗(yàn)技能，學(xué)到了必要的科研思路和方法，培養(yǎng)了科技創(chuàng)新意識，為今后從事科學(xué)研究奠定了一定基礎(chǔ)。同時也完善了實(shí)驗(yàn)教材中實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的知識結(jié)構(gòu)，豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使教材中既有物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，又有合成實(shí)驗(yàn)；既有經(jīng)典的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，又有探索性的科研實(shí)驗(yàn)，為今后教材的編寫打下了良好的基礎(chǔ)。

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