化學類研究生綜合實驗課程教學改革探索和嘗試

韓敏

[摘 要]研究生教學改革關系到我國高等教育的深入發(fā)展，其成敗將影響知識創(chuàng)新工程和科教興國戰(zhàn)略的實現(xiàn)。綜合實驗是化學類研究生接受系統(tǒng)實驗方法和技能訓練的開端，是一系列實驗訓練的重要基礎和開展科學研究的“助推劑”。針對目前化學類研究生綜合實驗教學中存在的主要問題，可以采用打破專業(yè)壁壘、減少實驗數(shù)目、整合資源優(yōu)勢、完善考核評價環(huán)節(jié)等方法，探索化學類研究生綜合實驗教學改革方案。

[關鍵詞]化學研究生 綜合實驗 教學改革 創(chuàng)新能力

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）16-0119-03

一、引言

研究生教育是我國高等教育的重要組成部分，是國家創(chuàng)新發(fā)展的重要力量，與經(jīng)濟社會發(fā)展的需求結合最為緊密，承載著為國家發(fā)展提供科技成果、智力支撐和人才隊伍的重要功能，作用和地位日益凸顯。2013年7月10日，首次由教育部、國家發(fā)改委、財政部三部委聯(lián)合發(fā)起，在北京召開了全國研究生教育工作大會，中央政治局委員、國務院副總理劉延東同志親自出席會議并發(fā)表重要講話，可見中央高層對研究生教育工作的重視。這次會議討論了研究生教育綜合改革的問題，確定的主要目標是“內(nèi)涵發(fā)展，提高質(zhì)量，努力從研究生教育大國邁向世界研究生教育強國”。

化學是一門傳統(tǒng)的學科，是研究關于物質(zhì)運動變化和相關規(guī)律的自然科學分支，其在國防安全、航空航天、可再生能源、醫(yī)藥衛(wèi)生、食品安全、新興材料等領域都發(fā)揮著重要的作用?；瘜W是一門以實驗為基礎的學科，因此實驗在化學學科中占有重要的地位，不僅可以加深學生對理論知識的理解，而且也是提高學生動手能力和創(chuàng)新能力的重要途徑。然而由于高等院校的大規(guī)模擴招、地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展不平衡和實驗條件限制等方面的因素，使得大學化學實驗課程教學在全國存在著明顯的地區(qū)和高校之間的不平衡、專業(yè)之間的不協(xié)調(diào)，教學質(zhì)量存在著巨大反差。甚至有些非“985”或“211”高校，為了讓學生專心考研，在大學階段沒有系統(tǒng)或根本就不開設實驗課程，這為研究生階段培養(yǎng)工作帶來了諸多隱患，如：一些學生考研分數(shù)很高，但動手能力非常弱，進入實驗室后經(jīng)常出現(xiàn)“狀況”，要么摔壞玻璃器皿，要么損壞測試儀器，更有甚者出現(xiàn)“中毒”或“爆炸”等安全事故，讓許多導師叫苦不迭。為了解決這一現(xiàn)狀，一些有條件的高校在化學類研究生教學中增設了綜合實驗課程。通過綜合實驗，化學類研究生不僅可以接受系統(tǒng)的實驗方法和技能訓練，彌補本科階段在實驗方面的“短板”，而且可以加深對理論知識的理解和運用，增強科學探究的興趣，促進科學素養(yǎng)的形成和創(chuàng)新能力的孕育。

作為一所省屬“211”重點高校，南京師范大學有著悠久的歷史和文化底蘊，近年來學校和地方政府積極響應中央關于研究生教育綜合改革的號召，增加資金投入，購買了許多大型儀器設備，組建了校級分析測試中心，完善了省級實驗教學示范中心、重點實驗室和公共實驗平臺以及工程協(xié)同創(chuàng)新中心的建設，同時引進了大批高層次拔尖人才，為我?；瘜W類研究生綜合實驗教學改革和發(fā)展奠定了堅實的基礎。本文主要以我校為例，從當前綜合實驗教學現(xiàn)狀出發(fā)，談談我們在這方面進行的探索性改革和有關嘗試。

二、綜合實驗教學現(xiàn)狀

為了提高研究生新生的實驗能力，使其能夠盡快熟悉和融入導師的課題研究，我?；瘜W與材料科學學院在幾年前就為全院研究生增設了綜合實驗課程。經(jīng)過幾年的發(fā)展，雖然取得了一定成效，但是還存在著一些問題，主要如下：1.二級學科專業(yè)之間還存在著較強的“壁壘”，各自開展綜合實驗教學，不僅導致實驗的重復、師資和資金的浪費，而且不利于研究生知識視野的拓寬和綜合素質(zhì)的提高；2.實驗課程未能及時更新，且只注重合成過程和結構表征，與應用相關的性能研究以及裝置和器件構筑方面幾乎是空白，這不符合研究生教育綜合改革中對學科建設方面的要求；3.實驗數(shù)目偏多，導致一些學生疲于應付，學習積極性不高；4.教師在實驗課程教學中以講授為主，且時間偏長，未能有效指導和糾正學生的實驗操作；5.對學生實驗報告要求不嚴，有些教師甚至敷衍了事；6.考核評價多流于表面形式，未能真正落到實處，急需制定科學、合理和具體的評價機制。

三、綜合實驗教學改革的指導思想和主要目標

改革的主要指導思想是遵循中央關于研究生教育綜合改革若干意見中對學科建設方面的要求，總結前期教學工作得失，在堅持嚴格要求和嚴謹作風的前提下，密切關注化學學科發(fā)展前沿，并結合國家和地方區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需求，更新課程內(nèi)容，完善大型測試儀器和器件加工平臺建設，在可能的條件下最大限度地增加綜合實驗室對研究生的開放度，注重對理論知識的靈活運用以及二級學科或其他學科之間的交叉，突出研究興趣、探索創(chuàng)新和合作意識的培養(yǎng)。

研究生綜合實驗教學改革的主要目標是：確實提高研究生的實驗操作能力，使其養(yǎng)成良好的實驗分析、數(shù)據(jù)記錄習慣，增強其科學探究興趣和實踐創(chuàng)新能力，拓寬其知識視野，提高綜合能力，使其盡快適應研究生階段學習，能很好地跟隨自己的導師開展課題研究，取得高水平的研究成果，實現(xiàn)研究生培養(yǎng)質(zhì)量質(zhì)的飛躍。

四、具體改革方案和措施

（一）打破專業(yè)“壁壘”，統(tǒng)籌規(guī)劃

除了傳統(tǒng)的無機化學、有機化學、分析化學和物理化學四個二級專業(yè)外，化學學科還衍化出高分子化學與物理、材料化學、應用化學、環(huán)境化學、生物化學、食品化學等專業(yè)，各個專業(yè)之間既有聯(lián)系也有各自的特點。針對目前研究生新生綜合實驗教學中各二級學科之間存在的“壁壘”問題，學院領導班子召集各專業(yè)負責人和相關教師召開了研討會，經(jīng)過集體討論，提出了解放思想，打破“壁壘”，由學院牽頭統(tǒng)籌規(guī)劃，在兼顧各專業(yè)基本實驗操作基礎上，去重求精，融合或整合相關實驗內(nèi)容和師資力量，統(tǒng)一對全院研究生一年級學生進行綜合實驗教學的改革方案。去年下半年伊始，經(jīng)過統(tǒng)籌規(guī)劃設計，我們對實驗室進行了改造，完成了相關前期準備工作。今年開學后，以全院2013級研究生作為試點，運行了新的綜合化學實驗教學改革方案。

（二）注重三個“結合”，更新課程內(nèi)容

在這次改革中，我們將課程內(nèi)容的更新提上了重要的議程，召集了不同專業(yè)的相關教師和實驗技術人員，在充分討論的基礎上，結合當前化學學科熱點或前沿領域，結合地方經(jīng)濟或科技發(fā)展趨勢，結合培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新型和復合型人才的社會需求，確立了新的綜合化學實驗教學大綱和內(nèi)容，并分別組織師資力量按照章節(jié)編寫了新的課程講義。在新講義中，除了實驗目的、具體實驗內(nèi)容及步驟、思考題之外，還增加了背景知識介紹、儀器原理和操作規(guī)范、相關領域前沿和科學家簡介、科學數(shù)據(jù)分析和處理軟件推薦、文獻選讀等有關內(nèi)容，以拓寬研究生的知識視野。此外，這次改革嘗試規(guī)定綜合化學實驗課程的內(nèi)容更新必須制度化和常態(tài)化，每3年進行一次修訂和更新。

（三）注重交叉和綜合，精簡實驗數(shù)目

在這次研究生綜合化學實驗教學改革中，我們在消除專業(yè)“壁壘”的基礎上，強化了各二級學科間的交叉和融合，設計了大型綜合實驗，將原先各專業(yè)間重復且眾多的實驗數(shù)目精簡至4個，初步擬定如下：1.5，6-二氫苯并[c]吖啶（DBA）的合成及光譜測定；2.金屬有機骨架化合物（HKUST-1）的水熱合成、結構及性質(zhì)研究；3.多層多孔Co3O4納米結構的合成、結構表征及其生物傳感和光電性能研究；4.超分支聚合物納米結構的合成、生物相容性和抗凝血性能研究。此外，增加1個自行設計實驗，用于學生學完課程后的考核，這樣做可帶來幾大好處：1.減輕學生和實驗技術人員負擔，節(jié)省師資和實驗成本；2.增加學生動手實踐，有助于提高其操作技能；3.有利于學生對理論知識的綜合理解和運用，提高其研究興趣，增強其綜合研究能力；4.有利于發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新潛力。

（四）實行“二元”協(xié)同授課形式，增加“一對一”指導

針對當前綜合化學實驗課程教學中授課形式單一、教師講授時間偏長等問題，我們提出了主講教師和輔助教師協(xié)同的“二元”授課模式，并輔助一定的多媒體教學手段，盡量縮短主講教師的課程講授時間，增加演示操作和輔助教師對學生實驗操作“一對一”指導的時間，及時發(fā)現(xiàn)問題并予以糾正，堅決杜絕以往一些教師讓高年級研究生幫助指導學生做實驗的現(xiàn)象出現(xiàn)。這里，主講教師主要由實驗教學經(jīng)驗豐富的教授擔任，而輔助教師由年輕的副教授和高級講師擔任，各負其責，相互監(jiān)督和學習，力把教學質(zhì)量大關。

（五）加強師資隊伍建設

針對當前綜合實驗教學中教師不負責任等有關問題，我們提出了充分認識在當前形勢下研究生綜合實驗教學的重要性，轉變觀念和考核評價指標，加強實驗教學師資力量建設的改革方案。具體做法有：以學生評教和教學督導評價為參照，定期反饋相關結果給擔任實驗課程的教師，在評優(yōu)或職稱評定方面給予相關政策傾斜，促使年輕教師認真投入實驗教學改革中，能較迅速地成長；在出外進修或深造方面，給主動擔任實驗教學的年輕教師予以關照；定期選派相關教師帶隊到國內(nèi)一些“985”高校進行實驗教學方面的參觀和交流，學習別人好的做法和經(jīng)驗，彌補我們的不足之處；定期在校內(nèi)舉辦實驗教學方面的“學術沙龍”，加強教師之間的相互溝通和經(jīng)驗交流。

（六）革新考核評價機制

針對以前綜合實驗中考核方式單一且流于形式的問題，我們對其進行了革新，制定了綜合、務實和科學的“五位一體”考核評價機制。所謂的“五位一體”是指最后綜合實驗課程的成績由五大部分組成，分別為平時實驗預習成績、平時實驗報告成績、平時實驗操作成績、大型儀器原理和操作考試成績、課程結束自行設計實驗成績，各部分所占比重分別為10%、15%、25%、20%和30%。在新的評價體系中，除了強調(diào)實驗習慣和實驗操作能力外，突出了對自行設計實驗和創(chuàng)新能力的考核，使其在總成績中占有較大的比例。在兼顧公平公正的基礎上，此舉有利于有發(fā)展?jié)摿Φ难芯可摲f而出，為其量身制訂科學的培養(yǎng)方案和計劃。

五、總結與展望

研究生課程教學改革是一項系統(tǒng)工程，除了教學內(nèi)容、教學方法和模式的改革與探討外，還必須更新教育理念，緊密結合學科前沿和社會需求，突出學生興趣和創(chuàng)新意識培養(yǎng)，完善考核評價體系。在積極響應中央關于研究生教育綜合改革號召的基礎上，我們結合本校研究生綜合化學實驗教學現(xiàn)狀，進行了一些探索性改革和嘗試。雖然目前我們剛開始試點運行，但學生反應良好，學習興趣明顯提高。我們深信隨著新綜合化學實驗教學改革方案的實施和不斷完善，我校研究生培養(yǎng)質(zhì)量一定會實現(xiàn)質(zhì)的飛躍，為國家建設和地方經(jīng)濟發(fā)展輸送大批高素質(zhì)、創(chuàng)新型和復合型的拔尖人才。

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