物理化学教学中对本科生科研素质的培养

王丽丽 姚 琳

(郑州大学化学系，河南郑州 450001)

物理化学教学中对本科生科研素质的培养

王丽丽 姚 琳

(郑州大学化学系，河南郑州 450001)

提高本科生的科研素质，是实现本科生培养目标的重要环节。物理化学是化学化工等专业的一门重要专业基础课，本文就物理化学教学中对学生科研素质的培养进行了探讨和研究。

物理化学;教学;本科生;科研素质

高等学校人才培养的目标是胜任相关专业或进一步从事科学研究工作的人才，这就要求大学生既要牢固地掌握本学科的专业知识，又要具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力。提高本科生的科研素质，是实现本科生培养目标的重要环节。如何在大学教学中培养学生的科研素质，使其成为创新型人才，已成为高等教育教学改革的重要课题。物理化学是化学、化工、生物、环境、材料等专业的一门重要专业基础课，对于这些专业的学生形成完整的知识结构具有不可替代的作用。本文就物理化学教学中对学生科研素质的培养进行了探讨和研究。

1 认识科研素质

科研意识、科研方法和科研精神是科研素质中最重要的三个方面。科研意识是指从事科研工作的动力，潜心捕捉和研究问题的探求欲，即“想不想做研究”，这是科研素质的基础。科研意识的形成是一个长期积累的过程，要有包括科学文化知识、专业基础与专业知识及相邻学科知识在内的广博的知识作为支撑。科研方法是指掌握如何设计实验方案、开展实验研究、撰写学术论文等方面的具体方法，即“能不能做研究”，这是科研素质的核心。科研方法是在具备了一定的科研意识的基础上经过培养和科研实践锻炼而形成的，一般来说，强烈的科研意识可以促使科学的科研方法的形成，而掌握正确的科研方法又会提高对科研的兴趣，强化科研意识。科研精神则是指勇于探索、甘于寂寞、敢于创新、不怕失败等优秀品质，也即“适不适合做研究”，这是科研素质的内涵。科研精神是通过自身的认识和科研实践形成的比较稳定的适于从事科研工作的基本品质。

2 科研意识和科研精神的培养

2.1 注重教师自身科研素质和教学理念的提高

很难想象一个没有科研能力和意识的教师能培养出具有高科研素质的学生，可以说，教师自身的科研素质是培养学生科研素质的先决条件，对培养学生科研素质的形成和提高具有至关重要的作用。在科学技术和教育教学改革蓬勃发展的今天，教师应不断提高自身的科研素质，学习先进的教育理念，加强教育教学改革优秀成果的学习和实践。

2.2 引导学生关注本学科发展前沿和科研动态

在现代科学技术快速发展的今天，学科间的交叉、渗透，不断产生新的领域和边缘学科，而很多具有超前价值和应用价值的信息并不能及时补充到教材中，为了培养与时俱进的人才，除了要在课堂中及时补充这些最新的研究成果，更应该在这样的教学过程中培养学生养成关注本学科发展前沿和最新研究动态的习惯，使学生在学习过程中不断增强科研意识。这些科研动态与信息是不断更新的，它可以来源于教师或教研组的科研成果或进展，也可以来源于最新的文献、资料或学术报告。

比如，我们在讲解电化学这一章节时，会介绍化学电源的最新研究情况，联系电动汽车电池的研究与发展，激发学生对本章节的学习兴趣。在催化剂吸附性能这一章节的讲解中，介绍到本学科实验室应用到催化剂吸附性能表征中的各类仪器，以及他们在本学科科学研究中的作用。学生对这些内容非常感兴趣，由此也可以激发学生学习物理化学的兴趣和热情，使学生较早萌发将来从事某领域科学研究的想法。在我系开展的暑假科研实践活动中，很多学生主动到教师的科研实验室，积极参与科研活动，形成了学生主动培养自己科研能力的良好局面。

2.3 引导和激发学生的科研精神

高水平的学术研究往往需要研究者长时间积累。做科研不能指望一步登天，需要持之以恒才能修得正果。在当前社会上浮躁风气严重的情况下，加强对本科生的科研精神培养显得尤为重要。

在对科研精神的培养中，教师所表现出来的情感、性格、动机、意志品质等都对学生会有很大的影响，因此，教师自身必须具有科研精神，并通过自身的言传身教激发学生的科研精神。在竞争激烈的社会中，在学习和科研中难免会遇到困难和挫折，教师要多关心学生，在他们遇到挫折时给予正确的引导。

科学技术的进步和发展离不开科学工作者辛勤的劳动，在教学中可以适当引入一些科学先驱和学生熟悉的一些专家学者的故事，讲述他们在取得巨大成绩的背后，所付出的艰辛努力和他们勇于探索、甘于寂寞、敢于创新、不怕失败的科研精神，对学生加以积极的引导，也可以给学生推荐一些科学人文精神培养方面的书籍，让学生利用课余时间，发挥主观能动性，有意识地培养自己的科研精神。

3 理论与实践相结合培养学生的科研能力

3.1 在对知识的解析过程中注重培养学生科学思维方法

思维方法的高下是智力高低的重要标志。良好的、科学的思维方法能使我们从错综复杂的现象中找到事物的本质，从纷繁的因素中找到事物变化的主要因素，使事物呈现出条理来。培养学生具有正确的、科学的思维方法是素质教育的重要内容。

物理化学是一门理论性较强的课程，在教学实践中发现，在对物理化学知识点的讲解与分析过程中，结合理论产生和不断完善发展的过程，并结合科学家在发现这些理论中的一些故事进行讲解，这样不但能让学生充分理解知识，更在这样的过程中培养了学生的科学思维方法和科研精神。

科学思维方法的培养是一个长期的过程，在这样的过程中要充分调动学生的主观能动性，引导学生合作学习，在思考、讨论、相互启发、再思考这样的过程中不断地修正、补充，加深自己对课程内容的理解和领会，进而顺利地掌握课程内容的要点和实质。让学生从被动的知识接收者转变为主动的知识寻求者，并能采用科学的方法去寻求知识。

3.2 在实验教学中注重体现学生的主体地位

实验教学在培养物理化学专业人才的科研素质过程中起着至关重要的作用。然而，在传统的验证式、菜单式、保姆式的实验教学模式下，学生往往疏于思考，为实验而实验，难以体现学习的主体地位;实验内容也比较陈旧，缺乏创新性和挑战性，严重影响了学生的学习兴趣，抑制了学生创新思维的形成，不利于学生能力的培养。

鉴于存在的这些问题以及教育部教指委颁布的“实验课程教学基本要求”，立足于创新人才的培养需要，高校亟需探索和实践物理化学教学实验模式的改革。

南开大学化学实验教学中心提出了“整体物理化学实验教学体系”的新思路，通过设计一组相互关联的实验，使学生修完一组实验，在得到实验技术训练和实验方法学习的同时，亦可完成一篇相对完整的研究工作论文［1］。

温州大学化学与材料工程学院“基本技能训练+基础实验+研究型实验”的物理化学实验教学模式体现了从简单到复杂，从一般到专业，从知识、技能到研究、探索的能力提升过程。使学生可以接触到包括实验选题、实验方案设计、实验现象观察和数据采集、实验结果的分析讨论以及实验报告的撰写等完整的研究工作过程［2］。

淮海工学院化学工程学院充分利用网络信息化条件和实验室教学资源进行不同教学目的多层次教学，通过多媒体、基础实验及综合性设计性实验三个层次的教学全方位提高学生的科研素养［3］。

桂林工学院材料与化学工程系实行“仿真实验+必修实验+自主开放性实验”的课程教学模式，建立开放性的物理化学实验室［4］。

这些改革探索极大地激发了学生们的求知欲望，提高了学生的创新能力和科研能力，全面实现了物理化学实验的教学目的。

以上这些案例体现了以人为本的教学理念，营造了活跃思维、主动学习，充分体现学生主体地位的实验教学环境，是物理化学实验教学体系改革探索的参考思路。

3.3 在开放课堂上注重提高学生的创新实践能力

要善于利用学生科研立项、开放性实验室或课题、产学研结合模式等开放课堂来营造科研氛围，培养提高学生的创新实践能力。

通过开展大学生创新性实验计划项目，促使学生在导师的指导下申请项目，自主进行研究性学习，自主进行实验方法设计、组织设备和材料、实施实验、分析处理数据、撰写总结报告等方面的工作。使广大学生在本科阶段得到科学研究与发明创造的初步训练，加大人才培养过程中实践教学环节的比重，增强学生的动手能力，推广研究性学习和个性化培养。

利用开放性实验室或开放性课题，让学生参与科研过程或直接加入教师的课题组，参与课题研究，与教师一起共同完成较大的研究项目。通过这些科研实践，充分调动学生的科研积极性，促使学生萌发继续深造、攻读物理化学硕士学位的想法。

加强与企业的产学研合作，利用企业为学生提供实践机会，让学生深入企业一线考察实践，定期召开校企联谊会，为学生搭建多元化的实践教育平台，使学生在校期间能够有更多机会了解和接触专业相关行业发展近况和需求，提供大学生创新性实验项目选育的温床，同时也可以解决高校在大学生培养中存在的工程实践性教学资源不足的困难。组织项目组、课题组、产学研实践学生开展学术交流，参加教师学术团体组织的学术会议，为学生在开放课堂的创新研究提供交流经验、展示成果、共享资源的机会。还要定期组织开放课堂师生研讨会，提供指导教师、企业与学生之间的多种形式的交流平台，营造创新氛围。

3.4 在指导科研论文撰写上注重培养学生的科研素养

物理化学课程中理论性的知识较多，学生感到枯燥难学，在教学中可以通过增设课程论文环节增强教学内容的实践性，指导课程小论文能培养学生查阅利用资料、分析归纳和文字表达能力，对培养学生解决实际问题的科研素养大有帮助。课程论文不同于毕业论文，力求短小，有独到见解，有创新思维，即使观点不完全正确，只要是学生自己的独创，应鼓励。同时可以开辟物化园地，展出优秀论文，促进学生课外交流，取长补短，形成浓厚的学习风气。同时要注意培养学生对待科研的严谨态度，杜绝弄虚作假、敷衍了事、剽窃他人等学术虚假、浮夸作风，在培养学生创新意识的同时，使学生初步形成严谨求实的科研态度、锐意进取的科研作风和艰苦奋斗的科研精神。

4 结论

科研素质的培养是一个系统工程，涉及教学、科研领域多方面问题，应贯穿于整个大学过程，需要从学生入校起基础知识的学习到专业知识学习、毕业设计实践、学校的科研状况和思想教育等各个环节中教师和学生共同的努力，也需要社会和学校为学生提供科研实践的机会和场所，并营造出浓厚的科研氛围，只有从多种途径入手，采取多方面措施，才能取得良好的效果。

［1］ 武丽艳，尚贞锋.大学物理化学实验立足于创新人才培养的教学改革［J］.实验室科学，2006，4(2)：32-34.

［2］ 胡新根，何道法，李新华，等.研究型物理化学实验教学模式的探索与实践［J］.实验室研究与探索，2009，28(10)：133-135.

［3］ 周丽华，钱保华，夏海涛，等.在物理化学实验教学中注重大学生科研素质能力的培养［J］.科技信息，2009，32：34-37.

［4］ 邓型深，粟玉华，刘长久.改革物理化学实验教学提高学生的科研能力［J］.科技信息，2008，2：25.

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1003-3467(2010)20-0062-03

2010-08-21

王丽丽(1982-)，女，助教，从事催化和有机合成方法学方向的研究，电话：13937162989。