新师范视角下化学卓师班化学教育科研法课程的探索与实践
——以韩山师范学院化学与环境工程学院化学卓师班建设为例
钟志文，林曼斌
(韩山师范学院化学与环境工程学院，广东潮州，521041)
[摘 要] 新时代对教育者提出了新的要求，师范生的职前学习对之后的工作起着较大的影响，化学教师在职前的素养和能力也影响着职后的工作。基于新师范发展的要求和当前教育改革的需要，韩山师范学院化学与环境工程学院采用化学卓越师范班的培养方式，对师范生进行科研创新、教师技能、教师实践能力的等综合能力的培养。卓师班在科研创新课程中采用化学教育科研法课程，课程的开展是围绕课内课外理论结合实践的学习，以赛促进科研进展，提升学生的科研素养和能力，综合提高学生的核心竞争力。本文将从师范生学习化学教育科研法的背景与意义，新时期发展学生核心素养的导向要求，卓师班化学教育科研的课程探索与实践，对卓师班化学教育科研的课程价值与意义进行理论探索与实践。
[关键词] 新师范；卓师班； 核心素养； 化学教育科研
韩山师范学院化学与环境工程学院的化学卓越师范班简称为“韩师化学卓师班”，它基于建设新师范的改革探索，在人才培养方面主要采用“校内外双导师联合培养”的模式，理论与实践结合起来，全力培养学生科研创新、教学实践的能力。师范生作为未来的教师，其科研能力影响着教师职业发展。中小学校要想培育出优秀的学生，那么就要有科研型的教师，而师范生学习科研知识更有利于促进其教师专业的发展，这对他们从理论型教师向智慧型教师的转变有很大的帮助。高等教育学校中将化学教育科研法课程作为师范生的必修课，让师范生从中学习到科研知识，了解科学研究，懂得科研在社会的进步中是起着很大的推动作用的，对师范生以后的职业生涯有着重大意义。化学师范生化学教育科研课程的开设有利于提升学生职前的素养和能力，增强师范生的综合素质，为师范生今后的工作打下坚实的基础。
一、师范生学习化学教育科研法的背景与意义
师范生进入岗位前的理论知识的学习和理论实践很大程度上决定其以后教师职业生涯的发展。我国当前对教师的要求提出新的高度：不单要会教书，而且要能培养学生的核心素养，使学生掌握知识与技能，在过程与方法中加强学生的道德培养。我国2016年颁布的《中国学生发展核心素养》对培养学生提出了新的指示，培养和发展学生的核心素养成为当前教师的首要教学任务。核心素养教育是以培养学生创新能力、实践能力、综合素质为核心的教育。中小学要培养综合素养好的学生，首先就要有实践型、智慧型、创新型、科研型的教师。师范生作为未来的教师，是实施教学改革、人才培养的后备力量。促进化学师范生的化学教育科研能力的提高，对完成教师由理论型、传授型向实践型、创新型、科研型的方向转变起着重要的作用。
二、新时期发展学生核心素养的导向要求
(一)师范生应具备培养学生关键能力和必备品格的素养和能力
我国现阶段的教育改革中，发展学生核心素养是教育的基本要求。教师应该根据核心素养理念中的具体要求，采用能使核心素养贯彻落实的教学设计和课堂教学内容，在教学中落实国家的教育方针和做好立德树人的工作。教学中发展学生核心素养的要求对教师能力的要求也提高了，中小学需要智慧型、创新型、科研型的教师，这要求教师能对当前的学科动态进行把握，对学生进行各方面的研究与分析。换言之，教师应当具有一定的科研能力。教师具备科研素养和相关的科研能力就可以对教学各方面进行研究，了解学科的发展动态，对学科了解更加深入。在发展学生核心素养的要求中，教师应具备培养学生关键能力和必备品格的能力。[1]当前教育中，具备一定的科研素养和能力是现代教育发展的必备品格和素养。高校开展教育科研课程的学习将有利于师范生掌握科研方法和提高科研意识和能力，使其具备培养学生关键能力和必备品格的素养和能力。[2]
(二)师范生应具备一定的科学研究素养
中小学阶段是学生的知识储备期，同时也是素养提升的关键时间。教师要会采用相对应的教学策略，能对学生的发展状况进行研究分析，从而根据核心素养培育要求进行教学工作。教师具备科研的基本素养，对其教学工作会有很大的帮助。中小学生在接受知识的同时也会关注教师的素养水平。科研素养好的教师，课堂丰富有趣，学生会主动关注与了解教师的素养，也会自主的向教师学习。这样在学习中便可培养学生的科学态度与具有社会责任感的化学核心素养，提升学生的能力和综合素质。对师范生来说，科学研究素养的形成对今后教师的职业发展具有重大的作用，具备一定的科学研究素养对教学工作开展具有很大的促进作用。师范生应具备一定的科学研究素养，以更好的素质水平进行教育教学。
三、卓师班化学教育科研的课程探索与实践
化学教育科研法课程的学分为3个学分，课程考核分为理论学习和社会实践，理论学习占30%，实践类表现占70%。理论学习分为科研法知识性学习、课后建立多媒体网络教学和课堂讨论社区学习、学术讲座、学术论文写作指导和校内外双导师制指导学习等过程。社会实践是指老师将选定具有实际意义的课题分给学生，让学生自由选择，或学生通过自己查找文献自拟研究课题。学生在课后的社会实践中，通过结合自身的兴趣自行组成小组去选择课题，在老师的指导下对课题进行研究与相关实践，撰写学术报告、学术论文，参与实践比赛。学生通过参与大学生课外科研竞赛和学术论文比赛，加深对课题的研究深度，通过竞赛培养科研创新精神，提升科研能力。学生小组对课题进行研究，取得一定的成果后，可以在课堂上进行项目式的答辩，采用多媒体进行汇报的形式。汇报完成后，小组成员还可以分享做科研的心得。在学生小组汇报结束后，教师可对项目组的情况进行提问，学生小组进行回答，课程最后的成绩由教师与各学生组长共同评定。
(一)化学教育科研法知识的理论学习
三维激光扫描技术，是信息时代的新兴技术之一，最早不是我国研究开发的，而是由国外研究进行开发的。其主要仪器设备是三维激光扫描仪，结合激光测距的基本原理，采用伺服马达设备及扫描进，按照既定目标要求对有关的行业进行扫描和定位，进而根据流程获得纹理信息及三维坐标，最终充分体现出三维场景。
教师开展学术论文写作指导课程，学生通过课程的学习提升学术写作能力和写作水平。教师可通过对学术语言的专业性、学术写作方法、学术规范对学生进行学术写作的教学，使学生知道学术科研成果转化为学术论文的方法和途径，在学习中提升学术写作水平。学生在老师的指导下完成的科研学术论文成果可投递到相应的期刊进行发表，进行科研成果的分享。学生通过论文指导课提升科研成果的写作表述水平，增强科研成果表达能力，为将来的毕业设计奠定基础。
学生在学习完成理论知识之后进行实践，这是对理论最好的深化方式，可以增强对理论的理解和掌握。化学教育科研法中的社会实践可以通过以兴趣为导向、学生自主成立科研小组、对科研项目进行研究的方式，让学生在共同学习和研究过程中培养他们的合作精神。学生小组通过分工合作对课题展开研究，在经过一系列的研究后得出研究成果，将成果展现在课堂上，在课堂上进行汇报，分享给其他小组的同学听，其他小组同学在听讲过程中进行学习和借鉴其中的科研经验。教师可以对各小组科学研究的汇报进行提问与点评，通过对小组的汇报进行对比，找出各小组的差异，让学生进行反思学习。教师鼓励学生参与大学生课外科研实践比赛，对参赛的小组进行指导，让学生在竞赛中提升自我，提高科研能力和素养。
教师在课后建立多媒体网络教学和网络课堂讨论社区，选择具体的科研实例放到网络教学平台中进行探讨与分析。教学案例可以选择我国有名的科学家或是周边具有科研成就的教师作为例子。教师可在选择的教学案例中认真分析总结出科学研究的过程与方法，将教学案例录制成微课，通过网络课堂讲述给学生。学生通过课后的多媒体网络教学区的学习和网络课堂讨论社区的讨论，明确科研的价值和意义。教师通过课后建立多媒体网络教学和课堂讨论社区让学生对科学研究产生兴趣，体会其中蕴含的科研精神，拓宽学生的知识面，激发学生对科研学习的热情，让学生体会科研的重要性，培养学生的科学研究精神。
2.课后建立多媒体网络教学和课堂讨论社区
除此之外，浦东开发整个面上也采用了多渠道筹资开发的办法，用足用好浦东开发优惠政策，通过招商引资、土地批租、证券市场和金融融资。到2000年，浦东开发的第一个10年，通过土地批租、股票市场、外资、内资及金融机构融资贷款筹集了至少5000亿元以上的开发资金。
3.学术讲座交流会
教师通过邀请相关专家开展学术科研讲座，在讲座中突出科研经验与成果分享，激发学生学习科研的兴趣和动力。专家在讲座中可以叙述学科当前的前沿动态，让学生明白科研的价值对生活的意义、对教学的意义、对教育改革的意义、对教师职业发展的意义，使学生在讲座中提升自我，明确科研是教师职业发展的需要。在讲座中学生积极地进行提问，专家解答疑惑，在交流中增长科研知识。学生在讲座后，对专家的讲解与回答进行总结和归纳，将其中的精华知识吸收转变为自己的知识与能力，增强科研经验的学习与理解。
4.学术论文写作指导
1.课上加强化学教育科研方法知识学习
5.校内校外双导师指导课题研究知识的学习
在进行科学研究的过程中，师范生若能够得到专业教师的帮助和指导，就能进一步提升对科研学习的动力，提高科研认知水平和科研能力，学校也能从中选拨培养一批科研后备人才。[3]韩师化学院为化学卓师班的学生遴选了一批对师范生科研培养感兴趣的导师，采用双导师对卓师班的学生进行培养和科研创新指导。学生可根据研究性课题与导师之间进行相互交流，理解课题相关知识，了解课题在当前的发展动态。学生在指导老师的指导下，获取科研知识和经验，并对科研课题的研究方案与课题研究价值进行探讨，同时，导师可以对遇到的实际问题进行解答，学生在问题的启发下，形成以问题驱动思考的思维方式，从而提升科研素养和科研能力。
城市政府作为城市更新的核心主体又可以区分为不同的次级主体。除城市政府作为一个整体的利益主体外，城市政府内部与城市更新相关的各种政府部门往往被视作不同的利益主体，政府官员作为利益主体的一部分有时又被直接当作一个利益主体。简单来说，从实际参与城市更新的过程来看，横向上包括了所有与城市更新相关的部门，如规划局、建设局、市政局等等，纵向上则包含了城市的各级行政序列市、区、街道。总之，城市政府既拥有监、控城市更新的权力，也担负引导城市更新科学化、合理化的义务，因此承担着城市更新核心主体的地位。
(二)化学教育科研法课程社会实践
教师可利用教材讲解有关化学教育科研法的知识，使学生明白科研的种类、科研的选题、科研文献资料查找、文献导读、文献综述的撰写，掌握统计和相关软件的使用、学术调查报告的撰写，科研报告的撰写、科研学术论文的写作知识。学生在课程学习后能对科研的种类和研究背景进行简单的区分，能对科研的流程进行熟悉和了解，能使用科研工具和进行科研成果表达，增强对科学研究的认识，掌握从事科研的方法和技能。
老道士整了整衣襟，在王祥边上坐下。王祥仔细端详起老道，老道士年纪大概在四五十岁的样子，打扮和古装剧里的道士一模一样，只是鼻梁上那个多了一副盲人常带的墨眼镜。想着老道一眼看出自己生意不顺，王祥眼中老道就平添了几分仙风道骨。
1.以兴趣为导向成立科研小组
在课题研究过程中，学生根据兴趣组成的小组更有利于小组间的合作与交流。虽然科学研究是辛苦的，但是小组内部明确的分工和相互合作是可以克服这个困难的。教师在讲授理论知识后，让学生熟悉和理解科研课题的种类，使其能对科研方向进行区分，同时鼓励学生根据自己的兴趣进行组队。教师要选择具有研究价值的科研课题分发给学生，由学生小组自行讨论后选择课题或学生通过自己自拟研究性科研课题。学生在选好科研课题后，小组要进行分工与合作，找寻自己的指导老师，指导老师应当对学生的各种问题和疑惑进行解答。科研小组在课外进行相关的调研工作和资料收集时需要向指导老师进行请示，在得到老师的同意后方可进行研究工作的开展，以相关制度约束小组学生进行规范的学术科研，培养他们正确的科研价值观。
矿井采用压入式通风机对掘进工作面供风，新鲜风流由风筒吹出后经过综掘工作面反射后流出，供回风系统近似“U”型，不论是风流在风筒中还是掘进巷道的流动都可视为管道流动。因此本文采用三维稳态不可压缩的Navier-Stoke方程作为整个巷道流场的控制方程，湍流模型采用工程中应用最为广泛的涡粘性模式，湍流流量采用k-ε双方程模型，模型仅考虑动量传递且忽略传热的影响，方程仅求解速度(u)和压力(p)两个因变量。具体形式如下[19-20]：
4.课堂上进行科研课题汇报
在2002年，学校开始实施韩山师范学院大学生课外科研计划。于2008年又颁布了《韩山师范学院大学生创新性实验计划项目管理办法(试行)》(粤韩师[2008]173号)，在制度上明确了学校大学生创新性实验计划的组织管理机构、学生立项项目目标管理和过程管理，认定了学生参与的学分和教师的指导工作量。[2]学校成立了创新创业学院，对于有研究价值的科研项目，开设了申报项目立项的平台，学生可以在规定的时间内去平台上撰写自己的科研信息，就可以进行科研项目的立项工作。学校分不同的时间段进行不同等级的项目申报，科研课题项目等级可以分为校级科研立项、省级科研立项、国家级科研立项等，不同等级具有不同额度的研究经费。在获得立项证书后，学生可以凭借正规的发票进行项目经费的报销工作。卓师班的学生可以用小组的研究课题进行科研立项，通过科研立项获取项目的研究经费，在项目进展中需要提交科研进展汇报书，在最后的结项工作中，要将材料整合上交。整个立项到结项的研究周期里也充分的锻炼了学生的科研能力，提升了学生的科研素养。
3.学院成立科研管理小组
化学教育科研法知识的理论学习课程内容分为化学教育科研的过程、科研成果的表达、统计方法初步教育及相关软件的学习、化学教育经验的总结、化学教育类的调查、化学教育的相关实验、中学化学类实验的改进、叙事研究法、中学化学教学现代信息技术的应用等化学教育科研方法知识的学习。课后建立多媒体网络教学和网络课堂讨论社区、学术讲座交流会，课内进行学术论文写作指导课、校内校外双导师指导学习等，在教学中促进学生对科研的认识，使学生掌握科研的知识和方法，提升学生的科研意识。
在2014年我国教育部办公厅、财政部办公厅发布了《关于做好2014、2015年高等学校本科教学改革与教学质量工程工作的指导意见》。该文件指出，要鼓励大学生积极参与科研项目研究。学院成立科研管理小组，对师范生的科研实践提供帮助，对科研小组遇到的问题提供解决方案，对缺乏研究经费的团队提供部分经费资助。学生小组在研究取一定的成果后，可将成果提交给科研管理小组进行评估与分析，使学生在教师的评估分析下，发现项目的创新点和更深入的研究方向。学院科研管理小组举办创新创业类科研项目竞赛，对优胜的队伍进行奖励。对于优秀的科研作品，可以推送到大学生挑战杯等系列比赛中，以比赛来促进学生科研的能力提升，提高学生参与科学研究的积极性；学院科研小组也可以将科研成果转化为实际可以利用的资源，为教育改革提供建设性意见。
2.课题小组进行科研立项
习近平指出，“高等教育发展水平是一个国家发展水平和发展潜力的重要标志”。在办学方向上，习近平强调高等教育办学“必须坚持正确政治方向”[4]；在发展地位上，习近平指出，“我们对高等教育的需要比以往任何时候都更加迫切”；在发展重点上，习近平表示，“党中央作出加快建设世界一流大学和一流学科的战略决策”；在办学方法上，习近平提出了对办成著名学府的期待，表示“要认真吸收世界上先进的办学治学经验，更要遵循教育规律，扎根中国大地办大学”[19]。
4.增强教材的趣味性，做到图文并茂。课文内容的设计要生动、活泼，避免那些陈旧、乏味、平淡、沉闷的东西以及太多的书面语，语言规范、优美的同时贴近生活交际。
学生在课外的学习与实践中，对自己的课题展开研究，会得出相关结论和取得一定的成果。学校要求学生以每周两组的形式，进行课堂上的科研课题十分钟汇报与五分钟的教师点评，通过教师点评提高学生科研能力。学生在科研进行的每个阶段中，会遇到问题，也会有成功和失败，同时也有阶段性成果。学生小组将这些成果与经验在课堂中汇报出来，其他的小组可以相互借鉴与学习，增加科研经验，提高科研工作水平。教师也可以利用课堂汇报促进学生科研项目的开展，促使他们养成科研的思维。
考虑到工作载荷不稳定，取残余预紧力系数K1=0.6[9]，根据所需残余预紧力得取螺栓联结相对刚度λ=0.2[9]，根据得所需预紧力为340.2 kN。由得单个螺栓总载荷为388.8 kN。
5.科研项目学术成果论文公开发表
科研小组通过对项目进行前期研究方案的设计，中期研究工作的开展，后期撰写科研学术报告，有了一定的阶段性的成果后，学生在老师的指导下对学术成果进行实践和验证，得出项目的成果所具有的价值和意义。学生小组在老师的引导下将学术成果以学术论文的形式进行公开发表，学院科研管理小组对公开发表学术成果文章的学生给予一定的资金支持和奖励制度，增强学生进行科研的积极性，更有利于创新型人才的培养。
6.鼓励学生积极参加大学生课外科研实践比赛
学生在学习了科研理论知识后，进行科研课题的研究，取得课题研究的成果，将成果转化成学术类的文章和具体的实物用于参加大学生课外科研实践比赛或学术论文竞赛，通过比赛促进科研实践能力的提高，在群体竞争中提高团队合作与协调能力。学生小组在参与了大学生课外科研比赛后，可以收获一定的成果，例如奖项和比赛经验，这些都可以提高学生学习科研知识和做科研的积极性，为以后的教师工作打下基础。学生将科研项目转化成具体的成果拿去参赛，由校级赛进军省赛最后到国赛，这一历程的历练很好得培养了学生的科研能力和科研精神。在大众创业、万众创新的时代里，学生利用科研转化成果的经历更有利于培养他们的创新精神。
(三)课程评价方式
化学教育科研法课程在学生必修课中的课程学分为3分，它的考核方式分为：理论知识的学习考核占总成绩的30%，实践类学习成绩考核占总成绩的70%。实践类成绩分为平时成绩、奖励成绩、课堂汇报成绩、研究课题成果的成绩评定。平时成绩占10%，由科研小组的组长根据组员表现进行组内的评定；对于积极参与科研类竞赛的学生小组和获奖的小组可以给予适当的加分，奖励成绩占总分的10%；课堂汇报成绩是综合项目小组在课堂汇报时教师进行的多次点评，给予的分数占总成绩的40%；研究课题成果的成绩评定是根据科研小组成员研究成果的意义与价值，占总成绩的10%，由教师进行赋分。学校根据最终的成绩对每个小组进行排名和综合点评。
四、化学教育科研法课程的意义与价值
(一)师范生应用型人才的培养
在当前的教育改革中，教师需要具有创新精神和实践能力，这对教师的要求不单是会教书，而是应具备培养学生关键能力的综合性的应用型教师。师范生积极参与科研有利于促使自身成为应用型人才。在教学生涯中具备一定的科学素养和创新精神，同时在日常的教学能办出自身的特色，这对于教师职业发展是具有重大意义的。化学教育科研法课程的开设将有利于培养师范应用型人才，对师范生的未来就业和教学具有促进作用。
(二)提高师范生核心竞争力
当前师范生的就业竞争力大。对于刚刚本科毕业的师范生来说，不具备教学经验和相关的工作经验，在寻找工作中的竞争力较低。而在本科学习期间学习过化学教育科研法的师范生，具有一定的优势，因为科研的学习会增进师范生的知识面，了解学科的发展动态，能对教育中的问题进行研究，具备与普通师范生不一样的能力素养。在与传统方式培养的师范生对比中，更具优势与竞争力，使其在同等的师范生就业中更具有就业核心竞争力。
五、结语
我国2016年《中国学生发展核心素养》的颁布和实施，使得培养学生的核心素养这一问题成为教育界的新挑战。要将核心素养落实通过课程教学让学生掌握关键能力和必备品格，发展学生的核心素养，这就需要更强大的教师队伍。[4]核心素养进入我国的教育界，在我国的教育界落地、生根，需要更多教育工作者的共同努力。我国对中学教师的要求已不是简单地落实所需教授的知识，更需要的是教育工作者对教学进行深入研究，了解学生的发展特点和研究教育教学理论，能从教育现象和教育规律进行研究，发现教学问题，把握教学规律，展开丰富的、有趣味的、有内涵的教学课堂，从而达到培养学生的核心素养的能力。教育工作者的职后素养及能力是职前锻炼出来的。因此，师范生的化学教育科研法课程的开展是具有非常重要的意义的。韩师化学院在面对新师范要求下形成的教育科研课程探索与实践，采用本土化的特色培养，为粤东地区培育了许多优秀教师，具有重大的意义。
其中,和分别为起始充电站和终止充电站；和表示进入充电站充电时以及离开充电站时电动汽车的荷电状态；和分别为给电动汽车电池满电和空电状提供的余量。
参考文献：
[1] 宋怡，丁小婷，马宏佳.专家型教师视角下的化学学科核心素养——基于扎根理论的质性研究[J].课程 教材 教法，2017(12)：78-84.
[2] 郑学娴.大学生创新能力培养的思路和措施——以韩山师范学院大学生第二课堂创新能力培养体系为例[J].牡丹江教育学院学报，2014(04)：52-53.
[3] 徐福刚，黄鹏，吴连秋.大学生开展科研的现状、问题与对策研究[J].科教文汇(下旬刊)，2018(11)：4-5.
[4] 雷沛瑶，胡典顺.提升学生的数学核心素养：情境与问题的视角[J].教育探索，2018(6)：23-27.
[中图分类号] G641
[文献标志码] A
[文章编号] 2095-3712(2019)31-0026-04
[基金项目] 韩山师范学院“基础教育平台-化学”(Z18042)；广东省特色创新教育科研项目(Z19100)。
[作者简介] 钟志文(1996—)，男，广东河源人，韩山师范学院化学与环境工程学院学生；林曼斌(1969—)，男，广东潮州人， 韩山师范学院化学与环境工程学院高级实验师，本文通信作者。
[收稿日期] 2019-07-20
标签：新师范论文; 卓师班论文; 核心素养论文; 化学教育科研论文; 韩山师范学院化学与环境工程学院论文;