启发式教学模式与合作研究学习模式对大学生创新能力的培养
齐珊 尤慧艳
[摘 要]以分析化学专业课为蓝本，借鉴英国高等教育经验，运用多个教学实例，阐述了如何应用启发式教学模式培养大学生的学习兴趣，使大学生在更深层次上掌握所学理论知识；如何应用合作研究学习模式使大学生灵活运用所学知识，同时增强团队意识。说明两种模式对大学生逻辑思维能力和创新能力培养的重要意义。
[关键词]启发式 研究式 教学 学习 创新能力
[中图分类号] G640 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）04-0025-02
目前，国内大学学制多为四年，前三年主要都是课程学习，侧重掌握本学科基础知识和专业知识。教学多采用讲授式，学生被动接受固定知识，随着年级的升高，学生的听课兴趣不断下降，出勤率越来越低。
为更好地培养大学生的学习兴趣，不断激发大学生的逻辑思维能力和创造力，真正在大学里实现素质教育，笔者在教与学双边做了改革。以分析化学专业课为研究对象，在多个教学实例中应用启发式教学模式，使学生在更深层次上掌握所学理论知识；借鉴英国高等教育经验，应用合作研究学习模式使学生灵活运用所学知识，培养了学生的创造力，同时在合作学习的过程中，培养了学生的团队精神。
一、启发式教学模式的应用研究
启发式教学模式就是指教师在课堂教学过程中，充分发挥主导作用，根据教学任务和学习的客观规律，从学生的实际出发，采用多种方式，以启发学生的思维为核心，增强学习目的和动机教育，调动学生学习的主动性和积极性，增强学生独立分析问题和解决问题的能力。启发式教学的实施要求教师将教学目的贯穿于教学的始终，深入研究教学内容的逻辑性，运用生动的教学用语，循序渐进地引导学生。启发式教学的实质在于正确处理教与学的相互关系，反映了教学的客观规律。在启发式教学中通常要引导学生理论联系实际，体现在化学学科上，就是要充分发挥化学是一门实验性科学的特点，将描述联系实物，见如下课堂教学实例。
实例1 化学分析中四大滴定的教学
首先使学生明确“滴定”的概念。在讲概念时，教师需要进行解释。如“滴定”，一般教科书中都写滴定是“将标准溶液通过滴定管滴加到被测物质的溶液中的过程”。通常教师讲课时都解释什么是标准溶液和待测物，往往忽略“过程”二字。实际上恰恰应强调滴定是个动词，“过程”一词在化学上具有深刻的含义，它对应一个实验操作甚至化工生产线。这里的滴定过程就是学生滴定实验场景的再现，可以请学生回忆做过的酸碱滴定实验，眼前浮现出全套滴定装置：铁架台上固定着滴定管，滴定管中装着标准溶液；台面上放着锥形瓶，瓶内装着待测溶液和添加的指示剂。假想自己就站在实验台前，左手握滴定管的旋转开关，轻轻转动开关，滴定管中的溶液流出，进入下面的锥形瓶，右手摇动锥形瓶，指示剂变色即关闭开关，终止滴定。这样学生就可以自己描述实验过程，得到的就是滴定的概念。
有了对滴定的感性认识，就可以进一步说明滴定是容量分析的一种形式，从而引出本课教学目的——通过滴定分析方法测定物质的含量。进而介绍可以通过化学反应类型确定滴定方法，从而引出酸碱滴定、沉淀滴定、配位滴定和氧化还原滴定四大滴定方法，明确了本课的主要内容。这样学生既明确了学习目的和教学内容，对新课程又不感到陌生，学习的积极性会大大提高。
实例2 色谱法与色谱系统的教学
色谱法是仪器分析的三大方法之一。根据一般教科书中色谱的定义，可将其归纳为：“色谱是一个分离过程，它利用不同组分在相对运动、相互不溶的两相，即相对静止的固定相和相对运动的流动相中的吸附能力、分配系数、离子交换能力、亲和力或分子大小等性质的微小差别，经过连续多次在两相间的质量交换，使不同组分得到分离。”学生本来对色谱法不熟悉，加上这么长的充满术语的定义，一定很难理解。此时需举例说明，可以先介绍说明色谱起源的典型实验，即用传统柱色谱法分离植物色素。通过描述实验场景使学生眼前浮现出，如图1所示的实验示意图。
学生假想自己在做实验，玻璃柱中放入碳酸钙，将待分离的植物色素溶液倒入玻璃柱中，向其中加入石油醚冲洗，就会看到色素溶液在向下运动的过程中出现分层，直至流出玻璃柱。
这样一个过程学生容易联想，此时再讲解这一过程就是色谱分离，碳酸钙就是相对静止的固定相，石油醚就是相对运动的流动相，植物色素即是被分离的由不同组分构成的样品，玻璃柱即是色谱柱，学生就明白了。接下来可以提问：“碳酸钙起什么作用？石油醚起什么作用？它们是否为唯一选择？”进而再讲分离机理，固定相与流动相的种类等，学生很容易接受。
在讲色谱五大系统时，也可以借鉴图1的实验。玻璃柱及柱内的固定相构成色谱的核心系统——分离系统。其它系统可通过启发学生思考引出，如：“植物色素如何加入？石油醚如何加入？量如何控制？是否可以借助仪器？”从而引出进样系统和流动相驱动系统。再提问：“如果样品中各组分无色，看不到怎么办？”即可引出检测系统。“接下来信号如何处理？”即涉及数据处理系统。然后讲色谱仪由输液——进样——分离——检测——数据处理五大系统构成，各系统的功能及原理，学生就很容易掌握，也有兴趣学习。
二、合作研究学习模式的应用研究
研究性学习是指学生在教师指导下，以类似科学研究的方式去获取知识和应用知识。可由教师提出问题或解决问题的参考途径，也可由学生提出问题，然后学生运用已学知识和未学知识，尝试用科学研究的思维模式及方法，探索解决目标问题。在教学过程中，要求教师必须不断更新自身知识结构，协助学生开阔视野。在学习过程中可以培养学生的文献检索能力、综合运用知识能力、中英文阅读与表达能力甚至计算机应用能力。更能培养学生的科研探索精神和科学道德，有助于学生才华的施展。
合作研究学习模式是英国等国外大学生主要采取的学习模式。教师授课的同时给学生出研究题目，将学生分成研究小组，每组3-5人，课下以小组为单位完成教师布置的作业。由于作业都是研究性质的题目，没有固定答案，学生需要参考很多资料才能达到要求。在小组中，需要多人配合，每个同学各有分工，最后集体讨论，合作完成作业。作业形式可以是书面报告或口头报告材料，后者需要学生在课堂上做口头报告。教师根据学生的学习态度、学习过程及采用的研究方法、创新能力、整体合作情况评定学生分数。在上交小组作业时，学生们通常需附带上交小组评定表，每位学生填写除自己外其他小组成员的表现情况，并酌情打分。在小组合作进行顺利的前提下，教师通常会给予同一小组各成员相同的分数，但是如果从小组评定表中看出异常，教师会通过与小组成员沟通，酌情给予小组成员不同分数。所有作业提交后，由学科教师打分，打分后的作业经学科负责人审核以保证不同教师按同一标准给予分数，最后作业还要按一定比率抽去外审，外审结果如有改变，学生成绩会做出相应调整。这些作业的总成绩可占本科总成绩的50%（有些学科甚至更多），期末考试占50%。 合作研究学习模式不但可以发挥研究性学习的优势，还可以培养学生的团队合作精神，可使独生子女们得到锻炼，对大学生未来参加工作具有重要意义。
如下是教学实例。
实例1 色谱分离条件的优化研究
教学过程中首先提示根据分离原理及色谱五大系统构造，哪些条件可以进行优化。与机理相关：固定相种类、流动相组成及配比；与仪器相关：泵压、进样量、柱长、柱内径、检测器种类、波长等选择。设计需试验哪些可变条件，从而给出可行的实验方案。
实例2 食品样品前处理方法研究
教学过程中可先讲解各种样品前处理的通用方法，如过滤、离心、蒸馏、蒸发浓缩、消解、微波提取、超声提取、膜透析、生物样品水解、蛋白沉淀、萃取等。 然后将学生分组，请学生就食品样品前处理进行合作研究。可以是同组学生选一种食品，研究不同的条件，不同组学生选不同的食品，最后形成一篇食品样品前处理综述，互相学习。通过此合作研究，学生的逻辑思维能力和基本科研能力将得到提高，为下一步进入研究阶段打下坚实的基础。
实践证明，如上的启发式教学模式和合作研究学习模式提高了学生的学习兴趣，培养了学生的逻辑思维能力、创新能力及团队合作精神。
[责任编辑：碧 瑶]
[摘 要]以分析化学专业课为蓝本，借鉴英国高等教育经验，运用多个教学实例，阐述了如何应用启发式教学模式培养大学生的学习兴趣，使大学生在更深层次上掌握所学理论知识；如何应用合作研究学习模式使大学生灵活运用所学知识，同时增强团队意识。说明两种模式对大学生逻辑思维能力和创新能力培养的重要意义。
[关键词]启发式 研究式 教学 学习 创新能力
[中图分类号] G640 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）04-0025-02
目前，国内大学学制多为四年，前三年主要都是课程学习，侧重掌握本学科基础知识和专业知识。教学多采用讲授式，学生被动接受固定知识，随着年级的升高，学生的听课兴趣不断下降，出勤率越来越低。
为更好地培养大学生的学习兴趣，不断激发大学生的逻辑思维能力和创造力，真正在大学里实现素质教育，笔者在教与学双边做了改革。以分析化学专业课为研究对象，在多个教学实例中应用启发式教学模式，使学生在更深层次上掌握所学理论知识；借鉴英国高等教育经验，应用合作研究学习模式使学生灵活运用所学知识，培养了学生的创造力，同时在合作学习的过程中，培养了学生的团队精神。
一、启发式教学模式的应用研究
启发式教学模式就是指教师在课堂教学过程中，充分发挥主导作用，根据教学任务和学习的客观规律，从学生的实际出发，采用多种方式，以启发学生的思维为核心，增强学习目的和动机教育，调动学生学习的主动性和积极性，增强学生独立分析问题和解决问题的能力。启发式教学的实施要求教师将教学目的贯穿于教学的始终，深入研究教学内容的逻辑性，运用生动的教学用语，循序渐进地引导学生。启发式教学的实质在于正确处理教与学的相互关系，反映了教学的客观规律。在启发式教学中通常要引导学生理论联系实际，体现在化学学科上，就是要充分发挥化学是一门实验性科学的特点，将描述联系实物，见如下课堂教学实例。
实例1 化学分析中四大滴定的教学
首先使学生明确“滴定”的概念。在讲概念时，教师需要进行解释。如“滴定”，一般教科书中都写滴定是“将标准溶液通过滴定管滴加到被测物质的溶液中的过程”。通常教师讲课时都解释什么是标准溶液和待测物，往往忽略“过程”二字。实际上恰恰应强调滴定是个动词，“过程”一词在化学上具有深刻的含义，它对应一个实验操作甚至化工生产线。这里的滴定过程就是学生滴定实验场景的再现，可以请学生回忆做过的酸碱滴定实验，眼前浮现出全套滴定装置：铁架台上固定着滴定管，滴定管中装着标准溶液；台面上放着锥形瓶，瓶内装着待测溶液和添加的指示剂。假想自己就站在实验台前，左手握滴定管的旋转开关，轻轻转动开关，滴定管中的溶液流出，进入下面的锥形瓶，右手摇动锥形瓶，指示剂变色即关闭开关，终止滴定。这样学生就可以自己描述实验过程，得到的就是滴定的概念。
有了对滴定的感性认识，就可以进一步说明滴定是容量分析的一种形式，从而引出本课教学目的——通过滴定分析方法测定物质的含量。进而介绍可以通过化学反应类型确定滴定方法，从而引出酸碱滴定、沉淀滴定、配位滴定和氧化还原滴定四大滴定方法，明确了本课的主要内容。这样学生既明确了学习目的和教学内容，对新课程又不感到陌生，学习的积极性会大大提高。
实例2 色谱法与色谱系统的教学
色谱法是仪器分析的三大方法之一。根据一般教科书中色谱的定义，可将其归纳为：“色谱是一个分离过程，它利用不同组分在相对运动、相互不溶的两相，即相对静止的固定相和相对运动的流动相中的吸附能力、分配系数、离子交换能力、亲和力或分子大小等性质的微小差别，经过连续多次在两相间的质量交换，使不同组分得到分离。”学生本来对色谱法不熟悉，加上这么长的充满术语的定义，一定很难理解。此时需举例说明，可以先介绍说明色谱起源的典型实验，即用传统柱色谱法分离植物色素。通过描述实验场景使学生眼前浮现出，如图1所示的实验示意图。
学生假想自己在做实验，玻璃柱中放入碳酸钙，将待分离的植物色素溶液倒入玻璃柱中，向其中加入石油醚冲洗，就会看到色素溶液在向下运动的过程中出现分层，直至流出玻璃柱。
这样一个过程学生容易联想，此时再讲解这一过程就是色谱分离，碳酸钙就是相对静止的固定相，石油醚就是相对运动的流动相，植物色素即是被分离的由不同组分构成的样品，玻璃柱即是色谱柱，学生就明白了。接下来可以提问：“碳酸钙起什么作用？石油醚起什么作用？它们是否为唯一选择？”进而再讲分离机理，固定相与流动相的种类等，学生很容易接受。
在讲色谱五大系统时，也可以借鉴图1的实验。玻璃柱及柱内的固定相构成色谱的核心系统——分离系统。其它系统可通过启发学生思考引出，如：“植物色素如何加入？石油醚如何加入？量如何控制？是否可以借助仪器？”从而引出进样系统和流动相驱动系统。再提问：“如果样品中各组分无色，看不到怎么办？”即可引出检测系统。“接下来信号如何处理？”即涉及数据处理系统。然后讲色谱仪由输液——进样——分离——检测——数据处理五大系统构成，各系统的功能及原理，学生就很容易掌握，也有兴趣学习。
二、合作研究学习模式的应用研究
研究性学习是指学生在教师指导下，以类似科学研究的方式去获取知识和应用知识。可由教师提出问题或解决问题的参考途径，也可由学生提出问题，然后学生运用已学知识和未学知识，尝试用科学研究的思维模式及方法，探索解决目标问题。在教学过程中，要求教师必须不断更新自身知识结构，协助学生开阔视野。在学习过程中可以培养学生的文献检索能力、综合运用知识能力、中英文阅读与表达能力甚至计算机应用能力。更能培养学生的科研探索精神和科学道德，有助于学生才华的施展。
合作研究学习模式是英国等国外大学生主要采取的学习模式。教师授课的同时给学生出研究题目，将学生分成研究小组，每组3-5人，课下以小组为单位完成教师布置的作业。由于作业都是研究性质的题目，没有固定答案，学生需要参考很多资料才能达到要求。在小组中，需要多人配合，每个同学各有分工，最后集体讨论，合作完成作业。作业形式可以是书面报告或口头报告材料，后者需要学生在课堂上做口头报告。教师根据学生的学习态度、学习过程及采用的研究方法、创新能力、整体合作情况评定学生分数。在上交小组作业时，学生们通常需附带上交小组评定表，每位学生填写除自己外其他小组成员的表现情况，并酌情打分。在小组合作进行顺利的前提下，教师通常会给予同一小组各成员相同的分数，但是如果从小组评定表中看出异常，教师会通过与小组成员沟通，酌情给予小组成员不同分数。所有作业提交后，由学科教师打分，打分后的作业经学科负责人审核以保证不同教师按同一标准给予分数，最后作业还要按一定比率抽去外审，外审结果如有改变，学生成绩会做出相应调整。这些作业的总成绩可占本科总成绩的50%（有些学科甚至更多），期末考试占50%。 合作研究学习模式不但可以发挥研究性学习的优势，还可以培养学生的团队合作精神，可使独生子女们得到锻炼，对大学生未来参加工作具有重要意义。
如下是教学实例。
实例1 色谱分离条件的优化研究
教学过程中首先提示根据分离原理及色谱五大系统构造，哪些条件可以进行优化。与机理相关：固定相种类、流动相组成及配比；与仪器相关：泵压、进样量、柱长、柱内径、检测器种类、波长等选择。设计需试验哪些可变条件，从而给出可行的实验方案。
实例2 食品样品前处理方法研究
教学过程中可先讲解各种样品前处理的通用方法，如过滤、离心、蒸馏、蒸发浓缩、消解、微波提取、超声提取、膜透析、生物样品水解、蛋白沉淀、萃取等。 然后将学生分组，请学生就食品样品前处理进行合作研究。可以是同组学生选一种食品，研究不同的条件，不同组学生选不同的食品，最后形成一篇食品样品前处理综述，互相学习。通过此合作研究，学生的逻辑思维能力和基本科研能力将得到提高，为下一步进入研究阶段打下坚实的基础。
实践证明，如上的启发式教学模式和合作研究学习模式提高了学生的学习兴趣，培养了学生的逻辑思维能力、创新能力及团队合作精神。
[责任编辑：碧 瑶]
