首页 理论教育21世纪化学类研究生教育:探索和实践,培养创新人才

21世纪化学类研究生教育:探索和实践,培养创新人才

【摘要】:改进教学方法,培养研究生创新意识。将导师的科研成果及时引入教学,激发研究生的创新热情。引导研究生积极思维,培养研究生的探索精神。

整合教学内容,培养创新型研究生人才的探索与实践

●(安徽大学,吴杰颖、田玉鹏、张胜义、周虹屏、薛照明)

摘 要 本文分析了由于我国的教学体系和课程与教材体系不完善,在培养创新型研究生人才方面存在的问题;阐述了无机化学课程组进行的一系列教学研究工作。整合更新教学内容,拓宽研究生知识面。改进教学方法,培养研究生创新意识。将导师的科研成果及时引入教学,激发研究生的创新热情。以学术团队为主成立研究生教学研究组,不同学科分支的导师结合开展的科研工作,联合指导研究生,提高研究生的创新能力。

关键词 课程设置、教学内容、创新人才

当前,研究生招生规模在迅速扩大,社会发展需要更多高素质人才。因此,深化研究生教学改革,提高研究生培养质量是高等教育急需解决的重要问题。建设高质量的研究生化学课程与教材体系,是关系化学类专业研究生培养质量高低的关键因素。

2002年教育部提出了研究生教育创新计划,国务院在批转教育部《2003—2007年教育振兴行动计划》中提出要“实施研究生教育创新计划”,要深入探索新形势下研究生教育规律,更新观念,深化改革,建立研究生科研创新激励机制,营造创新氛围,强化创新意识、创新精神和创新能力的培养,努力使我国研究生培养质量和研究生教育的整体水平接近或达到发达国家水平,为实施科教兴国战略和人才强国战略奠定坚实的人才基础。

尽管我国的高等教育十分重视创新人才的培养,但是由于长期以来我国的教学体系和课程与教材体系不完善,在培养创新型研究生人才方面还存在一些问题,主要表现在以下几个方面。

第一,研究生的素质发展不平衡:由于应试教育思想的存在,在教学过程中往往只重视对学生做事素质(科学素质)的培养,而忽视其他方面的教育,特别是缺少对学生做人基本素质(思想素质)的培养,结果导致学生的素质发展不平衡,协作精神不够,思想素质不高,社会责任心不强,创新动力不够。

第二,研究生的知识结构不合理:由于现行教学体制的不完善,课程设置不合理,研究生长期处于被动学习环境中,获得的知识主要来自教师或书本的间接知识,缺少直接知识,不会创造性学习,使研究生探索获取新知识的能力薄弱,创新能力不够。

第三,研究生的思维方式不活跃:由于研究生从中学到大学主要是接受教师正面阐述问题的正向思维,缺少反向思维(或称逆向思维)训练,造成研究生思维不敏捷,不会也不敢对教师讲的内容或教材内容提出质疑,不能积极主动地发现问题、提出问题、分析问题、解决问题,创新意识不强。(www.chuimin.cn)

针对以上问题,无机化学课程组把创新教育融入整个研究生教学活动,进行了一系列教学研究工作,在整合更新教学内容方面作了一些尝试,收到很好的效果。

第一,注意创新型化学人才基本素质的培养。化学学科发展至今,已交叉、渗透到自然科学、社会科学中的各个领域。因此,在教学中,突破原有的化学学科界限,联系社会实际,让研究生认知相关科技领域和社会发展,提高学生综合素质和解决实际问题的能力,强化研究生的基本科学素质,培养研究生的科学精神和科学道德修养。在注意科学素质教育的同时,十分重视研究生思想素质的培养,教书先教人、育才先育德,让研究生逐步树立良好的人生观价值观世界观。特别在研究生入学教育时,将人生哲理、做事准则融为一体,进行思想素质和科学素质教育。

第二,整合更新教学内容,拓宽研究生知识面。以无机化学专业配位化学研究方向为例,21世纪的配位化学处于现代化学的中心地位,与有机化学、分析化学、物理化学等二级化学学科,以及生命科学材料科学、环境科学等一级学科都有紧密的联系和交叉渗透。与理论化学的交叉产生“理论配位化学”——配位场理论;与物理化学的交叉产生“物理配位化学”;在均相和固体表面的配位作用是催化科学的基础;配合物在分析化学、分离化学和环境科学中有广泛的应用;配位化学是无机化学和有机化学的桥梁,它们间的交叉产生“金属有机化学”、“簇合物化学”、“超分子化学”等;配位化学与高分子化学交叉产生“配位高分子化学”;配位化学与材料化学交叉产生“功能配位化学”;配位化学与生物化学交叉产生“生物无机化学”;配位化学与纳米科学技术交叉产生“纳米配位化学”等。因此,我院为配位化学方向的研究生开设了高等有机化学、超分子化学、群论在化学中的应用、非线性光学等相关选修或自学课程。

第三,改进教学方法,活跃研究生学术思想,培养研究生创新意识。将建构主义思想融入教学,启发研究生主动探索、主动发展和主动建构。引导研究生积极思维,培养研究生的探索精神。将注入式教学转变为探索性教学,将封闭式教学转变为开放性教学,将静态教学转变为动态教学。将学术研讨、专题讨论、文献讲评等引入教学,激发学生学习兴趣。

第四,将导师的科研成果及时引入教学,激发研究生的创新热情。例如,在高等无机结构化学课程的相关内容中,增加我们课题组教师的研究成果,介绍乙酸根的配位模式时,教材上讲了两种配位方式,而近几年研究发现羧酸与金属离子配位有许多模式,如从我们设计、合成的强双光子效应的稀土羧酸配合物的晶体结构中,可以看出在此配合物中有端基配位、单桥式配位和双桥式配位模式。氢键是一种重要的分子间作用力,也是超分子化学常用的术语。基础课教科书上大多把氢键的概念局限在氟、氧、氮三原子氢原子之间,这于许多实验事实不吻合,我们通过本课题组合成的有机晶体及有机配体形成的配合物单晶结构图和数据,可以一目了然地观察到硫、卤素、氮等原子也可形成多种非经典氢键。此外,在我们合成的化合物中还发现了一些非常规氢键,如后过渡金属形成的氢键,二氢键等在教科书上找不到的成键形式。软硬酸碱概念比较抽象,讲述过程中,把我们课题组设计合成的多个系列新型配合物,按中心体或配体进行分类,归纳总结,找出规律。大量事实表明,较软的酸如Au、Hg2+、Cd2+等金属中心体,易于较软的碱如S2-、I等结合,反之亦然。例如,给学生讲述和展示我们已获得发明专利的硒氰酸锌镉配合物倍频晶体的设计思想、合成路线及晶体结构,通过硒氰酸根的配位模式说明软碱硒易与软的酸镉结合。这样,一方面可以帮助学生很好地理解和掌握软硬酸碱理论,更重要的是帮助学生扩展了视野,让他们认识到科研成果的取得并不是可望而不可即的,只要奠定扎实的知识技能基础,具有严谨的科学态度,坚定信念,勤奋钻研,努力实践,就一定会有所创新,有所突破。

第五,以学术团队为主成立研究生教学研究组,让研究生提前进入教师课题组,参与国家级、省级等各类基金项目的部分研究工作,提高研究生的创新能力。不同学科分支的导师结合开展科研工作,联合指导研究生,使培养的学生具有良好的综合分析能力,交叉创新能力。

经过整合无机化学专业研究生教学内容,提高了研究生的学习兴趣,强化了研究生的创新意识,在培养创新型化学人才方面积累了一定经验。

培养的硕士研究生约有50%考取了博士研究生,约有80%的硕士研究生在国内外重要刊物上发表论文,有多名硕士研究生获得学校创新计划资助项目。

教学研究成果曾获省级二等奖1项,三等奖1项,校级一等奖1项、二等奖1项。目前,承担校级研究生精品课程2门。发表教学研究论文10余篇。