项目探究模式培养本科生有机化学自主学习的研究

【摘 要】有机化学是化学及相关专业的一门重要的兼顾理论性与实践性的基础课，传统的教学方式存在一定弊端，提高学生的学习兴趣，培养自主学习能力是改革有机化学教学的重要途径。为了提高学生的学习兴趣、自学能力、自身素质和创新能力，我们进行了以项目探究模式培养本科生有机化学自主学习的教学改革研究，旨在为培养自主学习型、创新型及应用型人才提供教学改革探索经验及实践基础。

【关键词】项目探究模式；有机化学；自主学习；教学改革

有机化学是研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、应用及其有关理论和方法的科学，是一门理论性与实践性并重的基础课，也是化学相关专业的重要的主干课和必修课，对于化学相关专业本科生后续专业课程的学习和动手实践能力的培养具有重要作用 [1]。学生对专业课程的掌握程度以及解决实际问题的能力也决定了其能否更好地适应将来技术工作中的环境，能否更好的为社会服务，具有社会竞争力，成为栋梁之才，说到根本，与学生的就业息息相关。现实的工作往往需要本科生具有较好的自学能力、动手能力和创新能力，传统的有机化学教学方式显然不适于学生学习兴趣的提高、自学能力的培养以及实践创新能力的培养。因此，进行相关教学改革探索势在必行。

一、有机化学教学改革的必要性

由于有机化学是一门基础学科，知识内容比较抽象，传统的课堂教学讲解较为枯燥，经常表现为老师讲，学生听；老师写，学生记；临近考试时学生通过短期的死记硬背复习以应付过关，考试结束后大部分知识都已忘记；整个学习过程学生思考少、创新能力弱，而工科专业有机化学有限的教学课时数使有机化学教学课时紧、任务重，难以解决以上的问题。传统的有机化学实验教学属于单一验证式、知识型的教学模式，在教学过程中，学生过分依赖教师讲解和实验指导教材中的操作方法，学生做实验时往往表现为“照方抓药”，实验过程局限于验证教材，缺乏积极的思维和创新。以上这些都严重制约了学生有机化学学习的积极性和主动性，在化学学科及专业层面无法有效培养学生的科学素质、创新精神和实践能力。

当今科学技术的迅猛发展，使有机化学的内容越来越丰富，这也使得工科有机化学的短学时教学与不断膨胀的有机化学内容之间的矛盾日益突出。如何在有限的学时内让学生掌握有机化学基础知识和有机化学基本实验技能，提高学生的综合素质和创新能力是有机化学教育者所要面对的重要课题。如不能妥善处理，容易造成学生缺乏学习主动性和积极性，对有机化学基础知识掌握肤浅，实验技能相对匮乏，不利于后续专业课程的学习，更为严重的是，不利于学生自学能力的培养以及对未来工作的适应。

二、项目探究模式培养本科生有机化学自主学习的基本研究内容

在现有教学条件下，我们认为，解决上述问题的关键是培养学生的学习兴趣和自学能力，也就是扭转传统教学过程中以教师讲授为主体，改为以学生自主学习为主体的教学模式，因为兴趣是最好的老师，而自学能力是解决掌握未知知识的金钥匙。但是，现今本科生中存在一定的厌学现象，仅仅让其对学习产生兴趣并且通过自学来掌握确实有很大的难度，不现实。这就需要我们引进新的教学方法，改革教学方式。

我们通过实践教学研究认为，通过项目探究模式可以有效地培养本科生有机化学自主学习的兴趣和积极性。所谓项目研究模式就是借鉴研究生的培养模式，让正在进行有机化学学习的本科学生凭借现有的有机化学基础知识及实验技能直接参与到实际的科研实践活动中，以激发学生的学习兴趣，在科研实践的过程中让学生直接面对实际遇到的问题，促使其对自己不足的有机化学知识通过自学掌握，并将这些知识应用于解决科研问题。这样可有效地促进学生对未知知识的探索，培养学习兴趣和自学能力。从事科研工作不仅可以丰富学生的课外科技学术活动，也能培养学生创新实践能力[2]。

这种教学模式是以科研带动教学，以教学促进科研，培养学生的学习兴趣，提高自学能力、增强动手能力和激发创新能力。让学生直接面对实际的科研项目，让学生通过自主学习来掌握知识，解决实际科研问题，使其产生学习兴趣，兴趣是最好的老师，是学生主动学习的源动力，只有对所学课程产生浓厚兴趣，学生才能主动地、创造性地去学习和实践。让学生参与科研活动可以让其学以致用，利用所学的有机化学知识解决目前面对的问题。此外，参与科学研究可以使学生的视野不断开阔，进一步深化和更新学习内容，不断提升知识容量和自身水平。

教师以此模式培养学生需精选科研项目，既要让项目与学生已经掌握的有机化学知识和已经做的有机化学实验有一定联系但又不应完全一样，否则将使学生懒于学习和思考。项目可与教师的实际科研工作相关，并且应难度适中，这样能促使学生必须通过自主学习才能掌握所要解决的问题涉及的知识，通过掌握知识并查阅相关资料才能制定出实验方案，通过努力才能完成实验取得成果解决科研问题，另一方面，教师可在这一过程中更加了解学生，对各个学生因材施教。这样将有利于培养学生的创造性思维，提高学生的自学、实践和创新素质，还能增进师生友谊。

此教学模式也是积极开展第二课堂活动的一种形式，可形成师生互动的交互式学习环境，经常开展组内学习研讨会，逐渐培养学生独立思考，发现、分析与解决实际问题的能力，激发他们的创新意识，同时，鼓励学生之间以及与教师交流基础的有机化学学习知识、科研思路以及所遇到的问题，使学生的交流能力、表达能力和团队协作能力得到提高。由教师和学生共同协商制定实验方案，共同商议解决实际遇到的问题。

有机化学的科研问题大多是在实验过程中动手实践解决的，在学生亲自动手进行科学实验过程中，教师可规范其操作，补充日常有机化学实验教学的不足，使其动手能力不断加强，为将来的学习和工作做基础。在本项目中，学生是主体而不是被当作教师科研的“劳动力”或“助手”，而是通过教师适当的指导，独立地完成科研任务，是所承担任务的课题“负责人”。学生在做实验的同时还要规范地书写实验报告，完成研究任务后，还需写出研究小结以及撰写论文，鼓励学生将自己的科研成果写成，锻炼写作等多方面能力，培养科研意识。

教师利用这一模式进行教学，还可将项目相关的资料如课件、教案等进行整理，发表教改论文，以供未来参考推广。

三、以项目探究模式培养本科生有机化学自主学习的探索与实践

在实施这一以项目探究模式培养本科生有机化学自主学习的过程中，我们招收制药工程专业的本科生，将其分成两组，每组选一负责人，分别布置不同的有机化学相关科研题目，这些题目同时也是教师所要解决的科研问题。在进行基本介绍的基础上，针对各课题所要解决问题，鼓励学生自学不了解的知识，查阅相关资料以制定科研方案，同时，教师对学生的自学进行辅导，解答其遇到的问题，并与学生共同制定实验方案。

在学习方法上，鼓励学生在遇到问题后进行自主学习，整理笔记，主动获取知识，遇到问题可进行小组讨论并可与教师进行探讨，利用所学的知识解决实际遇到的问题，学生与教师协商，共同制定实验方案进行实验。教师每个月与学生开研讨会，开展第二课堂，以达到共同学习进步和提高水平的目的。定期让学生对这段时间自己所学的知识以及所完成的科研工作进行整理和总结，经共同修改后形成相关教案及研究报告；对所遇到的且尚未解决的问题师生共同协商制定进一步的解决方案。

指导教师积极为学生准备学习资料和教材，以目前所学的教材为基础，积极利用图书馆丰富的图书资源，对经常用的优秀图书及教辅材料进行购买，扩大学生的知识面。在教学及科研条件上，教师利用已到位的科研经费购买相关仪器及设备，积极创造机化学实验的条件。教师还应让学生了解科研的全过程，完成实验后正规书写实验报告，完成项目后撰写实验总结及学术论文，提高其写作能力，以期达到全方位的提高。同时，还应鼓励学生创新性地提出自己的想法，并鼓励实践，培养其创新精神。实验过程中，教师可规范学生的实验操作，增强其动手能力的培养。

实践证明，这一教学模式能够实现教学与科研相结合，学生自学与教师讲授相结合，课堂教育与课外教育相结合，理论知识与实践相结合，是科研活动与产、学、研相结合的培养新途径，可是促进学生学习兴趣，培养自学能力和科学精神的有效教学改革方法，是从课堂教学、实验教学两个方面进行改进和提高，从而有效地提高教学质量和学生的学习效率。

参考文献：

[1] 于鹏飞，纺织科学与工程专业“创新人才”实验班有机化学教学的探讨与思考[J]，教育教学论坛，2013，11，43-45.

[2] 郭明林，科学时代[J]，科学时代，2013，14，297-298.

作者简介：

于鹏飞（1980―），男，吉林长春人，理学博士，讲师，主要从事有机化学教学及与有机化学相关的研究工作。

基金项目：

天津工业大学高等教育教学改革研究项目（2012-2-12）