大学有机化学是一门内容丰富,涵盖理论知识与实验操作的综合学科,接受高等教育的大学生将是有机化学领域未来科学研究的中流砥柱。因此,在大学有机化学的教学中,注重培养学生理论基础的同时,培养学生进行科学探究的能力,对推动我国有机化学的持续发展有积极作用。本文先论述了科学探究能力的内涵,再分析了当下大学有机化学教学培养模式上的缺陷,最后综合探究了大学有机化学课程如何有效培养学生的科学探究能力,以期为我国高校培养高水平的科研人才提供一定的参考。
【关键词】大学;有机化学教学;科学探究能力;培养
一、什么是科学探究能力
对理工科专业的大学生而言,无论是选择参加工作,还是选择继续深造,科学探究能力都是影响其未来发展的重要因素,明确科学探究能力的内涵,方能有的放矢,精准提高科学探究能力。如果仅将科学探究能力理解为大学生动手进行实验操作的能力,那就太片面了。在科学技术高速更新的今天,通俗的科学探究能力指的是包含观察能力、实践能力、逻辑能力和沟通能力的综合能力。敏锐的观察能力是进行科学探究的基础,只有做到耐心并细心地观察,才能透过生活日日如常、平淡无奇的表面,发现那些被人们忽略的问题,并指明有可能会行之有效的解决方案;较好的实践能力是将解决问题从纸上谈兵落实到具体操作上的重要保障,也是影响实验效果好坏的重要因素之一;缜密的逻辑思维,是串联一个个探究步骤形成科学严谨的实验方案、分析实验结果、论证实验结论的不二法门;良好的沟通能力,是协调组员内部关系以及阐述科学探究的目的、过程、结果和应用前景的关键能力。
二、大学有机化学教学现状及问题
1.有机化学课程所占学分学时少。目前,所有的工科高校都开设有大学有机化学课程,但由于学校课程安排者没有深刻认识到有机化学和有机化学实验的重要性,目前工科高校的有机化学课程所占学分学时普遍偏少,学生在课堂上没有足够的时间学习相关理论、与老师同学交流,有机化学实验课上也缺乏足够的时间动手操作,熟悉相关仪器,科学探究能力的培养沦为空谈。同时,有机化学课程所占学分学时少,从客观上看会造成教师和学生对课程不重视,教师上课时照本宣科,学生学习时消极怠惰,最终导致有机化学课程的教学质量降低,学生的科研能力和素质也得不到有效的培养。2.有机化学教学内容过时,实验装备落后。目前有机化学发展速度较快,研究成果、技术理论不断推陈出新,然而多数高校还在沿用老教材,虽然教材里的“饱和一卤代烃制备”实验和“溴乙烷的制备”实验等较为经典,但有些实验,明显已不再适用于飞速发展的现代有机化学,再让学生花费时间去学习是对资源的极大浪费,完全没有必要。同时,由于高校扩招,导致有机化学实验设备、实验材料的更新换代速度赶不上学生人数的增长速度。于是,很多高校的有机化学实验室都出现了实验设备老旧,仪器的某些功能无法实现;甚至某些实验材料仅供学生通过玻璃瓶观看,禁止学生实际使用;多人轮流使用一组实验材料,人均实验材料占有量少;实验室面积小而学生人数多,实验室拥挤不堪;老师用自己演示实验,学生观看并记录重点的方式代替学生自己动手操作等现象。甚至,有些学校为了让仅有的几个有机化学实验室服务更多的学生,刻意缩短每个专业的实验课程上课时间以便安排更多同类专业的学生来实验室上课,这样就出现了上文提到的实验课程课时偏少的问题。3.有机化学实验课程教师水平有待提高。由于目前在多数的工科院校中,有机化学的教学方式都过度重视理论而选择性忽视实验和实践的重要性,因此实验教学的师资力量与理论教学师资力量相比较为薄弱,在待遇上也有较大区别。很多大学都安排辅导员或者新进讲师当实验课程的老师,这些老师一方面缺乏学科基础和教学经验,一方面由于实验课老师待遇较低,他们也不愿意潜心钻研实验内容。于是,在课堂上,实验教学老师多数情况下都亦步亦趋跟着实验书上的步骤走,这样既不能激发学生兴趣,也不能在学生动手操作有失误时给予指正,学生的实际科学探究过程没有得到较好的培养。因此,实验课程不受重视,实验课程师资水平不高也是阻碍实验教学质量提升的重要因素。
三、如何有效培养大学有机化学教学中学生的科学探究能力
1.转变思想观念,增加教学学时。科学探究能力的培养离不开实践操作,只有将理论反复地运用在实验中,以严苛的标准要求学生动手进行实验,体会理论与实际的区别,才能有效地提高学生的科研素质和探究能力。高校传统教育专注于填鸭式教学,一味向学生灌输现成的知识理论,早已遗忘实践出真知的真理。然而,实践拥有理论学习不具备的直观性和创造性,注定是有效提升学生科学研究能力必不可少的教学环节。数据表明,落后的教育观念是当前高校人才培养遭遇困境的主要原因。因此,教育管理者应树立正确的教育观念,认识到学校开设的有机化学实验课程不仅仅是为了让学生找到工作更是为了培养复合型有机化学人才,从根本上转变重视理论传授轻视实验操作的观念,了解实验教学对于学生掌握知识、提高自身科研探究能力的重要性,并加强实验教学监管,增加实验课程学时,建立健全实验教学质量评估体系。2.更新有机化学课程教学内容,加大教学投入。有机化学课程内容的好坏,不仅影响着课程教学效果,更在一定程度上影响学生的科研探究能力水平。时代在发展,技术在进步,有机化学学生作为促进现代化学发展的后备队员,承担着促进我国有机化学整体发展的重任,自然应该接触、学习最前沿最有效的有机化学内容,为以后走上加深学术研究或者将实验知识用于实践应用打好基础。因此,相关高校应该重新审视自身有机化学课程的教学内容,保证理论课程与实验课程相适应,淘汰一部分旧有的理论知识,加入部分适应现代有机化学发展需求、锻炼学生实验动手能力的新知识、新实验。同时教师在实验教学过程中,还可以通过采用抛出问题,引导学生思考,自行设计实验探索答案的新模式,主动改进教学内容;教师应该引导学生学会查找相关资料,分析已有的有机化学理论和对应的实验现象,要求学生以搞科研的严谨态度对待有机化学的问题。在实验设备方面,建议学校将教学经费适当向实验教学倾斜,加大对有机化学教学的资金投入,定期对有问题出故障的实验仪器进行维修或更换,修建更有现代气息的实验室,多准备几套实验材料,为广大学生提供良好的上课环境,为有机化学实验教学提供必要的硬件支撑。3.重视实验教学教师培养,开展相关社会活动。教学活动的开展,离不开教师对学生的引导和约束,而教师自身教学水平的高低,直接影响课程教学质量的好坏,实验课教师教学水平的高低与学生的科学探究素养有直接的关系。因此,要提升学生的科学探究能力,就要做好有机化学实验课教师的培养工作。一方面,大学应该直接任命教授有机化学理论课的老师承担相应环节的实验教学任务,另一方面,大学应该培养一批专门教授实验课程的青年教师,并且定期对实验授课老师进行培训,建立一套完整的实验教学评价体系,利用培训考核机制,督促实验课教师主动学习、认真授课,切实提高实验教学的师资水平。唯有实验教学老师端正态度,在传授化学知识时才能以自身为榜样带动学生参与实验之中,让学生以严谨的态度对待实验,以积极的心态参与实验,从而有效的帮助学生提升科学探究能力。课程之外,大学还应该多组织有机化学的活动或者比赛,设置一定的奖励,激励学生踊跃参加,在竞争中培养学生的科学探究能力;学校还应该加强与社会的交流与合作,让教师领队号召学生们走出象牙塔,进入化工企业、有机化学研究所等相关的社会部门参观学习,感受有机化学给社会生活带来的改变,增加学生对有机化学课程的兴趣,增强学生对自身专业的认同感,让学生自发的努力进行科学研究;在此基础之上,教师可以因势利导,结合社会生产、实际生活来传授晦涩有机化学的理论知识,让学生将抽象知识与具体实践相结合,从而实现有效培养学生的科学探究能力。
结语:
有机化学的发展,以化学理论为基础,以科学探究为支撑。因此,要真正提升学生的科学探究能力,不仅要注重理论知识的传授,还应该通过实验课让学生动手操作,弄清相应知识点背后的原理,教会他们用实验验证旧知识,探索新知识,真正有效的提升自身科研素质和科学探究能力。尽管目前高校有机化学教学已有相对成熟的模式,但要进一步提升教学质量,提高学生的科学研究能力以适应现代化有机化学的发展需要,培养有机化学复合型高级人才,还需当代有机化学教育者对如何提升学生科学研究能力倾注心力,下一番苦功夫。
【参考文献】
[1]周静,柏任流.大学有机化学教学中学生科学探究能力培养探析[J].大学教育,2014.
[2]贾芳.大学有机化学教学中的科学探究能力培养探析[J].成都教育学院学报,2005.
[3]李向东.大学有机化学教学中渗透绿色化学理念的研究[D].西北大学,2015.
作者:王培义 单位:贵州大学
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