将最新科研成果融入本科教学以激发学生的创新思维之探讨
1 教学与科研
教学与科研是高等学校最为重要的两项职能,是高等学校发展过程中一个永恒的话题。在不同的环境中,教学和科研的关系存在不同的特点。教学是科研工作的前提和基础条件,有利于科研成果的进一步传播;科研是提高高校师资水平的重要途径,是培养新型人才的重要保障,也是推动学科建设与发展的重要手段。但较长时间以来这两种职能之间存在着较大的矛盾,重科研轻教学的现象比较普遍。如何协调二者的关系,既突出了教学的主旋律地位,又加强了科学研究,是目前高校教师亟待解决的问题。
当今社会,无论是自然科学、人文科学还是社会科学,都在日新月异地发展着,大学教学内容要及时跟上这种变化。科学研究与人才培养相互依赖、相互促进、相辅相成,二者相互结合共同发展是优化资源配置,发展科技和教育的最佳途径。积极投身于科学研究,紧跟国内外科研前沿,可使教师掌握越来越多的新信息、新知识,这样在教学中就会取之不尽,用之不竭,就能取得更好的教学效果[1]。 2 创新
创新是以新思维、新发明和新描述为特征的一种概念化过
程,是人们为了发展的需要,运用已知的信息,不断突破常规,发现或产生某种新颖、独特的有社会价值或个人价值的新事物、新思想的活动。其实质是突破旧的思维定势和旧的常规戒律,发现新问题和解决新问题,从而以更少的代价获得更好的结果。创新活动的核心是“新”,它或者是产品的结构、性能和外部特征的变革,或者是造型设计、内容的表现形式和手段的创造,或者是内容的丰富和完善。从不同方向发现或提炼新问题开始,进而用科学的研究思维和研究方法来解决新问题,这就是创新。创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力,因此在高等教育中应当加强对学生创新思维的培养。近代以来人类文明进步所取得的丰硕成果,主要得益于科学发现、技术创新和工程技术的不断进步,得益于科学技术应用于生产实践中形成的先进生产力,得益于近代启蒙运动所带来的人们思想观念的巨大解放。可以这样说,人类社会从低级到高级、从简单到复杂、从原始到现代的进化历程,就是一个不断创新的过程。不同民族发展的速度有快有慢,发展的阶段有先有后,发展的水平有高有低,究其原因,民族创新能力的大小是一个主要因素。进入21世纪,创新教育已成为现代教育的灵魂,是素质教育的核心,也是21世纪教育的主旋律。高等教育更应该重视学生的创新思维,通过在教学中还原知识所对应的科学问题以及介绍问题的解决过程,加强创新思维的训练[2]。在环境科学专业本科教学中,将腐殖质对有机污染物在土壤界面传输影响机理的最新研究成果引入
到课堂教学中,给学生讲解当今科学最前沿的研究热点,开拓学生的视野,培养学生的科研创新意识。 3 教学与科研结合培养学生创新意识
教学的目的不仅仅是要让学生懂得某些知识,而且还应让学生能真正运用所学知识去解决现实世界中的问题。科研是教学中知识有效应用的最好锻炼,科研与教学有效结合能够加强学生发散思维的训练,使学生对所学课程的理解进一步加深。在讲解《环境监测》课程第五章“土壤质量监测”的过程中,笔者尝试将自己关于腐殖质对有机污染物在土壤界面传输影响机理的最新研究成果融入到本科生课堂教学中,使学生加深对书本理论知识的理解,扩宽学生的科研创新思维,培养学生的科研兴趣。土壤是由有机质、矿物、微生物、水和空气等构成的多组分复杂体系,有机质和粘土矿物是控制土壤中有机化合物吸附的两个最重要组分。相关研究表明[3],土壤有机质对吸附有机污染物起着决定性作用。但当有机质含量很低时,矿物对吸附的贡献则不能忽视,因而,越来越受到关注。可溶性有机物普遍存在于自然生态系统中,而粘土矿物作为土壤和沉积物环境中的重要组成部分,能够与可溶性有机物形成有机物-粘土矿物复合物。粘土矿物与可溶性有机物的反应会改变其表面特性和反应活性,进而影响污染物在粘土矿物界面上的迁移性。因此,研究可溶性有机物与粘土矿物之间的相互作用,可以促进我们加深对土壤和沉积物界面特性的了解,并且能够帮助我们进一步阐述自然环境中的污染物
行为。对于该研究,环境科学专业的学生在平时的课本中只能学到一些有关土壤组分最基本的概念和性质,而对于各组分在有机污染物迁移转化中所起的贡献则了解甚少。通过对以上研究成果进行讲解,可以使学生对书本知识的理解更加深透,对相关课程的学习更有兴趣,对前沿的科学研究形成一个初步的认识。有些大学生在本科阶段已经开始跟随老师做一些课题,他们急需了解相关前沿科学研究现状,在课堂教学中讲述相关科学研究进展,能够使其更快更好地融入到教师的科学研究之中。另外,将科研项目融入到教学活动中,可以让学生参与“真刀真枪”的科研项目,让学生自己设计可行的研究方案并实施,既培养了学生严谨认真的科研作风,又可让学生学会独自思考,解决科研中遇到的问题。科研项目与教学相结合,可让学生有更多机会直接参与科研项目立项的前期准备、开题报告、项目检查和项目结题等工作,从中了解科研工作的基本思路和工作方法,可大大提高学生解决实际问题的能力和创新能力[4]。
科研与教学相结合促进学生学习模式的实践,对转变教育理念,重视学生的个性发展,以及学生综合素质和创新能力的培养都是非常有益的,同时也促进了高等职业教育改革。本文通过将腐殖质对有机污染物在土壤界面传输影响机理的最新研究成果融入本科教学作为具体实例,使科研与教学相结合,教学效果得到了提升,学生的专业素质得到了锻炼,对科学研究精神有一定的感悟,培养了学生良好的职业素质。科研与教学相结合,可以
使对所学的课程进一步加深理解。一般来说,硕士的学习年限为2~3a,要学生在短时间内迅速掌握整个学科的知识体系是不容易的,科研与教学有效结合可以弥补这方面存在的缺陷。科研与教学相结合,可以加强学生发散思维的训练,有助于学生获取相关专业更多、更前沿的知识与技能。科研与教学相结合,可以促使师生良性互动,调动学生学习的积极性,激发学生的求知欲和创新思维。总之,科研与教学相结合,使学生尽早接触科研,了解从事科研的一般规律和方法,对于学生的科研素养、创新思维的培养以及教学效果的提升,都具有重要的意义。