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1有機化學實驗課程教學
通過教師講解,讓學生認識到大學實驗與高中實驗的不同,認識到進行主動學習對其能力和綜合素質提高的重要性,然后再根據學生自愿報名,將帶教班級的學生分為兩組,其中實驗改革組按照以下方案進行,對照組按照普通教學法進行。
1.1課前預習與小組討論:
布置學生進行課前預習,預習時以教材為主,以網絡資料和圖書館課外書為補充。撰寫實驗預習報告,報告內容分實驗原理、步驟、注意事項、問題、可改進操作,引導學生尤其注意實驗注意事項和實驗問題的收集。在課前兩天,自由組合的幾個小組一起進行探討,尤其是實驗注意事項、實驗問題和可改進操作的討論。對照組學生只需參考實驗教材寫出普通實驗預習報告。
1.2課堂學生講解和教師補充相結合,教師演示和學生體驗相結合:
為了督促學生養成主動預習習慣,使學生由“要我學”轉變為“我要學”,每次課堂開始時叫1名學生上臺講解實驗,講解完后,先由學生自愿主動補充。然后再由教師補充講解學生未講到位的部分。同時教師進行關鍵操作的演示,可以叫學生上臺配合體驗實驗操作過程。特別強調讓學生提出對實驗部分操作過程的改進,對可行的部分將允許學生按照新操作過程進行實驗。對照組學生不需上臺進行實驗講解。
1.3學生實驗:
生按照講解和演示的過程完成實驗內容。對于部分小組提出設計的可行的部分操作的改進方案,鼓勵引導學生按照新方案進行實驗。如果實驗課堂不能夠滿足新方案的要求,將給學生提供教師藥物化學科研實驗室和相應實驗條件,在課后時間完成。對照組完全按照教材內容方案進行實驗。第四,討論總結分析、撰寫實驗報告和實驗改進方案:實驗完成后,在課堂組織學生分組討論總結,課后撰寫實驗報告,對于部分實驗,鼓勵引導學生提出并上交實驗改進方案。在下次實驗課堂前,教師將針對實驗報告和實驗改進方案進行評述。對照組學生只需遞交普通實驗報告,而實驗組的實驗報告形式和內容形式自由。上教學方法的實施,與未參與改革組相比,實驗改革組學生的學習效果明顯要好,學習積極性也要高,實驗動手能力、分析問題和解決問題的能力均明顯要強,同時也讓部分學生體驗到了自行設計實驗的成就感,激發了其對科研的興趣愛好。
2以有機化學實驗為起點培養本科生科研素質
從以上參與有機化學實驗教學改革的學生中,組建本科學生課外科研興趣小組,長期指導學生進行課外科研實驗、資料查閱、實驗設計、學生課題申請、論文撰寫、課外學術作品競賽和考研輔導等一系列的提高學生科研素質為目的的活動。在教師的合理引導下,在筆者所進行教改的2個實驗班中,實驗組有多達18名同學主動強烈要求進入教師的科研實驗室參與課外科研活動。由于學生的課余科研活性以不影響學習為前提,因此筆者隨后挑選了14名成績中等及以上的同學,分成了2組,在一年二期的時候分別進入了兩個不同實驗室。與筆者以往通過其它途徑所帶的課外興趣小組的學生相比,這些學生思想動機總體相對較端正,除了5個學生由于急功近利、功利思想較強等原因而中途流失外,其它學生一直踏踏實實,完成了多個環節的課外科研活性內容,堅持到大四完成畢業論文。在進入實驗室初期,這些學生跟著老師或不同研究生學習一些最基本的實驗技能,同時也參與研究生的文獻檢索、實驗設計、匯報等工作。經過一個學期的鍛煉后,盡管有專業知識的限制,但是由于學生的主動積極進取學習,大部分同學已經掌握了所在實驗室的基本實驗技能,熟悉了所在實驗室專業中文期刊的檢索,也初步懂得了簡單實驗的研究方案、技術路線的設計。經過一年的培養后,在教師的指導下,學生設計并進行了獨立的科研實驗。在二年二期的時候,利用前期實驗結果,指導學生撰寫并積極申報省、校級大學生創新科技計劃項目。課題完成時指導學生撰寫科研學術論文,利用取得的科研成果指導學生參與大學生課外學術作品等競賽。以上完成的學生科研課題同時可以作為學生的本科畢業論文。由于科研課題在大三基本完成,因此,在大四時學生可以全身心的投入考研或者其它與就業相關的個性化活動中。通過三年多的課外科研活動及組隊參與挑戰杯作品競賽,學生的潛力得到了充分的發揮,不僅培養增強了學生進行實驗設計、動手操作和論文撰寫等方面的科研能力,也鍛煉提高了學生的自制力、毅力、團隊協作等方面的能力,整體綜合素質較高。例如,首先組隊的兩組學生中先后申請并完成了三項省大學生科技創新活動計劃項目(2010R413019,2011R413025,12R413020)和多項校學生科研項目;同時也發表了學生第一作者的論文或會議論文3篇;其中一組學生的作品獲得了第十二屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽一等獎;由于畢業論文是幾年積累的結晶,這些學生的本科畢業論文整體水平較高,避免了目前普遍存在的本科畢業論文來自于教師科研成果的“拿來主義”。其次由于小團隊有自己的目標和信念,大部分同學都能夠至始至終堅持利用課外時間進行充電,其中有3個同學從大學一年二期到三年二期暑假,每個寒暑假都能留在實驗室做實驗,每個寒暑假只休息兩周時間。再次,在所帶教的學生中,學生的學習成績總體不是特別好,只有一人次拿過一等獎學金,但由于綜合素質強,在研究生考試中脫穎而出,有5人考取了碩士研究生,其中有北京大學和浙江大學各一名(整個學院當年考取985學校研究生僅僅3名)。
3小結
與重點院校相比,由于一般院校藥學本科學生總體科研素質相比較弱,如何個性化的提高一般院校藥學本科生的科研素質是非常重要的課題。筆者通過小范圍的以有機化學實驗教學為基礎/起點培養一般院校藥學本科學生的科研素質的探索,能夠充分發掘出具有科研潛質的學生,并激發出了學生在科研方面的潛能,學生的綜合素質也得到了進一步提升,能夠為一般院校藥學本科生進行科研“早教”提供一定的參考。
作者:吳建章 單位:溫州醫科大學藥學院