徐書克　許勝

摘要：為了提高工科學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，提升其解決實(shí)際問題能力，對(duì)兩年級(jí)的工科院校學(xué)生開設(shè)科學(xué)訓(xùn)練課是必要的，通過教師有目的預(yù)設(shè)具有工業(yè)應(yīng)用背景的微課題，對(duì)學(xué)生進(jìn)行文獻(xiàn)能力培養(yǎng)（查閱、總結(jié)、撰寫文獻(xiàn)報(bào)告），分析問題以及解決問題能力培養(yǎng)（在教師指導(dǎo)下由學(xué)生自主制訂課題的實(shí)踐方案，并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)案驗(yàn)證，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)新的問題，不斷進(jìn)行修正，然后處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，按照科研論文的要求撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告），整個(gè)流程實(shí)質(zhì)就是完成一個(gè)微課題，通過教學(xué)場(chǎng)景轉(zhuǎn)換依次對(duì)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目作業(yè)的實(shí)踐訓(xùn)練。事實(shí)證明，本科生經(jīng)過微課題訓(xùn)練后，對(duì)完成項(xiàng)目的流程有了清晰的認(rèn)識(shí)，為將來的升學(xué)就業(yè)提供了堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：工科學(xué)生；微課題；訓(xùn)練；促進(jìn)；科學(xué)素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）08-0061-02

目前，我國(guó)的高等教育規(guī)模達(dá)到了人類歷史之最，據(jù)2014年國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的數(shù)據(jù)[1]，我國(guó)在校生大學(xué)生人數(shù)創(chuàng)紀(jì)錄達(dá)到2468萬，適齡青年接受高等教育毛入學(xué)率達(dá)到34.5%[2]，高等教育的快速發(fā)展，使得高等教育已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的精英教育，而成了大眾教育，極大提高了我國(guó)適齡青年的受教育率，有效地提高了我國(guó)人口素質(zhì)；而另外一方面，大量的企業(yè)，不僅僅是中小民企，還包含相當(dāng)多一部分外企，因?yàn)檎胁坏胶线m的員工而苦惱，形成了有中國(guó)特色的用工荒，企業(yè)用工荒與大學(xué)生就業(yè)難現(xiàn)象的同時(shí)存在，看似滑稽的局面背后掩蓋著我國(guó)高等教育不適合時(shí)代發(fā)展的弊端，大量的高校把發(fā)展目標(biāo)定位于研究型大學(xué)，追求學(xué)科門類齊全的麻雀式的辦學(xué)方針，在擴(kuò)招政策下產(chǎn)生了一大批萬人大學(xué)，招生規(guī)模上了檔次，但是專業(yè)設(shè)置以及培養(yǎng)質(zhì)量卻未能同步，其培養(yǎng)的所謂具有深厚理論素養(yǎng)而缺乏實(shí)踐能力的“人才”不能適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展要求，學(xué)生在校四年，除了掌握一些基礎(chǔ)理論知識(shí)（實(shí)際上學(xué)生接觸的很多知識(shí)已經(jīng)嚴(yán)重落后工業(yè)實(shí)際），實(shí)踐能力極差，根本不符合企業(yè)的需求，因此大量畢業(yè)生找不到工作而成了失業(yè)者，造成社會(huì)資源的極大浪費(fèi)。令人欣喜的是國(guó)家高層已經(jīng)注意到此現(xiàn)象，并痛下決心進(jìn)行改革[3]，教育部計(jì)劃在不久的將來分批把600所本科院校轉(zhuǎn)變?yōu)槁殬I(yè)教育系列，希望以此糾正我國(guó)高等教育的發(fā)展偏差，促進(jìn)教育與我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展同步。華東理工大學(xué)作為國(guó)家教育部直屬高校，一直都重視本科生的科學(xué)素養(yǎng)教育，著重加強(qiáng)我校本科生的實(shí)踐能力訓(xùn)練，因此，我校本科生的就業(yè)率一直維持在95%水平[4]，平均薪資排名遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我校綜合實(shí)力排名[5]。在諸多措施中，從大學(xué)兩年級(jí)開始開設(shè)科學(xué)訓(xùn)練課是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要手段。本文對(duì)我?？茖W(xué)訓(xùn)練課的教學(xué)內(nèi)容以及涉及的問題進(jìn)行了探討。

一、微課題教學(xué)流程設(shè)置要求以及培養(yǎng)目標(biāo)

課程設(shè)置的目的是讓學(xué)生對(duì)如何解決具體工程問題有個(gè)清晰的概念，并進(jìn)行初步實(shí)踐。按照當(dāng)代科學(xué)認(rèn)知的普遍規(guī)律以及科學(xué)方法論，在接到一個(gè)任務(wù)（項(xiàng)目）時(shí)，首先進(jìn)行相關(guān)的情報(bào)工作，進(jìn)行文獻(xiàn)檢索以及情報(bào)的綜合分析，然后立足于現(xiàn)有的技術(shù)條件進(jìn)行解決方案的初步規(guī)劃，經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)并在實(shí)踐中不斷修正，形成解決方案并總結(jié)規(guī)律，撰寫論文，在方法論上完成了發(fā)現(xiàn)問題到解決問題的循環(huán)，也就是從理論到實(shí)踐再回到理論的提高過程，因此，科學(xué)訓(xùn)練課程對(duì)工科學(xué)生的方法論的認(rèn)知很有必要。任務(wù)布置階段在多媒體教室完成，任課教師對(duì)課題的工業(yè)背景進(jìn)行介紹，對(duì)要解決的問題進(jìn)行說明，根據(jù)研究任務(wù)把課題分解為若干模塊，每個(gè)模塊需要的學(xué)生一般設(shè)為3～4組，每組學(xué)生2人；每個(gè)小組的任務(wù)各不相同，這樣就有效避免了個(gè)別學(xué)生的懶惰和抄襲。舉個(gè)例子，某位教師的微課題為“酯化反應(yīng)催化劑綠色化研究”，28個(gè)學(xué)生2人一組，合計(jì)14組，課題任務(wù)分解為綠色催化劑制備（模塊1）、綠色催化劑催化酯化反應(yīng)（模塊2）、對(duì)照組（模塊3）共3個(gè)模塊，模塊1催化劑制備具體分為硅膠負(fù)載硫酸基氧化鈦制備以及表征（催化劑1）、介孔材料負(fù)載過渡金屬催化劑制備以及表征（催化劑2），合計(jì)需要4組學(xué)生承擔(dān)任務(wù)；模塊2依據(jù)任務(wù)不同，分別設(shè)置為催化劑1催化酯化反應(yīng)影響因素（時(shí)間組、催化劑量組、酸醇比例組）合計(jì)容納3組學(xué)生，催化劑2同樣如此，容納3組學(xué)生；對(duì)照組使用傳統(tǒng)催化劑無機(jī)酸，考察不同無機(jī)酸、時(shí)間、催化劑量以及酸醇比例等4個(gè)因素，容納4組學(xué)生。在確定任務(wù)后，進(jìn)入情報(bào)能力培養(yǎng)階段，在圖書館中，教師進(jìn)行文獻(xiàn)檢索教學(xué)，每個(gè)組學(xué)生的任務(wù)都不相同，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)任務(wù)進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)檢索并制訂實(shí)驗(yàn)方案，撰寫出開題報(bào)告。教師審定開題報(bào)告后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，指導(dǎo)學(xué)生按照方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐能力培養(yǎng)教學(xué)，各個(gè)小組彼此獨(dú)立操作又相互依賴，每次實(shí)踐課后都按照模塊進(jìn)行討論，不斷修正原有的方案，全面培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手分析問題和解決問題的能力。實(shí)踐課結(jié)束后，學(xué)生開始進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和整理，最終完成科技論文的撰寫，鍛煉了其邏輯思維能力，整個(gè)教學(xué)流程到此結(jié)束，完成了從理論到實(shí)踐再回到理論的螺旋式上升。幾輪實(shí)踐下來，學(xué)生普遍反映教學(xué)效果良好。

二、微課題設(shè)置的注意事項(xiàng)

整個(gè)流程中微課題的選擇是核心，微課題的設(shè)置由任課教師結(jié)合自己的科研課題，為學(xué)生列出微課題，要求課題具有可實(shí)踐性（用具體的實(shí)驗(yàn)解決）、工業(yè)應(yīng)用性（緊密結(jié)合工業(yè)實(shí)際）、探索性（需要通過實(shí)踐解決問題）。這就要求任課教師不僅要具有豐富的理論基礎(chǔ)知識(shí)，還要有雄厚的科研工作積累以及精準(zhǔn)的情報(bào)工作技能，以及豐富的實(shí)踐操作能力。由此可見，教師很重要，是決定微課題教學(xué)成敗的關(guān)鍵。一個(gè)良好的微課題應(yīng)該具備以下幾個(gè)特征。

1.具備良好的工業(yè)背景。工科院校本科生是要面向社會(huì)，就業(yè)崗位基本為企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理進(jìn)行服務(wù)等崗位，因此微課題選擇具有應(yīng)用背景的題目，是一種“就職演習(xí)”，必須接地氣，才能真正地培養(yǎng)學(xué)生服務(wù)企業(yè)的能力。就上述課題而言，眾所周知，酯化反應(yīng)在工業(yè)上具有廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)，如高端酯類潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油、化妝品基質(zhì)葡萄糖酯、香料乙酸丁酯等。研究酯化反應(yīng)催化劑的綠色化具有重要的實(shí)際意義。endprint

2.具備良好的可操作性。微課題教學(xué)時(shí)間短，不可能面面俱到，因此需要培訓(xùn)操作新技能的課題不太適合大學(xué)二年級(jí)同學(xué)進(jìn)行，在操作層面應(yīng)該立足于學(xué)生已經(jīng)掌握的實(shí)驗(yàn)技能上。我校參加科訓(xùn)課程的是已經(jīng)修完有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的二年級(jí)下半學(xué)年的學(xué)生，一般的院校在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的設(shè)置中，都安排了酯化反應(yīng)教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生具備了必要的實(shí)踐操作技能，因此，不再需要基本技巧的訓(xùn)練，一旦實(shí)驗(yàn)方案確定，就可以迅速進(jìn)入實(shí)踐環(huán)節(jié)。

3.具備一定的創(chuàng)新性。作為科學(xué)訓(xùn)練課，不能雷同于普通的實(shí)驗(yàn)課程，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容是培養(yǎng)學(xué)生的操作技能和驗(yàn)證教材知識(shí)的。而科學(xué)訓(xùn)練課面對(duì)的是實(shí)實(shí)在在的要解決的工業(yè)難題，因此其解決方案必須通過新的實(shí)踐進(jìn)行探索，具備一定的創(chuàng)新性。作為酯化反應(yīng)而言，傳統(tǒng)的無機(jī)酸催化劑具有腐蝕設(shè)備、造成大量含酸廢水污染環(huán)境等缺點(diǎn)，亟需開發(fā)具有環(huán)境友好型的新型催化劑，現(xiàn)在通用的方法就是使用固體酸催化劑。所以本課題研究?jī)?nèi)容兼顧了工業(yè)應(yīng)用和科學(xué)前沿，學(xué)生執(zhí)行起來倍感興奮。

三、微題課教學(xué)的創(chuàng)新意義

首先，微課題教學(xué)過程突破傳統(tǒng)意義上的教學(xué)模式約束。傳統(tǒng)意義上本科教學(xué)，依據(jù)課程性質(zhì)，教學(xué)場(chǎng)所一般安排在教室或者實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，往往一門課程從開始到結(jié)束都是在同一個(gè)場(chǎng)所完成，且其教學(xué)目的單一，學(xué)生產(chǎn)生審美疲勞是很正常的。微課題的教學(xué)實(shí)踐從課堂起步：布置課題，分組并分配任務(wù)；然后轉(zhuǎn)移至圖書館進(jìn)行情報(bào)能力培養(yǎng)；再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)踐研究，鍛煉動(dòng)手解決問題能力，最后再次回到課堂，總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，驗(yàn)證實(shí)踐方案，提升理論水平。經(jīng)過教室→圖書館→實(shí)驗(yàn)室→教室，隨著教學(xué)場(chǎng)地轉(zhuǎn)移，教學(xué)任務(wù)與培養(yǎng)目標(biāo)也跟著轉(zhuǎn)移，經(jīng)過一個(gè)完整的循環(huán)，再次回到教室的時(shí)候，學(xué)生經(jīng)歷的心路歷程要比單一場(chǎng)所教學(xué)的效果好得多。

其次，微課題教學(xué)符合科學(xué)認(rèn)知論的要求。科學(xué)認(rèn)知論認(rèn)為，解決問題的過程是發(fā)現(xiàn)問題到解決問題再到發(fā)現(xiàn)問題，經(jīng)歷一個(gè)從理論到實(shí)踐，然后回到更高級(jí)的理論的循環(huán)過程。傳統(tǒng)本科的教學(xué)，理論教學(xué)偏重于理論推導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)側(cè)重于基本技能培訓(xùn)，都不能很好地對(duì)二者進(jìn)行綜合。畢業(yè)論文環(huán)節(jié)雖然能夠彌補(bǔ)，但是由于面臨畢業(yè)、就業(yè)、升學(xué)等壓力，此時(shí)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性已經(jīng)開始下降。在大學(xué)二年級(jí)開設(shè)微課題教學(xué)，實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)獨(dú)立的教學(xué)單元內(nèi)完成了團(tuán)隊(duì)協(xié)作、情報(bào)能力、科學(xué)研究方案制定以及實(shí)施、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理以及歸納等多方面能力培養(yǎng)，使學(xué)生了解了具體實(shí)踐中項(xiàng)目作業(yè)流程，學(xué)習(xí)了自主設(shè)計(jì)解決方案，體會(huì)了企業(yè)中才有的分工協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神，有效地把理論教學(xué)與實(shí)踐能力培養(yǎng)結(jié)合，促進(jìn)了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高。對(duì)近三屆學(xué)生調(diào)查結(jié)果表明，完成該項(xiàng)目工作的同學(xué)在綜述性論文撰寫（情報(bào)能力體現(xiàn)）、實(shí)驗(yàn)方案制訂（項(xiàng)目流程掌握能力體現(xiàn)）、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理（歸納能力體現(xiàn)）等諸方面都有所提高，能夠更快地適應(yīng)后續(xù)階段課題組的要求，同時(shí)在求職環(huán)節(jié)體現(xiàn)出更好的優(yōu)異性。

參考文獻(xiàn)：

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