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關(guān)于本科生與研究生互動(dòng)實(shí)驗模式的探索與實(shí)踐
提出了本科實(shí)驗教學(xué)中本科生與研究生互動(dòng)的實(shí)驗教學(xué)“一二三模式”，旨在發(fā)揮科研與研究生的優(yōu)勢，為本科實(shí)驗教學(xué)服務(wù)，提高本科實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量，培養創(chuàng )新型人才。
教學(xué)研究型大學(xué)一般以本科教育為主，同時(shí)積極發(fā)展研究生教育。因此，在化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中嘗試本科生和研究生互動(dòng)，對于更好地銜接本科教育和研究生教育，利用研究生教育資源提升本科教育水平，培養創(chuàng )新型人才有著(zhù)現實(shí)意義。本科教育是基礎教育階段，主要是積累知識，培養和訓練各方面技能;故在此階段應注重培養學(xué)生的綜合能力和素質(zhì)，為研究生教育和可持續發(fā)展奠定基礎;研究生教育是專(zhuān)業(yè)教育階段，是更高深層次的專(zhuān)業(yè)教育培養，其基礎是學(xué)科建設。研究生通過(guò)某一問(wèn)題的解決，學(xué)到解決問(wèn)題的方法，以便今后可以獨立解決問(wèn)題。研究生培養質(zhì)量的高低是學(xué)科建設水平的重要體現，同時(shí)又對學(xué)科建設起著(zhù)重要的促進(jìn)作用。研究生教育要上水平必須有優(yōu)秀的本科人才作為后備人才儲備。
本科生與研究生互動(dòng)反映了教學(xué)研究型大學(xué)的要求。一方面，研究生是學(xué)�？茖W(xué)研究和技術(shù)研發(fā)的重要生力軍;另一方面，研究生教育能帶動(dòng)積極向上的校園文化和學(xué)術(shù)氛圍，能夠通過(guò)一批原創(chuàng )性科技研究成果的轉化直接為經(jīng)濟與社會(huì )發(fā)展服務(wù)，能夠對區域的政治和文化產(chǎn)生影響，有助于形成良好的校風(fēng)和學(xué)風(fēng)，帶動(dòng)本科生的教育教學(xué)。為此，許多教學(xué)研究型大學(xué)提出本科教育是立校之本，研究生教育是強校之路。
如何處理好本科教育與研究生教育的關(guān)系，實(shí)現學(xué)科建設與本科教育目標的融合與互動(dòng)發(fā)展，是我們面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。我院在本科化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中，充分利用科研和研究生的優(yōu)勢，發(fā)揮研究生在本科生實(shí)驗教學(xué)中的作用，在本科生和研究生互動(dòng)方面做了一些嘗試，取得了一定的成效。
1、實(shí)驗教學(xué)的基本體系
化學(xué)實(shí)驗教學(xué)著(zhù)力于突出以創(chuàng )新能力和實(shí)踐能力為重點(diǎn)的素質(zhì)教育等現代教育思想與理念的貫徹落實(shí);著(zhù)眼于體現現代化學(xué)學(xué)科發(fā)展要求和現代化學(xué)教學(xué)改革發(fā)展趨勢;著(zhù)眼于對國內外教育教學(xué)改革經(jīng)驗和教訓的分析吸納。按照“寬15徑、厚基礎、強能力、高素質(zhì)”的要求，我校制定了“整體設計、分步實(shí)施、發(fā)揮優(yōu)勢、突出特色”的教改方針，對化學(xué)學(xué)科實(shí)驗教學(xué)內容和體系進(jìn)行了整體設計和改革，打破了實(shí)驗教學(xué)中“簡(jiǎn)單重復”和“依附性”;將化學(xué)實(shí)驗獨立開(kāi)課，按照基礎、綜合、創(chuàng )新三級教學(xué)，將化學(xué)實(shí)驗整合為基礎化學(xué)實(shí)驗、綜合化學(xué)實(shí)驗、專(zhuān)業(yè)化學(xué)實(shí)驗、創(chuàng )新化學(xué)實(shí)驗;構建了化學(xué)學(xué)科實(shí)驗課的新體系，以適應通識培養、專(zhuān)業(yè)分流的培養需要;實(shí)現資源共享，有利于培養學(xué)生綜合能力和創(chuàng )新能力。
我們根據現代化學(xué)實(shí)驗的目標和特點(diǎn)，重新編排實(shí)驗內容，以基本操作、基本技能和科學(xué)研究方法的訓練為基本教學(xué)內容，以突出能力培養為主線(xiàn)，強化科學(xué)素質(zhì)與環(huán)境意識教育;進(jìn)一步規范基本方法、基本原理、基本操作，選用大量常規經(jīng)典儀器，以利于學(xué)生基本技能訓練，為今后專(zhuān)業(yè)實(shí)驗、畢業(yè)論文實(shí)驗、研究生實(shí)驗奠定基礎;注重綜合，拓寬口徑，使化學(xué)與生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)等交叉滲透，將化學(xué)合成、成分分析及表征、常數測量、化工基礎緊密結合起來(lái)，加強對學(xué)生綜合能力和創(chuàng )新能力的培養。具體做法是，按照“基礎一綜合～創(chuàng )新”三層次建立了實(shí)驗教學(xué)體系和相應的實(shí)驗室體系，如將無(wú)機化學(xué)實(shí)驗、有機化學(xué)實(shí)驗、分析化學(xué)實(shí)驗合并為基礎化學(xué)實(shí)驗;合并無(wú)機合成實(shí)驗、有機合成實(shí)驗、儀器分析實(shí)驗、物理化學(xué)實(shí)驗和化工基礎實(shí)驗，在化學(xué)一級學(xué)科層面上組建綜合化學(xué)實(shí)驗室，開(kāi)設綜合化學(xué)實(shí)驗課程，強調將科研成果及時(shí)轉化為教學(xué)實(shí)驗;化學(xué)教育、應用化學(xué)、材料化學(xué)各專(zhuān)業(yè)成立專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室，培養學(xué)生專(zhuān)業(yè)實(shí)驗技能和創(chuàng )新能力;以綜合化學(xué)實(shí)驗室和專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室為基礎，依托安徽省功能性分子固體重點(diǎn)實(shí)驗室、安徽省化學(xué)生物傳感重點(diǎn)實(shí)驗室和有機化學(xué)博士點(diǎn)、化學(xué)一級學(xué)科碩士點(diǎn)各實(shí)驗室等，建立學(xué)生開(kāi)放實(shí)驗室和創(chuàng )新實(shí)驗室，以達到強化科研創(chuàng )新能力培養的目的。
2、本科生和研究生互動(dòng)的實(shí)驗教學(xué)創(chuàng )新模式——“一二三模式”
本科生與研究生互動(dòng)的實(shí)驗教學(xué)“一二三模式”，主要是突出一條主線(xiàn)、兩個(gè)方面和三個(gè)層次。一條主線(xiàn)是指培養目標，就是以能力培養為主線(xiàn)，主要是指培養學(xué)生的自學(xué)能力、實(shí)踐能力和科學(xué)研究能力，注重創(chuàng )新意識的培養，既要培養創(chuàng )新精神(敢于創(chuàng )新)，又要培養創(chuàng )新思維(善于創(chuàng )新)。兩個(gè)方面是指培養對象，也就是指本科生培養和研究生培養，通過(guò)這種模式使本科生和研究生的教育模式達到互補，實(shí)現本科生和研究生教育雙贏(yíng)。三個(gè)層次是指具體措施，也就是研究生參與本科生實(shí)驗指導，研究生的實(shí)驗成果轉化為本科實(shí)驗教學(xué)內容和本科生到研究生實(shí)驗室做畢業(yè)論文3個(gè)互動(dòng)方式。也指基礎實(shí)驗、綜合實(shí)驗和創(chuàng )新實(shí)驗3個(gè)逐漸提高的層次。在實(shí)驗過(guò)程中，注重對學(xué)生創(chuàng )新能力的培養。
2.1研究生參與本科生實(shí)驗指導
研究生是相對于本科生具有較高科研能力的學(xué)生，同時(shí)又與本科生年齡相仿，思維相近。因此，我們在基礎化學(xué)實(shí)驗、綜合化學(xué)實(shí)驗和專(zhuān)業(yè)實(shí)驗中，根據不同實(shí)驗特點(diǎn)，分別安排不同年級的研究生參與本科實(shí)驗教學(xué)，每部分實(shí)驗都由一位教學(xué)經(jīng)驗豐富的教師和一位研究生共同負責指導實(shí)驗。目前這種做法已被很多高校普遍采用。這里要強調的是我們要求研究生全程參與實(shí)驗，從實(shí)驗的準備、預備實(shí)驗、實(shí)驗過(guò)程、實(shí)驗報告的批改到實(shí)驗結束的小型研討會(huì )，研究生必須全程參與，并據此對研究生進(jìn)行考評，計算研究生的科研工作量。所以，雖然每個(gè)研究生帶的實(shí)驗個(gè)數不是很多，卻要求他們全身心投入。
基礎化學(xué)實(shí)驗主要是強調基礎性，一般安排一年級無(wú)機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的研究生負責指導。一方面這些研究生還沒(méi)有真正進(jìn)入科研，且本科剛畢業(yè)，對本科實(shí)驗較為熟悉;另一方面通過(guò)自己的再一次實(shí)驗，可把自己的實(shí)驗體會(huì )傳授給本科生，同時(shí)也能強化自身的實(shí)驗技能，為以后的科研做準備。
綜合化學(xué)實(shí)驗主要強調綜合性和主動(dòng)性，是應用多種實(shí)驗方法和技術(shù)來(lái)合成化合物，研究化合物的有關(guān)性質(zhì)和組成結構的過(guò)程;著(zhù)重于培養和訓練學(xué)生綜合應用多種實(shí)驗技術(shù)和方法的能力。因此，綜合化學(xué)實(shí)驗主要安排二年級分析、物化和有機專(zhuān)業(yè)的研究生指導實(shí)驗，他們已經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的科研訓練，有了一定的儀器測試經(jīng)驗和一些綜合能力，安排他們來(lái)指導綜合化學(xué)實(shí)驗，可以起到相輔相成，共同提高的目的。
專(zhuān)業(yè)化學(xué)實(shí)驗主要強調專(zhuān)業(yè)性和獨立性。我院的專(zhuān)業(yè)化學(xué)實(shí)驗，主要是指化學(xué)教育、應用化學(xué)和材料化學(xué)3個(gè)專(zhuān)業(yè)方向的實(shí)驗，一般在三年級開(kāi)設�；瘜W(xué)教育專(zhuān)業(yè)實(shí)驗安排課程論和教育碩士研究生指導實(shí)驗，教育碩士一般是已有一定教學(xué)經(jīng)驗的一線(xiàn)中學(xué)教師，他們可以把理論和實(shí)踐很好地結合起來(lái)，并且更注重實(shí)際。應用化學(xué)和材料化學(xué)的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗分別由相關(guān)研究方向的研究生參與指導，將有實(shí)際工作經(jīng)歷的研究生吸納到指導本科生專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)中，有助于克服理論與實(shí)際的脫節以及實(shí)驗室與工廠(chǎng)的脫節。
2.2研究生的科研成果轉化成本科教學(xué)實(shí)驗
創(chuàng )新實(shí)驗主要是強調設計性、研究性、綜合性和先進(jìn)性。在學(xué)院政策鼓勵和化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中心積極支持下，一批教授學(xué)者和他們的研究生在參加實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中，將其科研成果轉化為綜合化學(xué)和創(chuàng )新實(shí)驗教學(xué)內容引。其中有些綜合實(shí)驗還以十五規劃教材_4的形式得以出版。另外，有許多化學(xué)教學(xué)論的研究生教研成果也相繼轉化為化學(xué)教育專(zhuān)業(yè)的學(xué)生實(shí)驗。創(chuàng )新實(shí)驗反映了學(xué)院的科研水平和特色，可根據學(xué)生的興趣，采用導師制方式，雙向選擇參與。例如2005年提供81個(gè)選題供本科生進(jìn)行創(chuàng )新實(shí)驗選擇，參選學(xué)生共275人;2006年提供58個(gè)選題，參選學(xué)生共501人。學(xué)生從指導教師處了解實(shí)驗課題后，從查閱資料、研讀文獻、鉆研有關(guān)理論開(kāi)始，先提出自己的實(shí)驗研究方案，再與指導教師進(jìn)行討論，然后開(kāi)始實(shí)驗研究。整個(gè)過(guò)程都由對導師的研究方向和成果有一定了解的研究生參與指導。對于實(shí)驗研究過(guò)程中出現的各種問(wèn)題，鼓勵學(xué)生自己分析，大膽探索。創(chuàng )新實(shí)驗完畢后，要求學(xué)生認真分析、處理實(shí)驗數據，并與指導教師及研究生共同討論實(shí)驗結果，最后以科技論文的格式寫(xiě)出綜合研究報告，并舉行創(chuàng )新實(shí)驗報告會(huì )，進(jìn)行結題。通過(guò)創(chuàng )新實(shí)驗，學(xué)生(本科生和研究生)受到了較全面、嚴格、系統的科研實(shí)踐訓練。這樣不僅能提高了學(xué)生的學(xué)習興趣和實(shí)驗技能，而且可以使學(xué)生學(xué)習從事科學(xué)研究活動(dòng)的基本方法，感受教師的科研風(fēng)格、治學(xué)態(tài)度等，親身體驗科學(xué)研究的艱苦性和長(cháng)期性，培養他們熱愛(ài)科學(xué)的情感。
學(xué)院利用各碩士學(xué)位點(diǎn)的實(shí)驗室和現有科研工作的研究條件，開(kāi)辟了開(kāi)放實(shí)驗室，并為學(xué)生提供了進(jìn)行研究性實(shí)驗的創(chuàng )新實(shí)驗室，積極推動(dòng)研究生培養與本科生培養的互動(dòng)。每年都將最新的科研成果增加到開(kāi)放的研究性實(shí)驗中，以實(shí)現實(shí)驗教學(xué)與科研攻關(guān)、教學(xué)與科研的相互促進(jìn)。為了實(shí)現因材施教、優(yōu)生優(yōu)培，學(xué)院鼓勵學(xué)有余力的學(xué)生提前介入科研，為將來(lái)考研作準備。
2.3本科生到研究生實(shí)驗室做畢業(yè)論文
在20世紀90年代，美國提出了全校豐富教學(xué)模式(整合教育)培養創(chuàng )新型人才的新思路。為順應時(shí)代潮流，我國許多大學(xué)也提出了要把建立研究型和創(chuàng )新型大學(xué)作為奮斗目標。吸取國內外經(jīng)驗教訓，我們把研究性的創(chuàng )新實(shí)驗定位為畢業(yè)論文的前期工作或畢業(yè)論文工作，使好的創(chuàng )新性實(shí)驗可繼續通過(guò)畢業(yè)論文來(lái)完成。這樣就將科研的優(yōu)勢轉化為實(shí)驗教學(xué)的優(yōu)勢，使創(chuàng )新性實(shí)驗與研究有充足的題目、寬廣的研究范圍和視野;既保證了創(chuàng )新實(shí)驗的創(chuàng )新性和研究性，也解決了一般實(shí)驗教學(xué)日常經(jīng)費投入不足等問(wèn)題。我們安排在大四最后一學(xué)期學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗室進(jìn)行畢業(yè)論文的實(shí)驗，但實(shí)際上絕大部分學(xué)生在二、三年級時(shí)就已進(jìn)入實(shí)驗室進(jìn)行創(chuàng )新實(shí)驗的研究。這樣就解決了400多名畢業(yè)生同時(shí)進(jìn)入實(shí)驗室做畢業(yè)論文的困難。如果學(xué)生選擇的指導教師是碩士生或博士生導師，就到他的研究生實(shí)驗室去做，以增強研究生的指導性;如果學(xué)生選擇的指導教師不是碩士生或博士生導師，就到創(chuàng )新實(shí)驗室去做。由幾位學(xué)生組成一個(gè)課題組，選擇一個(gè)大課題，既能使學(xué)生感受到化學(xué)工作者從事創(chuàng )新的氛圍，同時(shí)也能開(kāi)闊視野并培養綜合分析問(wèn)題的能力，有利于良好的心理素質(zhì)或個(gè)性的形成。延長(cháng)畢業(yè)論文完成的時(shí)間，能更多地給予本科生表達個(gè)性的時(shí)間和空間，培養本科生之間、本科生與研究生之間的合作交流精神。
3、啟示
本科生與研究生互動(dòng)的實(shí)驗教學(xué)模式的探索，依托徹底打破傳統四大基礎化學(xué)實(shí)驗教學(xué)的界限，建立以實(shí)驗教學(xué)中心為主體的實(shí)驗教學(xué)體制，為培養創(chuàng )新型人才的需要，對本科生進(jìn)行循序漸進(jìn)、多層次、分階段的化學(xué)實(shí)驗科學(xué)訓練。突出了基礎性、示范性、實(shí)踐性和創(chuàng )新性，有利于本科生和研究生個(gè)性的共同發(fā)展，有利于人才培養。
新實(shí)驗教學(xué)模式改變了按規定的實(shí)驗步驟和路線(xiàn)完成驗證性實(shí)驗的教學(xué)方式，采取引導、指導、討論、嘗試、探索、交流等開(kāi)放性方式，突出以學(xué)生為中心，形成了以自主式、合作式、研究式為主的本科生和研究生互動(dòng)的實(shí)驗模式。
新實(shí)驗教學(xué)模式減少了實(shí)驗教師人數，節約了經(jīng)費，培養了研究生的工作能力，還能使本科生的科研能力得以提高，形成本科生與研究生之間的一種良性循環(huán)。有利于本科生個(gè)性的發(fā)展，因材施教，優(yōu)生優(yōu)培。新實(shí)驗模式有利于增加學(xué)生做畢業(yè)論文的時(shí)間，解決以往實(shí)驗室不足的問(wèn)題。近年來(lái)，我校實(shí)施的新實(shí)驗教學(xué)模式取得了一定的成效：
(1)本科生畢業(yè)論文中實(shí)驗性論文的比率大幅度提高：2006屆60.1%，2007屆73.8%，2008屆81.8%。
(2)本科生參與發(fā)表的畢業(yè)論文以外的實(shí)驗性論文數量也大幅度提高：2001年發(fā)表7篇，2002年發(fā)表5篇，2003年發(fā)表l2篇，2004年發(fā)表23篇，2005年發(fā)表41篇，2006年發(fā)表61篇，2007年發(fā)表58篇。
(3)學(xué)生嘗到了由創(chuàng )新實(shí)驗延伸到畢業(yè)論文的甜頭，選題的學(xué)生大幅度增加。由原來(lái)的只有三年級學(xué)生選題增加到部分學(xué)有余力的二年級學(xué)生也參與選題。盡管這些數據是多種因素綜合作用的結果，但也可以從側面反映出在本科實(shí)驗教學(xué)中實(shí)施本科生和研究生互動(dòng)帶來(lái)的成效。
但新的實(shí)驗教學(xué)模式在實(shí)施過(guò)程中也應該注意一些問(wèn)題：
(1)對研究生參與指導的學(xué)生實(shí)驗，要注意跟蹤，要有考評制度，否則就收不到預期效果;
(2)在本科生創(chuàng )新實(shí)驗的實(shí)施中，要有完整的實(shí)驗記錄，并且最終要以論文報告會(huì )的形式固化成實(shí)驗論文，否則就容易流于形式。
總之，本科生與研究生互動(dòng)的實(shí)驗教學(xué)模式不但可以提高本科生的學(xué)習興趣，變被動(dòng)學(xué)習為主動(dòng)學(xué)習，提高學(xué)習效率，還可以使學(xué)生學(xué)會(huì )怎樣做科研，培養科研思維，并建立將科研與生產(chǎn)實(shí)踐密切結合的觀(guān)念，做到學(xué)以致用。
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