研究式有機化學實驗教學中引入信息檢索的嘗試

陳偉群

（廈門醫學高等專科學校，福建 廈門 361000）

研究式有機化學實驗教學中引入信息檢索的嘗試

陳偉群

（廈門醫學高等專科學校，福建 廈門 361000）

研究式教學；信息檢索；有機化學實驗；教學嘗試

2000年1月ACRL（美國大學與研究型圖書館協會）批準并頒布了《高等教育信息素質能力標準》（Information Literacy Competency Standards for High Education），為信息素質教育提供了評價的框架，為教師、管理人員、圖書館員提供了實施信息素質教育的指南[1]。依據我國教育法和國外高校的一些經驗，把信息素質教育和專業課程教學融合在一起，在教學過程中為學生創設類似于科學研究的情景[2]，結合圖書館信息素質教育課，讓學生學會收集信息，并能分析、利用信息，從而增強學生的思考能力和創造能力，達到素質教育的目的。

1 問題的提出

目前我國有機化學實驗教學從驗證性實驗過渡到研究性實驗還處于嘗試階段。傳統的有機化學實驗教學，多數是以掌握基本操作技術、驗證有機化合物的性質及合成方法為目的。多數院校采用“基本操作技術訓練+有機化合物的性質實驗+基礎有機合成實驗”的模式來安排有機化學實驗課的教程并組織有機化學實驗的教學[3]。通常的教學方法是由教師準備好實驗所需儀器、藥品等，學生根據現成的實驗方案進行驗證性實驗。合成實驗也是以單個化合物的制備為主，并且只強調對學生實驗基本技能的訓練，在教學內容中缺少綜合性、設計性與創新性實驗。這種教學方法固然能使學生打下扎實的基礎，卻忽視了對學生科學精神、科學方法的培養，造成學生綜合能力不足，缺少創新意識，很難達到培養高素質創新型人才的目的。而對于信息檢索課來說，如果沒有具體的檢索目標便使學生無處著手，或者說根本沒有多大的檢索意義，純屬為檢索而檢索，學習興趣也會在這種糊里糊涂的檢索過程中消失殆盡。

研究式實驗教學的新模式，即在教師的引導下，充分發揮學生的主體作用，既提高學生的學習興趣、實驗興趣，又有利于培養學生的科研能力和整體素質[4]。在研究式實驗教學中強調學生對信息的檢索、收集、分析、判斷及利用過程，這樣既鍛煉了學生的基本操作技能，又培養了學生的科學思維方法、實踐能力和創造能力。將研究式實驗教學與信息素質教育整合，使學生學會完整的科研工作方法，包括信息的查閱、分析利用、市場調研,實驗設計思想、實驗方法和條件的選擇、實驗現象的觀察和數據記錄、實驗結果的分析以及實驗研究報告的書寫等方面，在實現學生知識技能向研究創新能力的轉化過程中，起著積極的作用。

課程前教師與圖書館員合作，由圖書館員教授學生如何查找信息，并幫助學生完成實驗過程中的信息檢索、分析與利用信息及市場調研。因此，要讓學生將興趣集中到某一個特定的知識點，引發其對某一專業特定區域信息的求知欲，最好的方法莫過于將學生學習信息檢索的過程從一開始就與對專業具體課題的研究捆綁在一起。

2 研究式有機化學實驗教學設計

有機化學實驗教學內容主要包括:一般知識，基本操作，化合物制備和化合物性質鑒定等。我們選擇化合物制備這部分進行教學改革試驗。基本做法如下。

2.1 課前準備

讓學生對課本中提供的驗證性實驗方案進行預習。譬如正丁醚的制備，要求學生掌握醇分子間脫水制醚的反應原理和實驗方法；學習分水器的實驗操作；鞏固分液漏斗的實驗操作等。這些內容及實驗步驟、注意事項等在課本中均有介紹，學生在預習這些內容后，任課教師再提出相關要求，譬如正丁醚的合成方法比較，正丁醚的用途、市場需求情況等。讓學生帶著這些問題，利用課余時間去圖書館查找相關資料。讓學生在完成基本操作技術訓練、基礎有機合成實驗的同時，對反應機理進行探討，研究相關資料，完成探究性實驗和設計型開放式實驗。

2.2 備課

任課教師與信息檢索任課教師協商、合作備課，在學生預習完基本實驗內容之后，舉辦講座，介紹有關自然科學研究方法和檢索原理技巧等知識，使學生明確，要進行科學研究，就必須運用一定的研究方法，這是人們探索自然奧秘、認識自然事物及其規律的途徑、手段和方式，并了解科學研究的一般步驟和進行科學實驗的重要意義。傳統的實驗課是全班統一按教材中的原料配比和反應條件進行實驗，對教材不必做變動，而進行研究式實驗教學則不同，需要對教材做一定的調整和處理。如可在實驗教學中引入科學實驗方法，如優選法等；利用正交試驗設計考查制訂的最佳方案；選擇正交表列出實驗方案，并綜合成學生用于實驗報告的實驗方案及結果記錄表等[5]。

2.3 分組實驗

將試點班級分成幾個小組，分別讓其對課前查找到的資料進行篩選，選出與實驗課題密切相關的文獻，并分析整理，由小組成員集體做簡評，選出一人發言，然后擬出本小組的實驗方案，對比實驗結果，最后分析實驗結果。按實驗方案表將全班學生分成幾個小組，每一小組分配一個實驗號，小組中每一名學生做一個平行實驗，結果取平均值。最后由課代表或學習委員收集各小組實驗數據，并公布結果，以供學生進行實驗總結和完成實驗報告用。學生根據簡易極差分析法，對每個實驗號的收率進行評分，觀察不同水平對實驗結果的影響，找出影響因素在實驗中所起作用的主次和影響大小，得到最佳實驗方案，并加以分析討論。

研究式有機化學實驗教學的設計，選取1或2個班級作為“試點”班級，將自然科學實驗方法引入教學內容(1/2或1/3)之中，設計實驗方案，學生進行平行實驗，實驗數據共享，并結合文獻檢索所獲資料(實驗進展、應用價值、市場需求等)，寫出較高質量的實驗報告。

3 將信息檢索教學融入有機化學實驗教學中

班級：生物制藥大專班。

檢索課題：正丁醚的合成方法比較，正丁醚的用途、市場等情況。

專業教師一方面布置學生去圖書館查找這方面的資料，另一方面和信息檢索課教師互相協商，提出檢索應達到的目的，利于兩課互相滲透、互相融入。學生可以是集體檢索（課時充裕的情況），也可分組檢索（課時不夠的情況）。信息檢索課教師根據專業教師提出的檢索要求實施教學活動。譬如對正丁醚的合成相關內容的檢索。

CNKI數據庫：中國期刊全文數據庫，中國博士學位論文全文數據庫，中國優秀碩士學位論文全文數據庫；時間1979～2008年。

（1）檢索條件：對正丁醚的合成這一內容分別以題名和關鍵詞進行初級檢索，結果為零。

（2）檢索條件：[（題名=正丁醚）and（題名=合成）]（模糊匹配）；按時間排序；不排重；跨庫檢索（高級檢索），最終得7條記錄。

從檢索結果中幫助學生分析、篩選、刪除雷同文獻，選擇密切相關文獻，并對全文進行閱讀、分析、比較。改變檢索條件又將出現什么樣的檢索結果。

（3）檢索條件：[（關鍵詞=正丁醚）and（關鍵詞=合成）]（模糊匹配）；按時間排序；不排重；跨庫檢索（高級檢索），最終檢索得31條記錄。

按照上面的方法，刪除雷同文獻，篩選出密切相關文獻。再將這2種搜索方法所查到的文獻進行對比分析，刪除雷同文獻，篩選出密切相關文獻，對檢索結果進行分析，判斷檢索結果與課題要求的相關度，并從中進行取舍。這是從題名和關鍵詞2個角度檢索得出的結果分析，還可從其他途徑再次進行檢索。按照上述方法，既可幫助學生分析檢索方法，探索在今后科研中采取不同檢索方法提高查全率和查準率的措施，又可幫助學生分析檢索結果。學生通過閱讀密切相關文獻，摘錄自己實驗所需的信息，便于在小組實驗中為預案提供依據。

又如，正丁醚應用或正丁醚市場研究等內容的查詢也可用上面的方法進行檢索，方法同前。另外還可用or或not組配，幫助學生分析組配方式不同，檢索結果不一樣，在什么情況下采用什么組配方式更為合適。

利用同樣的方法可以進入其他數據庫進行檢索，通過這些數據庫之間的對比、檢索結果的相互對比，使學生更了解數據庫，能夠鑒別檢索結果與課題的相關度，取舍信息，從而有利于提高學生的信息素質水平。如果學生在搜索、評價和利用信息方面不存在困難，則認為該學生已具備基本的信息素質。

4 研究式有機化學實驗的教學效果

4.1 調動了學生的學習積極性

專業實驗課與信息檢索課整合，這種新的教學模式使學生不僅感覺到是在上課學習，而且能使其把枯燥無味的檢索變成一種正在進行的科學研究，由此而產生濃厚的學習興趣和強烈的求知欲望。通過這種模式的學習，能夠培養學生嚴謹的科學態度。在實驗過程中會出現諸如實驗方案計劃不周、小組成員之間缺乏協調、任務分配不合理等問題，學生通過協商克服這些困難，從而提高其協作意識與能力，培養集體觀念和團隊精神。因為學生明白，任何個人的實驗認真與否，數據準確與否，都關系到實驗的成敗，這樣能促使學生認真操作，努力提高實驗技能。

4.2 提高了實驗效率

原來做一次實驗只能得到一個實驗數據，學生在寫實驗報告時無法進行比較、分析和總結，在進行思考與討論時也無話可說，一份實驗報告交上來，常常只是教科書的“復制品”。采用新的教學模式基本改變了這種狀況。學生不僅能在實驗課上獲得實驗結果，觀察實驗現象，而且可以通過集體的力量獲得更多的實驗信息，經過對這些信息數據的處理，發現其中的規律，得出最佳實驗方案，并用所學的理論知識來解釋，使學生能夠知其然更知其所以然。

4.3 培養了學生良好的素質

實行研究式實驗教學，拓寬了學生的知識面，使學習上了一個臺階，初步樹立起了科研意識，解決實際問題的能力也有所提高。以往在開展小論文、小發明等活動時，學生主要依賴指導教師，而現在大多數學生能做到自己選題、檢索資料、分析利用、設計方案、開展實驗，而教師只做“參謀”。不僅如此，學生還能從生產實際中找到問題，進行“攻關”。如有幾位已經畢業的學生了解到某種生物制劑的工藝存在技術問題，就把它帶回學校，在教師的指導下設計實驗方案，進行實驗研究，最終找到了最佳工藝條件。這幾年企業對我們學校的畢業生非常滿意。可以說這與他們在校時的良好基本功訓練和具備良好的素質有著密切的關系。

5 研究式實驗教學評價

研究式實驗教學與信息檢索教學捆綁在一起，使學生能夠學會完整的科研工作方法，包括信息的檢索、分析及利用，實驗設計思想、實驗方法和條件的選擇，實驗現象的觀察和數據記錄，實驗結果的分析以及實驗研究報告的書寫等方面，得到早期科研訓練。

（1）學生通過課前的充分預習、查閱文獻和設計實驗，培養了獨立思考、分析問題和解決問題的能力。

（2）通過提問、討論和學生自己講述，鍛煉了學生的表達與交流溝通能力，也更有助于加深其對實驗原理的理解。

（3）通過討論過程中的設疑、解疑、生疑等幾個環節，提高了學生的實驗興趣和信息檢索、判斷、利用能力，使學生更加注重于對實驗現象的觀察和解析，比較不同實驗方案或條件下的實驗結果，而不僅僅是為記錄數據而進行實驗，有利于學生科學思維的逐步形成，為開展科研打下扎實基礎。

（4）實施研究式實驗教學，給學生搭建了一個獨立的工作平臺，不但豐富了實驗課的內容，也為學生提供了廣闊的思維空間，培養了學生的獨立工作能力，拓寬了其知識面，縮短了學與用的距離。

（5）在多步驟設計性綜合實驗中，其產品的產率與純度都關系到下一步實驗的成敗，因此，學生在進行多步驟設計性綜合實驗時，必須認真細心地對待每一步反應和每一項操作，這樣既能夠鞏固學生的理論知識，又能鍛煉其實驗操作技能。

（6）將2個課程進行協調配合時需調整教學內容，既能夠促使教師理解教材，抓住重點，不照本宣科，又能把教學和科研結合起來，從而提高教師的科研水平。

研究式有機化學實驗教學與信息素質教學整合是我們正在探索和實踐的一條新路子，其目的是希望對傳統的教學模式有所突破、有所創新，提高教學質量，培養合格人才。研究式有機化學實驗教學與信息素質教育的整合易推廣到其他專業的教學中。以研究式教育模式培養出來的學生，其科學思維能力、分析問題能力、實踐能力和創造能力都得到了提高，并為其在校期間取得研究成果打下了扎實的基礎，有利于學生就業，在工作崗位中適應社會和國民經濟發展的需要。

這種方法雖然還存在許多不完善的方面，如：教學大綱的調整；實驗室全天候開放的服務與管理；教師組織和實施教學的工作量增大；學生還處在學習過程中，因此其所得實驗數據的可信度不夠，影響結果的準確性等，但這種教學模式所體現的學習方法，其意義是顯而易見的。

[1]唐秀群,李金慶.信息素質教育與大學專業課程的整合[J].圖書情報工作,2006，7:125～128.

[2]沙振江.高校文獻檢索課早期科研訓練型教學模式[J].圖書情報工作,2006，8:99～101.

[3]李英俊，孫淑琴，于世鈞.構建有機化學實驗教學的新模式[J].實驗室研究與探索，2004，7：61～63.

[4]溫建輝，董川.從旋光度測定談啟發研究式化學教學[J].大學化學，2006，3:1416.

[5]張康華，陶春元.有機化學實驗研究式教學嘗試[J].九江師專學報，1996，6：44～46.

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1671-1246（2010）06-0009-03