探索高校開放實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ脚囵B(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才

蔡 東，賈云宏，趙延清，于麗麗

(錦州醫(yī)科大學(xué) 公共基礎(chǔ)學(xué)院，遼寧 錦州 121002)

探索高校開放實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ脚囵B(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才

蔡 東，賈云宏，趙延清，于麗麗

(錦州醫(yī)科大學(xué) 公共基礎(chǔ)學(xué)院，遼寧 錦州 121002)

有機(jī)化學(xué)及其實(shí)驗(yàn)課程為藥學(xué)專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課，是藥學(xué)及相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科培養(yǎng)人才的重要學(xué)科。本文著眼于拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，探討了以有機(jī)化學(xué)為載體，利用開放實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，提出了以興趣為先導(dǎo)，倡導(dǎo)啟發(fā)式研究性教學(xué)方法，在開發(fā)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中傳授化學(xué)知識和基本技能，培養(yǎng)科研的創(chuàng)新思維，探索高校培養(yǎng)高素質(zhì)拔尖創(chuàng)新人才的新方式。

有機(jī)化學(xué)；開放實(shí)驗(yàn)；拔尖人才；創(chuàng)新

“創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂, 是一個國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力”[1]。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力是當(dāng)前高校本科教學(xué)改革的重要研究內(nèi)容之一。長期以來，我國高等學(xué)校在人才培養(yǎng)上強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一化培養(yǎng)目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)化評價體系，忽視了學(xué)生個性的發(fā)展，結(jié)果使得大學(xué)生的創(chuàng)造性的思維得不到充分發(fā)展。為了貫徹實(shí)施人才強(qiáng)國戰(zhàn)略，促進(jìn)高?；A(chǔ)學(xué)科的快速發(fā)展，2010年，教育部啟動了的實(shí)施“基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)試驗(yàn)計劃”(簡稱“拔尖計劃”)，推進(jìn)體制機(jī)制創(chuàng)新和教育教學(xué)改革，充分利用國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)教育資源，構(gòu)筑基礎(chǔ)學(xué)科拔尖人才培養(yǎng)的專門通道，為優(yōu)秀學(xué)生提供一流的學(xué)習(xí)條件，創(chuàng)造一流的學(xué)術(shù)環(huán)境與氛圍，促進(jìn)基礎(chǔ)學(xué)科拔尖創(chuàng)新人才脫穎而出[2]。

1 影響學(xué)生創(chuàng)新的因素

目前高校教學(xué)《有機(jī)化學(xué)》等學(xué)科主要目的是提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，要考慮學(xué)生的認(rèn)識基礎(chǔ)和認(rèn)識特點(diǎn)、課程的教學(xué)大綱要求和學(xué)時長度。同時受限于不完善的考核方法，逐漸形成一種過低的要求，應(yīng)該深入的知識點(diǎn)沒有深入講解，應(yīng)該聯(lián)系實(shí)際的知識點(diǎn)沒有展開，總體還停留在簡單的照本宣科水平，教學(xué)方式呆板，多數(shù)仍采用以教師為中心, 學(xué)生是被動地接受知識。這種情況下培養(yǎng)的學(xué)生辦事循規(guī)蹈矩, 缺乏創(chuàng)新能力。已不能適應(yīng)部分優(yōu)秀學(xué)生的求知需要。

高?！队袡C(jī)化學(xué)》是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的重要學(xué)科, 與其配套實(shí)驗(yàn)課程在整個有機(jī)化學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)中占有十分重要的地位。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅可以使學(xué)生受到嚴(yán)格的、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練, 掌握基本原理和操作技巧, 更重要的是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維方式和創(chuàng)新能力, 特別是掌握與化學(xué)相關(guān)科學(xué)技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的綜合素質(zhì)。但是目前有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性，教學(xué)模式多局限于按照固定的時間、統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn), 實(shí)驗(yàn)操作基本上是"按書操作"的方式。這種教學(xué)方式對于培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能是必不可少的, 但同時學(xué)生沒有選擇性，壓抑了學(xué)生的想象力和主動性, 不能做到因材施教，不利于部分成績優(yōu)秀學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同時老師科研用高端大型實(shí)驗(yàn)儀器數(shù)量有限, 利用率較低，但又不能將其用于大規(guī)模教學(xué)，為此, 在傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式基礎(chǔ)上, 我們利用開放式有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，結(jié)合現(xiàn)有閑置的科研儀器設(shè)備，力求對部分拔尖學(xué)生在培養(yǎng)方式進(jìn)行了探索。

2 引導(dǎo)學(xué)生提高學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)課程的興趣

有機(jī)合成是《有機(jī)化學(xué)》課程中最有富活力、最具有創(chuàng)造力的部分，也是考試、考研的重點(diǎn)、難點(diǎn)部分。此部分需在繁多的化學(xué)反應(yīng)式、多變的反應(yīng)條件、復(fù)雜的影響因素基礎(chǔ)上，加以靈活運(yùn)用。通常初學(xué)有機(jī)化學(xué)的學(xué)生感到枯燥乏味和難以記憶。此時我們可以在課堂上適時的引入一個與有機(jī)合成有關(guān)的社會焦點(diǎn)或者一個和有機(jī)合成有關(guān)的科學(xué)成就，順帶復(fù)習(xí)一下學(xué)過的知識點(diǎn)，就能很好地提高學(xué)生對有機(jī)化學(xué)的好奇心以及求知欲，起到事半功倍的效果。比如在講解《有機(jī)化學(xué)》[3]第九章-醛和酮的化學(xué)性質(zhì)中，講解縮醛知識點(diǎn)時，我們可以利用所學(xué)知識講解國際一線品牌香水中重要成分是如何合成的[4]。例如，嬌蘭熠動香水(Guerlain，Insolence)中， 1-(3-甲基苯并呋喃基)乙酮(Nerolione)及其衍生物有股濃烈的橙子花香，為其主要香氛。其中原料化合物氯丙酮[1-chloropropan-2-one]可以利用本章中“醛酮的鹵代反應(yīng)”來制備，其中間體1-(2-甲氧基苯氧基)丙-2-酮[ 1-(2-acetylphenoxy)propan-2-one]和2-(2-氧代丙基)苯甲醛[ 2-(2-oxopropoxy)benzaldehyde]的合成涉及到第八章-醇、酚和醚中，醚的經(jīng)典制備反應(yīng)-“威廉姆森(Williamson)成醚反應(yīng)”，然后主要香氛化合物1-(3-甲基苯并呋喃-2-基)乙酮[ 1-(3-methylbenzofuran-2-yl)ethanone]和1-(苯并呋喃-2-基)乙酮[ 1-(benzofuran-2-yl)ethanone]的合成涉及到第九章中"α-活潑氫的反應(yīng)知識點(diǎn)"。在講解的過程中，要以板書或PPT為輔助，循序漸進(jìn)，利用學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生去思考，從而消除學(xué)生對有機(jī)化學(xué)的陌生感，以此為契機(jī)，順帶提到此類化合物本校有機(jī)化學(xué)開放實(shí)驗(yàn)室就可以合成出來，若學(xué)生學(xué)有余力，可以參加有機(jī)化學(xué)老師組織的開放實(shí)驗(yàn)。幾經(jīng)宣傳，開放實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式自然會在學(xué)生心中產(chǎn)生印象。

3 拔尖創(chuàng)新人才篩選體系的構(gòu)建

在接觸到有機(jī)化學(xué)一段時間后，學(xué)生已具備了一定的理論、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和技能，這時部分學(xué)生已有進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室的想法，對某些研究方向可能會產(chǎn)生一定的興趣和向往。我們來者不拒，積極向他們解釋藥學(xué)各專業(yè)的相關(guān)性和區(qū)別，讓他們自己決定，若想學(xué)其他專業(yè)，我們可以幫忙聯(lián)系、推薦，若想學(xué)有機(jī)化學(xué)(或藥物化學(xué)方向)我們則詳細(xì)介紹本實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)情況、本課程的基礎(chǔ)性和創(chuàng)新性以及本課程與后續(xù)課程的關(guān)系、本開放實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行情況，若有意向，可以報名參加。

目前好多大學(xué)生對自己沒有一個正確地認(rèn)識和定位，對自己的未來沒有一個系統(tǒng)的規(guī)劃，好奇心等因素驅(qū)使下的從眾心理比較普遍[5]。剛報名參加開放實(shí)驗(yàn)的學(xué)生，我們先有選擇性的推薦一些有機(jī)化學(xué)網(wǎng)站，培養(yǎng)學(xué)生瀏覽學(xué)術(shù)網(wǎng)站的興趣。如著名的學(xué)術(shù)討論網(wǎng)站“小木蟲”資源豐富，學(xué)科眾多，有好多學(xué)習(xí)資料和考研信息，這有助于學(xué)生博采眾家之長，互相學(xué)習(xí)；還有“化學(xué)吧”、“有機(jī)化學(xué)論壇”等類似網(wǎng)站還有很多。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步了解有機(jī)化學(xué)這門課程的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。同時再給學(xué)生一段時間仔細(xì)思考，如何規(guī)劃自己的未來。

經(jīng)過審慎思考之后，藥學(xué)專業(yè)學(xué)生按自愿的原則報名參加選拔，并填寫報名登記表，然后面試。面試主要目的為考察學(xué)生的專業(yè)潛力、專業(yè)興趣和綜合素質(zhì)。同時向?qū)W生推薦有機(jī)化學(xué)專業(yè)具有深厚學(xué)術(shù)造詣的其他老師，由學(xué)生和老師雙向選擇。老師必須定期和學(xué)生進(jìn)行面對面交流輔導(dǎo)，解答學(xué)生有關(guān)學(xué)業(yè)、考研和科研實(shí)踐的疑問。每年老師在學(xué)生中公開選拔成績優(yōu)異、有志于從事有機(jī)化學(xué)、藥物化學(xué)基礎(chǔ)研究或有志向攻讀就近專業(yè)碩士的學(xué)生進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室，選拔人數(shù)依照老師課余時間和實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，一般每個老師(或?qū)嶒?yàn)室)選拔五人左右為宜。

4 精心設(shè)計開放實(shí)驗(yàn)步驟，提高學(xué)生的主觀能動性

對部分有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)較好的拔尖學(xué)生，我們還制訂了一套特別的培養(yǎng)計劃-依托研究平臺，將科研訓(xùn)練納入正常科研項目范疇，即選擇有機(jī)化學(xué)老師的科研課題組，參與組會討論，了解該領(lǐng)域的科學(xué)前沿，了解從事該領(lǐng)域研究工作所需要的基本知識與基本技能；先跟隨老師進(jìn)行一些相對簡單的文獻(xiàn)查閱和課題研究，找準(zhǔn)自己感興趣的研究方向。一段時間后，這些學(xué)生可根據(jù)自己的專業(yè)興趣，選擇進(jìn)入相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行具有挑戰(zhàn)性的科學(xué)研究，通過科研過程，使學(xué)生得到較為系統(tǒng)的科學(xué)研究基本技能和方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的基本科學(xué)素養(yǎng)，讓他們在濃厚的科研氣氛中迅速成長。例如，在具體的實(shí)踐過程中，學(xué)生若有將來在有機(jī)合成、藥物化學(xué)專業(yè)方向深造的意愿，可以到我實(shí)驗(yàn)室，在進(jìn)實(shí)驗(yàn)室初期階段，學(xué)生統(tǒng)一根據(jù)網(wǎng)上搜集的一些大型儀器教學(xué)視頻、數(shù)據(jù)庫的檢索方法以及老師的講解，盡快掌握實(shí)驗(yàn)的基本技能和儀器安全使用。然后以教師課題為載體(細(xì)分為多個子課題)，讓學(xué)生自己選擇，從頭培養(yǎng)學(xué)生相對完整的研究性課題研究。實(shí)驗(yàn)前，與學(xué)生交流研討，讓學(xué)生知道自己要做哪些工作。試驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生需要交流和匯報實(shí)驗(yàn)方案和結(jié)果，與老師共同探討得與失。同時積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)與其專業(yè)發(fā)展至關(guān)重要的課外知識，如有藥化專業(yè)的學(xué)生，chemdraw軟件[6]的操作必須要掌握，計算機(jī)輔助藥物設(shè)計[7]的一些基礎(chǔ)知識需了解。通過這種引啟發(fā)引領(lǐng)性教學(xué)方法，在這種高仿真的科研探索過程中，學(xué)生逐步具備了自主學(xué)習(xí)、科學(xué)研究、嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和創(chuàng)新能力，而且可以使學(xué)生在參與開放實(shí)驗(yàn)的過程中，發(fā)現(xiàn)自己的興趣與愛好，找到適合自己將來的發(fā)展方向。

定期考核是開放實(shí)驗(yàn)室的必要環(huán)節(jié)。考核不采取簡單的考分為主的考核方式，而是以科研實(shí)踐考核為主，側(cè)重考核學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中體現(xiàn)出來的科研綜合素質(zhì)。一般一個月或一段時間安排一次，考核是否能完成當(dāng)初老師和學(xué)生共同設(shè)定的任務(wù)或目標(biāo)，完成目標(biāo)是否有學(xué)生自己的獨(dú)到見解等等。對考核結(jié)果優(yōu)秀的學(xué)生，老師可以讓學(xué)生作為項目申請成員參與自己的科研項目申請，或在科研論文中學(xué)生作為作者或在論文“Acknowledgements”部分對學(xué)生工作表示感謝。讓學(xué)生實(shí)實(shí)在在體會到科研的過程和成功的喜悅。以此激勵其他學(xué)生。畢業(yè)前對拔尖班學(xué)生授予證書并進(jìn)行獎勵，對學(xué)生參與開放實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的結(jié)果予以肯定。

總之，開放實(shí)驗(yàn)室可以提供一個發(fā)揮個人潛能的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，有利于學(xué)有余力的拔尖學(xué)生充分利用實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備進(jìn)行科研訓(xùn)練, 為學(xué)生提供更多的自主實(shí)驗(yàn)的機(jī)會，激發(fā)學(xué)生的主觀能動性。在模擬科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)過程中提高了獨(dú)立思考和獨(dú)立操作能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和能力，從而達(dá)到實(shí)施拔尖人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

[1] 高曉杰, 曹勝利. 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育--培養(yǎng)新時代事業(yè)的開拓者--中國高等教育學(xué)會創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育研討會綜述[J].中國高教研究, 2007 (7), 91-93.

[2] 章文偉, 李育佳, 張劍榮,等. 從拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)探討化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].中國大學(xué)教學(xué) 2012(10)： 77-80.

[3] 陸 濤.有機(jī)化學(xué)[M]. 7版.北京: 人民衛(wèi)生出版社，2011.

[4] Roucel M,Grau F. The Importance of new molecules in selective perfumery[J].Chem. Biodivers. 2014, 11 (10): 1462-1469.

[5] 張 敏, 劉雪峰, 鄭福勝. 大學(xué)生從眾心理與行為的研究與分析[J].現(xiàn)代教育科學(xué): 高教研究 2009 (4): 123-125.

[6] Mills N.ChemDraw Ultra 10.0 CambridgeSoft, 100 CambridgePark Drive, Cambridge, MA 02140. www. cambridgesoft. com[J]. J Am Chem Soc,2006, 128 (41), 13649-13650.

[7] 陳凱先,蔣華良, 嵇汝運(yùn). 計算機(jī)輔助藥物設(shè)計--原理, 方法及應(yīng)用[M].上海: 科學(xué)技術(shù)出版社，2000.

(本文文獻(xiàn)格式：蔡 東，賈云宏，趙延清，等.探索高校開放實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ脚囵B(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才[J].山東化工，2016，45(24)：124-125.)

Building Open Laboratory for Cultivating Outstanding College Student

Cai Dong，Jia Yunhong,Zhao Yanqing,Yu lili

(Jinzhou Medical University ，College of Basic Science,Liaoning, Jinzhou 121002)

Organic chemistry and its Experiments are a basic course for students majored in Pharmacy, which play an important role in the following study. This paper mainly focuses on the cultivating outstanding college student by means of an open organic chemistry laboratory. In this way, the purpose of this study was to develop an interest-oriented approach to help improving students' innovative ability.

organic chemistry;open laboratory; outstanding college student;innovation

2016-11-09

遼寧醫(yī)學(xué)院教學(xué)改革研究一般項目( 編號: YA2015069)的研究成果。

蔡 東(1978—)，副教授，主要從事有機(jī)化學(xué)方面的專業(yè)課教學(xué)與科研工作。

G642.0

A

1008-021X(2016)24-0124-02