李霞+申明樂
摘要:“卓越工程師”計劃是黨和國家對高校培養創新型人才提出的新要求,在這種大形勢大背景下,作為食品專業基礎學科的有機化學教育要進行積極的探索和改革,為培養卓越人才而努力。本論文結合有機化學的教學特點,從激發學生的求知欲和調動學生的動手能力兩個方面出發,為培養創新人才進行了初探。
關鍵詞:卓越工程師;有機化學;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)40-0137-02
高等院校是培養國家所需人才的重要場所。現階段我國的高等院校教育方式主要以理論實踐為主,忽視了應用能力和創新能力的培養。基于這種情況,為培養和造就一大批適應社會發展和工業化發展的創新型人才,教育部于2010年6月開始便啟動了“卓越工程師”計劃。[1]特別是“大眾創業、萬眾創新”的今天,高校更應該以培養學生的創新意識和創新能力作為目標,提高學生的創新素質,為我國大步邁向工程教育強國和人才強國奠定基礎。
食品專業作為高等院校的基礎專業,是具有很強的實踐性和應用性的理工科專業,為國家和社會輸送了一批又一批從生產管理到產品研發、從品質調控到工程設計等各個領域的優秀人才。我國的食品行業發展迅速,規模化生產急需知識和技能兼備的復合型人才,產品質量急需提高,因此高校的食品專業“卓越工程師”的培養迫在眉睫。[2]食品專業“卓越工程師”是建立在創新的基礎上,而創新則建立在知識運用的基礎上,知識的獲得離不開教育的支撐。因此,要培養優秀的食品專業“卓越工程師”,就必須從培養學生的創新意識和動手能力入手。有機化學作為食品專業的基礎學科,急需進行教學改革來適應創新型人才的培養。
一、引入科技成果,激發學生的求知欲
眾所周知,好奇心和求知欲是學生建立創新的方法和技術的前提條件,更是創造有價值行為的基礎,因此如何激發學生的求知欲是培養學生創造力的關鍵環節。有機化學是理論和實踐結合很強的科學,在有機化學的教學過程中,為刺激學生強烈的求知欲以達到較好的教學效果,教師可以引入先進的科技成果。例如在講授有機化學非常重要的一章“芳烴”時,教師為能讓學生更好的了解芳烴的性能和特點,可以引入目前世界上比較感興趣的石墨烯。從講授石墨烯的發現開始到認識石墨烯的結構,教師可以借助多媒體來展現石墨烯的結構圖片,從而激發學生進一步了解石墨烯的欲望。緊接著,教師將石墨烯擁有的物理和化學性質向同學們做詳細的介紹,比如說石墨烯可以使計算機處理器的運行速度提高數百倍,因此它的一個重要特性便是可以用作硅的替代品,另因石墨烯排列非常致密且幾乎完全透明,可以用作透明的觸摸屏、發光板等透明電子品的原料。這樣一來,同學們因這些特殊的用途會對這一新型材料產生濃厚的興趣,從而引導學生主動的學習,積極的思考和探索,充分調動了學生的主觀能動性,激發了學生的求知欲,鍛煉了學生運用有機化學知識的能力,為科研和創新奠定了基礎。
二、構建有機化學實驗教學體系,充分調動學生的動手能力
學生的實驗操作能力決定著人才的含金量,是衡量一個學校教學質量的標準之一,更是培養學生創新能力的淵源,因此教師要高度重視有機化學實驗,構建合理的教學體系,在充分調動學生動手能力的同時培養學生的創新意識。
1.培養學生良好的實驗基本操作能力。基礎有機化學實驗主要針對大二、大三年級的學生開設,雖然有了一定的實驗基礎和實際動手能力,但是由于有機化學實驗相對危險性較大,因此教師更應該注重學生實驗習慣的養成,因為產率等都與學生的實驗習慣有很大的關系。在有機化學的實驗教學過程中,指導學生撰寫預習報告和實驗報告的同時,要主抓學生的基本實驗操作能力,通過現場指導和現場操作技術考核等手段,讓學生明白實驗操作能力的重要性。必要時教師可通過單元操作的形式,讓學生更好的了解反應的基本裝置和相關操作,使學生更加系統的了解相關的反應條件和產物的表征,對食品專業學生畢業后從事具有一定的動手操作能力的技術崗位具有很好的促進作用。
2.引入科研和生產實例。“卓越計劃”的目的在于學生科研能力和創新能力的培養,為了使學生更好的把理論教學和實際應用起來,教師可采用引入科研和生產實例的方式,這樣既豐富了課堂教學形式,使實驗內容更加新穎和實用,又能更好的激發學生的學習興趣,大大提高了學生對所學知識的運用和技能的鞏固能力,同時有利于學生理論聯系實際能力和發現問題、解決問題能力的培養。例如教師在講授“茶葉中提取咖啡因”實驗時,除了介紹實驗教材中的索氏提取器的原理和用途,還可以引入現代天然物的其他提取方法,如超臨界萃取法等;講述“咖啡因的物理性質”時,可以引入咖啡因的生產及應用,讓學生對什么是咖啡因有個基本的了解;另外,教師可以根據學生的提問做適當的引導,必要時可以通過給學生留取問題的方式,滿足學生對新事物的好奇心的同時,培養學生獨立解決問題的能力,從而促進學生創新思維的養成。
3.充分利用現代化的教學手段。現階段,教育現代化的一個重要標志便是將信息化運用到實驗教學中。[3]這種教學手段是同計算機及多媒體教室一起研發的,利用先進的流媒體技術,課程教學團隊可以走進真實的實驗室環境,對那些實驗操作能力比較強的學生進行實驗現場拍攝,對于操作容易出錯的地方教師應該進行旁白表述,然后制作成實驗視頻教材,借助網絡教學平臺,將其全方位的、形象地展現給學生。這樣做的好處有很多,最主要的就是學生可以想看就看,完全不受時間和空間的約束,相比那些枯燥無味的文字而言,視頻更加有趣,學生通過反復的觀看,規范了自己操作的同時,也為考研及學科競賽打下了基礎,使學生受益匪淺。
4.開展開放性和拓展型實驗教學。為了更好的順應2010年6月啟動“卓越計劃”的要求,學校可以開設開放性和拓展型實驗教學,這不僅是培養學生主動學習有機化學的能力的重要手段,也能很好的培養學生的實踐能力,是學生主人翁意識的重要體現。endprint
所謂的開放性實驗不僅要求實驗內容開放,也要求實驗室開放。實驗內容一般可以根據教師的科研方向和教學目標來設定,選題一般與產學研相關,教師可以通過教學平臺發布選題的形式,吸引更多的學生參與到科研過程中。學生則要做好教師的助手,根據指導教師的要求,通過查找文獻和翻閱相關資料的方式對這一課題進行方案設計,得到指導教師的肯定后,學生在預約的實驗室內獨立或者多人合作完成這一課題,最后教師可以根據學生的表現、研究結果等給學生以客觀的評價。
而拓展型實驗的實驗內容則主要來源于教學內容,與課堂內容相近或相似,但是卻是課堂教學內容的延伸和補充,旨在培養學生較強的動手能力,讓學生真正參與到教師的科研工作中,從而提高自身的科研水平。
開放性、拓展型實驗是鞏固課堂內容的有效形式,通過這一課外科研活動,在深化和理解所學內容的同時,又鍛煉了學生的實際動手能力和知識的實際應用能力,提升了學生的工程意識,對學生的自主學習能力、主動解決問題的能力和創新能力都有很好的促進作用,提高了學生的學習興趣,促進了良好的教學效果[4]。
三、結語
食品專業畢業生走上社會,不僅擔負著提高和確保食品質量的重任,同時還擔負著為人類和社會創造更加美味可口、營養更加豐富的食品的重任。時代的進步和科技的發展使現階段涌現出了一批又一批的新成果,這對高校的學生來說是一個巨大的挑戰。在“卓越計劃”的大背景下,學生應該加強專業基礎學科的學習,特別是對專業理論有很大幫助的有機化學,學生不僅要掌握課本知識,而且還應該培養自己主動學習、深入探索的能力,培養學生舉一反三、大膽質疑的能力,努力提升學生的自信心和創新意識,為實現卓越人才而努力。[5]
參考文獻:
[1]方文.工程專業教育與人文素質教育的協同與融合:以卓越工程師教育培養計劃為背景[J].浙江科技學院學報,2013,25(4):300-304.
[2]龐凌云,詹麗娟,吳文江,任紅濤.淺議食品科學與工程專業卓越工程師的培養[J].農產品加工,2016,(3):84-86.
[3]歐陽玉祝,陳小東,彭曉春,等.基礎化學網絡實驗教學平臺建設的探討[J].實驗技術與管理,2010,27(3):103-106.
[4]謝蘊江,張民,任海霞.基于卓越工程師背景下人才培養模式的探索及幾點思考[J].教育教學論壇,2014,(1):97-98.
[5]舒明勇.卓越工程師培養中有機化學實驗的教學改革與探索[J].化學工程與裝備,2014,(1):190-192.endprint